关键词： 绿色合成   杂环化合物   有机反应溶剂  

摘要： 近年来，随着工业的飞速发展，工业污染越来越严重。化学化工工艺方面导致的环境污染已成为人们日益关注的问题。这就要求科研活动及其实际应用对环境产生的危害降到最低，甚至达到仿生化学的程度。为了实现这个愿望，无环境污染的新的合成技术已经有所发展并在工业中得到应用。本文主要阐述了以水为有机合成溶剂的绿色合成技术及其目前的发展现状，并举例说明以水为有机合成溶剂的特点及其相对于有机溶剂的优点。

关键词： 三氟甲基   含氟砌块   Knoevenagel缩合   Michael加成   杂环化合物  

摘要： 基于砌块法在合成含氟杂环化合物中的重要性,介绍了近年来涉及利用三氟甲基作为含氟砌块合成含氟杂环化合物的研究进展。认为"一锅法"具有高效、高产率和易处理等优势,有较好的发展前景。

关键词： 1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶   1,3,4-噻二唑   联杂环   合成   杀菌活性  

摘要： 以5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-2-甲酰肼为原料,设计合成了8个新型的2-(5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶)-1,3,4-噻二唑-5-硫醚类化合物。通过1HNMR、MS和元素分析对所合成的化合物进行了结构表征。初步的生物活性测试结果表明,所合成的化合物均具有较好的杀菌活性。

关键词： 席夫碱   吡唑基   金属配合物   杂环化合物   晶体结构   红外光谱  

摘要： 席夫碱及其配合物不仅具有多种优良的性能，而且还可作为鳌合剂、稳定剂、生物活性试剂和催化剂等功能试剂，广泛地应用于化学、生物、医药等自然科学领域的研究和化工生产中。因此，席夫碱及其配合物的合成和性能研究越来越受到人们的高度重视，成为当今化学界重点研究的课题之一。\n 本论文综述了席夫碱及其配合物的研究进展：为了今后研究和讨论吡唑配体及其配合物的结构与性质关系，合成出4个取代吡唑，分别是：3，5-二甲基吡唑，5-甲基-3-苯基吡唑，3，5-二苯基吡唑，3-苯基-5-吡唑甲酸乙酯，并对其进行了谱学表征和4个未被报道的新晶体，其中取代吡唑配体晶体1个，对其进行了X-射线衍射结构测定，表明其是一个中性单齿配体。金属配合物晶体3个，进行了X-射线衍射结构测定，对其晶体结构进行了研究。配合物A，中心离子Cu（n）处于五配位的扭曲金字塔配位环境；配合物B，中心离子Co（II）属于变形四面体结构；配合物C，中心离子Cu（ll）处于四配位金字塔配位环境。\n 课题组设计两条不同路线合成出既含吡啶杂环又含吡唑环的席夫碱和既含噻吩杂环又含吡唑环的席夫碱：路线一，用2,6-吡啶二甲酰氯和2,5-噻吩二甲酰氯分别与3，5-二取代吡唑反应；路线二，用2,6-吡啶二甲酰肼和2,5-噻吩二甲酰肼分别与β-二酮反应。用两条不同路线均分别合成了4个新的既含吡啶杂环又含吡唑环的席夫碱和4个新的既含噻吩杂环又含吡唑环的席夫碱，分别是：双[（3，5-二甲基-1-吡唑基）-2,6-二羰基]吡啶，双[（5-甲基-3-苯基-1-吡唑基）-2,6-二羰基]吡啶，双[（3，5-二苯基-1-吡唑基）-2,6-二羰基]吡啶，双[（3-苯基-5-甲酸乙酯基-1-吡唑基）-2,6-二羰基]吡啶；双[（3，5-二甲基-1-吡唑基）-2,5-二羰基]噻吩，双[（3-甲基-5-苯基-1-吡唑基）-2,5-二羰基]噻吩，双[（3，5-二苯基-1-吡唑基）-2,5-二羰基]噻吩，双[（3-苯基-5-甲酸乙酯基-1-吡唑基）-2,5-二羰基]噻吩。并运用了核磁共振，红外光谱，质谱和元素分析等现代分析手段对它们的结构进行了表征。

