基于串联氢迁移/环化策略的新颖氮杂环的构筑及含氮杂环的不对称官能团化反应研究

摘要

基于当代社会对绿色化学的迫切需求，直接的惰性C(sp3)-H键官能团化反应已经取得了很大的发展。目前，一种新的通过分子内负氢迁移来活化C(sp3)-H键的策略因为可以选择性地活化远距离的三级胺氮原子邻位惰性的C(sp3)-H键而受到人们广泛的关注，并应用于多种具有重要生物活性的含氮杂环结构的合成。但是发展新的叔胺效应促进的环化反应来构建新颖的氮杂环结构仍然需要很大的努力。尤其是目前只有通过醛、酮或亚胺作为负氢受体的串联反应才能形成C-O或C-N键，因此新的惰性的C(sp3)-H官能团化形成C-O或C-N键并构筑新颖的含氮杂环化合物的反应需要进一步的拓展。
　　本文开发了新的以硝酮或甲亚胺亚胺叶立德为负氢受体的分子内氧化还原反应，实现了三级胺氮原子邻位惰性的C(sp3)-H键官能团化形成C-O或C-N键，并开展了含氮杂环的不对称官能团化研究。
　　1.以原位生成的硝酮为负氢受体，开发了分子内氧化还原的C(sp3)-H键官能团化形成C-O键的反应。用“一锅法”策略以很好的收率合成了四氢苯并[d][1，2，6]氧杂二氮卓类衍生物（最高达94％收率）。
　　2.以原位生成的硝酮为负氢受体，用“一锅法”方法以中等到良好的收率构筑了四氢苯并[c][1，2，5]噁二嗪类衍生物（60-85％收率）。三级胺氮原子邻位的C(sp3)-H键通过[1，6]-负氢迁移官能团化形成了C-O键。
　　3.以原位生成的甲亚胺亚胺为负氢受体，实现了三级胺氮原子邻位C(sp3)-H键官能团化形成C-N键的反应。该反应经过串联的缩合反应和[1，5]-负氢迁移/环化的连续过程，高效合成了四氢苯并[e][1，2，4]三氮杂卓类化合物（最高达89％收率）。
　　4.研究了天然的金鸡纳生物碱奎宁或奎宁丁催化的含氮杂环5-取代罗丹宁作为亲核试剂的构建手性N,S-缩醛衍生物的反应，并取得了很高的收率和优异的对映选择性（最高达90％收率，81-96％ ee值）。我们也发展了以双金鸡纳生物碱[(QN)2PYR]为催化剂的含氮杂环4-取代异噁唑啉酮的直接不对称氟化反应，以中等到高的收率和良好的对映选择性得到了氟化产物（最高达91％收率，85％ ee值）。

目录

声明

摘要

图目录

表目录

主要符号表

缩写解释表

1 绪论

1．1 引言

1．2 叔胺效应促进的分子内[1，n]-负氢迁移／环化的反应

1．2．1 C(sp3)-H键官能团化形成C-C键

1．2．2 C(sp3)-H键官能团化形成C-O键

1．2．3 C(sp3)-H键官能团化形成C-N键

1．3 本文主要研究思路与内容

2 基于硝酮负氢受体的串联[1，5]-氢迁移／环化反应：四氢苯并[d][1，2，6]氧杂二氮卓类化合物的合成

2．1 引言

2．2 结果与讨论

2．2．1 串联的叔胺效应环化反应的条件筛选

2．2．2 串联的叔胺效应环化反应的底物范围考察

2．2．4 串联的叔胺效应环化反应的机理探究

2．3 实验部分

2．3．1 实验药品和仪器

2．3．2 串联的叔胺效应环化反应的一般步骤

2．4 本章小结

3 基于硝酮负氢受体的串联[1，6]-氢迁移／环化反应：四氢苯并[c][1，2，5]噁二嗪类化合物的合成

3．1 引言

3．2 结果与讨论

3．2．1 串联的[1，6]-HT／环化反应的条件筛选

3．2．2 串联的[1，6]-HT／环化反应的底物范围考察

3．2．3 串联的[1，6]-HT／环化反应可能的机理

3．3 实验部分

3．3．1 实验药品和仪器

3．3．2 串联的[1，6]-HT／环化反应的一般步骤

3．4 本章小结

4 基于甲亚胺亚胺负氢受体的串联[1，5]-氢迁移／环化反应：四氢苯并[e][1，2，4]三氮杂卓类化合物的合成

4．1 引言

4．2 结果与讨论

4．2．1 串联[1，5]-HT／环化反应条件的优化

4．2．2 串联[1，5]-HT／环化反应的底物范围考察

4．2．3 串联的[1，5]-HT／环化反应的机理

4．3 实验部分

4．3．1 实验药品和仪器

4．3．2 串联叔胺效应环化反应的一般步骤

4．3．3 产物3a’的还原反应步骤

4．4 本章小结

5 有机催化的对映选择性5-取代罗丹宁的α-氨化反应：手性N，S-缩醛结构的高效构建

5．1 引言

5．2 结果与讨论

5．2．1 反应条件考察

5．2．2 偶氦羧酸酯类底物范围考察

5．2．3 5-取代罗丹宁类底物范围考察

5．3 实验部分

5．3．1 实验药品和仪器

5．3．2 5-取代罗丹宁α-氨化反应的一般步骤

5．4 本章小结

6 有机催化的4-取代异噁唑啉酮的不对称氟化反应

6．1 引言

6．2 结果与讨论

6．2．1 反应条件考察

6．2．2 不对称氟化反应的底物范围考察

6．3 实验部分

6．3．1 实验药品和仪器

6．3．2 4-取代噁唑啉酮氟化反应的一般步骤

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

7．3 创新点摘要

参考文献

攻读博士学位期间科研项目及科研成果

致谢

作者简介