Cu催化NHPI参与的CDC反应及Cu/NHPI体系催化的烯丙位氧化反应在25-羟基维生素D3原合成中的应用研究

摘要

本论文重点围绕Cu催化N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)参与的交叉脱氢偶联(CDC)反应及Cu/NHPI体系催化的烯丙位氧化反应在25-羟基维生素D3原合成中的应用展开，具体内容主要包括以下几个方面:　　第一章，综述了近年来过渡金属催化或无金属催化的NHPI、sp3C-H键参与的CDC反应，并在催化体系、合成效果、反应选择性、底物适用范围、反应机理等方面对研究成果进行了简要论述。　　第二章，以Cu(OAc)2·H2O为催化剂，Selcetfluor为氧化剂，实现了室温条件下NHPI与烷烃、醚的CDC反应，该反应具有良好的底物适用性及化学反应选择性，最高收率可达89％。该反应不仅为合成氧取代的NHPI衍生物提供了一种简便、快捷、原子经济性高的途径，它还展现了一种烷烃、醚官能团化的新方法。此外，通过实验证明了该反应是一个自由基历程，并提出了可能的反应机理。　　第三章，以Cu(0)粉为催化剂，Selcetfluor为辅助试剂，PhI(OAc)2为氧化剂，首次在室温下水相中实现了NHPI与醛的CDC反应，为合成NHPI羧酸酯提供了一种直接、简便、环境友好的途径。此外，该反应体系具有良好的底物适用性，各种单取代或多取代的苯甲醛、杂芳醛、α，β不饱和醛、脂肪醛等都能与NHPI反应生成相应的羧酸酯，最高收率可达91％。同时，通过实验证明了该反应是一个自由基历程，并提出了两种可能的反应机理。　　第四章，简单介绍了25-羟基维生素D3的药理活性，综述了25-羟基维生素D3的化学全合成法、化学半合成法。　　第五章，研究了Cu/NHPI体系催化的25-羟基胆固醇二醋酸酯的烯丙位氧化反应，对产物中可能存在的杂质进行了分析，并进一步以烯丙位氧化产物7-酮-25-羟基胆固醇二醋酸酯为原料，经成腙、脱腙消除等反应合成了25-羟基维生素D3的关键中间体(25-羟基维生素D3原)。此外，本章还探讨了烯丙位氧化反应和脱腙消除反应的反应机理:烯丙位氧化反应为自由基参与的氧化反应;脱腙消除反应的反应机理类似于Bamford-Stevens反应，在非质子溶剂中，腙在强碱的作用下先生成重氮化合物，脱N2后变为卡宾，最后生成热力学稳定的多取代烯烃。

目录

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致谢

摘要

缩略词简表(Abbreviations)

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 NHPI参与的CDC反应研究进展

1．3 醚氧邻位sp3C-H键参与的CDC反应研究进展

1．3．1 铁催化醚氧邻位sp3C-H键参与的CDC反应

1．3．2 铜催化醚氧邻位sp3C-H键参与的CDC反应

1．3．3 其它过渡金属催化醚氧邻位sp3C-H键参与的CDC反应

1．3．4 无过渡金属催化的醚氧邻位sp3C-H键参与的CDC反应

1．4 氮原子邻位sp3C-H键参与的CDC反应研究进展

1．4．1 过渡金属催化氮原子邻位sp3C-H键与sp3C-H键的CDC反应

1．4．2 无过渡金属参与的氮原子邻位sp3C-H键与sp3C-H键的CDC反应

1．4．3 过渡金属催化氮原子邻位sp3C-H键与sp2CH键的CDC反应

1．4．4 无过渡金属催化的氮原子邻位sp3C-H键与sp2C-H键的CDC反应

1．4．5 过渡金属催化氮原子邻位sp3C-H键与spC-H键的CDC反应

1．5 烷烃sp3C-H键参与的CDC反应研究进展

1．5．1 过渡金属催化烷烃sp3C-H键参与的CDC反应

1．5．2 无金属催化的烷烃惰性sp3C-H键参与的CDC反应

1．6 立题依据及研究内容

第二章 室温下铜催化NHPI与烷烃、醚的CDC反应

2．1 引言

2．2 实验结果与讨论

2．2．1 反应条件优化

2．2．2 反应底物拓展

2．2．3 反应机理研究

2．3 实验部分

2．3．1 实验仪器及试剂

2．3．2 实验过程

2．3．3 化合物数据表征

2．4 本章小结

第三章 室温水相中铜催化NHPI与醛的CDC反应

3．1 引言

3．2 实验结果与讨论

3．2．1 反应条件优化

3．2．2 反应底物拓展

3．2．3 反应机理研究

3．3 实验部分

3．3．1 实验器材

3．3．2 实验步骤

3．4 化合物数据表征

3．5 本章小结

第四章 绪论

4．2 25-羟基维生素D3的合成方法概述

4．2．1 全合成方法一

4．2．2 全合成方法二

4．2．3 半合成方法一

4．2．4 半合成方法二

4．2．5 半合成方法三

4．2．6 半合成方法四

4．3 本章小结

第五章 Cu／NHPI体系催化25-羟基胆固醇二醋酸酯的烯丙位氧化反应及25-羟基维生素D3原的合成

5．1 引言

5．2 胆固醇类化合物烯丙位氧化方法概述

5．3 Cu／NHPI体系催化25-羟基胆固醇二醋酸酯的烯丙位氧化反应

5．3．1 25-羟基胆固醇二醋酸酯的合成

5．3．2 Cu／NHPI体系催化7-酮-25-羟基胆固醇二醋酸酯的合成

5．4 25-羟基维生素D3原的合成

5．4．1 实验结果与讨论

5．4．2 实验步骤

5．5 化合物的结构与表征

5．6 本章小结

全文总结与展望

参考文献

附录

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