关键词： 含氟砌块法   氮杂环化合物   合成药物   含氟官能团后  

摘要： 本文分为以下三个部分：\n 第一部分：以含氟醋酸酯为原料，制备了一系列的含氟ω-酮酸酯，其中，含氟官能团包括三氟甲基、二氟亚甲基和全氟烷基。\n 第二部分：以含氟ω-酮酸酯为原料，经过缩合和闭环反应，简洁方便的合成了小环及中环大小的含氟二氮杂酮类化合物；将潜在具有良好生理活性的哒嗪酮进行了衍生。\n 第三部分：以三氟乙酰丙酸甲酯为原料，合成了一系列含氟亚胺、仲胺、内酰胺及氨基醇化合物，并对反应的机理进行了探讨。

关键词： 三唑并嘧啶   除草活性   反抗性AHAS酶抑制剂   微波辅助有机合成   先导化合物  

摘要： 农药是一个多品种行业，由于农作物品种、种植面积的变化，防治对象的演变、抗性等问题，对农药品种的要求不断变化，因此，品种的“新陈代谢”也很快。三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂是一类AHAS抑制剂，是Kleschick等人在磺酰脲类除草剂的基础上，采用生物等排原理成功开发的一类新型的除草剂，至今该类除草剂的主要品种有近十种，适用于大豆、小麦、玉米、水稻等作物田间的除草。但是该类除草剂通常存在半衰期长、高残留以及容易产生抗性等缺点。\n 为了克服这些缺点，寻求半衰期短、残留小的高活性化合物，同时期望在反药物抗性上有所突破，本文基于生物等排和活性单元拼接的原理，设计、合成了四种结构类型共181个新型三唑并嘧啶类杂环化合物，通过生物活性和构效关系研究，发现了多个具有很好除草活性的化合物，并对部分高活性化合物的作用机制进行了较深入的研究；同时发现了一类具有反抗性的AHAS酶抑制剂的先导结构，具体内容如下：\n 1、较系统总结了1，2，4-三唑并[1，5-c]嘧啶化合物在合成方法以及该类衍生物农药、医药中的应用研究进展。\n 2、设计合成了四人类共181个新型的三唑并嘧啶化合物，采用1H NMR、元素分析、MS分析对所有化合物进行了结构表征，同时也测定了四种结构类型共6个代表性化合物的单品结构。\n 3、对所合成的181个化合物进行了温室盆栽普筛实验，部分化合物表现出良好的除草、杀菌活性。以2-磺酰胺三唑并嘧啶类的除草活性最为突出，具有代表性的是Ⅰ2j（Y8157）、Ⅰ1e（Y8232）、Ⅰ1d（Y6610）在37.5 gai/ha的低剂量下对反枝苋、芥菜等阔叶杂草的防除效果均在80％以上，进一步研究表明：Y6610在除草活性上与阔草清相当。作物安全性实验表明Y6610具有更好的作物安全性，可能开发成用于玉米、水稻、小麦等作物田间的除草。土壤降解实验表明，Y6610相对阔草清能更快降解，半衰期较短，对后茬作物更为安全，显示出潜在的应用开发前景。\n 4、对2-芳氧基三唑并嘧啶化合物进行了AHAS酶抑制活性实验，部分化合物表现出很好的抑制活性，其中Ⅱ4c（Y6833）、Ⅱ4f（Y6836）尤为突出。进一步研究表明：Y6833对大肠杆菌野生型AHAS酶和W464L突变型AHAS酶的抑制活性分别为5.47×10-5 M、7.45×10-5 M，Y6836对大肠杆菌野生型AHAS酶和W464L突变型AHAS酶的抑制活性分别为6.25×10-5 M、6.44.×10-5 M，均在同一个数量级，具有反抗性，说明化合物Y6833和Y6836可能是一类新型的反抗性AHAS酶抑制剂。分子模拟结果表明，Y6833、Y6836由于其构型的优势，在酵母AHAS酶W586L（对应大肠杆菌AHAS酶W464L）突变后在活性腔中均不同程度的发生了构象的改变，它们通过增强与其它氨基酸的作用弥补了突变后π-π作用的丢失。进而使得Y6833和Y6836在W586L，突变后几乎保持了原有活性。此结果表明Y6833和Y6836可以作为反抗性药物的先导物进行进一步的研究。这是反抗性分子设计上的突破，也为今后设计反抗性AHAS酶抑制剂提供了理论指导。\n 5、初步总结了四大类化合物的结构活性关系，为进一步研究该类化合物，发现高活性的农药候选分子以及反抗性AHAS酶抑制剂提供了重要的指导。

