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含氮五元杂环化合物的新合成反应研究

作　者: 吴磊
导　师: 孙晶
学　校: 扬州大学
专　业: 有机化学
关键词: 杂环化合物 螺环化合物 氮杂芳烃叶立德 1,3-偶极环加成 碳碳偶联反应 一锅煮反应
分类号: O626
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


含氮芳香杂环化合物(如吡啶、异喹啉、喹啉、邻菲罗啉等)可与烷基化试剂(如溴代苯乙酮、溴化苄、溴乙酸乙酯等)发生N-烷基化反应得到氮杂芳烃季铵盐,氮杂芳烃季铵盐是一种具有正负电荷的离子化合物。在碱的作用下,氮杂芳烃季铵盐可以去质子化形成芳烃氮叶立德,其具有很高的反应活性,可以发生亲核取代、亲核加成、Michael加成、1,3-偶极环加成和σ-迁移重排等反应,常常被作为重要的合成子来构建多取代的含氮杂环化合物,因此被广泛的应用在有机合成化学中。而这些含氮杂环化合物是很多天然药物,如抗病毒药物,生物碱及功能材料的结构单元,有非常重要的生理活性。本论文开展了一系列氮杂环化合物合成方法的研究。1、通过异喹啉／喹啉、丁炔二酸二甲酯、苯乙炔的三组分串联环化反应得到了一系列的吡咯并[2,1-a]异喹啉／毗咯并[1,2-a]喹啉衍生物。反应中首先CuI催化异喹啉／喹啉、丁炔二酸二甲酯、苯乙炔得到加成中间体,然后分别用Pd(OAc)2/CuCl2、Cs2CO3催化中间体C(sp)-C(sp2)偶联得到目标产物。所有合成的新化合物的结构都通过IR、NMR、LC-MS等方法的鉴定,并用单晶衍射方法测定了其中4个吡啶衍生物的单晶结构。2、使用三乙胺作为碱,将3-靛红查尔酮和N-苯甲酰甲基喹啉溴化物通过1,3-偶极的环加成反应有效地合成了一系列复杂的螺[二氢吲哚-3,3’-吡咯并[1,2-a]喹啉]衍生物。在相似条件下以良好的收率得到了相应的螺[二氢吲哚-1,1’-吡咯并[2,1-a]异喹啉]和螺[苯并[h]吡咯并[1,2-a]喹啉-3,3’-二氢吲哚衍生物]。螺环化合物的核磁数据和单晶结构数据表明,该1,3-偶极环加成反应是一个区域选择性和非对映选择性的反应,所有制备的螺环化合物以热力学稳定的反式异构体存在。所有合成的新化合物都经过了IR、NMR、LC-MS等方法的鉴定,并用单晶衍射方法测定了其中5个化合物的单晶结构。3、使用三乙胺作为碱,由异喹啉、对硝基溴化苄／溴乙酸乙酯、靛红和丙二腈四组分一锅煮反应,通过1,3-偶极的环加成反应有效地合成了一系列复杂的螺[二氢吲哚-1,1’-吡咯并[2,1-a]异喹啉]衍生物。所有合成的新化合物的结构都经过了IR、NMR、LC-MS的确证,并用单晶衍射方法测定了其中2个化合物的单晶结构。

全文目录


目录  2-4
中文摘要  4-5
Abstracts  5-7
第一章 氮杂芳烃季铵盐在有机合成中的应用  7-26
  1.1 吡啶季铵盐参与的环加成反应  7-13
    1.1.1 Michael加成  7-9
    1.1.2 1,3-偶极环加成  9-13
  1.2 异喹啉季铵盐参与环加成反应  13-19
    1.2.1 异喹啉季铵盐参与的[3+2]环加成反应  13-16
    1.2.2 异喹啉季铵盐参与的Diels-Alder加成反应  16-18
    1.2.3 异喹啉季铵盐参与的其他加成反应  18-19
  1.3 菲啰啉季铵盐参与的环加成反应  19-23
  参考文献  23-26
第二章 喹啉/异喹啉季铵盐参与的烯炔偶联环化反应  26-46
  2.1 Pd(OAc)_2/CuCl_2催化作用下合成吡咯并[2,1-a]异喹啉/[1,2-a]喹啉衍生物  27-36
    2.1.1 实验方法  27-30
    2.1.2 结果与讨论  30-36
  2.2 Cs_2CO_3强碱作用下合成吡咯并[2,1-a]异喹啉/[1,2-a]喹啉衍生物  36-42
    2.2.1 实验方法  36-38
    2.2.2 结果与讨论  38-42
  2.3 本章小结  42-43
  参考文献  43-46
第三章 含氮季铵盐参与的1,3-偶极环加成反应合成螺环衍生物  46-73
  3.1 异喹啉季铵盐,靛红,芳香酮合成螺环衍生物  47-53
  3.2 喹啉季铵盐,靛红,芳香酮合成螺环衍生物  53-57
  3.3 邻菲罗啉季铵盐,靛红,芳香酮合成螺环衍生物  57-60
  3.4 结果与讨论  60-69
  3.5 本章小结  69
  参考文献  69-73
第四章 氮杂季铵盐参与的四组分一锅煮合成螺环衍生物  73-85
  4.1 异喹啉、对硝基溴化苄、靛红、丙二腈合成螺环衍生物  73-76
  4.2 异喹啉、溴乙酸乙酯、靛红、丙二腈合成螺环衍生物  76-79
  4.3 结果与讨论  79-82
  4.4 本章小结  82-84
  参考文献  84-85
论文发表情况  85-86
致谢  86-87

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 杂环化合物
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