發(fā)布時(shí)間：2020-04-16 17:50

【摘要】：過(guò)渡金屬穩(wěn)定的兩性中間體和兩性分子參與的環(huán)化反應(yīng)是一種高效構(gòu)建環(huán)狀化合物的方法,被廣泛運(yùn)用在有機(jī)合成中。本論文對(duì)該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展做了詳細(xì)綜述,并圍繞廉價(jià)金屬穩(wěn)定的兩性中間體和兩性分子的環(huán)化反應(yīng)開(kāi)展了相關(guān)研究工作,具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,我們從簡(jiǎn)單易得的乙烯基苯并VA嗪酮和硫葉立德出發(fā),在親核性鐵催化劑的作用下乙烯基苯并VA嗪酮通過(guò)脫羧產(chǎn)生烯丙基鐵穩(wěn)定的兩性中間體,然后與硫葉立德發(fā)生形式[4+1]環(huán)加成反應(yīng),以很高的產(chǎn)率和非常高的非對(duì)映選擇性得到了一系列高度官能化的吲哚啉衍生物。同時(shí)通過(guò)產(chǎn)物的衍生化,順利的合成了含有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的二氫茚結(jié)構(gòu)單元的四氫咔唑產(chǎn)物。最后,我們通過(guò)π-烯丙基鐵絡(luò)合物的控制實(shí)驗(yàn)和手性底物的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),提出了可能的反應(yīng)機(jī)理并通過(guò)DFT計(jì)算對(duì)提出的機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的驗(yàn)證。在上述鐵催化的脫羧[4+1]環(huán)加成反應(yīng)的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了新型的乙炔基苯并VA嗪酮試劑,在手性銅催化劑的作用下發(fā)生脫羧反應(yīng)并產(chǎn)生亞丙二烯基銅穩(wěn)定的兩性中間體,然后與原位生成的硫葉立德發(fā)生形式[4+1]環(huán)加成反應(yīng),以非常高的產(chǎn)率、對(duì)映選擇性和非對(duì)映選擇性得到了手性吲哚啉衍生物和四氫吡咯衍生物,通過(guò)對(duì)產(chǎn)物的衍生化,合成了新型的手性1,2,3-三唑取代的吲哚啉和2-吲哚取代的吲哚啉化合物。此外,我們根據(jù)產(chǎn)物和手性銅絡(luò)合物的非線性關(guān)系以及文獻(xiàn)的報(bào)道提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。最后通過(guò)X-射線單晶衍射確定了產(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)型并提出了可能的立體誘導(dǎo)模型。此外,我們從簡(jiǎn)單易得的苯酚作為封端基團(tuán)的封端型氧或氮取代的異氰酸酯出發(fā),研究了在堿促進(jìn)下產(chǎn)生的氧或氮取代的異氰酸酯的兩性分子在銅催化劑下與鄰碘苯胺和鄰碘芐胺的取代\環(huán)化串聯(lián)反應(yīng)或一鍋兩步反應(yīng),以很高的產(chǎn)率合成了一系列含有生物活性骨架的1-烷氧基苯并咪唑酮、1-烷氧基(氨基)-3,4-二氫喹唑啉-2-酮和苯并噻吩類(lèi)衍生物。同時(shí)通過(guò)對(duì)產(chǎn)物的衍生化,在溫和條件下順利得到了�；u胺雜環(huán)化合物。最后,我們從手性的脯氨酸出發(fā)設(shè)計(jì)并合成了一種新型的氮雜環(huán)卡賓催化劑前體并成功應(yīng)用在氮雜環(huán)卡賓催化的乙烯基苯并VA嗪酮和醛的環(huán)化反應(yīng)中,高效合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎的吲哚啉化合物。通過(guò)X-射線單晶衍射,我們確定了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),并提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。
【圖文】：

