关键词:
4-取代汉斯酯
自由基
光化学
烷基化
酰基化
摘要:
汉斯酯,是一种1,4-二氢吡啶(DHP)类化合物,可作为良好的电子给体和质子源,在有机氢化反应与光氧化还原反应中常作为加氢还原剂使用。近年来,以汉斯酯为骨架的4-烷基/酰基-1,4-二氢吡啶类化合物作为烷基/酰基自由基供体试剂的研究取得了极大的进展,引起了科学家们的广泛关注。本文主要利用4-取代汉斯酯作为烷基/酰基供体试剂对碳碳双键和氮氮双键的加成反应,以及对杂环化合物的取代反应进行研究。第一章,首先介绍了自由基化学和光化学在有机合成反应中的应用。自由基化学一直是有机化学重要的分支,随着化学技术手段的不断进步,光化学在有机合成中也扮演着举足轻重的角色。其次,着重阐述了 4-烷基/酰基取代汉斯酯作为自由基供体试剂在有机反应中的应用。最后,总结了汉斯酯的合成方法。第二章,建立4-酰基-1,4-二氢吡啶作为酰基自由基供体试剂对脱氢氨基酸进行光化学加成体系。4-酰基-1,4-二氢吡啶在光照条件下易变成不稳定激发态,继而化学键断裂生成酰基自由基。在此体系中,4-酰基-1,4-二氢吡啶不仅可以作为自由基供体试剂,也可作为还原剂,具有双功能作用。同时研究了对不同的手性氨基酸底物以及三肽的光化学酰基化修饰。最后,对氨基酸产物进行衍生化合成实验,成功得到肟类化合物,并通过Suzuki-miyaura反应得到偶联产物。第三章,建立4-酰基-1,4-二氢吡啶作为酰基自由基供体试剂对偶氮二羧酸酯的光化学酰基化加成反应体系。同样利用4-酰基-1,4-二氢吡啶在光照下易生成酰基自由基的特性,开发出从偶氮二羧酸二烷基酯出发制备一系列酰基酰肼衍生物的方法,反应条件温和,产率良好,操作简便,可扩大规模制备。第四章,建立4-烷基/酰基-1,4-二氢吡啶对2H-吲唑的直接烷基/酰基化修饰反应体系。通过硝酸银/过硫酸钠共催化作用,在温和条件下对2H-吲唑的C3位进行专一选择性烷基/酰基取代修饰。反应底物适用范围广泛,以良好的产率得到3-烷基/酰基-2H-吲唑衍生物。此策略可用于克级规模实验,并成功合成目标生物活性分子,简化了以往的合成步骤。第五章,通过碘/叔丁基过氧化氢共氧化体系,研究了一系列1,4-二取代噻唑和苯并噻唑的合成方法。此策略以L-半胱氨酸乙酯盐酸盐和邻氨基苯硫酚作为噻唑结构的氮源和硫源,一锅法即可完成环化氧化过程。反应避免使用过渡金属,底物适用性广泛,芳香与脂肪醛类都可顺利进行反应,得到含有噻唑结构单元化合物。综上所述,本文系统研究了 4-烷基/酰基取代汉斯酯作为自由基试剂参与的加成与取代反应。4-取代汉斯酯作为一种新型的自由基供体试剂,在化学氧化剂或光化学条件即可提供相应的烷基/酰基自由基,反应条件温和。相对于有机金属试剂参与的自由基反应,其在稳定性、可用性和低毒性方面有一定的优势。本文主要利用其生成的烷基/酰基自由基对后续的不饱和底物进行加成,以及对杂环化合物的碳-氢键进行取代修饰。