关键词： 杂环化合物   串联反应   硫叶立德   角三奎烷   乙烯基硫盐   二氢噁嗪[4,3-a]吲哚   吡咯[2,1-a]异喹啉   可见光催化   吲哚啉[2,3-b]羟基喹啉  

摘要： 杂环化合物因其繁多的种类,显著的生理药理活性以及丰富的功能性,而被广泛的应用于材料、农业、医药等与人类生活密切相关的行业中。有机合成化学是创造新型有机分子的主要手段,然而,其迅猛的发展为人类带来便利的同时也使得人们不得不面对其对生态环境的影响问题。因此探索新颖的有机合成策略,发展高效绿色的合成方法,致力于新型杂环化合物的合成具有重要的意义,也具有一定的挑战性。本论文围绕基于硫叶立德和可见光催化的串联反应开展了相关研究工作。 首先,通过合理设计底物,发展了稳定硫叶立德与硝基烯烃肉桂酸酯类化合物的[4+1]/[3+2]串联反应,并通过使用由(R)-联萘二酚衍生的手性硫叶立德,成功的实现了氮杂和氧杂角三奎烷衍生物的对映选择性合成,dr>95：5,ee值高达96%。通过单晶衍射,我们确定了环化产物的绝对构型,并提出了反应可能的过渡态。 其次,成功发展了乙烯基硫盐与吲哚甲醇类化合物的串联Michael加成-环化反应,高效、高产率的构建了一系列二氢噁嗪[4,3-α]吲哚类化合物和四氢吡嗪酮吲哚类化合物(产率高达93%),并通过所发展起来的方法合成了专利中已报道能够治疗实体肿瘤和血液肿瘤的药物3,4-dihydro-7,8-dimethoxy-10-(4-methoxyphenyl)-1H-[1,4] Oxazino[4,3-a]indole,与报道的方法相比较,我们的合成路线较短,产率较高。 此外,设计并成功实现了乙烯基硫盐与异喹啉氮叶立德的[3+2]串联环化反应。通过条件筛选,可以在室温下以高达88%的产率合成一系列结构多样的吡咯[2,1-α]异喹啉衍生物,与所报道的方法相比较,该方法合成步骤短,条件温和,避免使用金属催化剂,操作简便。 最后,利用可见光及光氧化还原催化剂首先将吲哚氧化,通过原位产生的氧负离子自由基,成功实现了吲哚的氧化胺化反应,合成了一系列具有潜在生理药理活性的吲哚啉[2,3-b]羟基喹啉类化合物(dr>95：5,产率高达79%)。并通过同位素标记实验及电化学分析手段初步证明了反应机理。该方法直接利用空气中的氧气作为氧化剂,条件温和,操作简便,底物范围宽广,具有明显的应用前景。

关键词： Wittig反应   环丙烷   磷叶立德   硫叶立德   烯化   一锅法   水相反应  

摘要： 本论文发展了一种新的合成环丙烷衍生物的方法，即由醛出发，先与稳定磷叶立德进行Wittig烯化生成α,β-不饱和羰基化合物，接着与稳定硫叶立德进行环丙烷化反应，两步反应一锅中进行，可顺利地合成1,2,3-三取代的环丙烷化合物。鏻盐选用Ph3P+CH2COPh（Br-），锍盐选用四氢噻吩与α-溴代苯乙酮形成的盐。当以Cs2CO3为碱，以CH3CN/水（8/2, v/v）为溶剂时，主要的产物为两个苯甲酰基处于顺式的环丙烷产物，收率38%-99%，顺式选择性高达97%;而以DBU为碱，以甲醇为溶剂时，主要得到两个苯甲酰基处于反式的环丙烷产物，收率30%-94%，反式选择性最高可达99%。对于吸电子基取代的醛以及部分供电子基取代醛来说，环丙烷产物的主要异构体会随着反应的进行而从反应液中析出，因此通过简单的抽滤，即可得到绝大部分的单一异构体，抽滤收率可达44%-79%。 此一锅法在室温下进行，操作简单，通过使用不同的碱和溶剂体系，可分别高产率高立体选择性地获得一种环丙烷产物，因此为合成1,2,3-三取代的环丙烷化合物提供了一种简洁的途径。 在考察上述反应时，还意外地发现了另一种新颖的生成烷基硫取代的环丙烷衍生物的反应，即用四氢噻吩与α-溴代苯乙酮形成的锍盐与醛反应，在饱和NaHCO3作为反应的碱和溶剂的情况下，可以生成了烷基硫取代的环丙烷化合物。尽管该反应收率不高，但操作简单，原料廉价易得。通过进一步探索和优化，有望发展成一种新的合成烷基硫取代的环丙烷的方法。