关键词： 多组分反应   含氮杂环化合物   麦德鲁姆酸   聚乙二醇   有机合成  

摘要： 多组分反应十分接近理想合成的概念，具有高灵活性、高选择性、高收敛性、高原子经济性、高探索能量和易操作性的特点，在有机合成中得到了较广泛的应用。含氮杂环化合物是杂环化合物中的一个重要分支。作为医药、农药、染料和其它化工品的中间体，含氮杂环化合物及其衍生物的应用也越来越广泛。本文基于多组分反应在有机合成中的优势，采用经典的Biginelli反应、Hantzsch反应合成出一系列含氮杂环化合物。\n 首先以麦德鲁姆酸和N-叔丁氧基羰基保护-α(β)-氨基酸为原料，探讨了5位酰化麦德鲁姆酸(5-AMAs)的制备及其与乙醇、乙酸乙酯的反应，成功制备了用于多组分反应的三种起始原料。\n 其次以制备得到的三种化合物为起始原料，通过Biginelli反应，探讨了三条合成路线的可行性，成功合成了N-叔丁氧基羰基-3-吡咯啉酮并二氢嘧啶-2-酮类化合物和目标产物3，4，7，8-四氢-4-(4-硝基苯基)吡啶并[4，3-d]嘧啶-2,5(1H，6H)-二酮。\n 最后以麦德鲁姆酸和β-丙氨酸为原料，通过Hanztch反应，合成系列10-取代芳基-3，4，6，7，8，10-六氢吡啶[4，3-b][1,6]萘啶-1,9(2H，5H)-二酮类化合物，该反应原料价廉易得，反应条件温和，反应时间较短并具有良好的产率(73%-91%)。\n 另外，为了探讨组合化学、微波技术在Hantzsch反应中的应用，研究了反应介质、微波技术对反应的影响，并初步探索了PEG支载合成目标化合物的合成路线。

