可见光驱动的氰基环丁烷类化合物的合成方法研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gxlw360
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可见光具有绿色环保、可再生等特点,可见光诱导的化学反应为有机化学提供了一种清洁,廉价和绿色的转化途径,具有重要的研究意义。随着人们对有机光化学认识的不断提高,发现能量转移途径的光反应可以有效地将光能转化为化学能储存在有机分子中,相比于电子转移途径的光反应,它将会有更广泛的应用前景。环丁烷及其衍生物作为重要的有机化合物,广泛存在于具有生物活性的天然产物及药物分子中。此类结构还可以作为有机合成中间体,进一步应用于大环等其他常规方法不易合成的有机骨架合成中。可见光催化的[2+2]环加成反应是合成环丁烷结构的常用方法,尤其是能量转移途径的可见光催化[2+2]环加成反应在近些年来被有机合成工作者广泛研究和报道。另一方面,氰基环状化合物是复杂酰基、氨甲基化合物以及羧酸的重要合成前体,由于其独特的性质,在医药研发中同样具有不可替代的研究意义,但是关于氰基环丁烷类化合物的合成方法却不常见。本文介绍了一种可见光促进的分子间[2+2]环加成反应。在Ir(ppy)3作为光敏剂的作用下,利用二硫缩烯酮化合物与苯基丙烯腈高效合成了一系列氰基环丁烷类化合物。值得注意的是,此项工作中二硫缩烯酮化合物分子内的极化烯烃首次作为二碳合成子参与[2+2]环加成反应,高区域选择性地合成了以往合成方法难以实现的相邻季碳中心的氰基环丁烷化合物。此外,该反应还可以在相同条件下实现克级合成。在上述工作基础上,我们还进一步实现了氰基环丁烷类化合物的系列衍生化反应,利用简易途径即可将氰基环丁烷产物高效转化为酰胺化合物,充分说明该策略的高实用性。经过对此反应过程的详细机理研究及分析,推测此可见光催化的[2+2]环加成反应可能涉及能量转移途径,这是对于二硫缩烯酮化合物的可见光活化模式的重要发现。
其他文献
氟元素在药物结构中普遍存在,具有特殊的生物学效应。将氟原子及含氟基团引入药物分子中已成为现代医药行业提高药品质量、发现高效新药不可缺少的手段。研究表明β-氟胺结构具有重要的药理作用特性,相较于非氟取代的母体化合物,氟元素的引入使其生物活性、生物选择性及药代动力学性质发生改变,如分子构象得到控制、邻近官能团的p Ka得以调节、细胞膜通透性发生改变、母体化合物的代谢稳定性增强等。有鉴于此,发展高效合成
学位
电化学传感器是一门涉及物理、化学、材料科学、电子技术等诸多领域的交叉学科。该方法具有选择性好、灵敏度高、简便快捷、响应速度快等优点,已经被用于环境监测、医药检测等领域。但是,目前电化学传感方法依然存在一些问题,如对目标分子的选择性识别率低、灵敏度低等。而解决这些问题的核心是发展具有催化活性并高效稳定的电极材料。因此,研发制备新型的电极修饰材料十分有意义。目前,在改进电化学传感器性能的研究中,多元复
学位
与碳原子相比,硅原子具有较大的共价半径、更强的电正性以及较高的亲脂性等特性,故有机硅化合物展现出一些特殊的物理和化学性质,在合成化学、农业化学、材料科学和药物化学等领域应用广泛。然而,相对于发展相对成熟的基于各种C–C键和C–杂原子键成键方法相比,发展构建含硅化合物的方法仍然较少,直到近年来才逐渐引起人们的关注。另一方面,烯烃类化合物是石油化工的大宗产品,且可通过简单的化学转化获取,故直接向烯烃引
