氮氧雜環(huán)化合物的綠色合成方法與選擇性研究.pdf

1、綠色有機(jī)合成方法的研究與發(fā)展是近十年化學(xué)合成的新熱點(diǎn)。在無催化劑條件下并使用環(huán)境友好介質(zhì)(如以水代替有機(jī)溶劑)進(jìn)行有機(jī)合成是實(shí)現(xiàn)綠色合成的重要途徑。近年來水相中無催化劑反應(yīng)以及化學(xué)/酶串聯(lián)方法的研究及其在合成結(jié)構(gòu)新穎且具有生物活性的化合物中取得的重要成果，拓展了綠色有機(jī)合成的應(yīng)用，激發(fā)了人們探索綠色有機(jī)合成的新途徑及其串聯(lián)方法的研究興趣。
　　 論文探索了氨基醇與羧酸乙烯酯的反應(yīng)選擇性，考察了有機(jī)溶劑、底物結(jié)構(gòu)等因素對(duì)反應(yīng)的影響

2、；重點(diǎn)研究了反應(yīng)條件對(duì)氨基、羥基成環(huán)反應(yīng)的調(diào)控，發(fā)現(xiàn)氨基醇如普萘洛爾與O—Ac—蘋果酸二乙烯酯的反應(yīng)通過使用不同的溶劑可以實(shí)現(xiàn)對(duì)6元及7元氮氧雜環(huán)產(chǎn)物、直鏈衍生物的調(diào)控合成；所得到的產(chǎn)物經(jīng)FTIR、1H—NMR、13C—NMR、ESI等表征確認(rèn)其結(jié)構(gòu)，并用手性色譜法經(jīng)標(biāo)樣對(duì)照分析了產(chǎn)物的立體構(gòu)型。在此基礎(chǔ)上，提出了該氮氧雜環(huán)成環(huán)反應(yīng)的可能機(jī)理：溶劑的效應(yīng)與O—Ac—L—蘋果酸二乙烯酯中乙酰基的選擇性消去是反應(yīng)成環(huán)，及存在環(huán)化、直鏈產(chǎn)物的

3、關(guān)鍵。
　　 論文探索了在無催化劑條件下有機(jī)體系中選擇性合成嗎啉—2—酮與嗎啉—3—酮的新方法。研究發(fā)現(xiàn)在弱極性溶劑如甲基叔丁基醚中，氨基醇衍生物與反丁烯二酸二乙烯酯選擇性生成嗎啉—2—酮；在強(qiáng)極性溶劑如DMSO中，氨基醇衍生物與反丁烯二酸二乙烯酯選擇性的生成嗎啉—3—酮；根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果提出了該反應(yīng)的成環(huán)機(jī)理。同時(shí)也考察了水和有機(jī)溶劑對(duì)成環(huán)反應(yīng)的影響，結(jié)果表明，水作為反應(yīng)介質(zhì)不僅提高了反應(yīng)的速度，同時(shí)也提高反應(yīng)的選擇性且只得

4、到嗎啉—2—酮。提出了水相中無催化條件下成環(huán)反應(yīng)的機(jī)理：底物雜原子與水之間氫鍵的生成是發(fā)生反應(yīng)的關(guān)鍵。
　　 探索了無催化劑條件下水相中合成苯并雜環(huán)的新途徑。考察了溶劑、溫度、底物結(jié)構(gòu)以及濃度、受體結(jié)構(gòu)等對(duì)成環(huán)反應(yīng)的影響；在無催化劑條件下2—巰基芳氨、2—羥基芳氨、2—氨基芳氨與丁炔二酸酯在純水相中的成環(huán)反應(yīng)在30—40分鐘可以實(shí)現(xiàn)定量轉(zhuǎn)化；2—巰基芳氨、2—羥基芳氨、2—氨基芳氨與反丁烯二酸二乙烯酯的成環(huán)反應(yīng)，在10—15小時(shí)

5、也能得到較好的產(chǎn)率；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺電子的羧酸酯是合成雜環(huán)化合物的有效試劑。在建立了一種快速、有效、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高、反應(yīng)適用范圍廣的苯并雜環(huán)合成新方法后，提出了可能的成環(huán)機(jī)理。
　　 論文研究了選擇性合成雙環(huán)內(nèi)酯的新途徑。組合酯化反應(yīng)與Diels—Alder環(huán)加成反應(yīng)，選擇性的合成了Tans—和Cis—構(gòu)型的雙環(huán)內(nèi)酯產(chǎn)物。先進(jìn)行酶促酯化反應(yīng)，再發(fā)生Diels—Alder反應(yīng)合成了Tans—構(gòu)型為主雙環(huán)內(nèi)酯產(chǎn)物，考察了酶源、

6、溶劑、底物結(jié)構(gòu)對(duì)串聯(lián)反應(yīng)的影響；通過先進(jìn)行Diels—Alder反應(yīng)，后發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)合成Cis—構(gòu)型雙環(huán)內(nèi)酯產(chǎn)物。比較從相同原料出發(fā)，在不同體系、經(jīng)不同反應(yīng)過程合成產(chǎn)物的立體結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)行有目的、有選擇的合成目標(biāo)產(chǎn)物。
　　 論文總共合成了90種化合物，其中7種酯單體、12種氨基醇藥物衍生物、11個(gè)N—氨基乙醇衍生物、25種嗎啉酮產(chǎn)物、24種苯并雜環(huán)產(chǎn)物、5種含三烯結(jié)構(gòu)的衍生物、6種雙環(huán)內(nèi)酯衍生物，產(chǎn)物經(jīng)1H—NMR、13