碱促进的醇直接胺化和烯基化反应研究

发布时间：2020-05-28 20:00

【摘要】：基于自身氢迁移的串联反应越来越受到人们的重视,它不仅原子经济,反应高效,而且对环境友好。我们课题组一直对基于自身氢转移的反应及其机理探究十分感兴趣。之前我们课题组已经发现N-甲基异VA唑啉烷在钌催化下会发生氮氧键断裂重排及自身氢迁移的反应,基于对自身氢迁移反应的浓厚兴趣,我们将此策略运用到其它串联反应中。本论文分为以下几个部分:(1)醇的直接胺化反应:在无过渡金属存在条件下,催化量的KOH实现了醇对胺的直接烷基化反应。经过一系列的对照反应对机理进行了探究,首次提出了“半缩胺模型”,合理地解释了反应过程和机制。之后将该方法学进行了克级反应尝试,证明了该方法具有较很好的实用性。相比本论文的方法,文献中通常需要过渡金属催化,同时需要过量的碱、高温等条件,操作复杂且成本高。(2)醇的直接Julia烯基化反应:基于自身氢迁移策略以及上述研究经验,利用普通砜试剂与醇作为反应原料,在过量碱、高温以及没有过渡金属存在条件下,实现了醇的直接Julia烯基化反应,生成E式专一的产物。该反应操作简便,高效专一,并且原料便宜易得。相比本论文的方法,经典Julia烯基化反应需要多步反应,操作复杂,并且用到正丁基锂、对环境不友好钠汞齐等试剂。(3)醇的直接Wittig烯基化反应:根据上述研究推测,醇与Wittig试剂可能会直接发生烯基化反应。通过进一步研究证实,用空气作为绿色氧化剂,在过量碱的作用下,实现了醇的直接Wittig烯基化反应。该方法条件温和,环境友好。然后该方法还被应用到克级制备抗癌活性分子DUM-212和Resveratrol,合成对映纯2-羟基六螺烯。相比本论文的方法,文献中通常采用先氧化然后进行Wittig反应这种分步的方法,不仅需要控制氧化剂的量、反应温度和反应时间,并且有些氧化剂使用后产生的废料会对环境产生污染。
【图文】：

痕量金属,氢氧化,金属含量,反应容器

在用氢氧化四丁基胺做碱完成实验以后，为了进一步排除氢氧化四丁基胺或逡逑者反应反应容器中可能存在痕量金属的干扰，我们对反应完的体系进行痕量金属逡逑测试。测试结果如下，Ｐｄ，邋Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈ等金属含量都在ｐｐｍ级别，低于测出线，逡逑所以我们完全排除了体系残存痕量金属催化反应的可能性。逡逑表２．１痕量金属测试结果逡逑Ｍｅｔａｌｌｉｃ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ邋Ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｍｉｘｔｕｒｅ邋（ｐｐｍ）邋Ｍｅｔａｌｌｉｃ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ邋Ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｍｉｘｔｕｒｅ邋（ｐｐｍ）逡逑Ｐｄ逦Ｎ．邋Ｄ．逦Ｚｎ逦Ｎ．邋Ｄ．逡逑Ｉｒ逦Ｎ．Ｄ．逦逦Ｃｏ逦Ｉ逦Ｎ．邋Ｄ．逡逑Ｒｕ逦Ｎ．邋Ｄ．逦Ｓｎ逦Ｎ．邋Ｄ．逡逑Ｒｈ逦Ｎ．Ｄ．逦Ｐｔ逦Ｎ．Ｄ．逡逑Ｃｕ逦Ｎ．邋Ｄ．逦逦Ｐｂ逦邋２．９逡逑Ｎｉ逦Ｎ．邋Ｄ．逦Ｆｅ逦８８．７逡逑２．邋２．４对照实验逡逑１原位核磁监测结果逡逑？逡逑１Ｐｈ邋0

亚胺,红外监测,原位,原位红外

图２．７原位在线红外监测亚胺和醇的反应逡逑我们同样是监测了亚胺和醇的反应变化。首先，将＾ｕＬｉ加入到ＢｎＯＨ中，，逡逑现场制备ＢｎＯＬｉ，再将亚胺加入到上述反应体系中。监测结果（图２．７）显示，逡逑反应过程中几乎观察不到１＝邋１５７５邋ｃｎｒ１处亚胺的特征峰，这表明亚胺加入的一瞬逡逑间，很快就被ＢｎＯＬｉ捕获，这样的结果和原位核磁监测结果一致。逡逑我们又用Ｋ０Ｈ替换ＢｎＯＬｉ，用原位红外监测亚胺和苄醇的反应（图２．８）。逡逑由于ＫＯＨ是无机碱，从加入到溶解，再与ＢｎＯＨ反应，这个过程需要一定的时逡逑间，原位红外的监测结果也和这个过程吻合，从结果来看，亚胺在１＝邋１５７５邋０１＾逡逑处的特征峰大约在２ｈ左右消失，之后保持不变。逡逑之后，我们用原位红外对原始的反应进行全过程监测（图２．９）。从监测图上逡逑可以看出
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O621.251

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