三氟甲磺酸酐促进的ω-叠氮羧酸的Schmidt重排反应

发布时间：2020-09-08 09:37

　　本论文主要围绕以Schmidt重排反应为主要策略开展2-取代吡咯烷的制备研究,主要包括两个部分内容:1.关于2-取代吡咯烷的研究背景综述;2.三氟甲磺酸酐辅助的ω-叠氮羧酸的Schmidt重排反应。第一章:主要回顾了 2-取代吡咯烷类化合物的重要应用及其合成方法,包括内容如下:1.2-取代吡咯烷作为天然产物所表现出的重要药物活性以及其在有机合成中的重要应用;2.2-取代吡咯烷类化合物的重要合成方法。我们按照合成吡咯烷五元氮杂环的成键顺序,将其合成策略分为如下几种,即:1.1-2位碳氮化学键生成策略;2.2-3位碳碳键形成方法;3.1-5位碳氮键制备方法;4.1,4 丁二醇衍生物两次氮烷基化反应;5.吡咯环的衍生及转化,以及6.其他合成策略,简要综述了 2-取代的吡咯烷的合成方法。第二章:主要阐述了 Tf20促进的ω-叠氮羧酸的Schmidt反应:设计了 Tf20原位活化羧酸的策略,进行烷基叠氮与酸酐的Schmidt重排反应研究。通过常规的合成步骤,成功制备了10种2-取代的ω-叠氮羧酸。Tf20作为羧基的活化试剂,在与ω-叠氮羧酸进行反应过程中,将会生成ω-叠氮基酸酐,并释放一分子TfOH。所释放的TfOH在后续的Schmidt重排反应中,被用作酸促进剂,并将ω-叠氮羧酸转化生成一系列2-取代的吡咯烷产物。从形式上来看,将ω-叠氮羧酸转化为吡咯烷的反应,其主要特征表现为脱羧、失氮气以及环化的组合过程。后续对吡咯烷进行乙酰化,是为了更好的纯化产物。同时,以光学活性的2-取代ω-叠氮羧酸为底物,考察了Schmidt重排反应过程中的立体化学,结果表明迁移基团的立体化学是基本得以保持的。根据实验结果,我们提出了可能的反应机制:2-取代ω-叠氮羧酸通过Tf20原位活化,生成相应的混酐中间体,利用OTf基团的离去性能,实现后续的Schmidt重排反应过程,生成异氰酸盐阳离子中间体,后续通过水解,得到了 2-取代吡咯烷产物。此外,我们还使用上述策略开展了 4-苄基-ω-叠氮羧酸的重排反应,结果发现其同样有效,将会生成N-酰亚胺正离子重排产物。在该底物反应过程中,后续还发生了芳环对N-酰亚胺正离子的捕获,最终生成三环内酰胺产物。最后,在实验部分主要涉及到底物的制备过程以及相关化合物的波谱数据,以及Schmidt重排反应制备2-取代的吡咯烷的具体操作及产物的波谱数据。
【学位单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O621.25

【参考文献】