关键词:
离子液体
药物化学
有机合成
摘要:
该论文由两部分组成.在第一部分前言中,综述了近年来离子液体在有机合成中的应用,包括化学计量的反应和催化的反应.第二部分对可能在离子液体[BMIM][BF<,4>],[BMIM][PF<,6>]和[Bpy][BF<,4>]中进行的碳-碳键形成反应进行了系统的研究.整个研究工作中着重强调基于离子液体和/或催化剂回收的环境友好性.该研究主要包括:Meldrum\'s酸的双烷基化反应,Knoevenagel缩合及其相关的反应,脯氨酸催化下未经修饰的酮的直接aldol反应,脯氨酸催化下未经修饰的酮作为给体的直接的Michael反应,脯氨酸锂盐催化下硝基甲烷对2-芳基亚甲基氰乙酸乙酯的Michael加成反应,以及L-脯氨酸催化的三组分反应.在Meldrum\'s酸的双烷基化反应中,成功地实现了离子液体[Bpy][BF<,4>]的回收再用,是首次在离子液体中进行的活性亚甲基化合物的C-烷基化反应.将催化剂乙二胺二乙酸盐(EDDA)成功地固定在离子液体[BMIM][BF<,4>]中,用于催化各种羰基化合物和非环的活性亚甲基化合物间的Knoevenagel缩合反应.含有催化剂EDDA的离子液体经回收使用多次后,反应的速度和产率未见有明显改变.与传统的Knoevenagel缩合条件比较,反应的速度和产率均有显著提高.这种基于离子液体的方法为贫电子烯烃的合成提供了一条有效途径.2-羟基苯甲醛和活性亚甲基化合物的Knoevenagel缩合反应则高产率地生成具有重要生理活性的3-取代的香豆素类化合物.芳醛、α,β-不饱和芳醛和巴比妥酸间的Knoevenagel缩合反应能在离子液体[BMIM][BF<,4>]中没有酸碱催化剂的条件下顺利进行,是合成在药物化学和有机合成中有广泛用途的苯亚甲基巴比妥酸类化合物的简单有效的方法.当离子液体[BMIM][BF<,4>]和[BMIM][PF<,6>]用于L-脯氨酸催化的aldol反应时,尽管对硝基苯甲醛和各种酮的反应生成了正常的aldol加成产物,而其它的芳醛(如苯甲醛、对氟苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛、对甲氧基苯甲醛等)则生成了脱水的aldol缩和产物.当使用非对称的酮时,区域选择性和在传统溶剂如DMSO中的情况完全不同,酮的α-位取代较少的一端加至醛的羰基上;在离子液体[BMIM][BF<,4>]中,L-脯氨酸催化下未经修饰的酮对2-芳基亚甲基取代的氰乙酸乙酯和2-芳基亚甲基丙二氰的Michael加成反应非常令人满意,反应顺利进行,高产率地生成相应的Michael加成产物;在催化量的脯氨酸锂盐存在下,离子液体[BMIM][PF<,6>]中硝基甲烷对2-芳基亚甲基氰乙酸乙酯的Michael加成反应生成相应的硝基化合物,这些硝基化合物是有机合成中的重要中间体;L-脯氨酸催化的醛、Meldrum\'s酸和酮间的三组分反应在离子液体[BMIM][PF<,6>]中也能顺利进行,该反应是一个串联的Knoevenagel缩合-杂Diels-Alder反应的过程,从不同的组分形成两个新的б-碳-碳键.溶解在离子液体中的L-脯氨酸或L-脯氨酸锂盐可以循环使用多次,而这些反应的产率和速度没有明显的改变.总之,上述各反应在离子液体中均具有条件温和、产率高、环境友好和操作简单等优点,该研究工作扩展了离子液体在有机合成中的应用范围,也同时发展了一些简单高效的合成方法.