基于苯炔参与氧亲核-Ene反应串联过程的探索与研究

摘要

苯并杂环作为核心骨架结构广泛存在于天然产物及药物分子中,起到重要作用,如何利用简单高效的方法构建苯并杂环类骨架是合成化学的研究方向之一.苯炔自1953年被证实后,因其具有高反应活性,且可以同时在相邻两个碳原子上构建新化学键的优势,成为合成苯并杂环化合物的重要手段之一.本课题组设计合成新型1,2-苯二炔前体并通过多米诺串联过程实现苯环的连续多官能化,因其活化后可依次与两个不同类型亲芳炔体反应,为合成苯并杂环结构又提供新的手段.　　在前期的研究工作中,本课题组通过氮亲核-Ene 反应串联过程得到了含有苯并氮杂环结构的产物,改变底物结构,该方法还可以构建出苯并氮杂五元、六元及七元环.此外,利用该方法还实现对治疗侏儒症药物Ibutamoren Mesylate的合成,展示出此研究手段的应用价值.在此基础上,本文通过改变亲核原子的种类,用氧原子替代氮原子与苯炔发生亲核-Ene 反应串联过程,得到具有不同结构特点的苯并氧杂环产物,以此扩大该反应的适用范围,开发其更广泛的应用.为实现该想法,我们设计合成同时具有氧亲核端与 Ene 反应端的底物,对底物中用于亲核反应的氧原子的种类进行筛选以及条件探索后,最终在 2-(3,3-二甲基烯丙基)-1,3-环己二酮化合物中得到了相应产物,证明该设想的可行性.在后续的优化过程中,利用阶段升温的方式对反应过程进行深入研究,这使得我们对该反应历程有更加清楚的认识,也为后续研究工作提供指导.

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2.1 芳炔的发现

1.2.2 芳炔的结构特征

1.2.3 芳炔的生成方式

1.2.4 芳炔参与的反应

1.3 利用多芳炔前体实现芳环的多官能化

1.3.1 利用1,4-苯二炔前体实现芳环多官能化

1.3.2 利用1,3-苯二炔前体实现芳环多官能化

1.3.3 利用1,2-苯二炔前体实现芳环多官能化

1.4.1 多米诺芳炔前体TPBT的合成及应用

1.4.2 利用简单的Kobayashi苯炔前体实现苯环连续三官能化

1.4.3 利用苯并环丁烷实现芳环的三官能化

1.4.4 利用3-位含硅基团的1,2-苯二炔前体实现芳环的三官能化

1.5 小结

2 氧亲核-Ene反应串联过程的研究与探索

2.1 课题设计

2.2.1 底物范围扩展

2.2.2 小结

2.3 2-(3,3-二甲基烯丙基)-1,3-环己二酮与苯炔前体反应条件优化

2.4 其他底物与苯炔前体的尝试

2.5 小结

3 实验合成细节与产物表征

3.1 实验所用药品与实验仪器

3.2.1 化合物1的制备

3.2.2 化合物2的制备

3.2.3 化合物3的制备

3.2.4 化合物4的制备

3.2.5 化合物5的制备

3.2.6 化合物6的制备

3.2.7 化合物7的制备

3.2.8 其他底物的制备

3.3 苯炔前体的制备

3.3.1 苯炔前体a的制备

3.3.2 苯炔前体b的制备合成

3.4 产物的制备

3.4.1 化合物1与苯炔前体a的反应

3.4.2 化合物2与苯炔前体b的反应

3.4.3 化合物3与苯炔前体a的反应

3.4.4 化合物4与苯炔前体a的反应

3.4.5 化合物5分别与苯炔前体a，b的反应

3.4.6 化合物6与苯炔前体b的反应

3.4.7 化合物7与苯炔前体b的反应

3.5 产物的表征

4 结论与展望

参考文献

附录

A．作者在攻读学位期间发表的论文目录

B．学位论文数据集

致谢