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涉及常山酮中间体—取代哌啶类化合物合成的研究
作 者: 李彬
导 师: 蔡良珍
学 校: 华东理工大学
专 业: 有机化学
关键词: 3-羟基吡啶 Kumada偶联反应 N-取代-2-丙酮基-3-烷氧基哌啶
分类号: O621.25
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
本论文研究了常山酮关键中间体2-丙酮基哌啶类化合物的合成,尝试了以Darzens反应、臭氧化反应与Wacker反应构建丙酮基的方法。以3-羟基吡啶为原料,通过Mannich反应、乙酰化、水解、选择性保护、氧化等步骤制得3-烷氧基-2-吡啶醛,并以此为原料经Wittiing反应制得2-(2’-烷氧羰基-2’-甲基乙烯基)-3-烷氧基吡啶。以所得的两个化合物分别尝试直接法Darzens反应和分步法Darzens反应合成2-丙酮基-3-烷氧基哌啶的前体。以3-羟基毗啶为原料,经溴化、醚化、以CuI催化的Kumada偶联反应选择性制备2-甲基烯丙基-3-甲氧基吡啶,并以此为原料经成盐、还原、水解、保护等步骤制得N-苄基-2-甲基烯丙基-3-乙酰氧基哌啶。分别以N-苄基-2-甲基烯丙基-3-乙酰氧基哌啶和2-甲基烯丙基-3-甲氧基吡啶尝试臭氧化反应,后者反应产物为2-丙酮基-3-烷氧基哌啶的前体2-丙酮基-3-甲氧基吡啶,但收率较低。以3-羟基吡啶为原料经溴化、醚化、Kumada偶联反应制得2-烯丙基-3-甲氧基吡啶,然后经成盐、还原、水解、再还原、保护等步骤得到N-苄基-2-烯丙基-3-乙酰氧基哌啶;还以3-羟基吡啶为原料,通过成盐、还原、von Braun反应、Claisen重排、保护等多步反应制得N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-甲氧基吡啶。所合成的两个化合物分别在催化量的PdCl2和CuCl存在下,通氧气分别进行Wacker反应,成功得到常山酮中间体2-丙酮基哌啶类化合物:前者反应产物为N-苄基-2-丙酮基-3-羟基哌啶,后者反应产物为N-苄氧羰基-2-丙酮基-3-甲氧基哌啶。对以上每步的反应条件都进行了优化,相比较,后者合成路线更具实用化。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第1章 前言 10-24 1.1 研究背景 10-12 1.1.1 哌啶类化合物简介 10-11 1.1.2 抗球虫药常山酮介绍 11-12 1.2 常山酮中间体B(N-取代-2-丙酮基-3-烷氧基哌啶)合成的文献综述 12-21 1.2.1 环合法合成取代哌啶 13-17 1.2.2 通过引入取代基合成取代哌啶 17-19 1.2.3 吡啶环还原合成取代哌啶 19-21 1.3 本课题研究意义及常山酮中间体B合成路线的选择 21-24 1.3.1 本课题的意义 21-22 1.3.2 常山酮中间体B合成路线选择 22-24 第2章 经Darzens反应合成中间体B的试验 24-31 2.1 直接法Darzens反应合成2-丙酮基-3-烷氧基吡啶的试验 25-28 2.1.1 3-烷氧基-2-吡啶醛的合成试验 25-27 2.1.2 Darzens反应合成中间体B的试验 27-28 2.2 分步法Darzens反应合成2-丙酮基-3-烷氧基吡啶的试验 28-30 2.2.1 2-(2’-烷氧羰基-2’-甲基-乙烯基)-3-烷氧基吡啶的合成 28-29 2.2.2 2-(2’-乙氧羰基-2’-甲基乙烯基)-3-烷氧基吡啶的环氧化反应试验 29-30 2.3 本章小结 30-31 第3章 通过烯丙基偶联再臭氧化合成中间体B的试验 31-39 3.1 "一锅法"Kumada偶联反应合成烷基吡啶 31-33 3.2 2-甲基烯丙基-3-甲氧基吡啶的合成试验 33-34 3.3 2-甲基烯丙基-3-甲氧基吡啶的臭氧化反应试验 34-35 3.4 N-取代-2-甲基烯丙基-3-烷氧基哌啶的臭氧化反应 35-38 3.4.1 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-哌啶酮的合成 36 3.4.2 N-烷氧羰基-2-甲基烯丙基-3-哌啶酮的合成试验 36-37 3.4.3 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-乙酰氧基哌啶的合成 37-38 3.4.4 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-乙酰氧基哌啶的臭氧化反应 