本文關(guān)鍵詞：親電試劑誘導(dǎo)的疊氮化合物環(huán)化反應(yīng)研究

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【摘要】：含氮雜環(huán)化合物如喹啉、吲哚等是非常重要的有機化合物,在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有著重要的意義。通過選用合適的氮源,可以透過多種方式合成氮雜環(huán)化合物,諸如縮合反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)等。疊氮化合物是一種重要的氮源,其端基氮原子具有一定的親核性,容易被活化,也可作為親核試劑;二芳基高價碘摀鹽、質(zhì)子酸等親電試劑都有著較好的親電誘導(dǎo)性能,同時還能充當芳基化試劑及質(zhì)子化試劑。本文通過銅催化二芳基高價碘摀鹽親電誘導(dǎo)炔烴、疊氮化物進行反應(yīng),開展了一系列合成喹啉及吲哚衍生物的研究,還發(fā)現(xiàn)質(zhì)子酸可以親電誘導(dǎo)炔烴、疊氮化物串聯(lián)環(huán)化,在無金屬催化劑的條件下合成了吲哚衍生物。實驗對反應(yīng)條件進行了優(yōu)化,篩選出了包括催化劑、溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等在內(nèi)的最佳條件,并考察了反應(yīng)性質(zhì)與反應(yīng)底物結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。采用Cu(I)鹽作催化劑、DCE作溶劑,能夠使二芳基高價碘試劑、ω-疊氮-1-炔烴化合物發(fā)生反應(yīng),合成五元環(huán)、六元環(huán)、七元環(huán)并喹啉衍生物。在銅催化下二芳基高價碘摀鹽首先產(chǎn)生芳基正離子,反應(yīng)優(yōu)先進攻疊氮基團,緊接著活化炔基,是一種分子內(nèi)的親電環(huán)化反應(yīng),反應(yīng)選擇性較好。采用Cu(OTf)_2作催化劑、DCE作溶劑,能夠促進二芳基高價碘試劑、炔烴、芳基疊氮進行三組分一鍋法環(huán)化反應(yīng),合成多取代異吲哚衍生物。其反應(yīng)機理可能相繼經(jīng)歷了炔烴活化、親電進攻疊氮、正離子遷移、傅克環(huán)化等步驟。該反應(yīng)總體產(chǎn)率不高,但區(qū)域選擇性好,對底物的適用范圍較廣。該反應(yīng)屬于分子間[3+2]串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)。發(fā)展了用HNTf2作為親電試劑及質(zhì)子化試劑,與炔烴、芳基疊氮一鍋法反應(yīng)合成吲哚衍生物的方法。該方法反應(yīng)條件溫和,區(qū)域選擇性好,無需添加任何金屬催化劑,該方法為合成吲哚衍生物提供了新的途徑。HNTf2是一種很好地活化炔烴和疊氮的親電試劑。該類親電反應(yīng)條件溫和,區(qū)域選擇性高,總體表現(xiàn)出了較強的優(yōu)勢。使用二芳基高價碘摀鹽或者質(zhì)子酸試劑就能很好地實現(xiàn)對炔烴、疊氮的活化�；谶@兩類親電試劑的成功嘗試,相信更多高效的親電試劑將被探索和發(fā)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：氮雜環(huán)化合物 親電試劑 二芳基高價碘試劑 質(zhì)子酸 疊氮
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O626
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-33
• 1.1 含氮雜環(huán)化合物的概述9
• 1.2 構(gòu)建含氮雜環(huán)化合物的主要反應(yīng)模式9-16
• 1.2.1 縮合反應(yīng)10-11
• 1.2.2 偶聯(lián)反應(yīng)11-14
• 1.2.3 串聯(lián)反應(yīng)14-16
• 1.3 從不同氮源出發(fā)合成吲哚、喹啉化合物16-25
• 1.4 含氮雜環(huán)化合物合成方法小結(jié)25
• 1.5 課題提出及研究方案25-33
• 1.5.1 二價銅催化的二芳基高價碘摀鹽、炔和腈三組分環(huán)化串聯(lián)合成多取代喹啉26-27
• 1.5.2 二芳基高價碘摀鹽和兩分子腈[2+2+2]一鍋法環(huán)化合成喹唑啉化合物27-28
• 1.5.3 二芳基高價碘摀鹽與 ω -氰基-炔烴環(huán)化反應(yīng)合成多環(huán)喹啉化物28-30
• 1.5.4 有機疊氮化物的概述30
• 1.5.5 親電誘導(dǎo)疊氮化合物環(huán)化反應(yīng)研究課題提出30-31
• 1.5.6 親電誘導(dǎo)疊氮化合物環(huán)化反應(yīng)研究課題的可行性分析31-33
• 第2章 二芳基高價碘摀鹽誘導(dǎo)活化 ω-疊氮1炔烴環(huán)化合成喹啉衍生物33-64
• 2.1 引言33-34
• 2.2 儀器與試劑34
• 2.3 結(jié)果與討論34-40
• 2.3.1 優(yōu)化反應(yīng)條件34-36
• 2.3.2 取代基效應(yīng)對反應(yīng)的影響36-40
• 2.4 反應(yīng)機理40-42
• 2.5 實驗部分42-62
• 2.5.1 合成原料42-43
• 2.5.2 合成產(chǎn)物43-44
• 2.5.3 結(jié)構(gòu)解析44-62
• 2.6 本章小結(jié)62-64
• 第3章 有機高價碘摀鹽誘導(dǎo)炔烴、芳基疊氮三組分一鍋法分子間環(huán)化合成多取代異吲哚64-87
• 3.1 引言64-65
• 3.2 儀器與試劑65
• 3.3 結(jié)果與討論65-75
• 3.3.1 優(yōu)化反應(yīng)條件65-68
• 3.3.2 取代基效應(yīng)對反應(yīng)的影響68-75
• 3.4 反應(yīng)機理75-76
• 3.5 實驗部分76-85
• 3.5.1 合成原料76-78
• 3.5.2 合成產(chǎn)物78-79
• 3.5.3 結(jié)構(gòu)解析79-85
• 3.6 本章小結(jié)85-87
• 第4章 質(zhì)子酸誘導(dǎo)炔烴、芳基疊氮三組分一鍋法分子間環(huán)化合成吲哚87-96
• 4.1 本章引言87-88
• 4.2 儀器與試劑88
• 4.3 結(jié)果與討論88-91
• 4.3.1 優(yōu)化反應(yīng)條件88-91
• 4.3.2 實驗結(jié)果91
• 4.4 反應(yīng)機理91-92
• 4.5 實驗部分92-95
• 4.5.1 合成原料92
• 4.5.2 合成產(chǎn)物92-93
• 4.5.3 結(jié)構(gòu)解析93-95
• 4.6 本章小結(jié)95-96
• 第5章 結(jié)論與展望96-98
• 參考文獻98-103
• 致謝103-105
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果105

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本文編號：603137