以环己酮和胺为原料的C-N键生成反应研究

发布时间：2021-06-10 17:53

含氮化合物是一种十分重要的有机化合物,具有重要的生物活性,在医药、农药及功能材料等方面有着广泛的用途。基于含氮化合物的重要性,C-N键的构建一直是有机化学中的重要研究方向之一。随着“绿色化学”的兴起与发展,以廉价易得的原料高选择性合成含氮化合物引起了化学家们的广泛兴趣。针对当前C-N键生成反应中存在的挑战性难题,本论文开展了以环己酮和胺为原料的C-N键生成的反应方法研究,主要研究如下:1、开展了非过渡金属催化的杂环生成反应研究,实现了环己酮、无机硫和胺四组分选择性生成N-取代吩噻嗪。在该反应中,环己酮经过缩合、氧化脱氢、互变异构、芳构化等步骤作为芳基的来源。KI和DMSO的共同使用显著的提高了反应产率,氧气作为绿色的氧化剂,硫同时作为反应底物和辅助氧化剂,反应“一锅”生成了两个C-N键和两个C-S键。另外,还开展了非对称N-取代吩噻嗪的合成,以及二元胺与环己酮的反应研究。不使用过渡金属催化剂,不但可以降低反应成本,还可以从源头上避免重金属污染和残留。该反应中所用的胺、环己酮和硫都是廉价易得的化工原料,因此该方法为合成N-取代吩噻嗪提供了一种简单高效、环境友好的新途径。2、开展了以2-氨基苯并噻唑类化合物和环己酮为原料通过C-N键生成反应合成N-取代八氢咔唑的研究。初步的研究结果表明,以三氟乙酸钯为催化剂,NHC为配体,环己烷为溶剂,氧气作为氧化剂,可以选择性得到未脱氢完全的N-取代咔唑类化合物,该反应可以为咔唑类化合物的合成提供一条新的途径。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O621.1

文章目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 引言

1.2 基于环己酮和胺的C-N键构建的反应研究

1.3 吩噻嗪及其衍生物的研究进展

1.3.1 吩噻嗪及其衍生物的应用

1.3.2 吩噻嗪的合成研究

1.3.3 N-取代吩噻嗪的合成研究

1.4 咔唑及其衍生物的研究进展

1.4.1 咔唑及其衍生物的应用

1.4.2 咔唑的合成研究

1.5 小结

第2章以环己酮和胺为原料的N-取代吩噻嗪的合成研究

2.1 课题的提出

2.2 反应条件的优化

2.2.1 催化剂的优化

2.2.2 添加剂的优化

2.2.3 溶剂的优化

2.2.4 反应时间、温度、氛围等条件的优化

2.3 底物拓展

2.3.1 含不同取代基的环己酮与对甲基苯胺、单质硫的反应研究

2.3.2 不同胺与4-甲基环己酮、单质硫的反应研究

2.3.3 非对称取代的N-取代吩噻嗪的合成研究

2.3.4 二元胺与4-甲基环己酮、单质硫的反应研究

2.4 反应机理的探究

2.5 实验部分

2.5.1 实验试剂及仪器

2.5.2 合成N-取代吩噻嗪的一般步骤

2.5.3 产物结构表征

2.6 本章小结

第3章以环己酮和胺为原料的N-取代八氢咔唑的合成研究

3.1 课题的提出

3.2 反应条件的优化

3.2.1 催化剂的优化

3.2.2 配体的优化

3.2.3 溶剂的优化

3.2.4 反应时间、温度、氛围的优化

3.3 底物拓展

3.4 实验部分

3.4.1 实验仪器及原料

3.4.2 合成N-取代八氢咔唑的一般步骤

3.4.3 产物结构表征

3.5 本章小结

第4章结论

参考文献

致谢

附录Ⅰ 部分化合物的核磁谱图

附录Ⅱ 攻读硕士学位期间发表论文情况

【参考文献】