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近年来,亲核性叔膦促进的化学反应已引起了合成化学家们广泛的研究兴趣;有关叔膦促进的合成新方法得到了快速的发展,并很好的应用于复杂天然产物及药物活性分子的合成研究中。在叔膦的促进下,这些反应大都经历了这样一个过程:叔膦对亲电试剂(如缺电子联烯,活化烯等)的亲核进攻形成1,3-偶极子活性中间体,所形成的1,3-偶极子再与反应体系中的其它亲电试剂(如醛,亚胺,活化烯等)进行亲电加成从而完成相关的化学转化。本文主要从两方面来探讨叔膦促进下原位生成磷叶立德在有机化学反应中的应用。
一方面,我们从炔酯出发,在叔膦的参与下,通过与醛,酰氯的多组份串联反应以中等收率合成了多取代呋喃。该多组分反应是化学计量膦参与下通过原位生成磷叶立德的分子内Wittig反应来实现,为合成多取代呋喃衍生物提供了一种简单高效的新方法。我们对该反应展开了系统的研究,首先对反应条件进行了优化,包括溶剂,碱,膦试剂的筛选及反应物添加顺序和投料比的优化,最后确定了最佳反应条件。接着对该反应的底物适用范围进行了研究,发现该反应具有较宽的底物适用范围,对多种取代的醛,酰氯,炔酯都能适用。最后我们根据实验结果及相关的文献报道,提出了该反应的可能机理。
另一方面,本文实现了叔膦参与下,α位取代的联烯酸酯与醛的高度立体选择性烯化反应。2007年,Kwon等人报道了叔膦催化下α位取代的联烯酸脂与活化烯的[4+2]环加成反应,以较高的立体选择性合成了多取代环已烯衍生物;反应中叔膦对联烯酸酯的亲核进攻形成的中间体,通过H转移形成β’或γ碳负离子,再对活化烯的亲核加成是反应能顺利进行的关键所在,我们发现反应中形成的β’碳负离子可以共振为烯丙基磷叶立德。本文通过实验的手段,首次用醛捕获了该原位生成的磷叶立德中间体,实现了叔膦参与下,α位取代的联烯酸酯与醛的高度立体选择性烯化反应,为合成1,2,3,4-四取代的共轭二烯提供了一种简单高效的方法。本文对该反应进行了系统的研究,首先通过对该反应实验条件的优化,包括对反应膦试剂,溶剂,反应物浓度的筛选,发现该反应在PBu3参与下以及较稀的氯仿溶液中于室温下进行,拥有高度的化学选择性,并给出了较高的收率和立体选择性。在最优的条件下,对反应的底物适用范围研究表明该烯化反应具有宽阔的底物适用范围。最后本文对该反应提出了可能的机理,并根据实验结果,认为原位生成的磷叶立德中间体在该烯化反应中起着关键作用。