3-噻吩丙二酸的合成及卤代芳烃亲核取代反应

摘要

3-噻吩丙二酸及其酯可被用来合成半合成抗生素,特别是作为替卡西林的原料.本文对3-噻吩丙二酸的合成工艺及配位催化反应进行了研究,并提出一种制备3-碘噻吩的新方法. 本文通过两条路线合成了3-噻吩丙二酸二乙酯,其中间体及最终产物经MS确认. 以THF为溶剂,Cu(acac)2为催化剂,3-溴噻吩与丙二酸二乙酯钠盐直接缩合,制备3-噻吩丙二酸二乙酯.以3-溴噻吩计算,收率为21.9﹪.以3-溴噻吩和Ⅺ为原料,以正丁醇为溶剂,CuI/N,N'-二甲基乙二胺为催化剂,通过配位催化碘代反应来制备3.碘噻吩.最佳反应条件为:3-溴噻吩:KI:CuI:N,N'-二甲基乙二胺(摩尔比)=20:40:1:2,溶剂正丁醇的用量为每摩尔3-溴噻吩40ml,最佳反应温度为120℃,收率为91﹪. 3-碘噻吩与丙二酸二乙酯钠盐在CuBr催化下,于DMF/丙二酸二乙酯混合溶剂中发生缩合反应,制备3-噻吩丙二酸二乙酯.以3-碘噻吩计算,收率为76.3﹪.以3-溴噻吩为原料,经碘化、缩合反应,合成3-噻吩丙二酸二乙酯,反应步骤虽有增加,但总收率却明显提高(68.73﹪). 3-噻吩丙二酸二乙酯用NaOH和50﹪的乙醇水解,然后逐步酸化,粗产物经乙酸乙酯和苯重结晶,得到目的产物3-噻吩丙二酸,收率78﹪. 此外,本文还通过配位催化合成了5个化合物,其结构均已经MS确认.

目录

文摘

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前言

第一章文献综述

1.1噻吩及其衍生物发展现状及前景

1.2 3-噻吩丙二酸概述

1.2.1 3-噻吩丙二酸性质

1.2.2 3-噻吩丙二酸用途

1.2.3合成3-噻吩丙二酸的主要方法

1.3 3-噻吩丙二酸合成路线选择

1.3.1文献路线分析及选择

1.3.2 3-噻吩丙二酸的合成路线

1.4卤代芳烃的亲核取代反应综述

1.4.1碘代反应

1.4.2 C-N键的构建

1.4.3 C-P键的构建

1.4.4 C-C键的构建

1.4.5 C-O键的构建

1.5本文工作目的

第二章实验部分

2.1实验原料与仪器

2.1.1原料及试剂来源

2.1.2主要仪器来源

2.2 3-噻吩丙二酸的合成

2.2.1 3-噻吩丙二酸二乙酯的制备

2.2.2 3-噻吩丙二酸的制备

2.3 CuI-配体催化的其它反应

2.3.1碘苯的制备

2.3.2二苯醚的制备

2.3.3 3-噻吩苯醚的制备

2.3.4 N-苯基哌啶的制备

2.3.5 N-噻吩基哌啶的制备

第三章结果与讨论

3.1以3-溴噻吩为原料制备3-噻吩丙二酸酯的研究

3.1.1反应机理

3.1.2影响因素

3.1.3小结

3.2碘代反应制备3-碘噻吩的研究

3.2.1碘代反应的一般机制

3.2.2铜-1，2-二胺催化碘代反应机制研究

3.2.3碘代反应的影响因素

3.2.4与传统方法的比较

3.2.5小节

3.3以3-碘噻吩为原料制备3-噻吩丙二酸酯的研究

3.3.1氢化钠量的影响

3.3.2催化剂的影响

3.3.3溶剂及催化剂的影响

3.3.4原料活性的影响

3.3.5小结

3.4 3-噻吩丙二酸的合成

3.4.1溶剂的影响

3.4.2反应温度的影响

3.4.3后处理方式的影响

3.4.4小节

3.5配位催化芳香亲核取代反应的研究

3.5.1碘苯的制备

3.5.2芳香卤代物的亲核取代反应

第四章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

附录