关键词： (-)-α-蒎烯   α,β-不饱和酮   含氮杂环化合物   紫外吸收   抑菌活性  

摘要： 含氮杂环化合物数量庞大，在有机化合物中所占的比例有增无减，由于其独特的结构和性质，使得它们在医药、农药、染料、材料、食品等领域有着广泛的用途。 本文以(－)-α-蒎烯为原料，经过选择性氧化、羟醛缩合反应制得系列新型α,β-不饱和酮类化合物，再与盐酸胍、盐酸羟胺或水合肼反应，合成新型手性蒎烷基-2-氨基嘧啶类、异噁唑啉类和吡唑啉类化合物。通过FT-IR、GC-MS、H NMR、C NMR和元素分析等手段表征目标化合物的结构，并进行了抑菌活性试验。这为开发新型蒎烷基精细化学品，开拓α-蒎烯利用新领域，选择性合成具有良好生物活性的含氮杂环化合物奠定了基础。 以丙酮－水为溶剂，高锰酸钾作氧化剂，将(－)-α-蒎烯氧化得到(＋)-2-羟基-3-蒎酮，产率75.6%，纯度98.3%(GC)。m.p.38.1～39.0℃;[α]＋37.5(c0.5, CHCl3)。 在NaOH、乙醇钠或叔丁醇钾等催化作用下，(＋)-2-羟基-3-蒎酮与苯甲醛、对氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对硝基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛和糠醛在一定温度下缩合，得到系列光学活性4-芳亚甲基-2-羟基-3-蒎酮类化合物(1-a)～(1-g)。产物均为固体，产率42.3%～83.3%，纯度大于99.0%(GC)。探讨催化体系、醛/酮摩尔比及反应温度等因素对羟醛缩合反应的影响，确定最佳的工艺条件。紫外吸收特征及光稳定性测试表明，化合物(1-a)、(1-b)、(1-c)对UVB具有良好的吸收性能;而化合物(1-d)、(1-e)、(1-f)、(1-g)兼具长波紫外线(UVA)和中波紫外线(UVB)的吸收性能。化合物(1-a)～(1-g)的光稳定性顺序为(1-f)＞(1-e)＞(1-b)＞(1-d)＞(1-c)＞(1-a)＞(1-g)。 以无水乙醇或叔丁醇为溶剂，30%NaOH溶液或叔丁醇钾作催化剂，4-芳亚甲基-2-羟基-3-蒎酮类化合物与3.0～4.0倍量的盐酸胍在60～70℃下反应8～16h，合成蒎烷基-2-氨基嘧啶类化合物(2-a)～(2-f)。产物均为固体，产率75.7%～84.8%，纯度大于99.5%(GC)，都具有旋光性。 以无水乙醇为溶剂，20%NaOH溶液作催化剂，4-芳亚甲基-2-羟基-3-蒎酮类化合物与1.5～5.0倍量的盐酸羟胺在60～70℃下反应1～3h，合成蒎烷基异噁唑啉类化合物(3-a)～(3-d)。产物均为固体，产率56.4%～74.6%，纯度大于99.2%(GC)，都具有旋光性。 在无水乙醇中，4-芳亚甲基-2-羟基-3-蒎酮类化合物与1.2～1.5倍量的80%水合肼回流反应3～5h，合成蒎烷基吡唑啉类化合物(4-a)、(4-b)。产物均为固体，产率72.4%～75.6%，纯度大于98.6%(GC)，都具有旋光性。 采用二倍稀释法测定了最低抑菌浓度(MIC)。抑菌试验表明，三类含氮杂环化合物对真菌的抑制作用几乎一致。对细菌的抑制强弱为2-氨基嘧啶类化合物＞异噁唑啉类化合物＞吡唑啉类化合物;同一系列化合物的抑菌活性强弱为4-Cl＞4-NO2＞4-OCH3＞4-H＞4-CH3。其中，化合物(2-b)、(2-d)对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有很强的抑制作用，化合物(2-a)、(2-e)、(3-b)和(3-d)对大肠杆菌有很强的抑制作用，化合物(2-b)、(3-b)对金黄色葡萄球菌表现出较强的抑制活性。

