一些氮雜環(huán)化合物的合成方法學(xué)研究.pdf

1、氮雜環(huán)化合物是一類具有重要生理功能和藥理活性的有機(jī)分子化合物，也是天然產(chǎn)物中最常見的結(jié)構(gòu)成份之一。因此，氮雜環(huán)化合物的新合成方法學(xué)一直是有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)研究的前沿和熱點領(lǐng)域之一。本論文發(fā)展了一系列氮雜環(huán)化合物的新合成方法，包括喹啉、四氫喹啉、二吲哚甲烷和β-吲哚-3-基酮類化合物，豐富了該領(lǐng)域的合成方法學(xué)研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.發(fā)展了一種新的和通用的以亞胺和脂肪醛為原料合成喹啉的方法，進(jìn)一步可以擴(kuò)展成一種從芳胺、芳

2、醛和脂肪醛出發(fā)，兩步、一鍋法的2一芳基喹啉的合成方法或從芳胺和脂肪醛出發(fā)，一鍋法的2，3一二烷基喹啉的合成方法。催化量的lmol﹪分子碘可以有效催化這個反應(yīng)以一釜式串聯(lián)過程發(fā)生，給出較好產(chǎn)率的喹啉衍生物(19個產(chǎn)物，產(chǎn)率為60～86﹪)。上述合成方法具有反應(yīng)溫和，無金屬作用，操作簡便，試劑便宜，反應(yīng)時間短等優(yōu)點。 2.發(fā)展了一種分子碘催化苯胺和環(huán)狀烯醚之間的的多米諾反應(yīng)，可以高效的合成1，2，3，4一四氫喹啉衍生物。以二氯甲烷為

3、溶劑，10﹪碘催化各種芳胺與2.O當(dāng)量的2，3-二氫呋喃的反應(yīng)，反應(yīng)在5分鐘即可完成，所得產(chǎn)物六氫呋喃【3，2-c]喹啉都是endo／exo異構(gòu)體的混合物(9個產(chǎn)物，產(chǎn)率為77～93﹪)。而芳胺和2.O當(dāng)量的3，4一二氫一2H一吡喃之問的多米諾反應(yīng)，則需要以乙腈為溶劑，采用20﹪的碘為催化劑，并且反應(yīng)時間為50分鐘，所得產(chǎn)物六氫吡哺[3，2一c]并喹啉都是endo／exo異構(gòu)體的混合物(9個產(chǎn)物，產(chǎn)率為70～92﹪)。上述反應(yīng)顯著的特征

4、是溫和的反應(yīng)條件、良好的產(chǎn)率、簡短的反應(yīng)時間、無需金屬、溶劑無需除水，并且操作簡便。 3.發(fā)展了一種四正丁基三溴化銨催化吲哚與醛反應(yīng)合成二吲哚甲烷的新方法。研究了影響這個吲哚親電取代反應(yīng)的各種因素。發(fā)現(xiàn)溶劑效應(yīng)非常明顯，使用甲醇和乙醇等醇類溶劑比非質(zhì)子有機(jī)溶劑乙腈、二氯甲烷、甲苯、無水乙醚、苯和四氫呋喃等如催化效果要好得多。確定最佳反應(yīng)條件為催化劑四正丁基三溴化銨用量為5﹪，反應(yīng)溶劑為甲醇，室溫攪拌反應(yīng)0．25-4小時。利用這個

5、優(yōu)化條件，我們高產(chǎn)率地獲得了16個二吲哚甲烷類衍生物(產(chǎn)率為82～95﹪)；并對其中一個典型產(chǎn)物5g進(jìn)行了單晶的培養(yǎng)，利用x-衍射分析測定了該化合物的晶體結(jié)構(gòu)。上述合成方法操作簡便，反應(yīng)溶劑無需處理，反應(yīng)可以在空氣氛圍進(jìn)行，產(chǎn)率高，反應(yīng)時間較短，催化劑廉價。 4.發(fā)展了一種Pdtl2／[bmim][BF4]催化劑體系能夠有效催化各種吲哚和不同Q，B一不飽和羰基化合物的邁克爾加成反應(yīng)的新方法。研究了影響這個吲哚邁克爾加成的反應(yīng)的各

6、種因素。發(fā)現(xiàn)溶劑效應(yīng)非常明顯，所試驗的分子溶劑中不發(fā)生反應(yīng)。確定最佳反應(yīng)條件為O．1﹪PdCl2/[bmim][BF4]催化體系，反應(yīng)時間一般為O.5小時，反應(yīng)溫度為120℃。利用這個優(yōu)化條件，我們高產(chǎn)率地獲得了13個β-吲哚-3-基酮類化合物(產(chǎn)率為78～97﹪)；并對其中一個邁克爾反應(yīng)典型產(chǎn)物3b進(jìn)行了單晶的培養(yǎng)，利用x一衍射分析測定了該化合物的晶體結(jié)構(gòu)。本文進(jìn)一步研究了該反應(yīng)的機(jī)理。研究結(jié)果表明，盡管PdCl2總是被理解作為路易斯