绿色化学法合成几类有机碳氮（氧）化合物

论文摘要

随着绿色化学的兴起和发展，绿色有机合成作为当代有机合成的一个重要学科前沿。本文以绿色合成、“原子经济性”为原则，探讨了几种功能有机化合物的合成。全文主要包括了以下四个部分：第一章，介绍了作为绿色化学重要部分的绿色有机合成的产生，然后从原料的绿色化、化学反应的绿色化、催化剂的绿色化、溶剂的绿色化等几个方面阐述了绿色有机合成的方法，最后在绿色有机合成的主旨下我们提出了本论文的研究目的和意义。第二章，在微乳体系中通过Biginelli反应以CuCl2·2H2O催化合成3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮衍生物。3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮及其衍生物具有重要的药理活性，在抗微生物、抗病毒、抗肿瘤、消炎、杀菌、杀霉等领域有广阔的应用，常被用作多种口服药物的合成，如钙拮抗药，α1a-选择性肾上腺受体拮抗，降压药等。Biginelli反应是合成这些具有重要药理活性的3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮类化合物的重要途径，Lewis酸催化剂、固相合成、离子液体以及超声、微波等促进手段应用于Biginelli反应的报道层出不穷。微乳体系作为一种高度分散的热力学稳定体系，其分散相胶束为纳米级，这一特殊的微环境能对化学反应产生一定的影响，例如在有机-水两相反应中能对反应起强化作用等。因此，我们以CuCl2·2H2O作催化剂，通过Biginelli反应在微乳体系中合成了多种3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮及其衍生物，并对结果进行了讨论。第三章，无溶剂条件下CuX2（X=Cl，Br）作催化剂通过Pechmann反应合成香豆素衍生物。由于无溶剂反应中没有溶剂分子参与，反应体系不同于溶液中，反应物的局部浓度提高，增加了反应速率，提高了反应的选择性和收率，因此是一种较理想的合成方法。香豆素衍生物不仅具有许多的生理活性，如：抗菌、抗凝血、抗过敏和降压，特别是某些衍生物具有抗HIV活性和抗肿瘤活性，更为重要的是它们具有优异的光学特性，是很好的荧光增白剂、激光染料、荧光探针及非线性光学材料。我们研究了在无溶剂条件下，以酚和乙酰乙酸乙酯为反应底物，用CuCl2或CuBr2作催化剂通过Pechmann反应合成香豆素衍生物，该法与传统溶液法相比具有无有机溶剂污染、反应速度快、产率高、后处理简单等诸多优点。第四章，Mg（ClO4）2催化1，3-二羰基化合物和芳香胺反应合成β-烯胺酮化合物。烯胺酮类化合物以其多官能团结构特点成为有机合成中一类重要的合成中间体。烯胺酮类化合物一直是人们研究的热点，许多杂环化合物可以通过烯胺酮类化合物制得。例如吡咯、唑烷、嘧啶酮、喹啉、二苯并二氮杂环类、四氢苯并嗯嗪酮和特窗酸等。烯胺酮化合物具有丰富的反应性能和配位化学性能，在生物、催化和材料科学领域中具有重要应用价值。我们以Mg（ClO4）2为催化剂，以1，3-二羰基化合物和芳香胺为原料合成了β-烯胺酮化合物，该方法无有机溶剂污染、条件温和、后处理简单。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 绿色合成的产生
• 1.2 绿色合成的方法
• 1.2.1 原料的绿色化
• 1.2.2 化学反应的绿色化
• 1.2.3 催化剂的绿色化
• 1.2.4 溶剂的绿色化
• 1.3 本论文的研究目的和意义
• 第2章 微乳体系中Lewis酸催化"一锅法"合成DHPMs
• 2.1 微乳体系在有机合成上的应用
• 2.1.1 亲电取代反应
• 2.1.2 亲核取代反应
• 2.1.3 亲核加成反应
• 2.1.4 酯水解反应
• 2.1.5 氧化反应
• 2.1.6 羰基化反应
• 2.2 Biginelli反应的研究进展
• 2.2.1 引言
• 2.2.2 应用于Biginelli反应的各种催化剂
• 2.2.3 固相合成方法应用于Biginelli反应
• 2.2.4 微波促进法应用于Biginelli反应
• 2.2.5 离子液体应用于Biginelli反应
• 2.2.6 超声波促进法应用于Biginelli反应
• 2.3 Biginelli反应的机理
• 2.4 Biginelli反应在天然产物合成中的应用和生物活性
• 2.5 实验部分
• 2.5.1 仪器与试剂
• 2.5.2 3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮衍生物（DHPMs）的合成
• 2.5.3 结果与讨论
• 2.6 本章小结
• 第3章 无溶剂条件下Lewis酸催化合成香豆素衍生物
• 3.1 无溶剂合成技术在有机合成中的应用
• 3.1.1 加成反应
• 3.1.2 缩合反应
• 3.1.3 偶联反应
• 3.1.4 重排反应
• 3.1.5 氧化反应
• 3.1.6 还原反应
• 3.1.7 取代反应
• 3.1.8 消去反应
• 3.1.9 其他反应
• 3.2 香豆素类化合物的研究背景
• 3.2.1 香豆素类化合物的生物活性
• 3.2.2 光学特性
• 3.2.3 香豆素衍生物的合成
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 仪器与试剂
• 3.3.2 4-取代香豆素衍生物的合成
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 无溶剂条件下Lewis酸催化合成β-烯胺酮
• 4.1 引言
• 4.2 β-烯胺酮的研究进展
• 4.2.1 β-烯胺酮的结构
• 4.2.2 烯胺酮在有机合成中的应用
• 4.2.3 烯胺酮在配位化学中的应用
• 4.2.4 β-烯胺酮的合成
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 仪器与试剂
• 4.3.2 β-烯胺酮的合成
• 4.3.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果