关键词： 有机磷酸   杂环化合物   四取代咪唑   苯并咪唑   二吲哚甲烷  

摘要： 1,2,4,5-四取代咪唑、2-取代苯并咪唑和二吲哚甲烷化合物是一类具有生物活性的重要含氮杂环化合物，因此引起了化学家的广泛关注。 有机小分子催化剂是现阶段有机化学领域研究的热点话题，在合成手性药物、与农用有关的化工产品以及合成精细化学品等领域具有广泛的应用。有机磷酸作为一种Br nsted酸有机小分子催化剂，在最近几年得到了迅速发展，并已成功催化了许多反应。 本论文主要研究了有机磷酸催化苯偶酰、醛、伯胺和乙酸铵合成1,2,4,5-四取代咪唑的四组分串联反应，催化不同取代的邻苯二胺和不同的醛合成2-取代苯并咪唑化合物的反应以及催化吲哚与醛、酮合成二吲哚甲烷衍生物的三组分反应研究，主要包括以下三个部分。 论文第一部分利用有机磷酸催化了苯偶酰、醛、伯胺和乙酸铵的四组分串联反应研究。首先合成了5种在空气中能够稳定存在的不同的有机磷酸催化剂，并选用其中两种催化剂对合成1,2,4,5-四取代咪唑进行研究。通过对反应条件的优化，最终得到了以17-98%产率的20种1,2,4,5-四取代咪唑化合物；同时，对有机磷酸与其他质子酸和路易斯酸合成1,2,4,5-四取代咪唑的催化活性进行了比较，证实了有机磷酸在此反应中具有高效的催化活性；最后提出了有机磷酸Br nsted酸和Lewis碱协同催化的机理。 论文第二部分研究了有机磷酸催化不同取代的邻苯二胺和不同的醛合成2-取代苯并咪唑化合物的反应。通过考察催化剂结构及用量、反应溶剂体系和时间对反应的影响，确定了最优的反应条件，最后合成了23种36-98%产率的2-取代苯并咪唑化合物。本实验也提出了有机磷酸酸碱双功能催化的机理。在催化过程中形成了一个八元环过渡态，进而起到协同催化的作用。 论文第三部分研究了有机磷酸催化吲哚与醛、酮合成二吲哚甲烷的反应。研究了不同的催化剂对反应的催化效果，在最优的反应条件下，催化剂用量只需1mol%就能得到产率高达98%的目标化合物，最终合成了23种19-98%产率的二吲哚甲烷化合物。并在前人研究的基础上，提出了有机磷酸作为一种Br nsted酸提供氢质子的酸催化机理。 综上所述，有机磷酸作为一种有机小分子催化剂，能够催化一系列重要含氮杂环化合物的合成，并能以较高产率得到所需的目标化合物。通过对其催化性能的研究，拓宽了有机磷酸的应用范围。而且通过该方法可以看出，有机磷酸催化剂对空气稳定，环境友好，为以后的应用提供了一定的依据。

