α-亚氨氧杂酸类肟醚电化学合成芳杂环腈类化合物和苯乙烯基芳基硫醚的合成

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juhong0226
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
有机电化学合成是一种环境友好的合成技术,通过电子在电极上的转移来实现对物质的氧化或还原,因此可以减少或者避免氧化剂、还原剂的使用,从而减少废弃物和污染的产生。芳基腈类化合物,尤其是芳杂环腈类化合物,具有独特的药物以及生物活性,也可作为有机合成中的重要结构单元,使其具有广泛的价值。通过肟及其衍生物生成芳基腈类化合物是一类常见的方法,然而大多数转化过程需要碱、过渡金属等试剂的参与。因此,为芳杂环腈类化合物的合成发展一些条件温和、绿色环保且高效的新方法,仍然是一个值得研究的方向。另外,苯乙烯基芳基硫醚化合物是有机合成中的重要前体,并且具有特定的药物活性,可通过β-卤代苯乙烯与苯硫酚反应合成得到。我们在本文中对相关工作进行了综述,并提出了两个课题:(1)α-亚氨氧杂酸类肟醚电化学合成芳杂环腈类化合物;(2)β-溴苯乙烯与苯硫酚偶联生成苯乙烯基芳基硫醚化合物。在第二章首先简单地总结了α-亚氨氧杂酸类肟醚的特点及其研究状况,接着开展了α-亚氨氧杂酸类肟醚电化学合成芳杂环腈类化合物的研究。在单池反应瓶中,以四丁基醋酸铵(0.1 M)为电解质,甲醇/乙腈(4:1)为溶剂,网状玻璃态碳为阳极,铂片为阴极,在恒定电流的条件下,产物3-氰基吲哚的产率可达98%。吲哚类和芳环类的α-亚氨氧杂酸类肟醚均可参与反应获得中等到优良的收率,并且官能团兼容性较好。此外,以吲哚-3-甲醛为原料可实现“一锅法”克级反应合成3-氰基吲哚。最后,我们对反应机理进行了初步的研究,并且提出了一个可行的反应机理。在第三章首先介绍了利用β-卤代苯乙烯与苯硫酚作为原料偶联生成苯乙烯基芳基硫醚化合物的相关工作,接着开展了在室温大气环境下β-溴苯乙烯与苯硫酚合成苯乙烯基芳基硫醚化合物的研究,确定了以N-甲基吡咯烷酮/水(5:1)为混合溶剂的最佳条件,产率可达到96%。随后对苯硫酚类底物的适用性进行了初步的研究,后续我们将会对该反应的机理进行更深层次的探究。
其他文献
锂离子电池(LIB)是一种高效、便捷的储能设备,在电动汽车及电子产品领域得到广泛的应用。受限于其较低的理论比容量,传统的商业石墨负极无法满足高能量密度锂离子电池的需求。在众多的新型负极材料中,硅基负极材料具有理论容量高、工作电压平台低,以及储量丰富、环保等特点,逐渐成为下一代商业负极的主要选择。然而,硅负极存在本征电导率差和嵌锂体积膨胀大的问题,限制了其商业化应用。因此,本研究的目标是开发出低成本
学位
氧电化学涉及两类反应,一类是氧还原反应(ORR),另一类是氧析出反应(OER)。由于均涉及多步电子-质子耦合步骤,这两类反应的动力学十分滞缓。使用合适的催化剂,可有效降低电催化反应的活化能,提高反应动力学。但目前商业化的催化剂均以贵金属为主,价格高昂且稳定性不足,不利于相关器件的大规模推广。因此,如何在确保催化活性的前提下大幅度降低贵金属的用量或不使用贵金属材料是电化学能源领域的前沿科学问题。基于
学位
作为维持生命活动的生物大分子,蛋白质的异常表达常与疾病的发生有关,因此对蛋白质形状或结构的检测或表征具有重要的意义。其中,基于玻璃锥形纳米孔的纳米孔传感技术以其低成本、易于制备、力学性质稳定、高通量等优势,已被广泛地应用到单分子蛋白质的检测当中,获取如:蛋白质的尺寸大小、形状及构象变化等信息。在已有的纳米孔检测研究中,蛋白质通常被假定为球体,而蛋白质本身的非球形特征往往被忽略。但是,在实际应用中,
