关键词： 金催化   炔酰胺   氮烯前体   含氮杂环   α-亚胺金卡宾  

摘要： 含氮杂环是很多天然产物、生物医药活性物种、光电新材料等的重要结构单元,也是有机合成中非常重要的合成子.主要介绍金催化分子间炔烃与氮烯前体的反应,合成多取代氮杂环化合物.在该类反应中,炔烃经金催化剂活化后,与各种不同的氮烯前体反应,以一种高效、快捷的转化模式构建多官能团化的含氮杂环化合物.

关键词： 苯乙酮   噻吩-2-甲醛   一锅法   吡啶双杂环衍生物  

摘要： 以市场易得的苯乙酮、噻吩-2-甲醛为原料,经过羟醛缩合,得到的α,β-不饱和酮化合物2与2-氰基乙硫乙酰胺发生迈克尔加成反应环合生成2H-吡啶硫酮3;最后在碱性条件下,与溴代苯乙酮一步合成新型噻吩并吡啶双杂环化合物1,总收率为25.4%。该方法具有原料易得,操作简便,产物收率高等优点,可推广合成至该类其它取代的吡啶双杂环衍生物。

关键词： 螺[吲哚啉-3,2'-吡咯啉]   杂环合成   晶体结构  

摘要： 利用多组分1,3偶极环加成反应方法,合成了一种新的螺环结构1'-甲基-3'-吡啶甲酰基-4'-(2-噻吩基)螺[吲哚啉-3,2'-吡咯啉]-2-酮化合物,并对该化合物进行了红外光谱、核磁共振谱及X-射线单晶衍射表征.单晶衍射结果表明:该晶体属于三斜晶系,空间群为P-1,晶体参数为a=0.899 9(1)nm,b=0.914 4(1)nm,c=1.271 1(2)nm,α=92.852(1)°,β=107.305(2)°,γ=101.580(1)°.在分子晶体结构中,吡咯啉环采用了信封式构象,通过螺碳原子与吲哚啉环相连,形成刚性螺环结构,2个环接近垂直构型,其二面角为84.15(2)°.

关键词： 含硫杂环   化合物   合成   性能  

摘要： 含硫杂环化合物广泛存在于天然产物、香料和药物分子之中,具有特殊的气味以及重要的生物活性,用途广泛.这类化合物也是有机合成中一类非常重要的中间体,因此,含硫杂环化合物的合成研究备受关注.阐述近几年来含硫杂环化合物的合成研究进展,对含硫杂环化合物的相关性能进行评价,并展望了该领域的发展前景.

关键词： Groebke-Blackburn-Bienayme反应   咪唑稠杂环   CeCl3·7H2O   LaCl3·7H2O  

摘要： 发展了由CeCl_3·7H_2O催化"一锅法"Groebke-Blackburn-Bienayme(GBB)反应合成咪唑稠杂环化合物的一种简单、高效和环境友好的合成方法.该反应以醛、氨基吖嗪、异腈三组分为原料,CeCl_3·7H_2O为催化剂,乙醇作为反应介质、60℃反应温度下可高收率合成相应咪唑稠杂环化合物.该方法具有底物范围广,反应时间短,纯化方法简单的优势.通过CeCl_3·7H_2O和高效催化剂LaCl_3·7H_2O的对比研究发现,CeCl3·7H_2O具有同样高的催化效率,为咪唑稠杂环化合物的合成提供了一种新的便利方法.

关键词： 过渡金属催化   醇   氧化   脱氢   氮杂环化合物  

摘要： 醇氧化后生成的羰基化合物可以与胺形成亚胺中间体,再发生后续的环化反应,因此醇的氧化反应已被广泛地用于氮杂环化合物的合成.根据长期以来的研究经验,从不同类型氮杂环化合物产物出发,对过渡金属催化醇的氧化反应在合成氮杂环化合物中的应用进行了分类和综述,其中着重介绍了过渡金属催化醇的需氧和脱氢氧化在合成氮杂环化合物中的应用进展.