关键词： 二噻吩并芳杂环化合物   溴锂交换   去质子化   Negishi   螺烯   偶联  

摘要： 二噻吩并芳杂环衍生物因其良好的光电性能，在有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)、有机太阳能电池(OSCs)等领域有广泛的应用。本文以简单高效的方法合成了三种β-溴代的非对称二噻吩并芳杂环化合物(DTHAs)和三种对称的DTHAs，并合成了[5]噻吩螺烯及3-溴-二噻吩并[2,3-b:3’,4’-d]噻吩(1)的一些衍生物。 具体研究工作分述如下： 第一部分：二噻吩并芳杂环化合物的合成及表征 溶剂体系会影响n-BuLi的聚集态形式，进而影响它进行溴锂交换的反应活性，即n-BuLi进行溴锂交换和去质子化反应的选择性，最终影响两种产物的产率分布。本部分以3,3’-二溴4-4’-联噻吩(7)为原料，以不同的关环试剂(二苯磺酰硫醚(22a)、N,N-二甲氨基甲酰氯(22b)和二甲基二氯硅烷(22c))为关环试剂，考察了不同的BuLi及溶剂体系对反应产物的影响。在n-BuLi/EtO条件下，溴锂交换与去质子化反应同时进行，经不同的关环试剂关环后，高产率地得到β-溴代的不对称的DTHAs (1-3)(化合物1、2和3的产率分别为：57.3%、56.0%和58.6%)，同时还得到了少量对称的DTHAs (4-6)(化合物4、5和6产率分别为：11.3%、9.6%和9.0%);在n-BuLi/THF、s-BuLi/EtO或t-BuLi/EtO条件下都只进行溴锂交换反应，经不同的关环试剂关环后，都只生成对称的DTHAs(4-6)。对化合物1，2，3，4，5和6进行了H NMR，C NMR，MS，HRMS，IR表征，还对化合物1和2进行了X-射线单晶衍射分析。我们还通过单溴锂交换反应对反应机理进行了研究。 第二部分：[5]噻吩螺烯的合成 已报道的[5]噻吩螺烯的S原子都在同一侧，我们期望用第一部分工作中不对称DTHAs的形成机理，即n-BuLi与原料中β-Br进行溴锂交换反应，同时与α-H进行去质子化反应，来设计合成新结构的[5]噻吩螺烯。本部分通过引入Negishi反应探索出了合成[5]噻吩螺烯前驱体14的高效方法，希望通过化合物14与n-BuLi作用，溴锂交换与去质子化反应同时发生，进而在关环试剂(PhSO2)2S的作用下一锅法合成目标化合物[5]噻吩螺烯18。但是，在实施过程中，在n-BuLi/-78oC条件下，化合物14由于结构中并三噻吩上α位质子的活性较低，最终生成硫丁基化合物16(产率：39.3%)。基于该实验结果，合成路线回归到利用传统的溴锂交换的方法上来合成[5]噻吩螺烯18。通过LDA/BrCl2CCCl2Br将14结构中并三噻吩α位质子转变为Br原子，高产率地生成化合物15(产率：89.4-95.5%)。在-78oC条件下，化合物15与t-BuLi发生双溴锂交换反应，经(PhSO2)2S作用后最终生成[5]噻吩螺烯18(产率：21.9-31.6%)。对化合物14，15，16，17和18进行了H NMR，C NMR，MS，HRMS，IR表征，还对化合物14，15，16和17进行了X-射线单晶衍射分析。 第三部分：二噻吩并[2,3-b:3’,4’-d]噻吩衍生物的制备 二噻吩并噻吩由于存在多个活性位点，衍生物种类多样化，可应用于有机功能材料中。本部分围绕第一部分中合成的3-溴二噻吩并[2,3-b:3’,4’-d]噻吩，进行了一部分衍生物的合成探索，为有机功能材料的制备提供了重要的中间体。3-溴-二噻吩并[2,3-b:3’,4’-d]噻吩(1)由于存在三个活性α位质子，不容易进行单官能团化。本部分通过向化合物1中引入三个-TMS助溶保护基团，形成化合物19(产率：94.1-98.1%)，避免了三个活性α位质子的竞争问题，再以19的β-Br作为活性位点向下衍生，合成了二噻吩并[2,3-b:3’,4’-d]噻吩的衍生物。化合物19经过n-BuLi溴锂交换、CuCl2氧化偶联生成化合物21(产率：53-58%);化合物19经过n-BuLi溴锂交换、DMF或HO淬灭，意外地得到了丁基化合物20(产率分别为：62-68%和47-50%)。对化合物19、20和21都进行了H NMR，CNMR，MS，HRMS，IR分析表征。