关键词： 硫叶立德   [2,   3]-σ重排   金属卡宾   迁移基团   催化反应  

摘要： 设计并完成了过渡金属铑、铜化合物等的催化下,苯基重氮乙酸乙酯与不同硫醚的硫叶立德[2,3]-σ重排反应.通过1H NMR方法测定混合产物的比例,比较烯丙基、炔丙基与联烯基等不同取代硫醚的反应活性,得到这些迁移基团在硫叶立德[2,3]-σ重排反应中的竞争顺序,以及不同类型催化体系对反应的影响.实验结果为进一步理解和应用该反应提供数据支持.

关键词： 吲哚化合物   串联反应   硫叶立德   磺酰胺   氯甲基   合成方法   芳基   反应条件  

摘要： 吲哚化合物因具有良好的生理、药理活性，常被用作医药、农药和众多精细化学品的中间体，进而倍受化学家们的青睐，其合成方法一直是化学家关注的热点．虽然一些著名化学家已研究出了不少吲哚合成方法，如Fischer吲哚合成、Larock吲哚合成等等，但大多数合成方法的反应条件还比较严苛．因而，如何简化反应条件，

关键词： 硫脲   硝基苯乙烯   硫叶立德   不对称Michael加成   密度泛函理论  

摘要： 基于密度泛函理论研究了氯代苯基硫脲催化的硝基苯乙烯与硫叶立德的Michael加成反应,确定了控制反应立体选择性的C―C键形成步骤的过渡态结构,计算了过渡态的相对能量和反应势垒,弄清了硫脲催化的微观反应机理,探讨了硫脲催化性能的微观本质.结果表明,反应有利于反式Michael加成产物的形成,硫脲在反应中作为质子给体,首先与质子受体硝基苯乙烯形成双氢键配合物,通过授受体间的电荷转移活化硝基苯乙烯的β-C原子增强其亲电性,有利于硫叶立德的亲核进攻.

关键词： 多组分串联环化反应   硫叶立德   硝基烯烃   不对称诱导   螺环化合物   有机催化  

摘要： 由于原子经济性、环境友好性等方面的优势，有机催化的串联反应已经是完成分子复杂性构建的重要方法之一。\n 硫叶立德是构建碳杂环的重要砌块。在早期的研究中，硫叶立德是构建小环的有效工具，用于合成广泛存在的环丙烷，氮杂环丙烷，环氧乙烷。本文工作中我们将硫叶立德应用于串联反应的研究，合成一些具有多个官能团的螺环化合物。\n 基于对硫叶立德与硝基烯烃的串联反应的研究，我们将[4+1]/[3+2]串联反应的策略发展到多组分中去，在有机小分子催化剂实现了不对称诱导。通过此途径，我们从简单的原料出发，高效的合成了一系列复杂的化合物，值得一提的是，该反应一步操作构造了四个手性中心包括一个季碳中心、四根化学键、两个环，并且含多个潜在官能团，只需简单的氢解就可以释放出来。

