微波促进烷烃惰性sp~3 C-H键官能化反应研究

发布时间：2017-10-11 00:04

  本文关键词：微波促进烷烃惰性sp~3 C-H键官能化反应研究

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【摘要】：近年来,惰性sp~3 C-H键官能化反应引起了越来越多科学家的关注,其中过渡金属催化的惰性sp~3 C-H键官能化反应已经取得了大量研究成果,而无金属催化的惰性sp~3 C-H键官能化反应的研究却相对较少。本论文就着力于此方面,将微波加热技术应用于惰性sp~3 C-H键活化和官能化反应中,获得了较为满意的实验结果。论文的研究内容主要包括以下两部分:1.以TBP作为氧化剂,在微波加热的条件下,高效地实现了烷烃惰性sp~3 C-H键与芳香醛的直接交叉脱氢偶联反应,这是一种无需金属催化,通过交叉脱氢偶联构筑C-C键直接合成芳香酮的新方法。该反应具有较好的底物适用范围,环戊烷、环己烷、环辛烷、环庚烷以及直链烷烃都能发生反应,芳醛的芳环上无论带有给电子基还是吸电子基都能以中等收率顺利得到目标产物,所以本反应为芳香酮的合成提供了一条普适性好、简便快捷的路径。通过这种合成策略,找到了一种合成治疗阿兹海默氏症药物环己基氧杂螺环酮类化合物关键中间体的新方法。论文通过自由基捕捉和动力学同位素效应等实验对反应机理进行了研究。2.以TBP作为氧化剂,在微波加热的条件下,烷烃惰性sp~3 C-H键与羰基α位亚甲基通过交叉脱氢偶联反应构筑C-C键,实现了羰基α位的直接烷基化反应。该反应不需要任何金属催化剂,无论是单酮还是1,3-二酮都能以中等的收率得到相应的产物,所以该反应为羰基α位的直接烷基化提供了一条简便、高效的新方法。总之,本论文以TBP为引发剂,在微波促进下,通过惰性sp~3 C-H键官能化反应直接构筑C-C键,反应不需要过渡金属催化,也不需要对任何底物预官能化,同时反应还具有原料廉价易得、操作简捷、反应时间较短、原子经济性高等特点。这样的合成策略为芳基酮类化合物的合成以及羰基α位的直接烷基化反应提供了绿色、高效的新方法。
【关键词】：惰性sp~3 C-H键官能化 微波 烷烃 交叉脱氢偶联反应 C-C键构筑
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.251
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 文献综述8-22
• 1.1 烷烃惰性sp~3 C-H键官能化反应研究进展8-13
• 1.1.1 烷烃与酸的反应9-10
• 1.1.2 烷烃与烯烃的反应10
• 1.1.3 烷烃与醛的反应10
• 1.1.4 烷烃与二硫醚或二硒醚的反应10-11
• 1.1.5 烷烃与联苯异腈的反应11
• 1.1.6 烷烃与色酮的反应11-12
• 1.1.7 烷烃与胺或亚胺的反应12-13
• 1.2 微波技术在有机合成中应用13-16
• 1.3 芳香酮类化合物的合成研究进展16-20
• 1.4 立题依据20-22
• 第二章 微波促进惰性sp~3 C-H键活化及羰基化合成酮的反应研究22-42
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-24
• 2.2.1 仪器及使用条件22-23
• 2.2.2 实验试剂23-24
• 2.2.3 反应方程式24
• 2.2.4 实验步骤24
• 2.3 结果与讨论24-41
• 2.3.1 反应条件的选择24-27
• 2.3.2 不同底物参与反应的结果27-29
• 2.3.3 反应机理研究29-31
• 2.3.4 环烷烃的回收及再利用31-32
• 2.3.5 反应的放大实验32
• 2.3.6 治疗阿兹海默氏症潜在药物关键中间体—2-羟基苯基环己基酮的合成32-33
• 2.3.7 产物结构表征33-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 微波促进烷烃惰性sp~3 C-H键活化进行羰基邻位烷基化的反应研究42-52
• 3.1 引言42-44
• 3.2 实验部分44-46
• 3.2.1 仪器及使用条件44-45
• 3.2.2 实验试剂45
• 3.2.3 反应方程式45-46
• 3.2.4 实验步骤46
• 3.3 结果与讨论46-50
• 3.3.1 反应条件的选择46-48
• 3.3.2 不同底物参与反应的结果48-49
• 3.3.3 产物结构表征49-50
• 3.4 本章小结50-52
• 结论与展望52-54
• 参考文献54-62
• 附图62-74
• 致谢74-76
• 攻读硕士期间发表及待发表的学术论文目录76-78

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本文编号：1009332