以四苯并环辛四烯为骨架并包含手性分子结的大环化合物的合成

摘要

本论文根据四苯并环辛四烯“马鞍形”的立体结构特点，设计合成了以四苯并环辛四烯为骨架并包含一个分子结的大环化合物。我们期望它在分子识别以及催化反应领域能有独到的应用。 该大环化合物中的分子结由两条交叉的脂肪链组成，它具有两个重要的功能：一是与四苯并环辛四烯组成一个大的“刚柔相济”的空腔，使其可以稳定的络合不同大小的客体分子；二是为分子提供手性源，使其具有手性识别功能。考虑到分子结以及四苯并环辛四烯衍生物骨架本身的合成难度，我们将课题分成两步完成。 首先，为积累相关合成经验，合成并研究了单链大环化合物128-131。完成的工作包括探索链长与关环烯烃复分解反应(RCM)收率的经验规律；对大环化合物128,129,130,131进行手性分离得到光学纯的大环化合物，并确定它们的绝对构型。 随后，我们开始合成交叉双环化合物140，经过精心的合成路线研究，我们决定采取逐步构建双环的策略来合成目标分子。先以第一步合成的2,10-二羟基四苯并环辛四烯为原料，在3和11位引入溴原子。而后，在氧原子上引入末端烯烃脂肪链，通过RCM反应构建第一个大环；再将溴原子转化为羟基，在此基础上经过相似的过程构建了第二个大环，最终以13步反应成功合成了交叉双环化合物140，并通过变温NOESY二维谱研究了分子的构象问题。

目录

第一章 前言

1.1 关于四苯并环辛四烯及其结构特点

1.2 四苯并环辛四烯分子的翻转能与理化特性

1.3 四苯并环辛四烯衍生物的应用

1.3.1 液晶材料和分子器件

1.3.2 超分子自组装与螺环大分子

1.3.3 主客体化学与分子识别

1.3.4 不对称催化

1.4 四苯并环辛四烯骨架的合成方法总结

1.4.1 金属催化 ( Ni、Pt、Pd 等)或高温进行裂解聚合

1.4.2 Diels-Alder环加成-脱氧芳构化策略

1.4.3 过渡金属催化的碳碳键生成反应

1.5 分子结简介

1.5.1 结理论

1.5.2 结理论里的手性

1.5.3 结的合成

工作设想与目标

第二章 单链大环化合物的合成

2.1 单链大环化合物的逆合成分析

2.2 2,10-二羟基四苯并环辛四烯的合成

2.3 单链大环化合物的合成

2.4 大环化合物绝对构型的确定

第三章 以2,3,10,11-四羟基四苯并环辛四烯为基本骨架的交叉双环大环化合物的合成

3.1 交叉双环化合物的逆合成分析

3.2 交叉双环化合物的合成

3.2.1 2,10-二羟基-3,11-二溴四苯并环辛四烯化合物的合成

3.2.2 目标分子(140)的合成

3.2.3 关于双环化合物构象问题的讨论

3.2.4 大环化合物的手性分离

全文总结

实验部分

参考文献

致谢

附图