M2的氢化反应及全氟辛基磺酸茂锆催化C-N键的形成

摘要

非那雄胺是一种甾体化合物，主要用于良性前列腺增生以及男性脱发的治疗。良性前列腺增生取决于前列腺内睾酮向二氢睾丸酮的转化，非那雄胺能非常有效地减少血液和前列腺内的二氢睾丸酮的含量，增大尿流速度和减少前列腺体积，有效改善良性前列腺增生的相关症状，降低治疗失败的风险。3-羟基-4-氮杂-5α-雄甾-17β-羧酸甲酯(α M3)是非那雄胺的中间体，本文探索了3-羰基-4-氮杂-5-雄甾烯-17β-羧酸甲酯(M2)在钯碳催化作用下的加氢反应。系统考察了溶剂、反应温度、抑制剂以及催化剂用量等对反应的影响，优化了实验条件，研究发现在60℃-70℃下，催化剂用量20％，在甲醇与乙酸(体积比2:1)的混合溶液中，搅拌14～16个小时，高立体选择性得到αM3，产率可达93％。催化剂钯碳在催化氢化反应中容易失活，本文也考察了钯碳的活化条件，发现用甲苯对催化剂进行索氏提取，可使失活的催化剂催化活性得到很大的提高，用处理过的钯碳催化剂进行催化氢化反应，产率可达75％-85％。
　　近年来，随着过渡金属有机化合物的发展，过渡金属有机化合物促进的有机合成反应引起了化学家们的普遍关注，已逐渐成为化学领域里的研究热点。有机锆配合物作为Lewis酸在有机合成中得到了广泛的应用，但是有些锆配合物对水、空气敏感，化学性质不稳定，因而需要苛刻的反应条件，还有些锆配合物酸性较弱，难以促进C-C键、C-N键等的形成，限制了锆配合物更广泛的应用。因此，合成对空气稳定且酸性较强的有机锆配合物具有重要意义。增强酸性的方法之一是在锆原子上连接强的吸电子基团。全氟辛基磺酸是一个很强的吸电子基团，而且全氟辛基磺酸金属配合物具有对水、空气稳定的性质，本实验小组设计合成了二(全氟辛基磺酸)二茂锆配合物，已经被应用于C-C键的构建，成为有机化学研究的热点之一。本文利用全氟辛基磺酸二茂锆在无溶剂条件下催化邻苯二胺与酮反应制备了一系列的1，5-二氮杂卓类化合物，产率为90％左右；催化醛、乙酰乙酸乙酯和醋酸铵的Hantzsch反应，合成了1，4-二氢吡啶类化合物，产率在90％左右。实验研究发现，本反应具有反应条件温和、操作简单、产率高等优点。

目录

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论文基本信息

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第1章 绪论

1.1 甾体类化合物概述

1.1.1 甾体化合物简介

1.1.2 非那雄胺的应用

1.1.3 非那雄胺的制备

1.2 Lewis酸概述

1.3 锆有机化合物在合成中的应用

1.3.1 二氯二茂锆应用于有机合成

1.3.2 Cp2ZrCl2/RMgX体系催化剂的应用

1.3.3 二茂基氢氯化锆催化剂的应用

1.4 全氟有机物概述

1.4.1 全氟磺酸有机物的应用

1.4.2 含茂的全氟磺酸化合物的应用

1.5 选题背景及思路

第2章 M2的氢化反应

2.1 前言

2.1.1 非那雄胺的现状

2.1.2 甾体化合物反应中的氢化反应

2.2 实验结果与讨论

2.3 实验部分

2.3.1 原料的制备

2.3.2 目标产物的制备

2.3.3 催化剂的活化

2.4 小结

第3章 二(全氟辛基磺酸)二茂锆催化合成1，5-苯并二氮杂卓类化合物

3.1 前言

3.21，5-苯并二氮杂卓类化合物在有机合成中的应用

3.3 催化剂在合成1，5-苯并二氮杂环类化合物中的应用

3.4 实验结果与讨论

3.5 实验部分

3.5.1 化合物2a-2g的合成

3.5.2 化合物谱图数据

3.6 代表性化合物的谱图

3.7 小结

第4章 二(全氟辛基磺酸)二茂锆催化Hantzsch反应

4.1 前言

4.2 催化剂在Hantzsch反应中的应佣

4.3 实验结果与讨论

4.4 实验部分

4.4.1 化合物3a-3j的合成

4.4.2 化合物谱图数据

4.5 代表性化合物的谱图

4.6 小结

结 论

参考文献

致 谢