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Staudinger反应中的立体选择性研究

作　者: 刘明舜
导　师: 傅南雁
学　校: 福州大学
专　业: 有机化学
关键词: Staudinger反应 β-内酰胺重氮酮 Wolff重排立体选择性
分类号: O621.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

烯酮和亚胺[2+2]环加成产生β-内酰胺的反应,被称作Staudinger反应。这是为了纪念1907年德国化学家Hermann Staudinger最先发现这类反应。Staudinger反应的发现到现在已经100多年,但它仍是合成β-内酰胺类化合物最重要和最常用的方法之一。β-内酰胺是一类十分重要且具有生物活性的化合物。作为具有广泛应用价值的抗生素,该类化合物的设计合成和立体化学研究,一直是有机合成化学研究的前沿和热点领域之一。本论文简要介绍了β-内酰胺的结构、分类及合成方法,综述了一类含二茂铁的β-内酰胺的研究进展,概括了金刚烷衍生物在生物医药领域的重要作用。在此基础上,本论文以重氮酮1作为烯酮的前体,通过加热方式引发Wolff重排产生烯酮中间体,再与各种不同电子效应取代的亚胺2进行[2+2]环加成反应,利用1H NMR光谱对产物的立体异构情况进行了表征,得到了一系列由反式构型占优势的β-内酰胺产物3,并对其立体选择结果进行了讨论。主要内容如下:1.二茂铁取代重氮酮的反应。利用二茂铁重氮酮1a和5个亚胺2进行[2+2]环加成反应,得到了一系列空间上存在顺反异构的β-内酰胺化合物3a-e,产率为50-86%。对分离到的6个未知化合物利用IR、1H NMR、13C NMR、MS、HRMS进行了表征,并对部分化合物进行了元素分析,确定了其结构。2.苯及苯取代重氮酮的反应。利用三个苯及苯取代重氮酮1b-d和亚胺2进行[2+2]环加成反应,得到了一系列空间上存在顺反异构的β-内酰胺化合物3f-s,产率为36-83%。对分离到的17个化合物利用IR、1H NMR进行了表征,并对部分未知化合物利用13C NMR、MS、HRMS进行了表征,确定了其结构。3.金刚烷取代重氮酮的反应。利用金刚烷重氮酮1e和5个亚胺2进行[2+2]环加成反应,得到了一系列空间上存在顺反异构的β-内酰胺化合物3t-x,产率为7-82%。对分离到的5个未知化合物利用IR、1H NMR、13C NMR、MS、HRMS进行了表征,确定了其结构。4.通过对以上三类反应的立体顺反异构结果进行讨论,得出了烯酮和亚胺上取代基的电子效应和空间效应与Staudinger反应中的立体选择性的对应关系,从而为实现对Staudinger反应的立体选择性控制提供实验依据。

Staudinger反应中的立体选择性研究

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