关键词:
芳香烯炔
有机合成
关环反应
催化过程
摘要:
二十一世纪生命科学、材料科学与计算化学等相关学科的相互渗透,相互促进,使有机化学面临着前所未有的机遇和挑战,并使之焕发出新的活力。从化学原理入手,发展一系列的新概念、新反应、新试剂、新方法,代表了当今有机化学研究中的主导方向,而发展高效的、高选择性的、高原子经济性的反应,寻求在环境友好介质中的“理想的”合成方法,从而实现在温和条件下快速、高选择性地合成具有特殊功能的分子,已成为有机化学发展中的重要目标。钯催化的多组分及串联反应具有高度化学选择性,区域选择性及立体选择性,与对底物的官能团兼容性。鉴于硫脲配体在钯催化的二酯基化,烷氧基酯基化的成功应用,本研究发展了氯化钯一硫脲体系催化的分子间Pauson-Khand反应;鉴于二价钯在与烯,炔络合的路易斯酸活性,发展了二价钯催化的芳香1,6-烯炔串联环化反应。 本研究主要内容包括:⑴由1,6-烯炔分子内Pauson-Khand反应一步构建了天然分子Pentalenolactone的AB二环体系,发现了炔的立体效应在钯一硫脲催化体系中的影响,通过硫脲配体的合成及钯一硫脲催化体系中在炔酸酯的分子间Pauson-Khand体系中的活性评估,发展了钯一硫脲催化的芳环炔酸酯,烷基炔酸酯与降冰片烯的分子间Pauson-Khand,并通过盐效应对照实验,利用氯化锂调控了产物的区域选择化学。不加氯化锂可得到β-酯基取代的环戊烯酮衍生物为主产物,添加氯化锂则可得到α-酯基取代的环戊烯酮衍生物为主产物,且提高了反应收率。⑵设计了一系列中间体捕捉实验,实验结果表明分子间Pauson-Khand反应机理中含有氯离子参与的氯钯化加成,分子间烯烃插入及插羰等基元反应的存在,为钯一硫脲催化体系的机理研究提供信息和线索。二二价钯催化的芳香1,6-烯炔串联环化反应。⑶通过2-烯丙基取代苯乙炔及2-烯基苯基炔酮在钯催化体系中的关环反应活性评估,发展了二价钯催化的2-烯基苯基炔酮的串联环化反应,成功得到了结构多样化的[6-5-6]ABC并环内酯,及2-烯基取代的茚酮,一步构建了天然产物Nodulisporic acid与Taiwaniaquinol的ABC环模型,作为分子探针,为多样性导向合成提供了高效的、高原子经济性的途径与线索。⑷通过对照实验,发现了二价钯在催化2-烯基苯基炔酮串联环化反应中的两种机理并存及竞争性现象,并发现了二价钯促进的Wagner-Meerwein类1,2-迁移重排现象,总结了底物取代基,添加剂,溶剂效应对Wagner-Meerwein类重排的影响。