環(huán)氧化物的開環(huán)反應(yīng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展，雜環(huán)化合物在有機(jī)合成中的作用越來越重要，尤其是環(huán)氧化合物。環(huán)氧化合物是指含三元環(huán)的醚及其衍生物，其化學(xué)性質(zhì)很活潑，它們是合成藥物的重要中間體之一，在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域起著十分重要的作用。環(huán)氧化合物之所以有這么廣泛的用途，是因?yàn)榉肿觾?nèi)存在較大張力，在酸或堿的催化下，容易與親核試劑進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)形成各種不同的產(chǎn)物。關(guān)于環(huán)氧化合物在有機(jī)合成中的重要性，化學(xué)家們一直在進(jìn)行著不懈的探索和研究。 首先，根據(jù)不同的反應(yīng)

2、類型綜述了環(huán)氧化合物不同的合成方法，如：分子內(nèi)Williamson反應(yīng)法、Darzens反應(yīng)法、烯烴的過氧化物氧化法等。我們用羰基化合物與锍鹽反應(yīng)方法，合成了不同類型的環(huán)氧化合物。然后，對環(huán)氧化合物在有機(jī)合成中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。 β-過氧醇類化合物是一種多官能團(tuán)化合物，具有非?；顫姷倪^氧羥基和羥基基團(tuán)，它們可以和許多缺電子基團(tuán)發(fā)生親核反應(yīng)。這些過氧醇類化合物不僅廣泛存在于天然產(chǎn)物中，而且在醫(yī)學(xué)和藥物學(xué)等領(lǐng)域有很大的用途，尤其是利

3、用β-過氧醇合成的1，2，4-三氧雜環(huán)己烷，可以作為一種抗瘧藥物。據(jù)報(bào)道，環(huán)狀過氧化合物經(jīng)過光解或熱解能夠產(chǎn)生雙氧自由基，具有殺菌的作用。因此，這些過氧醇類化合物的應(yīng)用越來越受到重視。通過實(shí)驗(yàn)我們成功發(fā)現(xiàn)一種溫和高效的合成β-過氧醇類化合物的方法，這種方法具有利用廉價(jià)易得的催化劑、高產(chǎn)率、反應(yīng)時間短等優(yōu)點(diǎn)，并采用IR、1H NMR和元素分析對合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。 吲哚和吡咯及其衍生物不僅是重要的雜環(huán)化合物，而且還是重要的

4、精細(xì)化工原料，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、食品飼料添加劑、染料等領(lǐng)域，關(guān)于其應(yīng)用研究一直持久不衰，新的應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷被開發(fā)出來。尤其是3-烷基吲哚類衍生物具有顯著的生物學(xué)和藥理學(xué)活性。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)SbCl3/蒙脫土K-10能催化含氮雜環(huán)化合物的傅克氏烷基化反應(yīng)，而且該催化劑能回收利用。該方法不僅產(chǎn)率高，操作簡便，反應(yīng)時間短，區(qū)域選擇性好，而且反應(yīng)在無溶劑條件下進(jìn)行，消除了有毒溶劑的排放，符合綠色化學(xué)的要求。 β-烷氧基醇也是

5、重要的合成中間體之一，它可以用來氧化合成β-烷氧基酮或β-烷氧基酸以及一些特殊的藥物中間體化合物。此外，它還可以有選擇性的保護(hù)羥基，增加有機(jī)合成的選擇性。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)固體酸催化劑(Amberlyst-15)在超聲波條件下，能催化一級、二級、三級醇類化合物與環(huán)氧化物的開環(huán)反應(yīng)，從而合成β-烷氧基醇類化合物。由此發(fā)展了一種合成β-烷氧基醇類化合物的新方法。 總之，環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)在有機(jī)合成以及藥物合成等方面表現(xiàn)出了很多優(yōu)越性

6、。如：(1)利用其易于制備和開環(huán)的特點(diǎn)，用作保護(hù)基；(2)利用開環(huán)反應(yīng)的立體、區(qū)域選擇性高的特點(diǎn)，立體、區(qū)域選擇性地合成有機(jī)化合物；(3)利用開環(huán)反應(yīng)將其直接轉(zhuǎn)化為帶有新官能團(tuán)的鏈狀化合物；(4)以小分子開環(huán)反應(yīng)為基礎(chǔ)，合成具有生物活性的天然物質(zhì)。 本課題在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，研究了三種不同類型的環(huán)氧化合物開環(huán)反應(yīng)，此項(xiàng)工作的開展將對經(jīng)典有機(jī)化學(xué)中的酸堿理論進(jìn)一步補(bǔ)充和擴(kuò)展，為尋找新理論、新方法奠定基礎(chǔ)和開拓道路，從而更好地促進(jìn)有