水相铜催化合成3-取代吲哚的反应研究

摘要

吲哚及其衍生物是一类重要的精细化工原料，广泛应用于医药、农药、香料、染料、食品和饲料添加剂等领域。其中特别是3-取代吲哚衍生物，它是许多天然产物和具有生物活性化合物重要的构成骨架，因此该类型化合物的的合成的研究一直是有机合成领域的热点之一。
　　近年来，随着绿色化学的发展，水相中的有机金属化学取得了很大的突破，许多有机反应在水介质中成功实现。为了进一步建立水相，绿色，环境友好的吲哚类化合物的合成方法，本文开展了水相中铜催化的3-取代吲哚的合成工作。其具体的研究内容如下：
　　第一部分探究了在水相中利用水杨醛亚胺-铜配合物来催化3-取代吲哚的合成。首先，合成了五种水杨醛亚胺-铜配合物，该类催化剂在水相中，可以顺利的催化吲哚和β-硝基苯乙烯的Michael加成反应。该反应在纯水和室温条件下即可发生，反应的底物适应性广泛，催化效率高。最终合成了25种3-吲哚取代的产物，反应10小时即可得到80％-97%的产率。该反应还实现了克级规模的放大；同时催化剂循环使用四次以后依然能够得到87%的产率。
　　第二部分探究了在水相中2-吡咯酰亚胺-铜配合物催化的吲哚，丙二腈和醛类的三组分反应。首先合成了四种2-吡咯酰亚胺-铜配合物。在最优的反应条件下（水为反应溶剂，30℃，催化剂为5 mol%的Cat7，10 h），该模型反应的分离产率达到96%，同时底物扩展到其它取代吲哚和芳香醛脂肪醛时，以70%-96%的产率得到16种三组分反应产物。该方法与文献其它方法比较，具有不需要加碱，反应条件温和，催化剂用量少的优点。
　　第三部分在研究内容二的基础上，进一步研究了2-吡咯酰亚胺-铜配合物催化吲哚，苯胺和醛类的三组分反应。在最优的反应条件下（水为反应溶剂，室温，催化剂为2 mol%的Cat6，12 h），该模型反应的分离产率达到93%，同时底物扩展到其它取代吲哚、芳香醛和胺时，以68%-95%的产率得到约10种三组分反应产物。同样，该方法与文献其它方法比较，具有合成方法简单，不需要加碱，反应条件温和，催化剂用量少的优点。

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第一章 文献综述

引言

1.1吲哚衍生物的介绍和应用

1.2吲哚类化合物的合成进展研究

1.3 3-取代吲哚衍生物的合成进展研究

1.4 三组分反应合成3-取代吲哚的研究

1.5 本文设计依据

第二章 水相中催化吲哚与β-硝基烯类化合物的Michael加成反应研究

引言

2.1 实验试剂和仪器

2.2 结果与讨论

2.3 实验部分

2.4 本章总结

第三章 水相中铜催化吲哚，丙二腈和醛的三组分反应

引言

3.1实验试剂和仪器

3.2结果与讨论

3.3 实验部分

3.4 本章小结

第四章 水相中铜催化吲哚，胺和醛的三组分反应

引言

4.1实验试剂和仪器

4.2结果与讨论

4.3 实验部分

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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