学位
碳点(carbon dots,CDs)是一种零维的碳纳米材料,通常为单分散的球形,粒径小于等于10 nm。作为碳基材料家族中一颗闪亮的新星,CDs以其独特的共轭结构和表面丰富的含氧含氮官能团,而呈现出优异的可调谐光致发光特性、较低的毒性、良好的生物相容性和化学稳定性及较高的电子迁移效率等,在分析检测、生物医学、光电器件、催化等领域有着广泛的应用。制备CDs的原料来源广泛,成本低廉,最近,以自然界广
学位
三氟甲基(CF3)是一类重要的有机基团,向有机分子中引入三氟甲基是调节生物活性分子性质的常用策略。含氮化合物广泛存在于天然产物以及人工合成的化合物中,可以预见,N-三氟甲基化合物在药物化学、材料科学等领域蕴藏着巨大的开发潜力,但其制备却是合成化学领域的挑战课题。在已知的N-CF3化合物的制备方法中,经由含氮化合物的N-三氟甲基化反应提供了一条直接、简便的途径。然而,N-三氟甲基化方法学研究的发展十
学位
有机小分子催化是继酶催化和金属催化后高效活化有机化学反应的一种蓬勃发展的催化手段,是有机合成化学的重要研究内容。其中以有机小分子胺为活化试剂的反应可通过形成亚胺正离子中间体,更为突出地为有机合成化学提供了新颖、高效的的活化手段,而成为近年来研究的焦点。萘胺衍生物是一类重要的芳香性化合物,在化工材料、药物开发等方面具有重要应用。文献调研表明,由非芳香性前体出发合成萘胺衍生物还未见报道,具有很高的挑战
学位
碳-碳键的有效形成是有机化学中最重要和最具挑战性的研究领域之一,C-C键偶联反应已成为构建C-C键的重要“工具”。近年来,作为对传统钯催化亲电试剂和亲核试剂之间偶联反应的有力补充,还原交叉偶联反应的发展引起了有机化学家的高度关注。在还原剂的参与下,两种稳定存在的亲电试剂发生交叉偶联反应,为高效构建C-C键提供了新视角。该类型反应中常常使用锰、锌、镁等金属单质作为还原剂,构建C(sp~3)-C(sp
学位
含有芳香环和芳香杂环的有机化合物与人们的生产生活息息相关,并且广泛存在于药物分子和天然产物中。对于吲哚衍生物而言,由于吲哚氮原子上的孤对电子参与形成芳香环,所以吲哚不是一个碱,性质也不同于简单的胺。正因为吲哚结构的特殊性,导致其反应位点丰富多样,所以化学家们一直致力于吲哚及其衍生物的合成及应用等方面的研究。烯烃与吲哚及其衍生物的氢芳化反应,主要包括吲哚及衍生物的Friedel-Crafts反应以及
学位
偕二氟烯烃是一类独特的结构基团,它在药物、材料等领域有着重要的应用。偕二氟烯烃作为一类重要的有机含氟化合物,在药物分子设计中可以将其看作醛或酮的生物电子等排体,能够提高目标分子的代谢稳定性和亲脂性,因而发展温和高效的偕二氟烯烃合成方法引起了许多化学家的关注。但现有的制备方法中,例如Wittig型反应和交叉偶联反应常用于碳原子取代的二氟烯烃合成。相比之下,具有结构多样性的杂原子取代的偕二氟烯烃的合成
学位
二氟烷基环丙烷作为有机氟化学中一类重要结构,存在于多种天然产物和药物分子中,因此开发二氟烷基环丙烷结构的合成策略在药物化学中具有重要研究意义。传统合成方法具有底物范围受限、产率低、非对映选择性或对映选择性较差等局限性。近年来,金属卡宾与烯烃的[2+1]环加成反应为合成手性氟烷基环丙烷骨架提供了有效途径。然而二氟烷基环丙烷的手性合成策略仍然鲜有报道,局限于二氟取代烯烃与金属卡宾的环化反应以及酶催化相
学位