关键词： Claisen-Schmidt缩合反应   水解反应   Pfitzinger反应   合成   表征  

摘要： 吲哚及其衍生物是一类非常重要的含氮杂环化合物，广泛存在于自然界中，由于其在染料工业、香料、有机中间体合成、医药、农药合成方面有着巨大的应用，因此，关于含有吲哚环的杂环化合物的合成与反应的研究就具有非常重要的意义。本论文主要分为五部分，来具体地研究含有吲哚骨架的新型杂环化合物的合成与表征。 第一部分，在查阅了相关文献的基础上，对吲哚类化合物的性质、合成、应用以及近十年来的研究现状进行了综述。 第二部分，以3-乙酰基-1-对氯苄基-2-氯吲哚（1）为底物与芳醛（2a-2n），在KOH作为碱的条件下，通过两种有效的合成方式（超声辅助合成和无溶剂合成方式）完成Claisen-Schmidt缩合反应，分别以71.7-92.4%和75.2-88.2%的收率合成了14种结构新颖的吲哚查尔酮类化合物（3a-3n）。 第三部分，分别以N-取代靛红（4a-4e）和N-取代-5-叔丁基靛红（4f-4k）为原料与邻苯二胺（5），在冰醋酸为溶剂，加热回流条件下以70.9%-85.0%的收率合成了相应的吲哚[3,2-b]二氮杂萘类衍生物（6a-6k）。又以N-取代靛红与邻苯二胺在水作溶剂，四丁基溴化铵作为催化剂的条件下，以77.5%-81.8%的收率合成了相应的6-取代-6H-吲哚[3,2-b]二氮杂萘衍生物（6a-6e）。两种方式得到了的收率相近，但以水作溶剂的方法具有更加绿色的优点。我们还对化合物6a-6k进行了荧光光谱的分析。 第四部分，首先以靛红（7）为起始原料进行对氯苄基化，以95.0%的收率得到了N-对氯苄基靛红（8），再经还原以83.0%的收率合成了N-对氯苄基吲哚酮（9），然后经过乙酰化以65.4%的收率生成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-氧乙酰基吲哚（10），并将其进行水解以78.0%的收率生成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-羟基吲哚（11）。化合物11在重氮甲烷为甲基化试剂的条件下，以62.1%的收率合成了N-对氯苄基-3-乙酰基-2-甲氧基吲哚（12）。N-对氯苄基吲哚酮（9）与相应的烃基化试剂，在以丙酮作溶剂、氢氧化钾存在的条件下，在3位进行烃基化反应，合成了相应的N-对氯苄基-3,3-烃基化取代的吲哚酮（13a-13e）。2-吲哚酮在对氯苄基氯作烃基化试剂，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作溶剂、氢氧化钾和少量碘化钾作为催化剂的条件下，以24.7%和48.7%的收率得到了3位双烃基化产物（14）和N,3,3-三烃基化产物（15）。其中1,3,3-对氯苄基吲哚酮（15）的单晶结构通过X射线衍射的分析予以确认。化合物14在DMAP作催化剂，加热回流的条件下，与乙酸酐、氯乙酰氯反应，分别以90.2%和72.7%的收率合成了N-乙酰基化产物（16）和N-氯乙酰化产物（17）。 第五部分，N-苄基-3-乙酰基-2-氯吲哚（18）为底物，在氢氧化钾为碱，乙醇作溶剂的条件下以72.5%的产率合成了N-苄基-3-乙酰基-2-乙氧基吲哚（19）。化合物19与靛红及取代靛红（20a-20i）通过新型的有机反应，以47.2-56.8%的收率合成了未见文献报道的新型吲哚并喹啉类生物碱类似物6-苄基-6H-吲哚[2,3-b]喹啉-11-羧酸（21a-21i）。 所有合成的新化合物3a-n、6b-k、9-17、19、21a-i的结构都经过红外光谱，核磁共振氢谱、碳谱，质谱等分析得以证实。

关键词： α-乙酰基环丙烷基酰胺   噁唑   吡啶酮   吡咯酮   呋喃[3,2-b]-γ-内酰胺  

摘要： 环丙烷衍生物不仅存在于多种天然产物及具有药物活性分子的结构中,而且,由于具有高选择性开环反应性质,该类化合物己被作为一类重要的有机合成中间体,广泛应用于多种天然产物、药物分子以及重要复杂分子的合成。因此,自从慕尼黑有机化学家William Henry Perkin[1]在实验室第一次合成环丙烷衍生物以来,对该类化合物的合成以及开环反应研究一直受到有机合成化学家和药物化学家的高度重视。 在该研究领域中,α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物不仅含有氧和氮等亲核杂原子,同时由于双羰基活化作用,使该类化合物具有很高的反应活性。近年来,对该类化合物在各种碳环、杂环以及稠环化合物合成中的应用研究引起人们广泛关注。然而,相对而言,人们对带有炔基的α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物的开环反应的应用研究以及α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物和异氰基乙酸乙酯的成环反应的研究却十分有限。 本论文以多官能化的α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物为起始原料,重点研究该类化合物与异氰基乙酸乙酯的成环反应以及含有炔基结构单元的α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物的开环和成环反应,合成了一系列重要的氮环和稠杂环类化合物。具体研究内容如下： 1.在Cu2O催化下,成功实现了α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物与异氰基乙酸乙酯分子内成环反应,制备一系列重要的噁唑类化合物。在此基础上,通过控制反应条件,调控反应取向,获得多种重要吡啶酮类化合物。 2.以含有炔基结构单元的α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物为底物,在TsOH·H2O作用下,成功实现该类环丙烷类化合物开环反应以及随后的分子内炔基胺化反应,制备一系列重要的多取代吡咯酮类化合物。 3.在t-BuOK作碱的条件下,成功实现氮原子上含有丙炔基的α-乙酰基环丙烷基酰胺类化合物分子内连续的多米诺成环反应,制备一系列重要的呋喃[3,2-b]-γ-内酰胺类衍生物,为该类化合物在有机化学以及药物化学等领域中的进一步应用奠定了坚实的基础。 4.以丙炔胺类化合物和硫代插烯式硫酯类化合物分别为1,3-偶极子和Cz-亲偶极体,在水相中,成功实现碱驱动或催化二者连续的[3+2]环合反应和随后脱乙酰基或1,2-酰基迁移反应,获得多种重要的多取代吡咯类衍生物。 本文合成了许多的新化合物,并对其进行了1H-NMR、13C-NMR等数据表征。