38 3.5 本章小结 38-39 第4章 合成烯丙基哌啶再进行Wacker反应合成中间体B的研究 39-47 4.1 先烯丙基化再还原制备中间体B(途径A) 39-41 4.1.1 2-烯丙基-3-甲氧基吡啶的合成 39-40 4.1.2 N-苄基-2-烯丙基-3-乙酰氧基哌啶的合成 40-41 4.1.3 N-苄基-2-烯丙基-3-乙酰氧基哌啶的Wacker氧化反应 41 4.2 先还原再烯丙基化(途径B)制备中间体B 41-46 4.2.1 N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-羟基哌啶的合成 42-44 4.2.2 N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-甲氧基哌啶的合成 44-45 4.2.3 N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-甲氧基哌啶的Wacker氧化反应 45-46 4.2.4 N-苄氧羰基-2-丙酮基-3-甲氧基哌啶的结构鉴定 46 4.3 本章小结 46-47 第5章 实验部分 47-60 5.1 溶剂及试剂处理 47 5.2 分析测试仪器及条件 47 5.3 经Darzens反应合成中间体B的试验 47-50 5.3.1 2-(N,N-二甲基胺甲基)-3-羟基毗啶(2-1)的合成 47-48 5.3.2 2-乙酰氧甲基-3-乙酰氧基吡啶(2-2)的合成 48 5.3.3 2-羟甲基-3-羟基吡啶(2-3)的合成 48 5.3.4 2-羟甲基-3-烷氧基吡啶的合成 48-49 5.3.5 3-苄氧基-2-吡啶醛(2-4)的合成 49 5.3.6 磷叶立德2-8的合成 49-50 5.3.7 磷叶立德2-9的合成 50 5.3.8 2-(2’-乙氧羰基-2'-甲基-乙烯基)-3-苄氧基吡啶(2-7)的合成 50 5.4 通过烯丙基偶联再臭氧化合成中间体B的试验 50-55 5.4.1 2-溴-3-羟基吡啶(2-5)的合成 50-51 5.4.2 2-溴-3-甲氧基吡啶(2-6)的合成 51 5.4.3 "一锅法"Kumada偶联反应合成2-甲基-5-二甲胺基吡啶 51 5.4.4 "一锅法"Kumada偶联反应合成2-(2’-甲基烯丙基)吡啶 51-52 5.4.5 2-烯丙基-3-甲氧基吡啶的合成 52 5.4.6 "一锅法"Kumada偶联反应合成2-(2,2-二甲基乙烯基)-3-甲氧基吡啶(3-1) 52-53 5.4.7 2-(2-甲基烯丙基)-3-甲氧基吡啶(3-2)的合成 53 5.4.8 2-丙酮基-3-甲氧基吡啶的合成 53 5.4.9 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-甲氧基-3-烯基哌啶(3-4)的合成 53-54 5.4.10 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-哌啶酮(3-5)的合成 54 5.4.11 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-羟基哌啶(3-6)的合成 54-55 5.4.12 N-苄基-2-甲基烯丙基-3-乙酰氧基哌啶的合成 55 5.5 合成烯丙基哌啶再进行Wacker反应合成中间体B的研究 55-60 5.5.1 N-苄基-2-烯丙基-3-乙酰氧基-3-烯基哌啶的合成 55-56 5.5.2 N-苄基-2-丙酮基-3-羟基哌啶(4-6)的合成 56 5.5.3 氯化-N-苄基-3-羟基吡啶(4-7)的合成 56-57 5.5.4 N-苄基-3-烯丙氧基-3-烯基哌啶(4-8)的合成 57 5.5.5 N-苄氧羰基-3-烯丙氧基-3-烯基哌啶(4-10)的合成 57-58 5.5.6 N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-羟基哌啶(4-11)的合成 58 5.5.7 N-苄氧羰基-2-烯丙基-3-甲氧基哌啶(4-12)的合成 58-59 5.5.8 N-苄氧羰基-2-丙酮基-3-甲氧基吡啶的合成 59-60 第6章 结论 60-61 参考文献 61-67 致谢 67
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化合物性质 > 化学性质、有机化学反应
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