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吡啶衍生物小分子催化反应研究

作　者: 杨琴
导　师: 彭以元
学　校: 江西师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 有机小分子催化剂吡啶N-氧化物三元氮杂环三嗅吡啶双吲哚甲烷化合物
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文主要对吡啶衍生物作为有机小分子催化剂催化反应进行了研究。近年来,氮氧化物作为有机小分子催化剂或配体在很多有机反应中得到应用。吡啶N-氧化物是大部分手性N-氧化物的基本结构片段,却鲜见其作为有机催化剂的相关报道。三溴吡啶(PTB)是有机反应中常见的溴化试剂,也可以催化烯烃的氮杂环丙烷化反应,但其催化其它有机反应的报道却很少见。三元氮杂环化合物是应用广泛的中间体,由它出发可以合成许多有价值的官能团化的氨基化合物。本文第一部分研究了吡啶N-氧化物催化下硫酚对三元氮杂环的开环反应。实验结果表明：吡啶N-氧化物能有效催化不同的硫酚对各种氮杂环丙烷化合物的开环反应。反应操作简单、条件温和,无需在无水无氧的苛刻的实验条件下进行,且以良好的产率得到相应的β-氨基硫醚。对该反应的机理研究表明：吡啶N-氧化物在该反应中起引发剂的作用。由于双吲哚衍生物独特的骨架结构和生物活性,发展有机小分子催化的方便高效合成双吲哚甲烷类化合物的方法已成为人们关注的一个重要领域。论文第二部分主要研究了三溴吡啶催化下,吲哚与醛、酮反应合成双吲哚甲烷衍生物的反应。结果表明：三溴吡啶(PTB)作为一种有机小分子催化剂,能有效催化醛、与吲哚间的缩合反应。与文献报道的方法比较,PTB作为催化剂,反应时间大大缩短,催化剂的量小(5mol%),催化活性和效率也大有提高。反应具有操作简单、条件温和、底物适用范围广等优点。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章研究背景与选题思路  7-28
  1.1 有机小分子催化反应  7-8
  1.2 吡啶N-氧化物在有机小分子催化中的应用  8-11
  1.3 三溴吡啶在有机合成中的应用  11
  1.4 氮杂环丙烷的研究进展  11-21
    1.4.1 氮杂环丙烷化合物及其开环反应研究  12-14
    1.4.2 氮杂环丙烷开环反应概述  14-19
      1.4.2.1 碳亲核试剂开环  16-17
      1.4.2.2 氮亲核试剂开环  17-18
      1.4.2.3 氧亲核试剂开环  18-19
    1.4.3 硫酚亲核开环氮杂环丙烷  19-21
  1.5 合成双吲哚甲烷类化合物的研究进展  21-26
  1.6 选题思路  26-28
第二章吡啶氮氧催化氮杂环丙烷开环反应研究  28-35
  2.1 前言  28
  2.2 结果讨论  28-33
    2.2.1 吡啶-N-氧化物催化氨杂环丙烷反应的条件选择  28-29
    2.2.2 底物对反应的影响  29-33
      2.2.2.1 底物硫酚对反应影响  29-31
      2.2.2.2 硫酚与不同氮杂环丙烷化合物的开环反应  31-33
  2.3 反应机理探讨  33-34
  2.4 小结  34-35
第三章三溴吡啶催化合成双吲哚甲烷反应研究  35-40
  3.1 前言  35
  3.2 结果讨论  35-39
    3.2.1 三溴吡啶催化合成双吲哚甲烷反应的条件选择  35-37
      3.2.1.1 催化剂的量对反应的影响  35-36
      3.2.1.2 溶剂对反应的影响  36-37
    3.2.2 反应底物的普适性研究  37-39
  3.3 小结  39-40
第四章实验部分  40-58
  4.1 仪器和试剂  40
  4.2 吡啶氮氧催化氮杂环丙烷开环反应研究  40-48
    4.2.1 N-对甲苯磺酰基氮杂环丙烷化合物的合成  40-42
    4.2.2 吡啶N-氧化物的合成  42
    4.2.3 吡啶N-氧化物催化硫酚与氮杂环丙烷化合物的开环反应  42
    4.2.4 部分化合物的表征  42-48
  4.3 三溴吡啶催化下合成双吲哚甲烷类化合物  48-58
    4.3.1 催化剂三溴吡啶鎓盐的制备  48
    4.3.2 三溴吡啶催化双吲哚甲烷化合物的合成  48-49
    4.3.3 部分产物的表征  49-58
参考文献  58-63
附录:代表性的~1HNMR、~3CNMR谱图  63-68
致谢  68

吡啶衍生物小分子催化反应研究

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