关键词： 杂环化合物   催化   铜纳米颗粒   苯并恶唑衍生物   异香豆素衍生物  

摘要： 氮、氧杂环化合物是杂环化合物的重要组成部分，在有机化合物中占有非常重要的地位。研究表明，含氮、氧原子的杂环化合物具有许多独特的生理和医药活性，因而，其合成方法受到广泛关注。目前，虽已有多种方法可用以合成该类物质，但大都存在反应条件苛刻，底物普适性差，环境危害大等缺点。近年来，随着绿色化学观念的逐渐深入人心，寻求操作简单，条件温和且环境友好的C-O/C-N键构筑方法成为当下有机合成领域研究的热点。 本文利用液相还原法制备了粒径分布均匀的铜纳米颗粒，并对其进行了TEM和XRD表征，测试结果表明我们制备的铜纳米颗粒粒径为10-20nm。随后对铜纳米颗粒催化的C-O/C-N键的形成反应进行了研究。通过对配体、温度、溶剂等条件的探索优化，成功实现了两类不同氮、氧杂环化合物的合成反应，具体研究内容如下： (1)铜纳米颗粒催化的2-取代苯并恶唑衍生物的合成反应 以铜纳米颗粒为催化剂，1,10-邻菲啰啉为配体，发展了一种邻溴苯胺与酰氯的串联环化反应，“一锅法”制备了2-取代苯并恶唑衍生物。该方法以碱性较弱的KCO取代文献报道的强碱CsCO，以乙腈为溶剂，90oC条件下，较短时间内即可反应完全。与以往文献中所报道的方法相比，该反应体系具有更好的官能团容忍性和底物适应性，对于脂肪族和芳香族底物均能顺利反应，并以较高收率得到目标产物。此外，铜纳米颗粒催化剂可以循环使用两次，而催化活性无明显降低。 (2)铜纳米颗粒催化的3-取代异香豆素衍生物的合成反应 在不添加配体的情况下，以铜纳米颗粒为催化剂，KPO为碱，在较为温和的条件下实现了2-卤代苯甲酰胺与1,3-二羰基化合物的反应。与以往文献报道不同，当我们选用活性相对较低的溴代、氯代底物为原料时，反应同样可在短时间内以良好的收率得到目标产物—3-取代异香豆素衍生物，且该反应体系同样具有较好的底物适用范围。此外，这也是首次将铜纳米颗粒用于催化该类物质合成。 通过以上两种催化合成方法，成功的合成了30种不同的苯并恶唑衍生物及2种不同的异香豆素衍生物，并对它们进行了核磁表征。