关键词： Jacobson氧化环化反应   噻唑并吡啶   苯并噻吩硫氧化物   抗凝血  

摘要： 含硫杂环化合物广泛存在于天然产物和药物分子中，具有广泛的生物和药物活性，在医药、农药、有机功能材料等领域都具有广泛的应用。因此，研究含硫杂环化合物的合成方法具有十分重要的意义。本论文将致力于发展更加高效、温和构建含硫五元杂环化合物的方法，以避免双官能团化底物和贵金属催化剂的使用。\n 通过Jacobson氧化环化反应构建苯并噻唑类化合物已有广泛研究，但以含吡啶基的硫脲为底物采用Jacobson氧化环化反应来构建噻唑并吡啶类化合物还没有成功的报道。本论文的第二章设计合成了以3-氨基吡啶、4-氨基吡啶为起始原料合成的吡啶基硫脲为底物，发展了以K3[Fe(CN)6]为氧化剂，通过氧化吡啶基硫脲发生分子内氧化环化反应，分子内形成芳基C-S键，合成得到一系列噻唑[5,4-b]并吡啶化合物、噻唑[5，4-c]并吡啶化合物，最高收率达92％。并且通过初步的机理研究，该反应为自由基反应历程。\n 论文第三章发展了一种通过氧化硫代苯乙酰胺衍生物直接合成2，3-二取代苯并噻吩硫氧化物和α，β-不饱和硫代酰胺类化合物的方法。成功实现了K3[Fe(CN)6]为氧化剂条件下，当硫羰基α位为芳环取代时，通过分子内氧化环化反应以65％的收率得到了2，3-二取代苯并噻吩硫氧化物。通过氧化硫代苯乙酰胺类衍生物直接合成苯并噻吩硫氧化物尚属首次。通过H218O同位素标记实验，我们确定产物苯并噻吩硫氧化物中的氧原子来源于溶剂水。当硫羰基α位为脂肪族烷基取代时，以最高86％的收率得到α，β-不饱和硫代酰胺的化合物。通过初步机理验证，该氧化反应为自由基反应历程。\n 论文第四章介绍了抗凝血药物替卡格雷重要中间体(1R，2S)-2-(3，4-二氟苯基)环丙胺光学异构体杂质的合成研究。该光学异构体合成的关键在于烯烃环丙烷化反应过程中的立体化学控制。通过Cory-Chaykovsky反应合成得到反式环丙烷异构体、再经过手性拆分，得到异构体(1S，2R)-2-(3，4-二氟苯基)环丙胺(up to98％ee)。我们设计了一条全新的路线，通过顺式烯丙醇衍生物发生Simmons-Smith反应可以立体选择性的得到顺式环丙烷异构体，经过六步反应合成得到了顺式异构体(1R，2R)-2-(3，4-二氟苯基)环丙胺、(1S，2S)-2-(3，4-二氟苯基)环丙胺。

关键词： 氮杂环化合物   苯并咪唑   二甲基吲哚   缩合反应   一锅法  

摘要： 许多氮杂环化合物具有生理和药物活性，其中苯并咪唑类、喹喔啉类、吲哚及其衍生物更是在医药、农药及染料等领域被广泛应用，因此研究氮杂环化合物的合成具有重要的意义。通过胺类与醛缩合反应制备氮杂环是有机合成中主要反应类型之一。本论文选取了几种合成方法，对苯并吡嗪类、苯并咪唑类和吲哚类化合物的合成方法进行了研究，通过环化缩合制备了目标产物，利用核磁共振氢谱对其结构进行了验证。\n 论文首先简要概述了含氮杂环化合物的应用研究进展，对苯并咪唑类、喹喔啉类、吲哚及其衍生物的不同合成途径的优缺点进行了总结。\n 研究了以取代邻苯二胺类化合物为起始原料，分别与乙酰丙酮和冰乙酸发生缩合反应制备苯并咪唑类化合物的方法，并对两种反应方法进行了优化比较。采用邻苯二胺类与乙酸反应制备苯并咪唑类化合物的方法，反应物比例采用摩尔量之比邻苯二胺：乙酸=1:2，催化剂多聚磷酸质量为反应底物质量的10倍，反应时间为2~4h，“一锅法”实现了苯并咪唑类的合成。此反应过程绿色、温和、原料易得、操作简单，有利于工业化生产。\n 通过对苯并吡嗪类化合物的不同合成方法进行比较，以邻苯二胺与乙二醛为原料制备了苯并咪唑类化合物。该法不仅环保省时，而且操作简单。采用摩尔量之比邻苯二胺：乙酸=1:1.5，反应时间一般为4 h，以水为溶剂，经环化缩合制得目标化合物，反应总收率达到65%以上。\n 本论文还研究了吲哚与各取代芳香醛反应制备二甲基吲哚类化合物的反应。以单质碘为催化剂，乙腈为溶剂，室温条件下即可得到目标产物，总收率达69%左右。