尤其是當(dāng)反應(yīng)中含有不兼容的官能團(tuán)時(shí)。在深刻理解官能團(tuán)活性的基礎(chǔ)上，通過(guò)減少保護(hù)基的逡逑操作來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的化學(xué)選擇性轉(zhuǎn)化備受青睞。在小分子或活性中間體中，同時(shí)具有親核性反應(yīng)逡逑位點(diǎn)和親電性反應(yīng)位點(diǎn)的化學(xué)物種屬于動(dòng)力學(xué)上的兩性分子或兩性中間體（圖１－１）。［２］根據(jù)親逡逑核性反應(yīng)位點(diǎn)和親電性反應(yīng)位點(diǎn)的距離，這些兩性分子或兩性中間體可以系統(tǒng)性的歸屬為［ｌ，ｎ］逡逑體系。在特定的反應(yīng)條件下，在兩性分子中具有動(dòng)力學(xué)上正交活性的反應(yīng)位點(diǎn)，能夠同時(shí)連接逡逑親核試劑和親電試劑，從而高效的構(gòu)建非環(huán)狀化合物（圖ｌ－１－ａ）。此外，當(dāng)只在反應(yīng)體系之中逡逑添加親核試劑的時(shí)候，親核試劑進(jìn)攻兩性試劑或兩性中間體的親電位點(diǎn)，因此會(huì)形成一個(gè)新的逡逑親電試劑（ｎａｓｃｅｎｔ逡逑Ｅ：邋ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｉｃ邋ｓｉｔｅ邋Ｎｕ：邋ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ邋ｓｉｔｅ逡逑＼邋／逡逑（ａ）邐ｒ——逡逑［１，ｎ］－ａｍｐｈｏｔｅｎｃ邐邐＾邐—ＱＴ＾ＴＯ—＇逡逑ｒｅａｇｅｎｔ邋ｏｒ逡逑ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ邐ａｃｙｃｌｉｃ邋ｃｏｍｐｏｕｎｄ逡逑Ｒ’．＇Ｎｕ邐Ｅ八邋Ｒ逡逑Ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｅ邐Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｅ逡逑（ｂ）邐＿＿逡逑Ｎｕ１逡逑Ｅ１邋ｉｓ邋ａ邋ｎａｓｃｅｎｔ邋ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｅ邋ｃ

０Ｃ０２Ｒ３邐Ｎｕ逡逑１１－７邐１１－８邐１１－９逡逑／－＾Ｃ０２／－Ｂｕ邐Ａｒ、｜ｕ邐Ａｒ、。。邐0邋ＮＣ邋ＣＮ邐Ｒ１逡逑ｂｕ0２Ｃ＾Ｃ邋ｊｌ，邐、Ｙｒ３逡逑１１－１０邐１１－１１邐１１－１２邐１１－１３邐１１－１４逡逑Ｐｌｉｅｔｋｅｒ，邋２００６邐Ｐｌｉｅｔｋｅｒ，邋２００６邐Ｐｌｉｅｔｋｅｒ，邋２００９邐Ｐｌｉｅｔｋｅｒ，邋２０１３邐Ｔｕｎｇｅ，邐２００９逡逑圖２－２．邋ＴＢＡＦｅ催化脫羧烯丙基化反應(yīng)逡逑應(yīng)，非常高效地構(gòu)建了一系列Ｃ－０鍵�！荆绷Γ荼M管如此，將這類(lèi)親核性的鐵催化劑運(yùn)用于環(huán)加成逡逑反應(yīng)的報(bào)道卻非常少。最近，ＰＨｅｔｋｅｒ小組報(bào)道了一例鐵催化的乙烯基環(huán)丙烷１１－１５與活化的烯逡逑烴１１－１７或者對(duì)甲基苯磺�；〈膩啺罚韶保罚У模校玻莪h(huán)加成反應(yīng)，極大的拓展了該類(lèi)鐵催化劑逡逑的反應(yīng)類(lèi)型，該反應(yīng)經(jīng)歷了一個(gè)鐵穩(wěn)定的兩性中間體１１－１６邋（圖２－３－ａ）。受此開(kāi)創(chuàng)性工作的啟發(fā)，逡逑我們?cè)O(shè)想親核性的ＴＢＡＦｅ可能會(huì)催化乙煉基苯并嚼嗓酮Ｉ丨－１９（Ｔｕｎｇｅ、ｒｅａｇｅｎｔ）［９Ｕ的脫竣過(guò)程，逡逑因此會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常類(lèi)似的兩性中間體１１－２０，因此，在同一個(gè)分子內(nèi)會(huì)同時(shí)包含７１－烯丙基鐵的逡逑親電片段和磺�；�(fù)離子的親核片段（圖２－３－ｂ）。理論上，，在這個(gè)兩性中間體的親電性的７１－逡逑烯丙基鐵絡(luò)合物能夠首先與親核性的硫葉立德１丨－２１反應(yīng)，［１５３＿１５４］然后經(jīng)歷一個(gè)分子內(nèi)磺�；义系�(fù)離子對(duì)逡逑
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O621.25


本文編號(hào)：2629867