关键词： Domino反应   硫叶立德   有机合成   位阻效应  

摘要： Domino反应在有机合成中具有重要的意义，能够方便地从简单的原料出发，高效地构建多个化学键，高效地合成具有结构多样性和复杂性的有机分子。硫叶立德参与Domino反应在合成有机化合物中间体、生物医药和农药方面具有重要的意义。它不需要使用金属试剂，同时也避免了反应过程中中间产物的分离和提纯，具有很好的原子经济性、选择性，同时具有成本低、易操作等优点，是一种高效经济的反应。\n 虽然硫叶立德参与的Domino反应具有众多优点，但被报道的硫叶立德参与的Domino反应不多。所以，本论文第一部分首先详细综述了硫叶立德参与的Domino反应的研究现状和进展，在此基础上，选择硫叶立德参与的Domino反应作为研究内容，发展了新的硫叶立德参与Domino反应。\n 在本论文第二部分，我们研究了硫叶立德与水杨醛N-硫代二苯基磷酰亚胺类化合物的Domino反应。通过条件实验，确定了最佳反应条件，从而成功地实现了一锅合成反式-2，3-二氢苯并呋喃类化合物，该反应具有条件温和，底物适用范围广，产率高，立体选择性高，反应时间短等优点，为反式-2，3-二氢苯并呋喃类化合物的合成提供了有效的新方法。机理研究说明，由于该反应底物水杨醛N-硫代二苯基磷酰亚胺中磷酰胺基的存在，具有较大的位阻效应，从而实现了产物的化学及立体选择性控制。\n 在第三部分，以Cs2CO3做碱试剂，在三氯甲烷溶剂中实现了α-酮酸酯环丙烷类化合物和硫叶立德选择性地合成有一季碳中心的环丙烷连环氧类化合物。此类Domino反应实验条件温和简单、操作方便且产率高，底物范围广，该类化合物所含的官能团丰富，为进一步用于复杂分子的合成提供了一个新方法。

关键词： 硫叶立德   环丙烷   苯并二氢呋喃   串联反应  

摘要： 手性环丙烷和苯并二氢呋喃结构单元广泛存在于天然产物和药物分子当中,它们中很多化合物都具有优良的生物活性,并且在有机合成领域中是很好的合成中间体。这些化合物的合成,尤其是手性化合物,一直是有机合成化学家关注的研究热点。目前多样化的方法学发展为这些化合物的合成提供了新的方法和途径。本文主要介绍了硫叶立德作为亲核试剂来构建手性环丙烷和苯并二氢呋喃衍生物的不对称串联反应。具体研究内容如下： 1.利用氢键活化的原理,在C2对称脲催化下完成了稳定硫叶立德和β,γ-不饱和a-酮酸酯的不对称环丙烷化反应,实现了三取代的手性环丙烷类化合物的对映选择性合成。我们考察了不同氢键催化剂、底物上取代基效应、溶剂、反应温度、催化剂用量蚶反应活性、对映选择性和非对映选择性的影响。在甲苯作为溶剂和零下四十摄氏度条件下,可以得到一系列具有光学活性的三取代环丙烷类化合物,反应的对映体比例最高可达到90：10。该方法可以高效的构建三个新的手性中心,并且得到的产物可作为相应氨基酸的制备前体。对于反应机理,我们提出了氢键催化剂与硫叶立德的新的活化模式,并对这样的活化模式给出了核磁实验和计算实验证据。对于目标化合物进行了一系列的结构表征（核磁、质谱、高分辨质谱和旋光度）,并通过X-ray单晶衍射确定了产物的绝对构型为（1S,2R,3R）构型。 2.利用底物诱导的原理,我们研究了樟脑衍生的手性硫盐和醛亚胺的不对称串联反应,合成了一系列的反式苯并二氢呋喃类衍生物。我们考察了底物N上取代基、溶剂、碱、反应温度、浓度以及碱的当量对反应活性、对映选择性和非对映选择性的影响。在甲苯作为溶剂和零摄氏度条件下,可以得到一系列具有光学活性的反式苯并二氧呋喃类化合物,反应的对映选择性最高可达到98%,非对映体比例可以达到大于95：5。该方法得到的产物可作为相应β-氨基酸的制备前体。对于原料醛亚胺和目标化合物进行了一系列的结构表征（核磁、质谱、元素分析和旋光度）,并通过X-ray单晶衍射确定了产物的绝对构型为（R,R）构型。

