基于捕捉串聯(lián)策略構(gòu)建雜環(huán)骨架的方法學(xué)研究
發(fā)布時間:2018-02-13 23:57
本文關(guān)鍵詞: 重氮 離子對中間體 羥基葉立德 氧化吲哚骨架 環(huán)外雙鍵取代四氫呋喃 多組分捕捉串聯(lián)反應(yīng) 出處:《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:雜環(huán)(例如氧化吲哚環(huán)、四氫呋喃環(huán)等)是一類在天然產(chǎn)物、上市藥物中都廣泛存在的生物活性骨架。在最新版的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)里,我們可以看到在Top 10的榜單里,包含雜環(huán)骨架的藥物就有6例之多。故尋求其高效、綠色、原子經(jīng)濟(jì)型的合成方法是無數(shù)化學(xué)家的追求目標(biāo)。重氮化合物是有機(jī)領(lǐng)域中一類十分特別但非常重要的化合物;化學(xué)家根據(jù)其獨(dú)特的反應(yīng)性質(zhì)將其獨(dú)立出來,命名為重氮化學(xué)。我們課題組完成的基于親電試劑捕捉重氮化合物和羥基、氨基、吲哚等化合物在過渡金屬催化形成的葉立德和兩性離子對中間體的反應(yīng)就是重氮化學(xué)的范疇里一個重要的子類—多組分捕捉串聯(lián)反應(yīng)。但是,對于參與該反應(yīng)的親電試劑而言,范圍還不夠大,主要局限在亞胺、醛、酮、硝基烯等。作為捕捉串聯(lián)反應(yīng)中一個重要的組成部分,分子內(nèi)捕捉關(guān)環(huán)反應(yīng)對于構(gòu)建復(fù)雜多樣的雜環(huán)類化合物無疑是一個十分高效的策略。我們組也曾報(bào)道了一些實(shí)例。然而,對于結(jié)構(gòu)新穎的親電試劑:β-叔丁氧羰基-α-亞甲基苯丙酸酯(MBH碳酸酯)原位生成的活性中間體、聯(lián)烯酸酯(α,β-不飽和酯)對這類活潑的中間體的捕捉反應(yīng)迄今是沒有被報(bào)道的;同時考慮到MBH碳酸酯以及聯(lián)烯酸酯中復(fù)雜多樣的活性官能團(tuán),若能將其完整的引入到雜環(huán)化合物的中,則會對后期化合物的衍生,合成更多類型的復(fù)雜化合物提供了更多的捷徑。本論文中,我們首次將上述的親電試劑應(yīng)用到這類捕捉串聯(lián)反應(yīng)中,完成了 C-3烯丙基取代氧化吲哚、環(huán)外雙鍵取代四氫呋喃兩類雜環(huán)化合物的高效構(gòu)建,具有一定的應(yīng)用價值。我們在論文的前言部分簡單介紹了重氮、金屬卡賓、基于親電試劑對活潑中間體的多組分捕捉串聯(lián)化學(xué)反應(yīng)以及MBH碳酸酯、聯(lián)烯化合物的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容。同時,并依據(jù)MBH碳酸酯和聯(lián)烯化合物的親電性質(zhì),提出了我們的研究設(shè)計(jì)思路。在論文的第二部分里,我們對設(shè)計(jì)的原位生成的活性中間體參與的兩性離子對中間體的捕捉反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)踐求證。形式上的氧化吲哚對MBH碳酸酯的親核取代反應(yīng)是發(fā)生的,并且以中等偏上的收率,較好的對映選擇性以及十分優(yōu)異的非對映選擇性合成了 C-3烯丙基取代的氧化吲哚骨架。但與我們所期望的捕捉反應(yīng)機(jī)理不同:首先重氮酰胺類化合物在過渡金屬鈀[Pd]的催化作用下形成金屬卡賓并對自身sp2碳進(jìn)行分子內(nèi)C-H insertion形成氧化吲哚骨架,然后再對手性Lewis堿活化MBH碳酸酯形成的銨陽離子進(jìn)行親核取代,成功地將MBH碳酸酯中烯丙基以及酯基引入到氧化吲哚骨架中。論文的第三部分,我們首次將聯(lián)烯酸酯這一弱親電試劑成功地引入到我們課題組研究的多組分捕捉串聯(lián)反應(yīng)中,并且以中等偏上的收率、非常高的非對映選擇性完成了一類帶環(huán)外雙鍵的四氫呋喃雜環(huán)化合物的合成。對于α,β-不飽和化合物而言,醛、酮、亞胺的親電活性要明顯高于酯,為了克服共軛酸酯的這一缺點(diǎn),實(shí)驗(yàn)通過應(yīng)用分子內(nèi)捕捉這一策略降低反應(yīng)過渡態(tài)能壘,達(dá)到捕捉的目的;同時通過機(jī)理研究也證實(shí)了 Michael型分子內(nèi)捕捉的機(jī)理,并且親核位點(diǎn)僅在聯(lián)烯中間碳上;構(gòu)建了一類帶環(huán)外雙鍵的多取代四氫呋喃環(huán)。隨后也進(jìn)行了不對稱反應(yīng)條件的探究,以手性磷酸為添加物可以最高產(chǎn)生60%的對映體過量值。
[Abstract]:In the latest edition of the statistics , we can see that the reaction between the compound and hydroxyl , amino , indole and so on is a very efficient strategy for the capture of these reactive intermediates . In order to overcome this shortcoming of conjugated acid ester , the mechanism of intramolecular capture in the reaction of aldehydes , ketones , and imine has been successfully introduced . In order to overcome this shortcoming of conjugated acid ester , the mechanism of intramolecular capture is also confirmed by experiments . In order to overcome this shortcoming of conjugated acid ester , the mechanism of intramolecular capture is also confirmed by experiments .
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R914
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本文編號:1509398
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