关键词： 2-噁唑烷酮   噁唑啉   氟烷基化   合成  

摘要： 噁唑杂环化合物是一类常见的含有氧、氮杂原子环状化合物,广泛应用于医药、材料和有机合成领域。在有机化合物中引入氟原子可以极大的改变化合物的物理化学性质及在生物体内的生理活性。本论文主要研究了含氟嗯唑杂环化合物的合成,包括以下三个部分： 1.研究了3-芳基4-氟烷基-2-噁唑烷酮的合成。以芳基胺为原料,与氯甲酸烯丙基酯在碳酸钾的干燥的四氢呋喃的悬浊液中室温反应2小时得到相应的芳基氨基甲酸烯丙基酯1-5,收率95.9%-99.5%。芳基氨基甲酸烯丙基酯1-5与氟烷基碘a-c在保险粉引发下,在乙腈的水溶液中室温反应,得到相应的加成产物6a-10c,收率29.3%-84.9%。在室温下,以THF为溶剂,氢化钠为碱,反应2小时,加成产物6a-10c发生分子内的N-环合反应以29.3%-58.5%的收率得到3-芳基-4-氟烷基-2-噁唑烷酮10a-15c。通过该研究,提供了-种简便、有效地合成3-芳基-4-氟烷基-2-噁唑烷酮的方法。 2.研究了3-芳基/烷基-5-氟烷基-2-噁唑烷酮的合成。以芳基/烷基胺为原料,通过与氯甲酸苄酯在碳酸钾的干燥的四氢呋喃悬浊液中室温反应2小时得到相应的芳基/烷基氨基甲酸苄酯17-22,收率57.8%-99.7%。芳基/烷基胺氨基甲酸苄酯17-22与烯丙基溴在NaH和TBAI的作用下在干燥的四氢呋喃中反应以96.1%-99.9%的收率得到芳基/烷基烯丙基氨基甲酸苄酯23-28。芳基/烷基烯丙基氨基甲酸苄酯23-28与氟烷基碘a,d在保险粉的引发下,在乙腈的水溶液中室温反应,得到相应的加成产物29a-34d,收率44.9%-62.0%。详细研究了加成产物发生分子内O-环合反应的条件,发现在酸性、碱性、高温以及锌粉存在的条件下均不能环合得到目标产物。而以DMF为溶剂,用250瓦的微波加热反应2分钟,29a-34d可环合得到相应的3-芳基／烷基-5-氟烷基-2-噁唑烷酮35a-40d,收率61.1%-90.4%。在此基础上本部分还研究了AIBN引发的芳基／烷基烯丙基氨基甲酸苄酯23-28和高沸点的氟烷基碘e在DMF中微波加热反应制备3-芳基/烷基-5-氟烷基-2-噁唑烷酮35e-40e的方法,收率为71.6%-82.3%。通过该研究,提供了一种简便、有效地制备3-芳基／烷基-5-氟烷基-2-噁唑烷酮的新方法。 3.研究了N-芳基-5-氟烷基噁唑啉-2-胺的合成。异氰酸酯与烯丙基胺在二氯甲烷中室温反应5-24小时得到1-芳基-3-烯丙基脲41-42,收率56.4%-99.1%。芳基胺与草酰氯在二氯甲烷中回流反应24小时,然后在室温下与烯丙基胺反应24小时得到N1-烯丙基-N2芳香基草酰胺43-45,收率47.6%-52.3%。1-芳基-3-烯丙基脲41-42/N1-烯丙基-N2芳香基草酰胺43-45与氟烷基碘a,b在保险粉引发下在乙腈的水溶液中室温反应,得到相应的加成产物46a-50b,收率48.6%-63.9%。详细研究了加成产物46b的环合反应,发现在弱碱性(K2CO3)条件下生成三元环胺53b,在强碱性(NaH)条件下生成三元环胺53b和两个消除产物54b,55b。而46a-47b在水或者DMF中加热回流反应30-60分钟,发生分子内O-环合反应得到N-芳基-5-氟烷基噁唑啉-2-胺51a-52b,收率51.0%-69.0%。加成产物48a-50b在DMF中加热回流反应1小时,发生水解反应得到N1-芳基-N2-(3-氟烷基-2-羟基丙基)草酰胺56a-58b,收率74.9%-83.4%。在此基础上本部分还研究了AIBN引发的1-芳香基-3-烯丙基脲41,42和高沸点的氟烷基碘e在DMF中加热发生加成环合反应,得到N-芳基-5-氟烷基噁唑啉-2-胺51e-52e,收率39.3%-53.4%。通过本研究,提供了一种简便、有效地制备N-芳基-5-氟烷基噁唑啉-2-胺的方法。 综上所述,本论文研究了含氟噁唑杂坏化合物的合成,提供了一种方便、有效地在噁唑杂环上引入含氟烷基的新方法。

