发展环状化合物的高效合成方法对药物分子、天然产物及其他功能有机分子的合成具有重要意义。Morita-Baylis-Hillman (MBH) 衍生物是近年来备受关注的一类底物分子，具有多样的反应性。MBH衍生物能与一系列亲电试剂烯烃或亚胺发生常见的[3+2], [1+4] 以及[4+2]环化反应，得到五元或六元碳环及杂环化合物。然而报道的反应底物主要局限于酯基或酰基取代烯丙基衍生物，其他类型修饰的底物报道很少。在本论文中，我们以硝基烯丙基醋酸酯和1,4-双亲核试剂为底物，在无机碱碳酸铯促进下，能发生[4+2]或[4+3]环化反应，合成一系列含双氮原子的六元及七元环化合物。硝基烯丙基醋酸酯作为C2或C3合成子参与反应。该反应条件温和，能以良好的收率得到相应的产物。我们提出了反应可能的机理，包括碱促进的双迈克尔加成及亚硝酸的离去等步骤。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
1 引言4
1.1 MBH衍生物与亲电试剂的[3＋n]环化反应5
1.1.1 [3+2]环化反应5
1.1.2 [3+3]环化反应6
1.1.3 [3+4]环化反应8
1.2 MBH衍生物与亲电试剂的[1+4]环化反应8
1.3. 硝基烯丙基醋酸酯参与的环化反应9
2课题的提出与设计10
3 材料与方法10
3.1仪器与试剂10
3.1.1本实验所用的主要仪器10
3.1.2 本实验所用的主要试剂11
3.2原料的制备方法11
4 结果与讨论13
4.1反应条件的优化13
4.2底物范围15
4.3 反应可能的机理16
4.4代表性化合物的相关表征数据17
5 论文小结与展望25
致谢25
参考文献26
硝基烯丙基醋酸酯与双亲核试剂的环化反应研究
引言
1 引言
具有特定构型的五元、六元及七元环状化合物广泛存在于天然产物，药物分子和其他功能有机分子之中[1]。发展 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
高效构建这类环状化合物的合成方法受到了有机合成化学家的长期重视，同时也建立了一系列有效的合成方法。如DielsAlder反应，过渡金属催化环化反应等。然而，发展新的更高效的合成策略、以及满足高效合成结构多样性的多取代五元、六元及七元环状化合物的需要，仍然是广大合成化学家的兴趣所在，也是值得继续研究的课题和方向。MoritaBaylisHillman (MBH) 衍生物是近年来备受关注的一类底物分子，具有多样的反应性。
MoritaBaylisHillman[2](MBH)反应是指在叔膦或叔胺催化下，活化烯(炔)与亲电试剂醛反应，得到了活化烯(或炔)α位与醛的偶联产物，即含有多个官能团的烯丙醇衍生物。另外，若以亚胺作为亲电试剂，相应的反应通常称为(氮杂)MBH反应。MBH反应是构筑碳碳键非常有效的方式，具有高度的原子经济性，故而成为近年来有机化学家们的研究热点。MBH产物的末端双键可以作为迈克尔加成的受体，在拉电子基团作用下具有明显的亲电性。通过对烯丙位的羟基进行转化，可以得到相应的MBH烯丙基醋酸酯、MBH烯丙基碳酸酯以及MBH烯丙基卤化物。这些新引入的官能团都是较好的离去基团，因而烯丙位具有明显的亲电性，进一步丰富了MBH烯丙基衍生物反应的多样性(如图1)。


图1
MBH烯丙基衍生物在路易斯碱叔膦或叔胺的催化下以SN2’进攻的方式产生中间体A，外加的亲核试剂再以SN2’进攻的方式得到最终的烯丙基化产物，即通常的SN2’ SN2’机制。另一方面，中间体A在碱的作用下可以转化为两性离子中间体B，该中间体可以与适当的亲电试剂如活化烯发生形式多样的环化反应(如图2)。


图2
1.1 MBH衍生物与亲电试剂的[3＋n]环化反应：
1.1.1MBH衍生物与亲电试剂的 [3+2]环化反应
2003年，陆熙炎等[3]首次报道了活化烯烃和MBH烯丙基衍生物的[3+2]环化反应。经研究发现，在10 mol% PPh3作为催化剂，且1.5 equiv. K2CO3存在条件下，烯丙基醋酸酯及烯丙基溴化物可以与马来酰亚胺、α,β不饱和酮等活化烯烃发生[3+2]环化反应，生成相应的环戊烯衍生物(如图3)。


图3
之后，陆熙炎等[4]进一步拓展了该反应的活化烯烃底物，发现在叔膦作为催化剂条件下，烯丙基碳酸酯可与双氰基活化烯烃发生[3+2]环化反应，高效得合成了多取代的环戊烯衍生物(如图4)。有趣的是，该反应与上述[3+2]环化反应有着相反的区域选择性结果。


图4
在实现了与活化烯烃参与的[3+2]环化反应后，陆熙炎等[5]还发现，磺酰亚胺也能与烯丙基化合物发生[3+2]环化反应。在10 mol%三苯基膦作为催化剂，甲苯为溶剂条件下，烯丙基碳酸酯可与磺酰亚胺发生回流反应，以比较高的收率得到二氢吡咯衍生物(如图5)。


图5
2011年，施敏等[6]报道了烯丙基碳酸酯与靛红衍生的双氰基活化烯烃的[3+2]环化反应，并以较高的立体选择性和区域选择性合成了吲哚螺环戊烯衍生物(如图6)。


图6
2011年，贺峥杰等[7]课题组报道了在叔膦催化下，烯丙基碳酸酯与α,β不饱和酮的串联[3+2]环化烯丙基烷基化、[3+2]环化及 [2+2+1]环化反应。根据烯丙基碳酸酯及α,β不饱和酮上取代基不同的结构，反应可以有化学选择性地发生，得到相应的环戊烯及环戊烷衍生物。当烯丙基碳酸酯上取代基R1为H时，主要发生串联[3+2]环化烯丙基烷基化反应。当烯丙基碳酸酯上取代基R1为芳基时，主要发生[3+2]环化反应(如图7)。

图7
1.1.2 MBH衍生物与亲电试剂的[3+3]环化反应
陆熙炎等[8]还发现，烯丙基碳酸酯不但能与双氰基活化烯烃发生[3+2]环化反应，当双氰基活化烯烃α位连有甲基，叔膦作为催化剂条件下，能与烯丙基碳酸酯发生[3+3]环化反应，可以以较高的立体选择性得到含有多个取代基的环己烯衍生物(如图8)。机理上，反应经过一个串联反应，在叔膦的催化下，首先形成烯丙基烷基化中间产物，之后再在叔膦的作用下，通过碱催化分子内部的一个Michael加成，得到最终产物(如图9)。

原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/66406.html