有机小分子催化的Aldol反应及喹啉类化合物的合成

论文摘要

本文以有机小分子L-脯氨酸和4-羟基-L-脯氨酸催化甲基/硝基取代苯甲醛和丙酮/丁酮之间的不对称直接Aldol反应作为模型,得出如下结论:1.底物取代基的电子效应、位阻效应对反应速率、产率和立体选择性（ee值）的影响。当L-脯氨酸催化Aldol反应时,强吸电子的硝基取代的苯甲醛比供电子的甲基取代的苯甲醛反应要快得多,相应产物的产率要高,但两类产物的ee值差别不是很大,这些与底物苯环上取代基的电子效应有关。同一取代基在底物苯环上位置不同时对反应有影响,对硝基苯甲醛参与反应时速度最快,而且产物的产率最高。邻硝基苯甲醛参与反应时其速度最慢,但其产物的产率要高于间位底物所对应产物的产率。2.丁酮参与反应的区域选择性:具有区域选择性的丁酮与取代苯甲醛间的Aldol反应,丁酮中位阻较小的甲基碳原子对取代苯甲醛羰基碳原子亲核加成,得到取代基较少的β-羟基酮类化合物。3.不同催化剂对同一反应的催化差异:就产率而言,除了对甲基苯甲醛与丙酮间的反应,4-羟基-L-脯氨酸并没有表现出比L-脯氨酸更好的结果。在4-羟基-L-脯氨酸催化的Aldol反应中,借助于氢键形成的三环骨架中间体的烯胺双键碳原子对醛基碳原子立体专一的亲核加成并未受到4位羟基的影响,由其催化的Aldol反应的产物的ee值与L-脯氨酸催化的同一反应产物相比变化不大。因此,催化剂的这种修饰意义不大。在此基础上,我们用L-脯氨酸催化甲基/硝基取代苯甲醛和丙酮（升高温度和减少酮的量）之间的Aldol缩合反应,其产物α,β不饱和羰基化合物与芳胺通过Doebner-VonMiller反应合成喹啉类化合物,产率不足5%,反应的最佳条件有待于进一步提高。实验结果发现:具有吸电子取代基的苯甲醛和苯胺生成的西弗碱在溶于二氧六环的HCl催化下和至少有两个α氢原子的羰基化合物反应可以生成喹啉类化合物。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 第1章 文献综述
• 前言
• 1 不对称催化的Aldol反应
• 1.1 手性辅剂诱导的不对称Aldol反应
• 1.2.手性路易斯酸/碱催化的不对称Mukaiyama Aldol反应
• 1.3 杂双金属双功能化路易斯酸/布朗斯特碱催化的不对称直接Aldol反应
• 1.4 醛缩酶和抗体催化的不对称直接Aldol反应
• 1.5 有机小分子催化的不对称Aldol反应
• 2 喹啉类化合物的合成
• 2.1 Skraup/Doebner-VonMiller合成法
• 2.2 Combe/Conrad Limpaeh Knorr合成法
• 2.3 Friedlander/Camps合成法
• 2.4 周环合成法
• 第2章 课题设计
• 1.前人工作总结
• 2.课题设计思路
• 第3章 实验部分
• 一、主要仪器及化学试剂
• 二、实验过程及结构表征
• 1 实验方法
• 2 有机小分子催化的Aldol反应
• 3 有机小分子催化的Aldol缩合反应
• 4 喹啉构架化合物的合成及结构表征
• 第4章 结果与讨论
• 1 有机小分子催化的Aldol反应
• 1.1 取代基的位阻效应
• 1.2 取代基的电子效应
• 1.3 反应的区域选择性
• 2 有机小分子催化的Aldol缩合反应
• 3 喹啉构架化合物的合成
• 3.1 反应条件的摸索
• 3.2 反应条件的优化
• 3.3 底物普适性的研究
• 3.4 可能反应机理的探讨
• 参考文献
• 第5章 全文总结
• 致谢
• 附录