关键词： 氮氧杂环化合物   合成方法   开环反应   钯催化   蛋白酪氨酸激酶抑制剂   抗肿瘤药物  

摘要： 氮氧杂环化合物如异噁唑烷、异噁唑啉是一类非常重要的有机中间体，对生理活性物质的合成有着重要意义。[3+2]偶极环加成是合成氮氧杂环化合物的传统方法，但是，对于某些非官能化烯烃底物，这类反应在区域选择性或立体选择性方面表现出严重的局限性。钯催化烯烃的碳醚化反应能在“一锅”中同时形成碳－碳键和碳－氧键，实现烯烃插入/芳烃偶联这两个过程的串联。利用钯催化烯烃的碳醚化反应合成四氢呋喃已经有所报道。氮氧杂环化合物异噁唑啉的还原开环是构建β－羟基酮的一种重要方法。已经报道的开环方法采用Raney-Ni催化加氢、TiCl3、Mo(CO)6或SmI2-B(OH)3/H2O还原水解。然而这些方法均存在一定的不足，如操作繁琐、试剂不易储存、不经济或有双键存在时选择性不好等，极大地限制了这一方法的应用。\n 本课题将分子内烯烃的碳醚化反应用于羟胺底物，发展了一种钯催化下选择性地合成特定结构的异噁唑烷类化合物的新方法。通过对催化剂钯源和磷配体的仔细筛选，以及对反应温度、溶剂、碱、催化剂用量的优化，发现了以甲苯为溶剂，t-BuONa作碱，Pd2(dba)3为钯源，Xantphos为配体的体系，可以催化N-高位烯丙基羟氨与芳基溴的碳醚化反应，高立体选择性(非对映选择性最高达100：0)地合成3，5－二取代类型的异噁唑烷。我们还首次发现，催化剂中的磷配体能够反转立体选择性，从而可以控制生成的产物以3，5－顺式或3，5－反式为主。各种不同取代类型的N-高位烯丙基羟氨均能成功完成转化，证明了这种新方法的普适性和可靠性。\n 为了进一步的合成其它五元杂环化合物，本课题还将钯催化的分子内碳醚化反应用于刚性更强的肟底物。研究发现，将反应条件进行微调和优化后，该催化体系能成功应用于β，γ－不饱和肟与芳基溴的碳醚化反应，即在105℃下，以甲苯为溶剂，t-BuONa作碱，Pd2(dba)3(1 mol％)为钯源，Xantphos(2 mol％)为配体的反应条件，氮气氛围中密封反应高产率地合成了△2-异噁唑啉。在研究反应机理过程中，我们还设计实验证实了处于烯丙基异侧的肟羟基可以迅速地异构化为同侧，从而顺反式底物都能完成碳醚化反应。本文考察了各种不同取代类型的β，γ－不饱和肟与不同的芳基溴反应，结果均能成功完成转化，证明了这种新方法具有普遍意义。\n 本课题探索了所合成的△2-异噁唑啉还原开环构建β-羟基酮的新方法。通过对还原剂的大量筛选和对反应溶剂、温度的优化，首次发现以乙醇、水为混合溶剂，80℃条件下Fe/NH4Cl体系2～3小时就可以将△2-异噁唑啉还原开环为β-羟基酮。该方法具有很好的化学选择性，不还原共轭烯烃，这是以前报道的绝大多数方法所不具备的。我们研究了各种取代类型的△2-异噁唑啉的还原开环，结果表明这是一种具有较大普适性的简便而又经济的从△2-异噁唑啉出发合成β－羟基酮的新方法。本课题还进一步将这种还原方法与分子内脱水缩合设计成串联反应，探索了氮氧杂环化合物异噁唑啉的转化新途径。首次发现了以铁粉为还原剂的条件下△2－异噁唑啉向呋喃衍生物的转化过程，发展了合成呋喃衍生物的一种新方法。即以5－羟甲基△2－异噁唑啉为底物，在100℃下与Fe粉在CH3COOH－H2O混合溶剂中反应，发生N－O键还原/亚胺水解/脱水/缩合串联过程，“一锅法”高产率地生成了2－取代呋喃。\n 蛋白酪氨酸激酶的过度表达被认为是某些恶性肿瘤发生的原因，设计其受体的化学抑制剂就成为开发抗肿瘤药物的一个重要方向。根据目前已开发成功的蛋白酪氨酸激酶抑制剂的结构特点，本课题第二部分设计并合成了九个含哌嗪基脲结构片断的噻吩[3，2－d]嘧啶衍生物作为潜在的可逆酪氨酸激酶抑制剂，以及两个含胺基巴豆酰胺结构片断的吡咯[2，1－f]三嗪衍生物作为潜在的不可逆酪氨酸激酶抑制剂。这两类化合物结构新颖，水溶性较好，其抑酶活性的研究正在进行中。