关键词： 硫叶立德   脱氢氨基酸酯   环丙烷化   立体选择性   电子效应  

摘要： 环丙基氨基酸化合物(ACC)作为一类重要的环丙烷衍生物,其高立体选择性的合成一直是有机化学家们重点关注的课题之一。本论文主要研究了利用硫叶立德的环丙烷化反应来构建ACC化合物。\n 在论文的第一章,主要对环丙基氨基酸化合物的合成进行总结。\n 在论文第二章中,主要研究了非手性硫叶立德和脱氢氨基酸酯的环丙烷化反应,以优秀的非对映选择性、最高95％的产率合成了一系列环丙基氨基酸化合物。通过改变叶立德转移基团的电子效应、空间位阻对该反应进行了系统的研究,探索了影响产物非对映选择性的因素和变化趋势。\n 论文的第三章中研究了樟脑衍生的双功能手性硫叶立德和脱氢氨基酸酯的环丙烷化反应。通过对反应条件的优化及叶立德转移基团的改变,以最高92％ee的对映选择性、99／1的非对映选择性、95％的产率合成了多个光学活性的环丙基氨基酸化合物。通过对产物单晶的 X-ray分析确定了产物的相对构型,并进行了化学转化,合成了2-芳基环丙烷羧酸。

关键词： 金属卡宾   硫叶立德   [2   3]-σ重排   吲哚酮   thia-Sommelet-Hauser重排   腙  

摘要： 过渡金属分解重氮化合物产生金属卡宾,然后与硫醚反应形成硫叶立德,这是一种非常高效的制备硫叶立德的方法。与传统的从锍盐出发制备硫叶立德的方法相比,该方法可以避免使用当量的强碱以及减少了合成锍盐等步骤,因此,在许多催化的有机反应,尤其是在[2,3]-σ重排反应中发挥着重要作用。本论文主要研究金属卡宾经由的硫叶立德[2,3]-σ重排反应的一些扩展应用,金属卡宾前体的来源,以及硫醚中不同迁移基团在[2,3]-σ重排反应中的竞争。 首先,我们发展一个铑催化的串联thia-Sommelet-Hauser重排/环化反应,从硫酰胺和重氮化合物出发合成了一系列3-芳基硫-1,3-全取代的吲哚酮衍生物。这个吲哚酮合成法中最关键的步骤是[2,3]-σ迁移去芳构化,然后1,3-迁移重新芳构化的过程。该反应可以在中性和低温条件下进行,因此,有很好的官能团耐受性。通过该方法,我们将Gassman的吲哚酮合成法扩展到催化的有机反应中。 为了进一步扩展[2,3]-σ重排反应的金属卡宾前体的来源,我们尝试对甲苯磺酰基腙与烯丙基或炔丙基硫醚的反应,发现在碱的作用下,该反应能顺利地发生,而且非常高效。因为腙在碱性的反应体系中可以原位产生重氮化合物,从而能实现不稳定重氮化合物的[2,3]-σ重排反应。这是第一个将原位重氮法应用到叶立德[2,3]-σ重排反应中的结果。同时,我们也进一步对该方法学在合成中的应用做了一些探索。 另外,研究表明,硫烯丙基硫醚、炔丙基硫醚和联二烯基硫醚都能发生硫叶立德的[2,3]-σ重排反应,但是当体系中同时存在两种以上的这些基团时,它们之间的竞争以及影响因素仍然不太清楚。因此,我们设计了烯丙基、炔丙基和联二烯基硫醚与苯基重氮乙酸乙酯的一系列分子间和分子内的竞争反应,通过平行测定混合产物的比例,来比较不同迁移基团在[2,3]-σ重排反应中的活性差异。