基于串聯(lián)反應(yīng)稠雜環(huán)化合物的合成研究.pdf

1、串聯(lián)反應(yīng)與多組分反應(yīng)是當(dāng)今有機(jī)化學(xué)的研究前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，在天然產(chǎn)物的全合成、雜環(huán)化合物的構(gòu)建、組合化學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛地應(yīng)用。本論文系統(tǒng)地研究了利用串聯(lián)反應(yīng)與多組分反應(yīng)合成一系列結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、新穎，部分為原創(chuàng)性母核的雜環(huán)化合物。最大限度使起始原料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，避免中間體的分離而帶來(lái)的資源浪費(fèi)，體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性、合成效率的有效性和環(huán)境的友好性，而且也為雜環(huán)骨架構(gòu)筑的方法學(xué)提供有價(jià)值的補(bǔ)充。主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1．發(fā)展了一

2、個(gè)新的高效的自催化串聯(lián)反應(yīng)，首次合成了多取代的二螺[4.2.5.2]十五烷．9，13-二酮。對(duì)稱(chēng)雙醛亞胺與麥?zhǔn)纤嵩诖姿崛芤褐蟹磻?yīng)，高立體選擇性地生成多取代螺[5.5]十一烷。L，5，9．三酮衍生物；當(dāng)該體系中存在乙二醇時(shí)，生成二螺[4.2.5.2]十五烷二酮衍生物。手性的二醇也能給出相應(yīng)的產(chǎn)物。實(shí)現(xiàn)了在溫和的條件下乙二醇對(duì)羰基的保護(hù)，并提供了一步合成二螺雜環(huán)體系新的有效地合成方法。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生乙酰肼，它能作為催化劑催化Barbas二烯

3、胺與亞芐基麥?zhǔn)纤岚l(fā)生Diels-Alder反應(yīng)。對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究，并進(jìn)一步確證了乙酰肼為該反應(yīng)的自催化劑。
　　 2．(1)發(fā)展了1，8-二氧代．2，3，4，5，6，7．六氫氧雜蒽與水合肼的串聯(lián)反應(yīng)：脂肪基取代的l，8．二氧代-2，3，4，5，6，7．六氫氧雜蒽與水合肼反應(yīng)，經(jīng)歷分子間和分子內(nèi)的有次序的開(kāi)環(huán)、環(huán)化、遷移、再開(kāi)環(huán)、再環(huán)化和芳構(gòu)化組成的串聯(lián)反應(yīng)，高產(chǎn)率合成了四環(huán)斯諾咻并[5，4，3-cde]斯諾啉衍生物。此外，芳

4、基取代的1，8-二氧代-2，3，4，5，6，7．六氫氧雜葸與水合肼反應(yīng)，提供N-氨基吖啶，產(chǎn)率優(yōu)良。通過(guò)對(duì)取代基的有效控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的化學(xué)選擇性，并解釋化學(xué)選擇性的影響因素。
　　 (2)發(fā)展了一個(gè)新的、高區(qū)域選擇性和碘促進(jìn)下的串聯(lián)反應(yīng).2-氨基吡喃-3腈和異氰酸酯為原料，在微波輻射下，經(jīng)歷開(kāi)環(huán)和再環(huán)化過(guò)程，高產(chǎn)率提供N-取代-2氨基喹啉衍生物。該反應(yīng)具有反應(yīng)時(shí)間短(20-36 min)，產(chǎn)率和區(qū)域選擇性高，操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，

5、避免繁瑣的分離過(guò)程。
　　 3．發(fā)現(xiàn)了一種氰乙酰胺、環(huán)酮和芳香醛的四組分串聯(lián)反應(yīng)：氰乙酰胺、環(huán)酮和芳香醛反應(yīng)分別生成兩個(gè)縮合中間體，再經(jīng)歷[4+2]環(huán)加成反應(yīng)產(chǎn)生原創(chuàng)性母核的吡啶并[3，4-i]喹唑啉類(lèi)化合物，同時(shí)一步新形成兩個(gè)環(huán)、五個(gè)o鍵和四個(gè)立體基因中心包括一個(gè)氨化的季碳中心。用脂肪醛或環(huán)酮代替芳香醛時(shí)，該反應(yīng)經(jīng)歷另一個(gè)不同反應(yīng)途徑，生成三環(huán)[5.2.2.01，5]十一烷和[6.2.2.01.6]十二烷衍生物。該反應(yīng)使起始原

6、料最大限度轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，副產(chǎn)物僅為水或二氧化碳，避免中間體的分離而帶來(lái)的資源浪費(fèi)，體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)、成鍵經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。
　　 4．發(fā)展了微波促進(jìn)的炔酸酯與醛、胺的三組分反應(yīng)合成了各種取代的吡咯烷酮類(lèi)化合物，產(chǎn)物都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的表征，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)由單晶衍射確定。我們提出了一個(gè)較為可行的反應(yīng)機(jī)理。其次，對(duì)炔酸酯與氰乙酰胺、硫代異腈酸酯的串聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行了考察。為了避免了副反應(yīng)的發(fā)生，先將硫代異腈酸酯與氰乙酰胺縮合，不分離加入過(guò)量的醋酸和等當(dāng)量的

7、炔酸酯，以幾乎定量的收率合成了噻唑酮類(lèi)化合物。
　　 5．發(fā)展了微波促進(jìn)的丙二腈參與的多組分串聯(lián)反應(yīng)：(1)發(fā)現(xiàn)了丙二腈、環(huán)酮、醋酸銨的新的多組分串聯(lián)反應(yīng)，該反應(yīng)涉及縮合、親核加成、環(huán)化和開(kāi)環(huán)等過(guò)程。(2)將底物環(huán)酮調(diào)整為芳酮時(shí)，則得到多氰基取代的吡啶衍生物。將其再與醋酸銨反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了_個(gè)新的、罕見(jiàn)的串聯(lián)反應(yīng)。(3)發(fā)展了一種A282型串聯(lián)反應(yīng)，在堿性催化劑存在下，2分子的丙二睛與2分子的環(huán)酮發(fā)生串聯(lián)反應(yīng)，生成復(fù)雜的螺環(huán)化合物。