亚磷酸和次磷酸分别催化制备查尔酮及胺类化合物的研究

摘要

磷原子以其特有的成键能力可以和元素周期表中的所有非金属元素及部分金属元素成键，这就使得含磷化合物数目庞大，应用广泛。但是，含磷的无机质子酸在有机合成中的应用并不多。查尔酮类化合物及胺类化合物均具有广泛的生物活性，是医学和药学中的重要中间体，且在有机合成中均具有重要的应用价值，开发新的催化体系来合成这些化合物具有重要意义。
　　本论文尝试将两种含磷布朗斯特酸亚磷酸溶液和次磷酸溶液分别应用到查尔酮类化合物和胺类化合物的合成上，并取得以下主要研究成果:
　　1、苯乙炔（或苯乙酮）与苯甲醛在50％亚磷酸溶液存在下缩合反应得到产物查尔酮，系统考察了反应条件（溶剂、催化剂、反应温度、底物摩尔比、反应时间）对查尔酮收率的影响，优化得到最佳反应条件:溶剂正己烷1mL、催化剂50％亚磷酸溶液0.8～1.0当量、反应温度110℃、苯乙炔（或苯乙酮）与苯甲醛摩尔比为1∶1.2、反应时间14h～28h。在最佳反应条件基础上，将反应底物扩大并得到一系列取代基的查尔酮衍生物，产率为80％～95％;还对亚磷酸溶液催化此缩合反应的反应机理进行了探究。此亚磷酸催化的炔醛缩合和酮醛缩合反应体系为查尔酮类化合物的合成提供了一条原子经济性途径。
　　2、Leuckart反应是在甲酸胺存在下，羰基化合物醛或酮与氨、胺的还原反应，此反应是经典的还原胺化反应，但是因其产率不高，在合成胺方面应用很少。本论文在此反应基础上，以50％次磷酸溶液为催化剂，以苯乙酮与N，N-二甲基甲酰胺(DMF)为底物，合成出三级胺产物N，N-二甲基-1-苯基乙胺。对反应条件进行筛选优化，得出最佳反应条件:催化剂为50％次磷酸溶液，催化剂用量为50％mol，反应溶剂DMF2mL，反应温度170℃，反应时间36h。在最佳反应条件基础上将底物范围扩大，合成出七种三级胺，产率为40％～99％。对苯乙炔与N，N-二甲基甲酰胺反应制备三级胺N，N-二甲基-1-苯基乙胺的反应条件进行探索，初步确定反应可以进行的条件:催化剂为5％molCuBr2，50％次磷酸溶液50％mol，反应溶剂DMF4mL，反应温度170℃，反应时间24h，产率为73.5％。此次磷酸催化的反应体系为三级胺的合成提供了一种新的合成方法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 查尔酮类化合物的合成方法研究

1．2．1 碱性催化剂

1．2．2 酸性催化剂

1．2．3 其他类型催化剂

1．3 以DMF为氮源合成胺类化合物的研究

1．3．1 胺类化合物的合成方法研究

1．3．2 关于DMF的用途总结

1．4 本课题的研究目的、意义和主要内容

1．4．1 本课题的研究目的和意义

1．4．2 本课题的主要研究内容

第2章 亚磷酸促进合成查尔酮类化合物的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 苯乙炔与苯甲醛缩合反应的条件筛选

2．3．2 苯乙酮与苯甲醛缩合反应的条件筛选

2．3．3 机理探究

2．4 本章小结

第3章 次磷酸催化合成三级胺的研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 苯乙酮与DMF反应的条件筛选

3．3．2 苯乙炔与DMF反应的条件探索

3．4 本章小结

结论与展望

一、论文的主要研究成果与结论

二、后续工作的建议和展望

参考文献

附录A 攻读学位期间发表的论文

附录B 部分产物的NMR谱图数据

附录C 部分产物的NMR谱图

致谢