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Domino反应具有简洁,经济,高效等特点,这些优势突出的体现在其应用于天然产物以及一些药物分子的合成过程中。因此,研究新的Domino反应具有重要意义,有机催化的新的Domino反应的研究成为近年有机合成的热点。
有机催化剂相较于过渡金属催化剂具有环境友好、稳定、催化剂易制备、价格便宜、无重金属污染的优点。与酶催化反应相比,有机催化剂又克服了酶催化剂催化的反应底物有限、热力学不稳定等缺点,所以有机催化的研究受到人们的广泛重视。目前,有机催化剂的种类主要有:有机膦类、有机胺类、氮杂卡宾(NHC)类、有机Bronsted酸类等。
近年来有机膦作为亲核催化剂在有机合成中受到广泛关注,它可以用于活泼烯烃的RC反应,MBH反应,Michael加成反应,以及联烯等的环加成反应。并且有机膦催化剂也可以催化活泼炔烃的异构化反应、α位和γ位加成反应、Michael加成反应,以及活泼炔烃作为C1、C2或是C3合成子用于环加成反应。然而相对于对活泼烯烃反应的研究,有机膦催化的活泼炔烃的反应的研究不多,因此继续研究有机膦催化的基于活泼炔酮的新反应具有重要的意义。
我们课题组近年主要从事有机膦小分子催化的Domino反应研究,基于活泼炔酮的广泛反应性,将其基元反应用于新的Domino反应过程,具有重要的合成意义。本论文将主要研究有机膦小分子催化的基于活泼炔烃的的Domino反应。
第一部分,我们将对有机小分子催化剂催化的活泼炔烃反应的研究现状及进展进行详细的综述。
第二部分,我们将以炔酮作为一类新三碳合成子,研究它在有机膦小分子催化下与β,γ-不饱和-α-酮酸酯发生新的Domino反应,通过分子间环化合成了一系列的多取代的呋喃酮化合物。该反应构筑了两个新的化学键,反应底物易得,为含有呋喃酮骨架的天然产物的全合成提供了一条简洁的合成新方法。
第三部分,我们研究了在有机膦小分子催化下炔酮与不同取代的靛红的分子间Domino反应,合成一系列多官能团取代的螺环羟吲哚化合物。在此反应中,炔酮仍然做为一类新三碳合成子,此反应具有原子经济性良好,原料价格低廉,条件温和,产率高且立体选择性好等优点,从而为这类化合物的合成提供了一种方便有效的途径。