学位
氢能作为零排放、可再生的纯绿色能源,被誉为人类社会的终极能源,中国已将氢能作为战略能源。目前,以电解水制氢为主的“绿氢”技术被认为是未来制氢的重要发展方向,其中,开发可媲美甚至超越贵金属催化剂性能的非贵金属催化剂,是实现电解水大规模发展的必要之举。本文以Ni基电催化剂为切入点,利用新型超快速碳热冲击法制备出了一系列低成本、高性能的OER和HER电催化剂电极;考察研究了催化剂活性金属的电子结构与电催
学位
锂金属负极由于其极高的理论比容量,有望应用在高能量密度储能设备中。然而,锂负极与传统电解液会发生严重的副反应,导致锂枝晶、死锂的产生,进而使电池出现容量衰减快、循环寿命短等问题,且存在着较大的安全隐患。因此,迫切需要开发一种高效电解质体系。聚合物电解质因其优异的柔韧性以及与电极间良好的接触性,有望实现锂金属电池的实际应用。聚己内酯具有极低的玻璃化转变温度、优异的柔韧性、良好的电化学稳定性等优势,是
学位
燃料电池已被证明是一种极具应用价值的清洁能源设备,其中质子交换膜燃料电池备受关注,其阳极燃料通常为高纯氢气,然而氢气的储存和运输存在安全隐患且配套设施如加氢站的建设成本高昂。因此,近年来,甲醇等小分子燃料已引起越来越多的关注,如采用甲醇为燃料的直接甲醇燃料电池。由于直接甲醇燃料电池阴极氧还原反应(ORR)的动力学缓慢,使用价格昂贵、资源稀缺的贵金属铂作为催化剂,由此产生的高昂成本已成为制约燃料电池
学位
随着新能源发电技术的不断发展,超级电容器(Supercapacitors:SCs)在储能转换等领域发挥着越来越重要的作用。然而,SCs自身低能量密度的缺点被研究者们认为是推动其在储能系统中规模应用的主要挑战。为解决SCs的能量密度偏低的问题,新型电极材料及高性能电解液的研究逐渐成为该领域的热点。本论文从改进传统碳基材料的制备方法以改善材料的电化学性能以及研制新型电解液以扩宽其工作电压窗口两方面开展
学位
α,β-不饱和醛选择性加氢制取不饱和醇是工业上的一条重要途径。其生产的不饱和醇类产品被广泛应用于香精香料工业和医药工业。由于C=C键和C=O键的共轭体系,C=O键的选择性加氢非常困难。此外,α,β-不饱和醛易被氢化成饱和醇。因此,要找到一种只对C=O键进行氢化的催化剂是非常具有挑战性的。丙烯醛是最小的α,β-不饱和醛。没有C=C基团上的大取代基产生的空间约束,丙烯醛的选择性加氢相比于其他不饱和醛的
学位
可见光响应的有机光致变色材料在光致变色领域逐渐成为研究热点,是具有极大潜力的应用性有机功能材料。供体-受体斯坦豪斯加合物(Donor-Acceptor Stenhouse Adducts,DASAs)是近十年新兴的一类可见光激发的光致变色化合物。DASAs分子经过可见光激发,强烈着色的线性结构发生光化学反应转化为无色的环状结构,环状结构经加热或者暗条件等控制变回线性结构。由于在光激发下,化合物的物
学位
吡啶基团广泛存在于天然产物、医药分子中,还是不对称催化的手性配体骨架。因此引入吡啶基团在有机合成中具有重要的地位。近年来,利用氰基吡啶作为吡啶源构建吡啶衍生物成为该领域的研究热点之一。氰基吡啶经单电子还原后生成稳态自由基,利用自由基-自由基偶联的策略能高效地为有机分子引入吡啶基团。电化学合成利用电子这一清洁“试剂”代替传统有机合成中的氧化剂或者还原剂,可以在温和的反应条件下获得高反应活性的自由基。
学位