镍催化的邻卤溴苄锌试剂与不饱和化合物碳环化反应研究

摘要

茚基衍生物存在于很多具有重要药理作用的化合物中，是一种重要的结构单元，含茚环结构的化合物在医药、农业、工业等各个领域中具有十分广泛的应用。目前合成茚环结构的方法有很多，但都有一定的缺点。本课题组致力于找到一条合成茚环的新方法，即镍催化的邻卤苄溴锌试剂与不饱和化合物的碳环化反应，并找到了该反应的最佳反应条件。
　　本文在前人研究的基础上，将该反应底物进行了拓展，深入探讨了取代基的种类和位置对反应的影响。并进一步研究了镍催化的邻碘溴苄锌试剂与不饱和化合物的反应，对反应条件进行了优化。主要应用核磁等手段对产物进行了表征。主要内容如下：
　　1.在最佳反应条件下，邻溴溴苄锌试剂与炔烃发生碳环化反应时，炔烃苯环上连有供电基比连有吸电基时产率略高，锌试剂或炔烃苯环上甲氧基的取代个数及位置对该碳环化反应产率影响不大。同时得到6个茚基化合物，都为未见文献报道的新化合物。
　　2.取代的邻溴溴苄锌试剂与烯烃类化合物反应共得到2个茚满产物，也为未见文献报道的新化合物。
　　3.在底物的扩展中尝试合成含杂环的茚基化合物，但是在合成其邻溴乙基溴基化合物的过程中没有得到理想的产物。
　　4.将有机锌试剂扩展至邻碘溴苄锌试剂，以苯乙炔为反应底物，对催化剂、助催化剂、反应溶剂、反应时间等因素对反应的影响进行探讨，最终得到了最优反应条件：以 Ni(PPh3)2I2为催化剂、不添加任何助催化剂、CH2Cl2为溶剂、40℃条件下产率最高，为85％。该反应条件与邻溴溴苄锌试剂与苯乙炔的反应条件相比，反应时间略短，产率略高。
　　5.邻碘溴苄锌试剂与炔烃类化合物反应共得到8个茚基化合物，表征后发现和邻溴溴苄锌试剂与相同不饱和化合物反应得到的产物相同，产率略高。
　　6.邻碘溴苄锌试剂与烯烃类化合物反应共得到3个茚满化合物，表征后发现和邻溴溴苄锌试剂与相同不饱和化合物反应得到的产物相同，产率略高。
　　7.反应所得的茚类化合物经表征后发现：邻卤溴苄锌试剂与炔烃类化合物反应所得产物中2位为较大取代基，3位为相对较小的取代基。而邻卤溴苄锌试剂与烯烃类化合物反应所得产物则不同，均为1位为较大取代基。

目录

第1章 前言

1.1金属有机化合物

1.2镍催化的反应概述

1.2.1 Ni催化的烯烃化合物的环化反应

1.2.2 Ni催化的炔烃化合物的环化反应

1.2.3 Ni催化的偶合反应

1.2.4 Ni催化的共轭加成反应

1.3茚环结构化合物的应用

1.4茚环结构化合物的合成

1.5研究意义

第2章 镍催化的邻卤溴苄锌试剂与不饱和化合物碳环化反应研究

2.1 研究内容

2.2 主要原料、试剂及实验仪器

2.2.1 原料及试剂的来源、规格

2.2.2 主要原料和溶剂的预处理

2.3原料的制备

2.3.1邻碘溴苄合成

2.3.2取代邻溴溴苄类化合物的合成

2.3.3取代苯乙炔类化合物的合成

2.4有关催化剂的合成

2.4.1单膦配体的合成

2.4.2二膦配体的合成

2.4.3催化剂的合成

2.5取代邻溴溴苄类锌试剂化合物与不饱和化合物的反应

2.5.1取代邻溴溴苄类锌试剂化合物与炔烃类化合物的反应

2.5.2取代邻溴溴苄类锌试剂化合物与烯烃烃类化合物的反应

2.6邻碘溴苄锌试剂与不饱和化合物的反应

2.6.1邻碘溴苄锌试剂与不饱和化合物的反应条件优化

2.6.2反应底物的扩展

2.7小结

第3章 结论与展望

3.1 实验结论

3.2 对未来的展望

参考文献

附录 试验中部分化合物的核磁图谱

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果