近年來,炔鹵作為簡單易得、高活性及多反應位點的合成子被廣泛應用于醫(yī)藥、化工、食品、材料等領域。由于鹵原子對三鍵的活化作用使炔鹵比炔烴具有更高的反應活性,不僅具備端炔C(sp)-H鍵的活性而且兼顧了芳基鹵C(sp~2)-X鍵易與過渡金屬氧化加成的特性,因此,炔鹵能實現(xiàn)一些末端炔烴無法實現(xiàn)的反應。目前,炔鹵參與的親核加成反應、炔基化反應、串聯(lián)反應、環(huán)化反應在取得豐碩成果的同時也存在很多挑戰(zhàn),因此,如何高效、高步驟經濟性地實現(xiàn)炔鹵的化學及區(qū)域選擇性轉化,仍然是有機化學家們關注的熱點和難點�；趯θ阐u化學的濃厚研究興趣,我們深入探索了過渡金屬催化炔鹵參與的親核加成反應和串聯(lián)環(huán)化反應。此外,我們也實現(xiàn)了2-氨基聯(lián)苯化合物的可控性炔基化反應,發(fā)展了一系列高效、高選擇性、高步驟經濟性的C-C鍵及C-雜原子鍵構建方法,合成了不同種類的烯基硫氰酸酯、3-取代異香豆素、炔基化的2-氨基聯(lián)苯化合物及6-亞甲基-6-H二苯并[b,d]吡喃衍生物。具體內容包括以下四個部分:第二章實現(xiàn)了銀催化炔鹵與硫氰酸鉀的親核加成反應,高效、高選擇性地構建了(Z)-烯基硫氰酸酯衍生物。這一方法使用廉價無毒的溶劑和親核試劑,符合綠色化學的發(fā)展理念,底物普適性廣和克級規(guī)模制備等優(yōu)點更增加了其實用性。由于產物中鹵原子得以保留,為產物的進一步衍生化提供了方便,基于此我們成功制備了雜環(huán)和三氟甲硫基化合物。第三章發(fā)展了炔鹵與芳基甲酸高效構建3-取代異香豆素化合物的新方法。該方法使用三氟乙酸鈀為催化劑,DPEPhos為配體,通過原位生成Pd(0)催化反應的進行,從而高選擇性構建了C(sp~2)-O鍵和C(sp~2)-C(sp~2)鍵。機理驗證實驗表明,反應可能經歷了親核加成和C-H官能團化的過程,而且C-H鍵斷裂是反應的決速步驟。值得注意的是,反應對溶劑具有高度的選擇性。第四章首次實現(xiàn)了鈀催化一級胺導向2-氨基聯(lián)苯化合物的可控性炔基化反應。炔鹵為反應的控制性試劑,通過改變底物的投料比例可以選擇性得到不同的炔基化產物。該反應使用一級胺為導向基,相比于其他含氮導向基具有更高的原子經濟性和步驟經濟性,底物普適性廣、官能團容忍性好是反應的主要優(yōu)點。我們認為反應經歷的是Pd(II)/Pd(IV)的過程。第五章發(fā)展了鈀催化2-芳基苯酚與炔鹵偶聯(lián)構建6-亞甲基-6-H二苯并[b,d]吡喃衍生物的新方法。連續(xù)的炔基化反應和環(huán)化過程是反應順利進行的關鍵。無痕導向策略的使用、溫和的反應條件及專一的區(qū)域選擇性增強了反應的實用性。經證實環(huán)化過程有兩種可能的途徑,一種是經歷trans-親核氧鈀化和質子脫鈀化的環(huán)化過程,另一種則是鈀催化酚羥基與三鍵的分子內cis-加成反應。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O621.251


本文編號：2807940