【摘要】：有機催化是繼酶催化和金屬催化之后的第三類手性催化反應(yīng),是連接金屬有機催化和酶催化以及合成化學(xué)和生物有機化學(xué)的橋梁,這是目前有機合成中最熱門的領(lǐng)域之一。氮雜卡賓催化劑作為有機小分子催化的重要的組成部分,近幾年來一直是科學(xué)家們研究的熱點。氮雜卡賓催化劑不僅無毒無害,而且催化的底物廣泛,為碳碳鍵的構(gòu)建及各類復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成提供了新方法和新策略。鑒于此類催化劑高效、經(jīng)濟、綠色的優(yōu)點,我們利用氮雜卡賓催化策略,合成了三類不同結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物。第一部分:氮雜卡賓催化烯丙基酮與疊氮的1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)1,2,3-三氮唑類化合物是重要的雜環(huán)化合物之一,具有廣泛的生物活性。因此,我們設(shè)計了氮雜卡賓催化烯丙基酮與疊氮的1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng),經(jīng)過一系列的條件篩選,在20 mol%的催化劑用量下,高產(chǎn)率、高區(qū)域選擇性的合成一系列的1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑類化合物(產(chǎn)率高達(dá)74%)。此項研究為1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑類化合物的合成開辟了一條新道路。考慮到原料的多樣性和易得性,我們相信這項工作將來會有廣泛的實際應(yīng)用。第二部分:氮雜卡賓催化的α,β-不飽和酯與疊氮的環(huán)加成反應(yīng)作為生物活性化合物的重要結(jié)構(gòu)之一,五元氮雜環(huán)因其生物活性而受到特別關(guān)注。我們設(shè)計了氮雜卡賓催化的α,β-不飽和酯與疊氮的環(huán)加成反應(yīng),此方法可以同時合成1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑類化合物和二氫吡唑啉類化合物。經(jīng)過一系列的條件篩選,高產(chǎn)率、高區(qū)域選擇性的合成了兩類五元氮雜環(huán)化合物(產(chǎn)率在46-97%之間)。當(dāng)α,β-不飽和酯的β位為芳基或烷基取代時,得到的是1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑類化合物;當(dāng)β位無取代時,得到的是二氫吡唑啉類化合物。此外,我們還通過質(zhì)譜實驗對該反應(yīng)的機理進(jìn)行了深入的研究。此方法的發(fā)現(xiàn)為五元氮雜環(huán)化合物的合成提供了一種高效、簡便的新策略。第三部分:氮雜卡賓催化的對亞甲基醌與靛紅衍生物的不對稱[4+3]環(huán)加成反應(yīng)在有機化學(xué)領(lǐng)域環(huán)加成反應(yīng)是合成各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)骨架化合物的重要工具,通過環(huán)加成反應(yīng)合成五元環(huán)、六元環(huán)的結(jié)構(gòu)是十分普遍的,但是七元環(huán)的合成相對較少。七元內(nèi)酯環(huán)和螺環(huán)羥吲哚結(jié)構(gòu)經(jīng)常存在于天然產(chǎn)物和生物活性物質(zhì)中,由此我們便設(shè)想有一條線路可以合成同時含有這兩類重要結(jié)構(gòu)的化合物。我們利用現(xiàn)有的條件,在氮雜卡賓催化下,首次實現(xiàn)了以靛紅衍生物為合適的3-C合成子,對亞甲基醌的不對稱[4+3]環(huán)加成反應(yīng)。該方法以良好的產(chǎn)率(高達(dá)89%)和優(yōu)異的(非)[逞≡裥，

本文編號：2591505