钯催化芳酰基甲酸与四氢喹啉衍生物的脱羧偶联反应

发布时间：2017-08-06 23:07

  本文关键词：钯催化芳酰基甲酸与四氢喹啉衍生物的脱羧偶联反应

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【摘要】：芳香酮类化合物作为重要的化工产品及中间体,在医药、有机功能材料和染料等方面应用广泛。其中含有四氢喹啉结构的芳香酮类化合物作为生物碱,而被广泛应用于医药领域。合成方法主要采用Friedel-Crafts酰基化反应或者使用相应的芳醇氧化脱氢,这些方法相对而言反应条件苛刻,易产生污染。近年来兴起的钯催化的导向官能团的碳氢活化脱羧偶联反应具有反应条件温和、无需对底物进行预活化、原子经济性等优点,可用于这类芳香酮化合物的合成。本文开发了一种利用钯催化的碳氢活化脱羧偶联反应制备含有四氢喹啉结构的芳香酮类化合物的新的反应体系。首先设计了以酰胺基为导向官能团的四氢喹啉结构为主体的反应底物,优化了底物的合成工艺,制备了7种不同的底物;又以苯乙酮类化合物作为起始原料设计并合成了12种芳酰基甲酸,作为具有可脱羧并进行酰基化反应的酰化试剂。随后,开创了一个钯催化的碳氢活化脱羧偶联反应制备芳香酮类化合物的新体系,并对反应中所用的催化剂、反应溶剂、氧化剂及用量和反应温度等条件进行优化,得到了最佳反应条件,并且利用最佳反应条件合成了16种不同的带有四氢喹啉结构的芳香酮类化合物。探讨了不同底物和芳酰基甲酸对反应的影响,并对反应过程的机理进行了推测和分析。所有合成的化合物均通过1H NMR、13C NMR和HRMS等分析方法进行了结构表征。该反应体系具有反应条件温和,产品收率高、对环境友好和官能团耐受性好等特点。
【关键词】：芳香酮类化合物 四氢喹啉 碳氢活化 脱羧偶联反应 芳酰基甲酸
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.251
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-31
• 1.1 引言8
• 1.2 传统方法合成芳香酮类化合物的研究进展8-13
• 1.2.1 Friedel-Crafts酰基化和芳香醇的氧化脱氢合成芳香酮类化合物8-9
• 1.2.2 其他方法合成芳香酮类化合物9-13
• 1.3 脱羧偶联反应合成芳香酮类化合物的研究进展13-27
• 1.3.1 脱羧偶联反应的研究进展13-18
• 1.3.2 脱羧偶联反应合成芳香酮类化合物的研究进展18-27
• 1.4 四氢喹啉类化合物研究进展27-29
• 1.5 论文的设计思想的及内容29-31
• 第2章 重要中间体及反应底物的合成31-44
• 2.1 引言31
• 2.2 试剂与仪器31-32
• 2.2.1 试剂与原料31-32
• 2.2.2 仪器型号及测试条件32
• 2.3 实验部分32-39
• 2.3.1 N-乙酰基-1, 2, 3, 4-四氢喹啉类化合物的合成33-37
• 2.3.2 芳酰基甲酸类化合物的合成37-39
• 2.4 结果与讨论39-42
• 2.4.1 N-乙酰基-1, 2, 3, 4-四氢喹啉类化合物的合成39-41
• 2.4.2 产品结构与表征41-42
• 2.5 本章小结42-44
• 第3章 钯催化脱羧偶联反应44-66
• 3.1 引言44
• 3.2 试剂与仪器44-45
• 3.2.1 原料与试剂44
• 3.2.2 仪器型号及测试条件44-45
• 3.3 实验部分45-46
• 3.4 结果与讨论46-65
• 3.4.1 钯催化脱羧偶联反应条件的优化47-52
• 3.4.2 钯催化脱羧偶联反应的底物扩展52-57
• 3.4.3 钯催化脱羧偶联反应机理的讨论57-58
• 3.4.4 产品结构与表征58-65
• 3.5 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-77
• 附图77-94
• 致谢94-95
• 攻读硕士学位期间的学术成果95

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本文编号：631811