关键词： Cu(Ⅱ)/SaBOX催化   杂环化合物   边臂策略   合成工艺  

摘要： 本论文主要根据边臂策略发展了系列边臂修饰的噁唑啉配体，并成功将其应用到一系列的环加成反应中，为高对映选择性和高非对映选择性地构建杂环类化合物提供了高效便捷的方法。论文主要包括以下三部分工作:\n 第一部分:使用Cu(Ⅱ)/Cy-SaBOX体系实现了2-炔基吲哚与D-A环丙烷“两步、一锅法”的不对称[3+3]环化反应，以63-86％的产率和最高94％的ee得到了光学活性的四氢咔唑类化合物。该催化反应底物普适性广、原料廉价易得、操作简便。\n 第二部分:研究了Cu(Ⅱ)/Cy-SaBOX催化的环状烯胺与β，γ-不饱和酮酸酯的不对称HDA反应，取得了最高99％的产率，＞95/5 dr，95-99％ ee，为构建手性N，O-缩醛并环化合物提供了高效便捷的方法。通过对催化剂Cu(Ⅱ)/Cy-SaBOX的结构解析，初步阐释了手性配体的边臂效应。\n 第三部分:使用边臂修饰的噁唑啉配体实现Lewis酸催化的吲哚与醌的不对称[3+2]反应，高对映选择性地构建手性苯并呋喃吲哚啉类化合物。该反应底物普适性好，可以取得高达99％的产率和99％的ee。研究中发现，水与分子筛对反应活性具有重要的影响，通过使用含结晶水的金属配合物与分子筛的反应条件解决了水对反应的影响。在优化的反应条件下，即使催化剂用量降低至0.5 mol％，也能以77％的产率，95％ ee实现手性苯并呋喃吲哚啉衍生物的克量级制备。以此新型反应为基础，初步探索了3-烯丙基吲哚与醌类化合物不对称催化反应在天然产物(+)-Azonazine全合成中的应用。

关键词： 铈催化剂   聚氯乙烯负载   羟基磷灰石催化剂   制备工艺   多组分反应   杂环化合物  

摘要： 多组分反应在降低原料消耗、简化反应步骤、构建新颖独特的杂环化合物方面表现非常突出，是一种高效的、符合原子经济性原则的有机合成方法。高分子负载催化剂化学稳定性高、分离操作方便、可回收重复使用、提高反应的区域选择、降低反应成本，是一种催化效率高且环境友好的催化剂。由于固体酸、碱催化剂解决了液体酸碱催化剂实验操作复杂、对反应设备腐蚀严重、不可循环利用和产生的“三废”多等问题，而被广泛应用于有机合成反应中。因此，符合可持续化学原则的多组分反应、高分子负载催化剂和固体酸碱催化剂已备受化学工作者的关注，并成为可持续化学的研究热点。\n 我们课题组一直致力于研究和开发对环境友好的高效新型催化剂用于多组分反应。因此，本论文结合本课题组的研究方向，开发出绿色高效的新型催化剂，且研究了该催化剂在催化多组分反应合成杂环化合物时的催化性能。以下是本文的研究内容：\n 1.利用简单的方法制备了乙二胺功能化聚氯乙烯负载铈(Ⅲ)(PVC-EDA-CeⅢ)催化剂。该催化剂可以高效地催化羰基化合物、丙二腈、水合肼、乙酰乙酸乙酯的“一锅法”四组分反应合成吡喃并[2,3-c]吡唑衍生物或螺环化合物，且回收循环使用5次后，反应效率并没有出现显著的下降。\n 2.通过化学沉淀方法，将磷酸氢二铵溶液和四水合硝酸钙溶液在pH值大于10的条件下混合搅拌制备纳米羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)催化剂。该催化剂可在无溶剂条件下高效快速地催化醛、乙酰乙酸乙酯、醋酸铵和达米酮的一锅法四组分反应合成一系列多氢喹啉衍生物。从研究结果可以得出，该催化剂具有良好的稳定性、催化效果和循环使用性能，且反应条件温和，是符合可持续化学原则的高效催化剂。