可见光介导脱羧环化合成多取代吡啶盐类化合物

发布时间：2020-10-19 10:03

　　 随着光化学与有机合成领域更进一步深入的交叉研究,以及一系列新的金属催化剂,有机染料催化剂的发展。利用廉价、容易获得的可见光光源,尤其是清洁的可再生的,取之不尽的太阳能资源,激活有机分子实现进一步的转化已经成为有机化学中最活跃发展方向之一。近几年,可见光催化的脱羧反应是作为一种强大的构建碳碳键、碳杂键的合成手段,因其高效且绿色而得到了很广泛地关注和飞速地发展。本论文介绍了这一领域近十年的研究进展,并且围绕可见光催化的脱羧反应开展了相关的研究工作。氨基酸及其衍生物来源丰富而且廉价,常用于脱羧偶联来构建碳碳键、碳杂键。将氨基酸转化为更有价值的产物也是其研究的一个重要的目标。本文利用脯氨酸类衍生物和苯乙醛类化合物为原料,在空气的条件下以家用23 W节能灯为光源,开发了一个可见光介导的脱羧1,6-环化反应,高效地实现了多取代吡啶盐类化合物的构建。并且通过底物的拓展,发现反应具有广泛的底物范围和良好的官能团耐受性。我们通过反应机制的推测研究和紫外-可见吸收实验,提出了一个可能的反应机理:脯氨酸与苯乙醛的自身缩合的Aldol产物脱水得到带有颜色的亚胺离子中间体,该中间体可以作为光敏剂在可见光的照射下发生电子转移反应,实现脱羧1,6环化再被空气中氧气氧化得到多取代吡啶盐类化合物。我们发展的可见光介导的脱羧1,6环化反应,可利用底物自身的光学性质促使反应发生,不需要添加任何额外的过渡金属催化剂和有机染料催化剂,为合成多种取代吡啶盐类化合物提供了新的方法和视角。该反应可以在常温下,利用最常见的光源,一步高效的构建三根碳碳键以及一个氮杂六元环,获得了一系列吡啶盐类化合物,而这些吡啶盐类化合物大量存在于天然产物和药物分子的结构片段中,并且其中的一部分产物本身就是具有生物活性的吲哚里西丁类生物碱。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O626
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 可见光介导的脱羧反应研究进展
    前言
    1.1 脱羧反应介绍
    1.2 光化学在有机合成中的应用
    1.3 可见光介导脱羧反应构建碳氢键
    1.4 可见光介导脱羧反应构建碳碳键
        1.4.1 脱羧烷基化反应
        1.4.2 脱羧烯基化反应研究
        1.4.3 脱羧芳基化反应研究
        1.4.4 脱羧炔基化反应研究进展
        1.4.5 脱羧烯丙基化反应
        1.4.6 脱羧加成反应研究
    1.5 可见光介导脱羧反应构建碳杂键
        1.5.1 脱羧氟化反应
        1.5.2 脱羧酰胺化反应研究进展
        1.5.3 其他碳杂键的合成
    1.6 不对称脱羧反应
    本章总结
第二章 可见光介导脱羧环化合成多取代吡啶盐类化合物
    2.1 吡啶盐类化合物吲哚里西丁类生物碱的合成研究
        2.1.1 吡啶盐类化合物
        2.1.2 吲哚里西丁类生物碱的合成
    2.2 课题设计
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 反应条件的优化
        2.3.2 底物扩展
        2.3.3 反应机理的讨论
    总结与展望
第三章 实验部分
    3.1 仪器和试剂
    3.2 实验操作及谱图数据
        3.2.1 可见光脱羧环化产物3a的制备和表征
        3.2.2 化合物谱图数据
附录 Ⅰ缩略语
附录 Ⅱ部分化合物谱图
参考文献
致谢

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本文编号：2847063