【摘要】：有機含氮化合物在天然產(chǎn)物和藥物分子中廣泛存在,尤其是以自然界豐富的生物質(zhì)羧酸及碳酸衍生物為起始原料出發(fā)的含氮化合物合成一直備受關注。本論文以具有對稱性骨架且富含氮原子的芳基胍以及富含氧原子的環(huán)狀二�；^氧化合物為原料,通過三種新穎有效的合成策略,實現(xiàn)多種具有重要用途的含氮化合物的可控合成。該方法具有反應條件溫和、官能團兼容性好、底物普適性廣等優(yōu)點。模仿自然界酶促進的胍到肽的生物代謝轉(zhuǎn)化,在CO/Pd(OAc)_2/Cu(OAc)_2體系下,實現(xiàn)芳基胍到乙酰苯胺兩種重要含氮化合物的直接化學轉(zhuǎn)化。該反應對底物上的官能團具有很好的兼容性,烷基、鹵素、�；⒓籽趸�、硫醚或氟取代的芳基胍均能得到相應的酰胺化合物,最高收率為89%。通過改變不同的羧酸銅鹽,可以分離得到相應的N-�；a(chǎn)物,除乙�；�、丙酰基、甲�；捅郊柞；韧瑯舆m用于該反應體系。機理研究表明整個過程涉及到醋酸鈀的催化循環(huán),羧酸銅鹽既是氧化劑又是�；w,兩者共同作用實現(xiàn)胍的N-(C=N)鍵以及N-CN鍵選擇性的斷裂與重組。在紫外光照射下,環(huán)狀二酰過氧化物經(jīng)過雙脫羧模式形成高活性的苯炔或高張力的環(huán)己炔中間體,構(gòu)建一系列三氮唑類型的含氮化合物。選用1,2-二氯乙烷為溶劑,以8種鄰苯二甲酰類過氧化合物為苯炔前體,與10種疊氮化合物反應合成相應的苯并三氮唑產(chǎn)物。設計環(huán)己烯基過氧化合物的合成路線,經(jīng)過2-3步即可克級合成,不需柱分離。以合成的環(huán)己烯基過氧化物為環(huán)己炔前體,在350 nm波段、室溫、兩小時順利地實現(xiàn)該化合物與15種疊氮化合物的[3+2]環(huán)加成反應,選擇性地精準合成一系列三氮唑產(chǎn)物,收率最高達到99%,反應條件溫和,CO_2為唯一副產(chǎn)物。具有酰胺與烯烴的疊氮底物均能在該反應體系下以較好的收率得到環(huán)加成產(chǎn)物。環(huán)狀二酰基過氧化物與鹵鹽搭配原位制備雙功能型鹵素正離子體系,并將該體系應用于磺酰胺類化合物的Hofmann-L?ffler-Freytag反應與分子內(nèi)鹵羥基化環(huán)化反應中,合成一系列含氮化合物。在Hofmann-L?ffler-Freytag反應方面,使用不同的鹵素源,選用磺酰胺為原料,通過自由基的模式,以最高99%的收率合成13種N-氯代,16種δ-C(sp~3)溴化或碘化產(chǎn)物和11種吡咯烷衍生物。當使用四丁基氯化銨(TBACl)時,對甲苯磺酰、對硝基苯磺酰、甲磺酰基等保護的酰胺化合物均能轉(zhuǎn)化為N-Cl代產(chǎn)物;使用四丁基溴化銨時(TBAB),磺酰胺底物通過1,5-H遷移得到δ-溴代產(chǎn)物,當?shù)孜镏写嬖讦呕颚梦籆-H鍵時,有且僅有δ-溴代產(chǎn)物生成;當選用Cs I為鹵源時,計量的乙酸鈉能明顯提高反應收率。自由基抑制實驗表明,δ溴代與吡咯烷環(huán)化過程涉及到自由基過程;利用核磁及體系中分離出的副產(chǎn)物的單晶結(jié)構(gòu)對新的鹵化試劑結(jié)構(gòu)進行推測。在分子內(nèi)鹵羥基化環(huán)化構(gòu)建異VA唑啉反應方面,鄰苯二甲酰過氧化物與四丁基鹵化銨結(jié)合,通過離子型反應模式,可以分別實現(xiàn)Cl、Br、I三種鹵素的成環(huán)反應,產(chǎn)率在90%以上。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O622.6
【圖文】：

如圖 5-7 與 5-8 所示。紫外吸收測試發(fā)現(xiàn)，PPO 在 λ = 310 nm 以上沒有吸收（圖5-7，黑線）；加入等量四丁基氯化銨（TBACl）后，混合物表現(xiàn)出了與 PPO類似的吸收曲線（圖 5-7，紅線），說明了過氧化合物對氯原子的氧化較慢；當向 PPO 的二氯甲烷溶液中加入四丁基溴化銨（TBAB）或四丁基碘化銨（TBAI）時，混合物出現(xiàn)了明顯的紅移，其中溴原子的混合液可以達到 λ = 340nm（圖 5-7，藍線），碘原子的混合液在 λ =480 nm 仍有很強吸收峰（圖 5-7，綠線）。該實驗表明，PPO 與 TBAB 或 TBAI 混合時能夠很快轉(zhuǎn)化為光敏分子。

圖 5-7 鹵化試劑的紫外可見吸收譜Fig. 5-7 Ultraviolet visible spectrum of halogenating reagents

第 5 章 環(huán)狀二�；^氧化物參與構(gòu)建吡咯烷反應研究V）測試譜圖（圖 5-8）中紅色線為鄰苯二甲酰）測試曲線，褐色線為 PPO 與 TBAB 原位形。對比曲線發(fā)現(xiàn)單純的過氧化合物 PPO 氧化加入使得新形成的試劑具有了明顯的氧化還，左圖白色固體為室溫下稱取的 200 mg 1,2-DCE 后的混合液，右圖黃色澄清液為向現(xiàn)象，右圖為原位形成的新的鹵化試劑。

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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本文編號：2776008