过渡金属催化的烯炔化合物参与的高选择性串联环化反应研究

论文摘要

杂环结构框架广泛存在于大多数具有重要生物活性的天然产物或合成分子中。因而,探求一些新型有效的环化／环加成反应对于天然产物全合成或拓展有潜在生物活性分子的复杂结构有着十分重要的意义。过渡金属催化的串联反应在从相对简单易得的非环状底物出发高效构建各种复杂结构的分子方面有着不可比拟的重要性。我们发展了基于两种类型的烯炔化合物在过渡金属催化下参与的分子内或分子间的环化反应,高效地合成了很多可能具有潜在生物活性或其它应用价值的杂环化合物或多并杂环化合物。第一类底物是缺电子的共轭烯炔,主要是共轭烯炔酮类化合物。我们从共轭烯炔酮出发,在金、银和铑的作用下实现了四种不同模式的环加成反应。共轭烯炔酮在金或银的催化下都是先形成呋喃金（银）碳正离子中间体A,然后该中间体可以与α,β-不饱和亚胺2通过非常规的[4+3]环加成反应和1,2-烷基迁移历程高选择性地生成双杂并环化合物；中间体A可以与3-苯乙烯基吲哚发生高非对映选择性的[3+2]环加成反应生成多取代呋喃并环戊烷类化合物；中间体A还可以与1,3-二苯基异苯并呋喃发生常规的[4+3]环加成反应,在不同膦配体络合的金催化剂或银催化剂的作用下可以实现exo或endo类型的环加成产物的选择性控制,合成多环化合物；另外,共轭烯炔酮1可以在铑的作用下形成呋喃并环铑中间体B’,该中间体可以在一氧化碳辅助下与炔烃发生高区域选择性的[3+2]环加成反应,生成官能团化的呋喃并环戊烯类化合物。第二类底物是邻炔基芳（烯）基肟类化合物及其衍生物。邻炔基芳（烯）基肟类化合物可以在Ph3PAuOTf催化下发生分子内的环化反应生成异喹啉氮氧化物；也可以在亲电试剂单质碘及碱的共同作用下生成碘代异喹啉氮氧化物。肟上的取代基可以控制底物的环化方式,如将肟上氧原子的取代基修饰为烯丙基（或烷基）和乙酰基时,在AgOTf的催化下可以分别高选择性地得到异喹啉和异喹啉酮。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第一节 金催化的环化反应概述
• 第二节 银催化的环化反应概述
• 第三节 铑催化的环化反应概述
• 第四节 参考文献
• 第二章 金催化的共轭烯炔酮与α,β不饱和亚胺的[4+3]环加成反应
• 第一节 引言
• 第二节 烯炔酮与α,β不饱和亚胺的[4+3]环加成反应研究
• 第三节 本章小结
• 第四节 实验部分
• 第五节 参考文献
• 第三章 金催化的共轭烯炔酮与3-苯乙烯基吲哚的[3+2]环加成反应
• 第一节 引言
• 第二节 烯炔酮与3-苯乙烯基吲哚的[3+2]环加成反应研究
• 第三节 本章小结
• 第四节 实验部分
• 第五节 参考文献
• 第四章 共轭烯炔酮与1,3-二苯基异苯并呋喃的[4+3]环加成反应
• 第一节 引言
• 第二节 共轭烯炔酮与1,3-二苯基异苯并呋喃的[4+3]环化反应研究
• 第三节 本章小结
• 第四节 实验部分
• 第五节 参考文献
• 第五章 铑催化的共轭烯炔酮与缺电子炔烃的[3+2]环加成反应
• 第一节 引言
• 第二节 铑催化的共轭烯炔酮与缺电子炔烃的[3+2]环加成反应研究
• 第三节 本章小结
• 第四节 实验部分
• 第五节 参考文献
• 第六章 邻炔基芳基肟及其衍生物的分子内环化反应
• 第一节 引言
• 第二节 金催化的邻炔基芳基肟的分子内环化反应研究
• 第三节 碘促进的邻炔基芳基肟的分子内亲电环化反应研究
• 第四节 银催化的邻炔基芳基肟衍生物的分子内选择性控制环化反应研究
• 第五节 本章小结
• 第六节 实验部分
• 第七节 参考文献
• 第七章 全文总结
• 博士期间已发表文章和待发表文章目录
• 致谢