关键词： 吲哚类衍生物   鬼臼毒素类衍生物   抑制真菌活性   抗HIV-1活性   杀虫活性  

摘要： 本论文共分为两部分:第一部分:鉴于吲哚类化合物具有广泛的生物活性,为了寻找高效的抑菌剂和抗HIV-1药物,本论文在课题组前期工作基础上,设计合成了三系列吲哚类衍生物,并对五种植物病原真菌的抑菌活性和抗HIV-1病毒活性进行了研究,同时探讨了构效关系,为设计和发现具有更大潜力的新型农用杀菌剂和HIV-1病毒抑制剂提供了依据。主要结果如下:(1)运用Sandmeyer反应在亚硝酸叔丁酯(t-BuONO)存在下合成了第一系列吲哚并[1,2-c]-1,2,4-三唑类化合物。在50 μg/mL浓度下,采用生长速率法对所合成的11个化合物进行了抑菌活性测定,其中化合物1-5h和1-5k对五种植物病原真菌表现出显著的抑菌活性。构效关系研究表明,在化合物1-5a的吲哚环引入合适的取代基有利于获得更高抑菌活性的化合物。(2)在FeCl3·6H2O催化下通过Pictete-Spengler反应合成了第二系列5,6-二氢吲哚并[1,2-a]喹啉类化合物。在50 μg/mL浓度下,采用生长速率法对所合成的17个化合物进行了抑菌活性测定,结果表明,这一系列化合物对五种植物病原真菌表现出显著的抑菌活性,有希望成为进一步设计和合成农用杀菌剂的研究对象。与此同时,对17个化合物的抗HIV-1活性研究发现,其中化合物2-6j和2-6q表现出较好的抗HIV-1活性,EC50 值分别为 2.42 μg/mL 和 3.39μg/mL,TI 值分别为 63.76 和 53.60。(3)运用SN2反应和钯催化芳基偶联反应合成了第三系列苯并吡喃并[4,3-b](N-芳基苯磺酰基)吲哚类化合物及苯并吡喃并[3,4-b](N-芳基苯磺酰基)吲哚类化合物。进一步研究了 32个化合物的抗HIV-1活性,其中化合物3-9i和3-16g表现出较好的抗HIV-1活性,EC50 值分别为 3.25 μg/mL 和 3.99μg/mL,TI 值分别为 61.54 和 50.13。第二部分:以天然化合物为先导物质是新农药创制的一条重要途径,鬼臼毒素是抗肿瘤药物的重要前体,同时也是开发具有应用前景植物源农药的先导化合物。为了进一步明确鬼臼毒素类化合物的结构与杀虫活性之间的关系,本文以鬼臼毒素为先导化合物设计合成了一系列4α-酰氧基-2’(2’,6’),2α-多卤代鬼臼毒素类衍生物,并测试它们对粘虫(Mythimnaseparata W)的拒食活性和毒杀活性。对粘虫的杀虫活性实验发现,与传统的神经毒性不同,所合成的化合物与母体化合物鬼臼毒素一样具有缓效杀虫活性。合成的37个化合物中有33个化合物的活性超过或与其母体化合物相当,10个化合物的活性超过或与商品化的植物源农药川楝素相当。本论文设计合成了三系列吲哚类衍生物和一系列鬼臼毒素类衍生物,共97个化合物,其中96个化合物未见文献报道,采用1H NMR、13C NMR、HRMS等波谱手段,对所合成的化合物进行了结构表征,同时利用X-射线单晶衍射法测定了其中9个化合物的晶体结构。

