论文部分内容阅读
三氟甲磺酸稀土是最为常见的一类稀土盐,其拥有较强的Lewis酸性,在水相中也可以稳定存在并保持较好的催化活性,且可以回收使用多次而不降低催化活性,因此现在仍是化学工作者研究的热点。该催化剂可用于催化多种多组分反应或domino反应用以合成较为复杂的化合物,亦可与其它Lewis酸、Br(?)nsted酸等催化剂复合催化,达到多位点作用活化底物;此外,将催化剂与各种配体络合,可用于手性催化。本论文基于本组前期研究稀土催化剂的基础上,对以三氟甲磺酸稀土作为催化剂的有机反应进行了进一步的研究,取得了一定的成果。首先,本论文研究了在Yb(OTf)3催化下各种磺酰胺化合物和1,3-二羰基化合物的苄基化和烯丙基化反应,该反应中的-NHTs作为一个稳定且绿色的离去基,在稀土盐催化下成功地发生了C-N键断裂反应。一般有机反应中的C-N键的断裂与形成,其C-N键的断裂的文献报道较少,其原因在于胺基离去性较差。最近具有生物活性的各种新有机物数量急剧增长,使得对于胺基转换为其它官能团的研究显得极为迫切,本文将稀土盐催化剂应用于如上官能团转化反应是较为有益的尝试,该催化方法具有较好的底物适用性,反应条件温和,操作简单,催化剂易得,产率较高等诸多优点,其次,反应中-NHTs作为离去基,副产物只有TsNH2,不会对反应有更多的影响。本论文还对-NHTs作为离去基的反应进一步研究,尝试1,2-芳基迁移反应,遗憾的是并没有得到预期的结果。在深入研究中我们惊喜地发现使用N-Ts亚胺代替糠醛与二级胺可以生成4,5-二胺基环戊烯酮衍生物,此反应无需任何催化剂,产率可达65%。本论文首次报道了利用TsNH2勺离去特性,直接作为催化剂促进糠醛与二级胺的反应,得到高选择性的反式产物,产率高达86%,该反应不使用金属催化剂,反应温和,操作简便。在如上反应中,缩胺中间体中TsNH2勺离去是反应过程中最为重要的一步,该中间体被LC-MS所检测证实。更为重要的是,此研究给我们一个启示:利用TsNH2的离去特性,可将TsNH2直接作为催化剂或者添加剂辅助催化有机反应。此外,本论文对La(OTf)3催化1,4-杂环化合物的合成进行了深入研究,经过尝试得到了一种简单、方便实用的方法来合成顺式嵌有环戊酮结构的1,4-苯并恶嗪衍生物,反应以5mol%La(OTf)3作为催化剂,邻氨基酚与呋喃甲醇衍生物作为反应底物,经过Piancatelli/C-N coupling/Michael加成的domino反应过程,产率最高可达92%,且底物适用范围较宽。在此研究基础上,将该方法扩展到合成其它1,4-杂环化合物的反应中,亦成功合成了系列1,2,3,4-喹喔啉衍生物,实验证明,该方法有效简便,克服了传统方法中合成步骤冗长、操作困难等不足,易于构建具有生物活性和药物活性的杂环衍生物。再者,本论文对氨基酸衍生的配体配合稀土盐催化有机反应做了一定的探索,亦对1.5-氢迁移反应做了一些研究,取得一定的成果。