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本论文主要围绕PPh3催化的贫电子端炔和亚胺之间的加成反应而展开,在研究过程中发现了两类新反应:氧化型aza-Baylis-Hillman反应和[2+2+2]环加成反应,并详细探索了这两类新反应的反应机理。
1.PPh3催化的丙炔酸酯与亚胺的氧化型aza-Baylis-Hillman反应
实现了丙炔酸酯与N-对甲苯磺酰基醛亚胺在PPh3催化下的加成反应,得到了aza-Baylis-Hillman反应氧化型加合产物。设计并完成了一系列氘代控制实验,提出了与氘代控制实验结果相符的可能的反应机理。更为重要的是我们检测并分离出了稳定的四价鳞两性离子反应中间体,并对此两性离子中间体进行了X-ray晶体结构表征。同时证明了此两性离子中间体上PPh3的离去为整个催化循环的决速步骤。
2.PPh3催化的贫电子端炔与亚胺的[2+2+2]与[4+2]环加成反应
实现了PPh3催化的2分子贫电子端炔与1分子N-对甲苯磺酰基醛亚胺之间的[2+2+2]环加成反应,为合成多取代二氢吡啶提供了有效途径。在氘代实验结果的基础上,提出了包含多次氢转移过程的催化机理。同时发现氮杂二烯在转化过程中扮演着重要作用。据此发展了PPh3催化的氮杂二烯和亚胺之间的[4+2]环加成反应。
3.L-proline催化的氧化型aza-Baylis-Hillman反应产物与醛的[4+2]环化反应
实现了脯氨酸催化的氧化型aza-Baylis-Hillman反应产物,即氮杂双烯,与脂肪醛之间的aza-Diels-Alder反应。产物经PCC氧化可以得到多取代2-吡啶酮,两步总产率达到80%。