论文摘要
过渡金属催化的交叉偶联反应可以方便地生成sp2碳-碳、碳-杂键,是有机合成的重要手段之一。与钯、镍等过渡金属相比,铜是一种廉价而且低毒的金属,用铜来催化这些交叉偶联反应不仅可以节省贵金属的消耗以降低成本,而且可以减少对环境的污染、促进绿色化学的发展。不对称碳-碳键的合成反应,尤其是手性季碳中心的构建反应,是有机合成研究的一个重点和难点所在,对于有机合成的应用和发展具有重要意义。本文的主要工作就是氨基酸促进的铜催化的芳基卤化物与活泼亚甲基化合物的交叉偶联反应以及不对称的2-取代-β-酮酯的α-芳基化反应研究。在本文的第二章中,我们研究了铜催化氨基酸促进的芳基卤化物与活泼亚甲基化合物的交叉偶联反应。以4-碘茴香醚与乙酰乙酸乙酯为模板反应,我们考察了不同反应条件对反应结果的影响,最后筛选出了最佳反应条件:0.2 eq CuI、0.4eq L-proline、4eq Cs2CO3、DMSO、40℃。以此标准条件,我们对以不同结构的芳基碘化物作为底物和不同的活泼亚甲基化合物的反应进行了考察,并发现大部分的芳基碘化物都可以与乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯或苯甲酰乙酸乙酯发生偶联反应得到良好收率的偶联产物。芳环吸电子基取代的芳基碘化物表现出更高的反应活性。我们还研究了芳基溴化物与活泼亚甲基化合物的偶联反应,并发现在相似的反应条件下,大部分的芳基溴化物都可以与乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯或苯甲酰乙酸乙酯发生偶联反应得到中等至良好收率的偶联产物。我们对反应的机理进行了推测,并认为反应是按照氧化加成/还原消除的机理进行的。在第三章中,我们研究了铜催化氨基酸促进的2-取代-β-酮酯的不对称α-芳基化反应。我们对不同底物、反应物、溶剂、配体和碱对反应的影响进行了研究,通过研究我们发现,在配体、邻基效应和溶剂的共同作用下,反应可以很好的进行,当以邻碘三氟乙酰苯胺衍生物为底物、2-甲基乙酰乙酸叔丁酯为反应物、CuI为催化剂、L-羟基脯氨酸为配体、NaOH为碱、DMF为溶剂、添加适量水时,反应在-45℃即可进行,并且当芳环上带有推电子基取代时,反应给出了最好的立体选择性,最高达到93%ee,而芳环上带有吸电子基取代的底物,在一定条件下也可反应,并给出较好结果。通过将一个反应产物转化为已知的氧化吲哚类化合物,我们确定了产物的绝对构型为S。对于芳基溴化物以及其它的一些β-酮酯化合物,在相似的条件下反应也可进行,但不对称选择性相对较差。我们也对反应的机理进行了一些研究,初步认为反应是按照氧化加成/还原消除的机理进行的,并对实验中的一些特殊现象进行了解释。
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标签：铜催化的交叉偶联反应论文; 氨基酸论文; 碘化亚铜论文; 芳基卤化物论文; 活泼亚甲基化合物论文; 不对称催化论文; 手性季碳中心论文;