多取代嘧啶及N功能化喹唑啉酮衍生物的合成

论文摘要

1893年，意大利化学家Biginelli首次报道在浓盐酸催化下，利用乙酰乙酸乙酯、尿素和苯甲醛三组分“一锅法”合成了3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮衍生物，该反应被称为Biginelli反应。20世纪80年代，Biginelli反应逐渐引起了人们的重视，以芳香醛、β-酮酸酯和尿（硫）脲为代表的三种反应原料都有了很大范围的扩展，得到大量多功能化的嘧啶（硫）酮。本论文综述了类Biginelli化合物的衍生化反应研究新进展，探索出了三种由喹唑啉酮及3,4-二氢嘧啶-2-硫酮化合物合成N3及C2位取代嘧啶衍生物的新方法。主要研究内容和结果如下：1.在PEG-400中，利用Cs2CO3作碱，I2做氧化剂，实现了嘧啶硫酮芳构化合成了多取代嘧啶衍生物以及其与二级胺的偶联反应。在环境友好的PEG-400替代了对环境有害的有机溶，实现了有机化学反应绿色化。我们可以控制该反应在室温下得到C-S-N的化学键，而在140oC时，直接得到C-N交叉偶联的产物。典型部分化合物的结构经过X-ray、1H NMR、13C NMR检测得到确认。2.以三甲基氯硅烷为催化剂，喹唑啉酮、多聚甲醛与各种亲核试剂（如醇，吗啉，叠氮，羧酸，苯酚）一锅法两步反应，高产率，高选择性的合成了新型的N3位功能化的喹唑啉酮类衍生物，产物只有N3位功能化的喹唑啉酮，而没有得到N1位功能化的产物。3. KF/A12O3催化下α,β-不饱和羰基化合物与喹唑啉酮的Michael加成反应。不仅得到了N3位取代的产物而且有N1位取代的产物。可能是因为在喹唑啉酮N3位的电子云密度较大，更容易形成带负电性的N，所以主要以N3位反应为主，但当C4苯环2位有较大取代基时，由于其空间位阻大，α,β-不饱和羰基化合物不能与3位N发生反应才取代在N1位，典型部分化合物的结构用X-ray、1HNMR、13C NMR检测进行了确认。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 Biginelli 化合物的衍生化反应研究新进展
• 1.1 引言
• 1.2 嘧啶类化合物 N 原子衍生化反应
• 1.3 嘧啶类化合物 C2 位衍生化反应
• 1.4 嘧啶类化合物的氧化反应
• 1.5 嘧啶类化合物 C5 位衍生化反应
• 1.6 嘧啶类化合物 C6 位衍生化反应
• 1.7 嘧啶类化合物环化反应
• 参考文献
• 第二章 碘催化嘧啶硫酮 C2 位功能化衍生物的合成
• 2.1 前言
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 反应条件的探索
• 2.2.2 反应机理讨论
• 2.2.3 典型产物的 X 单晶衍射实验
• 2.2.4 双分子嘧啶硫酮环化反应
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2CO₃/I₂体系中合成嘧啶衍生物'>2.3.2 PEG-400/ Cs₂CO₃/I₂体系中合成嘧啶衍生物
• 2.3.3 二氢嘧啶-2-酮衍生物的芳构化、C2 位亲和取代反应的实验
• 2.3.4 两份 3,4-二氢嘧啶-2-酮环化反应的实验
• 2.4 本章小结
• 化合物结构与表征
• 参考文献
• 附图
• 第三章 三甲基氯硅烷催化下一锅法合成 N3 位取代的喹唑啉酮衍生物
• 3.1 前言
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 反应条件的探索
• 3.2.2 产物结构的确定
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 仪器与试剂
• 3.3.2 喹唑啉（硫）酮与各种亲核试剂反应的典型实验
• 3.4 本章小结
• 化合物的结构与表征
• 参考文献
• 附图
• 2O₃催化下喹唑啉酮与α, β-不饱和羰基化合物的 Michael 加成反应'>第四章 KF/Al₂O₃催化下喹唑啉酮与α, β-不饱和羰基化合物的 Michael 加成反应
• 4.1 前言
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 反应条件的探索
• 4.2.2 产物结构的确定
• 4.2.3 反应机理讨论
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 仪器与试剂
• 4.3.2 催化剂 KF/Al2O3的制备
• 4.4 本章小结
• 化合物的结构与表征
• 参考文献
• 附图
• 硕士期间发表的专业论文
• 致谢