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铈盐催化1，3-二羰基化合物的炔丙基化及一锅法合成多取代呋喃的研究

作　者: 杨盟
导　师: 叶家海
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料学
关键词: 三氯化铈 炔丙醇 1，3-二羰基化合物 炔丙基化 四取代呋喃
分类号: O626.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


众所周知,近年来Lewis酸催化剂在有机合成中的应用非常广泛。三氯化铈作为一种常见的Lewis酸,与传统Lewis酸如BF3、SbF5、AICl3相比较,具有耐水、无毒、温和和选择性好等一些优势。铈盐具有很好的应用价值,铈盐催化下许多有机反应在比较温和的反应条件下也可以进行。而且三氯化铈价格便宜,温和无毒,利用三氯化铈作为催化剂引起人们越来越多的兴趣。本论文主要研究了三氯化铈作为主催化剂催化合成的一系列反应,所做的具体工作包括以下内容：首先,为了合成完成本研究所需的反应原料——炔丙醇类化合物,我们首先研究了氯化锌(Ⅱ)催化下,苯甲醛及其衍生物与炔烃的反应。二价锌盐催化下,三乙胺中,甲苯作为溶剂,加热至35℃,搅拌14h,获得目标产物：炔丙基醇。为淡黄色油状物,反应收率93%。其次,合成反应底物炔丙基醇后,我们研究了铈盐作为催化剂,促进炔丙基醇和1,3-二羰基化合物的反应。研究显示,CeCl3·7H2O/NaI催化下,炔丙基醇与乙酰丙酮发生亲核取代反应,生成了链状炔酮。反应条件为氮气保护下,以ClCH2CH2Cl作为溶剂,加热至85℃回流,反应进行10h获得目标产物,收率为55.3—92.1%。最后,本文研究了铈盐催化下多取代呋喃的合成。自然界中存在的许多药物和天然产物都属于呋喃类化合物,其合成方法极为重要,尤其多取代呋喃化合物的合成引起人们越来越多的关注。我们使用价格低廉、高效无毒的铈盐作为催化剂,有效合成了四取代呋喃类化合物。反应条件为CeCl3·7H2O/HOAc催化下,甲苯作溶剂,加热至回流,惰性气体保护下搅拌12-24h,获得目标产物,收率为54.3%-86.3%。该方法与传统合成方法比较,不需要在反应进行中停止再加入其它催化剂,只要使用催化量的CeCl3·7H2O/HOAc,实现了真正意义上的“一锅煮”合成四取代呋喃化合物。以上的研究结果表明,一方面,三氯化铈作为路易斯酸在催化方面有了更广泛的应用；另一方面,为合成四取代呋喃提供了更有效的方法,真正实现了一锅煮。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
1 绪论  8-30
  1.1 三氯化铈在有机合成中的应用  8-19
    1.1.1 C-C键的形成  8-11
    1.1.2 C-杂键的形成  11-14
    1.1.3 开环反应  14-15
    1.1.4 脱保护反应  15-17
    1.1.5 还原反应  17-18
    1.1.6 消去反应  18
    1.1.7 小结  18-19
  1.2 呋喃及其衍生物在有机合成中的应用及合成方法  19-29
    1.2.1 呋喃及其衍生物在有机合成中的应用  19
    1.2.2 多取代呋喃的合成方法  19-28
      1.2.2.1 以1,4-二羰基化合物为底物  19-20
      1.2.2.2 以丙二烯羰基化合物为底物  20-23
      1.2.2.3 以炔酮类化合物为底物  23-27
      1.2.2.4 以烯丙基炔基醇为底物  27
      1.2.2.5 以环氧代炔丙基化合物为底物  27-28
      1.2.2.6 以其他化合物为底物  28
    1.2.3 小结  28-29
  1.3 主要研究内容  29-30
2 三氯化铈催化1,3-二羰基化合物的炔基化反应  30-40
  2.1 工作思路和路线设计  30-31
  2.2 实验部分  31-33
    2.2.1 仪器与试剂  31-32
    2.2.2 反应原料的制备  32-33
    2.2.3 炔醇与1,3-二羰基化合物的加成反应  33
  2.3 结果与讨论  33-36
    2.3.1 反应条件的优化  33-35
    2.3.2 底物对反应的影响  35-36
    2.3.3 反应机理  36
  2.4 本节结论  36-37
  2.5 所有化合物的光谱数据  37-40
3 三氯化铈催化下一锅法合成四取代呋喃的研究  40-53
  3.1 工作思路和路线设计  40-42
  3.2 实验部分  42-44
    3.2.1 仪器与试剂  42-43
    3.2.2 原料的制备  43
    3.2.3 合成多取代呋喃环化合物的一般步骤  43-44
  3.3 结果与讨论  44-48
    3.3.1 反应条件的优化  44-46
    3.3.2 底物对反应的影响  46-47
    3.3.3 反应的机理研究  47-48
  3.4 本节结论  48
  3.5 所有化合物的光谱数据  48-53
结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
附录  59-68

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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 > 含单异原子的五节杂环 > 氧杂茂（呋喃）族
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