可见光催化烷基硼酸钾盐的偶联反应

摘要

烷基硼试剂是有机合成中重要且有用的结构基元。和传统的有机金属试剂（如烷基镁、锌、锡等试剂）相比，烷基硼试剂具有毒性低、易纯化以及对空气和水汽稳定等优点。有机硼试剂可以进行多种官能团反应。例如，可以将有机硼试剂转化成羟基、卤素、三氟甲基、三氟甲硫基、氨基等。我们当前的研究主要是通过光催化的手段发展一些烷基硼试剂的新偶联反应。
　　腈类化合物不仅是重要的药物分子还是有机合成中的重要中间体，可以进一步转化成羧酸、酰胺、酯、胺等重要化合物。在此背景下，我们发展了可见光催化烷基硼酸钾盐脱硼腈基化反应。我们的新反应为一级、二级、三级烷基腈的合成提供了通用、高效、简便的方法。此外，使用的腈基化试剂是商业可得的无毒试剂:对甲基苯磺酰基腈(TsCN)。
　　吡啶氮氧化物及其衍生物是组成生物活性分子和药物分子的重要结构单元之一。近年来，发展吡啶氮氧化物官能团化的新方法引起了人们更加广泛地重视。我们提出应用光催化的手段实现吡啶氮氧化物直接邻位选择性C-H烷基化反应。该反应使用简便易得的光催化剂并且具有很好的官能团兼容性。因而，当前的方法为邻位烷基取代的啶氮氧化物高效合成提供了新的路径。

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 可见光催化烷基硼试剂构建C-O键

1．2 可见光催化烷基硼试剂构建C-C键

1．2．1 可见光催化烷基硼试剂构建C(sp3)-C(sp3)键

1．2．2 可见光催化烷基硼试剂构建C(sp3)-C(sp2)键

1．2．3 可见光催化烷基硼试剂构建C(sp3)-C(sp)键

第二章 可见光催化烷基硼酸钾盐脱硼腈基化反应研究

2．1 前言

2．2 结果与讨论

2．2．1 可见光催化烷基硼酸钾盐脱硼腈基化反应的优化

2．2．2 可见光催化烷基硼酸钾盐脱硼腈基化反应的底物拓展

2．2．3 芳基和烷基三氟硼酸钾盐的竞争反应

2．2．4 烯烃的选择性氢腈基化反应

2．2．5 可见光催化烷基硼酸钾盐脱硼腈基化反应的机理研究

2．3 实验部分

2．3．1 原料的合成步骤

2．3．2 产物的合成步骤

2．3．3 竞争实验的操作步骤

2．3．4 机理探究实验操作步骤

2．4 谱图信息

2．5 本章小结

第三章 可见光催化吡啶氮氧化物C2位烷基化反应研究

3．1 引言

3．2 结果与讨论

3．2．1 可见光催化吡啶氮氧化物C2位烷基化反应的优化

3．2．2 可见光催化吡啶氮氧化物C2位烷基化反应的底物拓展

3．2．3 吡啶氮氧化物的连续芳基化／烷基化反应

3．2．4 药物分子环吡酮的合成

3．2．5 可见光催化吡啶氮氧化物C2位烷基化反应的机理研究

3．3 实验部分

3．3．1 原料的合成步骤

3．3．2 产物的合成步骤

3．3．3 吡啶氮氧化物的连续芳基化／烷基化步骤

3．3．4 药物分子环吡酮的合成步骤

3．3．5 反应机理的探究实验步骤

3．4 谱图信息

3．5 本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

核磁谱图

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况