DMAP衍生物的设计与合成探索

论文摘要

DMAP，即4-（N,N-二甲基）氨基吡啶，作为有机小分子催化剂的一种，自1969年被首次应用于催化酰化反应，表现出了极高的催化活性。目前，DMAP衍生物作为亲核催化剂已被广泛应用于各种酰基转移反应中，并成为该类反应的首选催化剂。基于中心手性，轴手性和面手性的DMAP衍生物相继被开发出来，该类化合物的合成一直是有机化学研究的前沿和热点。本论文简要介绍了吡啶的化学性质、各种类型的DMAP和苯并环辛四烯及其衍生物的合成进展。在此基础上，设计了具有鞍型结构的四联吡啶衍生物，利用逆合成分析对其进行切割得到一系列联吡啶和联苯构筑块，并对各构筑块的合成进行了讨论，在已得到的相应构筑块基础上，尝试合成四联吡啶。具体内容概括如下：（1）以3-羟基吡啶为原料，经硝化反应得到了2-硝基-3-羟基吡啶，该化合物经氯代并未得到2-硝基-3-氯吡啶。因此，构筑块2,2’-二氯-3,3’-联吡啶的合成未进行下去。（2）以2-氯-3-氨基吡啶为原料，经氨基保护，Ullmann偶联，脱保护以及Sandmeyer反应得到了构筑块2,2’-二溴-3,3’-联吡啶。四步反应的总收率为20%，该路线为八元环的构建奠定了实验基础。（3）以商品化的3-硝基-2,4-二羟基吡啶为原料，经选择性卤代得到4-氨基-3-硝基-2-卤代吡啶，然后依次经过Ullmann偶联和硝基还原得到2,2’-联吡啶衍生物。五步反应总收率在20%左右。初步尝试Sandmeyer反应，未能得到构筑块4,4’二氨基-3,3’-二溴--2,2’-联吡啶。（4）以3-硝基苯酚为原料，依次经过碘代、甲基化、Ullmann偶联、硝基还原及Sandmeyer反应得到2,2’-二甲氧基-6,6’-二碘联苯。五步反应，总收率为20%。在成功得到2,2’-二甲氧-6,6’-二碘联苯的基础上，用n-BuLi/CuCl2偶联，以28%的产率得到1,8,9,16-四甲氧基苯并环辛四烯。（5）以2,2’-二溴-3,3’-联吡啶为原料，初步尝试通过n-BuLi/CuCl2偶联构建四联吡啶衍生物，但未获得成功。在研究工作期间成功地合成了40个多取代吡啶和苯的衍生物，包括17个未知的吡啶衍生物，通过红外光谱、核磁共振谱和质谱对所得到的化合物结构进行了表征。虽未能得到四联吡啶终产物，但对其合成方法进行了系统地尝试，得到了一系列重要的联吡啶和联苯衍生物，为今后的工作奠定了基础。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 吡啶及其衍生物的性质
• 1.1.1 吡啶的结构特征
• 1.1.2 吡啶的化学性质
• 1.2 手性 DMAP 衍生物的研究进展
• 1.2.1 中心手性的 DMAP 衍生物
• 1.2.2 轴手性的 DMAP 衍生物
• 1.2.3 面手性的 DMAP 衍生物
• 1.3 苯并环辛四烯及其衍生物和类似物的研究进展
• 1.3.1. 苯并环辛四烯及其衍生物合成研究
• 1.3.2 含有芳杂环的环辛四烯的研究进展
• 1.4 选题依据和课题介绍
• 第二章 实验部分
• 2.1 试剂和药品
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 合成与表征
• 2.2.1 未知物 2,2’-二氯-3,3’-联吡啶 66 的合成
• 2.2.2 3,3’-二溴-2,2’-联吡啶的合成
• 2.2.3 未知物 4,4’-二氨基-3,3’-二溴-2,2’-联吡啶的合成尝试
• 2.2.4 2,2’-二氨基-6,6’-二甲氧基联苯
• 2.2.5 苯并环辛四烯及吡啶环辛四烯的合成尝试
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 构筑块66的合成
• 3.1.1 合成路线设计的文献依据
• 3.1.2 合成分析
• 3.2 构筑块67的合成
• 3.2.1 Ullmann 偶联反应
• 3.2.2 Sandmeyer 反应
• 3.3 构筑块 68 的合成
• 3.3.1 Ullmann方法合成89
• 3.3.2 重要中间体84的合成
• 3.3.3 吡啶上的硝基还原
• 3.3.4 68 的合成尝试
• 3.4 构筑块 69 的合成
• 3.5 65а 的合成尝试
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 I 化合物的表征情况一览表
• 附录 II 化合物的谱图数据
• 个人简历及硕士期间发表的论文