可见光催化体系中基于氧化脱氢的C-S键构建方法研究

发布时间：2020-07-13 17:04

【摘要】：可见光是一种环保的、符合“绿色化学”合成理念的理想试剂。与许多常规试剂不同,可见光是无毒、清洁并且可再生的能源。尽管如此,大多数有机光化学对高能紫外辐射的需求限制了光化学合成在工业中的实用性。自从MacMillan,Stephenson和Yoon等课题组的开创性研究以来,可见光氧化还原反应已被确立为促进有机分子活化和发展新型合成方法的有效方法。C-S键是一种在生物活性分子和功能材料中广泛存在的重要结构基元,硫醚化合物的应用也非常广泛。然而,过去的几十年里发展的构建C-S键的传统方法存在条件苛刻、或是底物范围不广等诸多不足。所以,寻求一种条件温和、适用范围广泛的新型方法来构建硫醚化合物是一项非常重要的课题。由于可见光催化具有绿色、环保、高效等优点,因此我们尝试通过可见光催化直接氧化C-H键来构建C-S键。本文发展了可见光催化氧化体系中吲哚类化合物与芳基硫酚的氧化脱氢偶联反应来直接构建C-3硫醚化吲哚类化合物。吲哚的C-3硫醚化合物十分重要,在抗菌类药物和抗过敏类药物中都有着广泛的应用,故在温和条件下构建该类化合物尤为重要。本方案采用芳基硫酚作为硫化剂,廉价的孟加拉玫瑰红作为可见光催化剂,在可见光照射下以中等收率合成了 34种吲哚C-3硫醚化合物。同时,基于文献报道和控制实验,本文对该反应提出了可能的机理。该反应具有条件温和、原料易得、原子经济性高、环保等优点。该方法为C-S键的构建提供了直接的方法,并且在化学和制药工业中具有潜在的应用。本文还发展了可见光催化氧气氧化条件下1,3-二羰基化合物与巯基化合物的交叉脱氢偶联生成α-硫醚基羰基化合物的反应。由于酮类与苯硫酚都是亲核试剂,他们中的一个需要转化为相应的亲电子试剂来构建C-S键,所以反应条件苛刻。该方案采用芳基或烷基硫醇作为硫化剂,廉价的孟加拉玫瑰红作为可见光催化剂,在可见光照射下以中等至较好收率合成了 23种α-硫醚化羰基化合物,为α-硫醚基羰基化合物的生成提供了新的合成方法。同时,基于文献报道和控制实验,本文对该反应提出了可能的机理。该反应为构建适用范围广泛的C-S键提供了直接的方法。该反应在温和条件下进行,氧化剂为绿色环保的氧气,并具有官能团适用性广泛、产率高等优点。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O621.251

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本文编号：2753736