关键词： 2,6-二乙酰基吡啶   苯(萘)并呋喃   超声辅助   Rap-Stoermer反应   合成  

摘要： 吡啶及其衍生物是一类非常重要的杂环化合物，广泛应用于化工、医药、农药和精细化工等领域，因此对含吡啶环类化合物的合成、工艺的改进及性能的研究具有重要的意义，本论文以2,6-二乙酰基吡啶为底物原料，合成了多种2,6-二取代吡啶类衍生物，所有目标化合物的结构通过IR、1H NMR、13C NMR和MS表征。本论文主要分为四部分。 第一部分是在检索大量文献后，分别对2,6-二乙酰基吡啶及其衍生物的性质、合成及应用，苯并呋喃环及噻唑环的合成方法进行综述。 第二部分，首先按文献方法合成取代靛红(2b-l)，再以2,6-二乙酰基吡啶(1)为底物在10%乙醇水溶液为溶剂、KOH作碱性试剂的条件下分别与靛红及取代靛红(2a-l)发生Pfitzinger反应合成得到结构新颖的2,2'-(吡啶-2,6-二基)双喹啉-4-羧酸衍生物(3a-l)，产率达到58%-67%，并对它们的结构进行了表征。 第三部分，以2,6-二乙酰基吡啶(1)为底物经溴代生成的2,6-二溴乙酰基吡啶(4)与一系列取代水杨醛(5a-p)及2-羟基-1-萘醛(5q)在超声辐射条件下发生Rap-Stoermer反应合成得到2,6-二-(苯(萘)并呋喃-2-甲酰基)吡啶衍生物(6a-q)，产率为63%-77%，并对它们的结构进行了表征。 第四部分，以2,6-二溴乙酰基吡啶(4)为底物在乙醇为溶剂、80℃条件下分别与硫脲及取代硫脲(7a-m)发生Hantzsch反应得到4,4’-(吡啶-2,6-二基)双(噻唑-2-胺)衍生物(8a-m)，反应的收率为80%-88%。；其次，我们将苯甲醚(9c)、N-取代咔唑(9d-f)、N-对氯苄基吲哚(9g)在甲基磺酸及硫氰酸钾条件下进行官能团化得到硫代酰胺(10c-g)，在乙醇回流、80℃的条件下2,6-二溴乙酰基吡啶(4)与不同取代的硫代酰胺(10a-g)反应，以57%-83%的收率合成得到2,6-二(噻唑-4-基)吡啶衍生物(11a-g)，并对它们的结构进行了表征。

关键词： 杂环化合物   铜催化   串联反应   2-苯炔基苯并呋喃   苯并咪唑类衍生物  

摘要： 杂环化合物是一类在生命活动过程中非常重要的有机化合物，具有很好的生物活性和药理活性。因此，由过渡金属催化下的串联反应形成C－O键、C－N键的合成方法学一直以来受到化学家们的高度关注，并得到了广泛应用。本文以现有的合成路线为基础，以过渡金属催化串联反应为出发点，对杂环化合物的合成方法进行了研究，取得的创新成果如下： 1.铜催化串联反应合成苯并呋喃类化合物的研究 在传统的过渡金属串联反应中，由于金属钯催化剂对官能团的广泛底物适应性、低毒性以及高效的区域选择性而被广泛应用。铜相对于贵金属价格比较便宜，作为过渡金属催化剂应用于催化合成具有重要的研究价值和现实意义。将15mol%碘化亚铜、DABCO和TBAF组成的复合催化体系应用于溴代烯烃的串联反应，高效地合成了2-苯炔基苯并呋喃。这类催化剂催化上述反应最高可以得到91%的收率获得2-苯炔基苯并呋喃。该催化剂不仅突破了贵金属钯催化剂和有毒膦配体的限制，而且显示了广泛的底物适应性，得到了各种取代的苯并呋喃的衍生物。在此基础上，我们研究了该反应的催化循环，并认为经过氧化加成得到的四配位三价铜化合物是该反应过程中的中间体，此后经过还原消除得到苯并呋喃的衍生物。此外，我们还将Pd/C催化体系应用于2-苯炔基苯并呋喃氧化反应，得到了70%收率的苯并呋喃苯乙酰类化合物。金属铜催化串联合成苯并呋喃类化合物的合成路线简单、价格低廉且操作简便，同时又有良好的底物适应性。 2.钯催化串联反应合成苯并咪唑类化合物的研究 钯催化串联反应是形成C－O键、C－N键的重要反应。在这一领域中，钯催化串联反应具有条件温和、选择性高和广泛的官能团适应性等优点，被人们所重视。在合成复杂环状化合物中具有明显的特点，已经成为一个快速发展的领域。相对于现有的合成方法，采用钯催化串联反应进行C－O键、C－N键的形成有着无可替代的优势。我们利用醋酸钯与三苯基膦组成的复合催化剂体系，在优化条件下，2-苯基苯并咪唑与邻二溴苯、邻二氯苯通过C－N，C－H串联反应获得了较高的收率。拓宽了过渡金属钯催化C－N，C－H串联反应底物的适应范围。对于2-取代呋喃、噻吩苯并咪唑类衍生物也具有良好的底物适应性。该反应以廉价易得的邻碘苯胺、叠氮化钠和苯甲醛为起始原料，且具有良好的底物适应性和区域选择性，一锅法得到了新型的苯并咪唑类化合物，这对合成苯并咪唑类化合物是一个成功的探索。