关键词： 杂环化合物   3-取代2-喹啉酮   2   3.二氢-1   4-苯并噁嗪   吲哚类化合物   合成方法   过渡金属催化剂  

摘要： 杂环化合物是有机化合物中庞大的一类化合物，广泛存在于如维生素、荷尔蒙、抗生素、有机碱等天然产物以及药物、香料和染料中。杂环化合物不仅数目庞大，并且具有突出的化学和生物性质。因此，对于杂环化合物的合成一直以来都是有机化学家研究的热点。对于结构复杂多样的杂环化合物的合成，过渡金属催化的反应展现了无穷的魅力。近年来，钯和铜催化剂得到蓬勃地发展，并被广泛地应用到杂环化合物合成的研究中，而且显示出强大的优势。本文主要研究过渡金属钯和铜催化的杂环化合物的合成。\n 本文首先研究了钯(0)催化的分子内的类Heck反应合成3－取代2－喹啉酮。以2.5 mol％Pd2(dba)3为催化剂，5 mol％dppf为配体和三乙胺为碱在回流的乙腈溶剂中苄溴和缺电子烯烃发生高区域选择性分子内类Heck反应，得到苯并六员杂环化合物，通过在反应完毕后的体系中加入DBU，实现了对双键的移位及保护基的脱除，高收率(36—91％)地合成了3－取代－2－喹啉酮化合物。这个反应实现了苄卤与缺电子烯烃的类Heck反应，为3-取代2-喹啉酮的合成提供有效方法。我们通过H-H COSY和C-H HSQC以及HMBC确定产物为六员环的喹啉酮结构。根据研究的结果，我们给出了可能的反应机理。\n 本文还研究了铜催化氧芳基化合成2,3.二氢-1，4-苯并噁嗪类化合物。芳基碘和分子内的β胺基醇以10 mol％CuI为催化剂，20 mol％1，10-phenanthroline为配体和2倍当量的叔丁醇钠为碱，在干燥的二氧六环溶剂中高选择性地发生分子内的氧芳基化，得到取代多样的2,3-二氢-1，4-苯并噁嗪类化合物。反应通过使用特殊的配体1，10-phenanthroline为配体，成功地抑制占优势地位的N-芳基化反应，高化学选择性地实现了β胺基醇分子内O-芳基化，高产率合成取代多样性的2,3-二氢-1，4-苯并噁嗪类杂环化合物。\n 本文最后研究了铜催化2，3位取代的吲哚化合物的合成。邻碘苯胺和β二羰化合物以20 mol％CuI作为催化剂，40 mol％脯氨酸作为配体，以2倍当量碳酸铯作为碱，在干燥的二甲亚砜中发生碳芳基化/缩合/双键移位串联反应，以中等和中等以上收率得到吲哚类化合物。

关键词： 可溶性载体   离子液体   含氮杂环化合物   交联聚苯乙烯   生物活性  

摘要： 离子液体在室温或近室温下呈液态，对有机物、无机物具有良好的溶解性，是一类绿色溶剂，同时又容易功能化，易引入活性基团。作为可溶性载体，既具有交联聚苯乙烯作为不溶性载体进行固相有机反应的产物易分离纯化、载体可循环使用的特点，又具有经典液相的均相反应、反应快、可进行在线检测等优点，近年来广泛应用于杂环化合物、有机小分子和生物分子的支载合成，支载的催化剂和无机试剂等试剂在有机合成中具有很好的应用前景。基于离子液体作为可溶性载体具有的优点，我们探讨1-羟乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体液相支载合成含氮杂环化合物。\n 首先，以1-羟乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体支载合成具有抗惊厥，抗焦虑和抗肿瘤等生物活性的1，4-苯并二氮杂卓-2，5-二酮化合物。离子液体载体上的羟基作为连接基，将2-氯-5硝基-苯甲酸支载在离子液体上，得到离子液体支载的2-氯-5硝基-苯甲酸酯并与伯胺进行乌尔曼反应，得到离子液体支载的-2-胺基-5硝基苯甲酸酯。支载苯环上的胺基与溴乙酰溴作用，一方面形成酰胺，另一方面引入活性基团溴，以便进一步与伯胺反应，同时关环合成二氮杂卓环结构，得到一系列N1，N4-二取代-1，4-苯并二氮杂卓-2，5-二酮，产率从61.3-71.3%，在成环的过程中，产物从载体上解脱下来，实现无痕迹支载合成。\n 第二，以1-羟乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体，探讨二芳基吡唑衍生物的支载合成。通过冰乙酸与麦德卤姆酸反应制备5-(1-羟基亚乙基)-麦德鲁姆酸，与离子液体上羟基反应得到离子液体支载的乙酰乙酸酯，在高氯酸镁作脱水剂，硫酸镁作干燥剂下，与芳香醛进行Knoevenagel缩合反应后，再与苯肼在微波辅助下反应，得到离子液体支载-，5二芳基-3-甲基-吡唑，然后在NaCN甲醇溶液中，室温解脱得到产物1，5二芳基-3-甲基-4-甲氧羰基-吡唑化合物和1-羟乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体，该系列支载合成，有待进一步优化条件，提高支载效果。\n 以1-羟乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体支载合成1，4-苯并二氮杂卓-2，5-二酮化合物和1，5二芳基-3-甲基-4-甲氧羰基-吡唑化合物，反应时间短，操作简便，纯化方便，所得产物有较高的纯度和产率，解脱下来的离子液体其结构没有遭到破坏，经简单的乙醚洗涤，可重复使用。该研究丰富了离子液体作为可溶性载体在有机合成中的应用，为杂环化合物提供一条简便快捷的合成方法。