电化学氧化吡唑啉酮C-S成键反应与腙C-S成键反应的研究

摘要

传统的C-H官能团化反应通常是在高温下进行的，并且需要依靠各种各样的金属催化剂和外部氧化剂，这些金属催化剂和外部氧化剂的原子利用率不高并且会产生化学废弃物。而近年来，电化学催化氧化偶联已经在有机合成中成为一种热门的活化碳氢的方法，电化学催化不需要添加额外的外加氧化剂和还原剂，是利用阳极氧化或阴极还原来实现化学氧化剂或还原剂的功能，从而进行下一步反应,已被证明是最环保的合成技术之一。在过去的十年中，有机电合成已经成为合成一系列结构复杂分子的方法。此外，电化学催化的副产物一般是氢气，从而替代传统的C-H官能团化产生的化学废弃物，具有高效、绿色、可控的优点。因此电化学催化合成已经成为了一种非常实用和有价值的有机合成方法。　　本文主要阐述了电化学氧化活化含硫基团形成硫自由基进攻C(sp2)-H进行C-S成键反应，并详细介绍了利用电化学方法，以3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉-5-酮与硫氰酸铵作为原料，在无金属催化剂、外部氧化剂和外部电解质条件下合成多用途氧化铵，另外还介绍了电化学氧化亚磺酸钠与腙交叉偶联的C-S成键反应。相关研究主要获得了以下成果：　　1.成功的实现了2,5取代吡唑啉-5-酮与硫氰酸铵在无金属催化剂、外部氧化剂和外部电解质的电化学条件下氧化交叉偶联反应，得到了一系列前所未有的交叉偶联产物。值得注意的是，由于产生的交叉偶联产物在MeCN中几乎不溶，所以不需要硅胶柱纯化直接抽滤就可以得到纯净的产物。此外，所制备的氧化铵是合成功能化吡唑衍生物的基础材料。　　2.首次报道在不使用金属催化剂和外部氧化剂的情况下实现了腙的电化学氧化C(sp2)-H磺酰化反应。各种各样设计好的亚磺酸钠都可以很好的产生磺酰基自由基并进攻腙的C(sp2)-H进行反应，产率适中至良好。克级反应也可以获得满意的收率，这为实际应用开辟了可能。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 电化学合成方法简介

1.2 近年来吡唑啉酮类衍生物的研究进展

1.2.1 吡唑啉酮类衍生物在医药领域的简介

1.2.2 吡唑啉酮类衍生物结构特性的简介

1.2.3 吡唑啉酮类衍生物4号位碳构建C-S键反应研究进展

1.3 近年来腙类衍生物的研究进展

1.3.1 腙类衍生物的电催化反应

1.3.2 腙类衍生物的光催化反应

1.3.3 腙类衍生物的金属催化反应

1.3.4 腙类衍生物的非金属催化反应

1.4 课题的提出

参考文献

第二章 电化学氧化硫氰酸铵与2,5取代吡唑啉-5-酮交叉偶联的C-S成键反应及其应用研究

2.1 引言

2.2 实验设计与结果

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 反应条件的优化

2.3.2 底物适用性的考察

2.3.3 克级反应

2.3.4 反应产物3a与格式试剂反应的底物范围

2.3.5 反应产物3a的其他多种功能性应用

2.4 反应机理的探讨

2.5 本章小结

2.6 实验过程

2.7 实验数据表征

参考文献

第三章 电化学氧化亚磺酸钠与腙交叉偶联的C-S成键反应

3.1 引言

3.2 实验设计与结果

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 反应条件的优化

3.3.2 底物适用性的考察

3.3.3 克级反应

3.4 反应机理的探讨

3.5 本章小结

3.6 实验过程

3.7 实验数据表征

参考文献

总结与展望

附录

仪器与试剂

第二章产物代表性1H NMR spectrum、13C NMR spectrum和19F NMR spectrum

第三章产物代表性 1H NMR spectrum、13C NMR spectrum和 19F NMR spectrum

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况