关键词：
五氯化铌
路易斯酸
羟基的保护
喹喔啉衍生物
α-氨基膦酸酯
三苯基甲烷
摘要：
自上世纪二三十年代,G. N. Lewis提出路易斯酸碱理论并为之奠定基础以来,路易斯酸催化剂得到快速发展。路易斯酸催化剂可以使许多原来不能进行或者不易进行的有机反应在比较温和的条件下进行,从而在很大程度上促进了有机合成化学的发展,也使得其在有机合成中得到广泛应用。本文在总结前人工作的基础上,研究了五氯化铌在有机合成中的新应用。
首先,从有机合成化学的角度,按反应类型综述了五氯化铌作为路易斯酸催化剂在有机化学中的应用。五氯化铌催化的反应主要涉及保护基团的形成和裂解、还原反应、成环反应、加成反应、取代反应、重排反应和其他反应等。
羟基是很活泼的官能团,容易发生酰化、氧化、烷基化、失水等反应。保护羟基的常用的方法之一是生成硅醚。三甲基硅基醚具有不易被氧化、热稳定性高、粘度低和易制备等优点,因此在有机合成中得到广泛应用。六甲基二硅胺烷是一种无毒且廉价的试剂,常用于羟基的硅醚化。我们发现在五氯化铌催化下,醇(酚)与六甲基二硅胺烷在二氯甲烷中或无溶剂条件下发生反应,高收率得到相应的三甲基硅醚。
喹喔啉衍生物是一类重要的杂环化合物,也是重要的有机合成中间体。喹喔啉衍生物在抗癌,抗菌,抗炎,抗病毒及抗艾滋病等方面展现出很好生物和药物活性。此外,也有文献报道喹喔啉衍生物在染料,有机半导体,电激发光材料等方面的应用。因此,喹喔啉衍生物的合成受到广泛关注,各种各样的合成方法被广泛报道出来。我们发现在五氯化铌催化下,邻苯二胺与1,2-二酮在乙醇中室温下即可发生反应,生成喹喔啉及其衍生物。
α-氨基膦酸酯具有重要的生物和药物活性,如其可作为酶抑制剂,抗菌剂,催化抗体的半抗原,抗血栓形成剂,抗生素,还是合成许多药物的中间体。此外,α-氨基膦酸酯还具有残留低,以及对哺乳动物毒性低等优点。我们发现在五氯化铌催化下,加热至60 oC且无溶剂的条件下,醛、胺与亚磷酸二乙酯反应生成α-氨基膦酸酯。
在有机合成中,三苯基甲烷的合成是一个古老,但至今仍充满活力的研究领域。三苯基甲烷是一种非常重要的合成染料,被广泛用于丝绸、毛织品、黄麻纤维、皮革、棉布及纸张。这些染料由于突出的颜色强度、在多种基体上具有的低的耐光性及在红、蓝、绿方面的明亮的色度方面而享有盛誉。我们发现在五氯化铌催化下,芳醛和N,N-二甲基苯胺或N,N-二乙基苯胺在加热至120 oC的条件下,发生反应生成相应三苯基甲烷。
综上所述,五氯化铌在有机合成中得到发挥了非常重要的作用。五氯化铌催化的大多数反应具有条件温和,时间短,收率高,催化剂用量少,操作简单,并且具有一定的立体和区位选择性等优点。我们相信随着化学工作者的不懈努力和深入研究,五氯化铌在有机合成中的应用会更加广泛。
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