【摘要】：串聯(lián)反應(yīng)因其簡潔高效而受到越來越多的關(guān)注,而酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)則是串聯(lián)反應(yīng)中的重要研究內(nèi)容。近年來,通過酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)來合成五元或六元雜環(huán)化合物取得了長足的發(fā)展。但大多數(shù)已報道的酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)均立足于底物設(shè)計策略,底物分子往往需要多步合成,很多步驟需要用到貴金屬催化劑。助劑協(xié)助的酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)具有體系簡單、合成效率高的優(yōu)勢。在反應(yīng)體系中加入小分子助劑,反應(yīng)底物可以被活化或進一步轉(zhuǎn)化。因此,在助劑協(xié)助的酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)中,底物往往不需要引入特定的官能團,由一些廉價易得的金屬催化劑甚至非金屬催化劑代替成本高昂的貴金屬催化劑成為了一種可能。本論文通過在反應(yīng)體系中添加小分子助劑,利用酸-酸催化串聯(lián)構(gòu)建了多種五元或六元雜環(huán)化合物。以脂肪醛和1,3-二羰基化合物為起始原料,N-溴代丁二酰亞胺(NBS)作為助劑,AlCl_3催化作用下,通過Knoevenagel縮合/氧化芳構(gòu)化串聯(lián)反應(yīng),實現(xiàn)了多取代呋喃衍生物的合成。借助所發(fā)展的反應(yīng),首次實現(xiàn)了抗菌活性分子HHCA的化學(xué)合成。以丙烯醛二聚體和1,3-二羰基化合物為起始原料,在N-溴代丁二酰亞胺(NBS)作為助劑和AlCl_3的催化作用下,通過Knoevenagel縮合/氧化芳構(gòu)化的串聯(lián)反應(yīng),合成了多取代苯并呋喃衍生物。借助所發(fā)展的反應(yīng),合成了藥物分子胺碘酮和苯溴馬隆,并由串聯(lián)反應(yīng)分離得到的中間體合成了4,5,6,7-四氫苯并呋喃衍生物。以分子I_2為Lewis酸催化劑,利用其催化可烯醇化的醛與伯胺之間的縮合環(huán)化反應(yīng),實現(xiàn)了1,2,5-三取代吡咯衍生物的合成。借助所發(fā)展的反應(yīng),以α,β-不飽和醛酮和芳香胺為底物,實現(xiàn)了N-芳基取代吡咯衍生物的合成。并利用分離得到的帶有縮醛結(jié)構(gòu)的吡咯產(chǎn)物合成了吲哚取代的四氫吲嗪衍生物。以I_2催化氨基乙醛縮二乙醇和苯乙醛反應(yīng)得到的帶有縮醛結(jié)構(gòu)的吡咯分子,通過[4+2]環(huán)化構(gòu)建了吲嗪骨架,以類似的[4+2]環(huán)化策略,合成了吲哚、萘、吡啶[1,2-a]吲哚、咔唑和苯并噻吩等多種重要的雜環(huán)化合物。受第五章工作啟發(fā),通過原位生成1,4-親電/親核雙功能試劑,發(fā)展了N-甲基吲哚、苯乙酮和溴乙醛縮二乙醇三組分反應(yīng),在Bi(OTf)_3的催化作用下,通過酸-酸催化串聯(lián)過程“一鍋法”實現(xiàn)了咔唑分子的合成。利用我們發(fā)展的合成方法,合成了在熒光材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景的咔唑分子和鎮(zhèn)痛消炎藥卡洛芬關(guān)鍵中間體。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ463;O643.36
【圖文】：

多；（2）前一步反應(yīng)的產(chǎn)物通常和初始反應(yīng)物或自身發(fā)生下一步一步反應(yīng)條件相似。由于串聯(lián)反應(yīng)中間體不用分離，操作簡單方合成雜環(huán)化合物的強有力的工具。近年來，酸-酸催化串聯(lián)逐漸成研究熱點[1-3], 但是大多數(shù)報道的酸-酸催化串聯(lián)的反應(yīng)均基于底物創(chuàng)新。反應(yīng)底物分子往往需要多步合成，某些催化體系中還需要加劑[4-11]。這些預(yù)官能團化的底物和嚴(yán)苛的反應(yīng)條件使得新穎的酸應(yīng)即便被發(fā)現(xiàn)，也難以被廣泛應(yīng)用。助劑是添加在反應(yīng)體系中協(xié)助作用的的小分子添加劑。反應(yīng)助劑往往在酸-酸催化串聯(lián)體系中具物和穩(wěn)定反應(yīng)中間體的作用，往往不需要將底物預(yù)官能團化，因此得的金屬催化劑甚至非金屬催化劑代替成本高昂的貴金屬催化劑能。助劑的使用使得酸-酸催化串聯(lián)構(gòu)建雜環(huán)分子的體系更加簡單。

技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位I 作為助劑協(xié)助的酸-酸催化串聯(lián)、原聯(lián)。協(xié)助酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)研溴代試劑[12-13]，常用于烯丙基、芐基化合物的親電溴化反應(yīng)。NBS 也是化性，NBS 參與的酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)]報道了以一價金作為催化劑、NBS （圖 1-2），該反應(yīng)歷經(jīng)了[3,3]-重排

其親電特性和氧化性，NBS 參與的酸-酸催化串聯(lián)反應(yīng)近年來被陸續(xù)報，Rao 課題組[14]報道了以一價金作為催化劑、NBS 作為助劑，由 1環(huán)戊烯酮的案例（圖 1-2），該反應(yīng)歷經(jīng)了[3,3]-重排和 1,2-氫遷移的heme1-2 Iron-catalyzed amidation of C-H bonds in the presence of N-bromosuccinim圖 1-2 NBS 協(xié)助的分子內(nèi) Fe(II)催化的 C-H 鍵酰胺化年，Maji 課題組[15]以烯烴和腈類化合物作為起始原料合成了VA唑啉。氟甲烷磺酸鋅或三氟甲烷磺酸銅作為 Lewis 酸催化劑。反應(yīng)中 NBS 烯烴產(chǎn)生溴摀離子產(chǎn)生活性中間體，隨后與腈類化合物發(fā)生親核取代經(jīng)過多步串聯(lián)過程生成VA唑啉（圖 1-3）。

本文編號：2791100