氮杂环卡宾催化[3+3]以及[4+2]环化反应研究

摘要

自分离得到稳定的氮杂环卡宾（NHC）以来，氮杂环卡宾作为一类新型的有机小分子催化剂已经被广泛地应用于各种反应中。本文重点研究了手性氮杂环卡宾催化α,β-不饱和羧酸与1,3-二羰基化合物的不对称[3+3]环化反应，合成了手性吡喃酮类化合物。以及氮杂环卡宾催化的不饱和醛与偶氮化合物及其衍生物的[4+2]环化反应的研究。
　　本论文共分为三章：
　　第一章，介绍了氮杂环卡宾的发展史，并详细阐述了氮杂环卡宾催化形成的三类中间体的反应：1.高烯醇中间体；2.烯醇中间体；3.α,β-不饱和酰基唑中间体在有机不对称反应中的应用。
　　第二章，氮杂环卡宾（NHC）催化的α,β-不饱和羧酸与1,3-二羰基化合物的不对称[3+3]环化反应的研究。本文从羧酸出发，在偶联试剂EDCI的活化下，氮杂环卡宾能够直接催化羧酸与1,3-二羰基化合物的不对称[3+3]环化反应，以高产率、高立体选择性得到了所需手性吡喃酮类化合物。
　　第三章，氮杂环卡宾催化γ-位氟代的α,β-不饱和醛与偶氮化合物及其衍生物的[4+2]环化反应的研究。我们用氮杂环卡宾与γ-位氟代的α,β-不饱和醛作用，利用γ位氟的离去性能而顺利得到了γ-位被活化的亲核试剂中间体，以此与偶氮化合物反应，得到[4+2]环化的哒嗪酮类化合物。此方法避免了传统的价格昂贵的氧化剂的使用，反应更为高效和价廉。

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第一章 文献综述

1.1 引言

1.2 氮杂环卡宾的发展史

1.2.1 氮杂环卡宾的起源

1.2.2 氮杂环卡宾作为有机催化剂的历史背景

1.2.3 稳定存在的氮杂环卡宾

1.3 Breslow中间体

1.3.1高烯醇中间体 (homoenolate)

1.3.2 烯醇式中间体

1.3.3α,β-不饱和酰基唑(α,β-unsaturated acyl azolium)中间体

1.4 小结

第二章 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸与1,3-二羰基化合物的不对称[3+3]环化反应的研究

2.1 前言

2.2 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸与1,3-二羰基化合物的不对称[3+3]环化反应的研究

2.2.1 实验结果与讨论

2.3 实验部分

2.3.1 实验仪器

2.3.2 催化剂的制备

2.3.3 二氢吡喃酮类化合物的合成

2.4 小结

第三章 氮杂环卡宾催化α,β-不饱和醛与偶氮化合物及其衍生物的[4+2]环化反应的研究

3.1 前言

3.2 氮杂环卡宾催化α,β-不饱和醛与偶氮化合物及其衍生物的[4+2]环化反应的研究

3.3实验部分

3.3.1 底物的制备

3.3.2 哒嗪酮类化合物的合成

3.4 小结

参考文献

附录 NMR 图谱和手性产物的手性分析谱图