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钯催化烯基三元环化合物与缺电子烯烃的[3+2]环加成反应是一种构建多取代五元环化合物的重要方法,但所使用的缺电子烯烃大多为活性较高的双活化烯烃,其他种类的烯烃报道较少。本论文的研究工作主要集中于应用其他类型的缺电子烯烃参与反应以及扩宽该环加成反应的种类。 一、钯催化烯基环氧乙烷与β-取代的α,β-不饱和烯酮的不对称[3+2]环加成反应 钯催化烯基环氧乙烷与缺电子烯烃的不对称环加成反应的报道很少。通过对反应条件的考察,我们以Pd2(dba)3·CHCl3和(R)-BINAP为催化剂,1,4-二氧六环为溶剂,将反应温度控制在15℃,成功实现了烯基环氧乙烷与活性较弱的β-取代的α,β-不饱和烯酮的[3+2]环加成反应,以44-93%的产率、90∶10-99∶1的非对映选择性和>95%的对映选择性得到多种2,3,4-三取代的四氢呋喃产物。所得产物的易于转化成多种其它结构的化合物,显示了该方法的实用性。 二、钯催化烯基氮杂环丙烷与3-硝基吲哚的不对称[3+2]环加成反应 在反应中,3-硝基吲哚通常表现出与缺电子烯烃类似的反应活性。基于这一反应特性,我们以Walphos为反应配体,高立体选择性地实现了烯基氮杂环丙烷与3-硝基吲哚的不对称[3+2]环加成反应。在该反应中,反应温度和3-硝基吲哚氮原子上的保护基团对于反应的立体选择性有重要影响。所得产物易于转化成3a-氨基吡咯并吲哚啉,该化合物是多种具有生物活性的吲哚生物碱的重要骨架。 三、钯催化烯基苯并噁嗪酮与3-硝基吲哚的不对称[4+2]环加成反应 在第二部分[3+2]环加成工作中,3-硝基吲哚显示了较高的反应活性。作为工作的扩展,我们使用烯基苯并噁嗪酮替换烯基氮杂环丙烷,实现了其与3-硝基吲哚的[4+2]环加成反应。使用小组发展的SIOCPhox配体,以高收率、非常高的立体选择性得到四环骨架产物。 四、钯催化开链烯丙基底物与缺电子烯烃的[4+2]环加成反应 多取代的苯并二氢吡喃骨架存在于多种具有生物活性的天然产物和药物分子中,我们使用邻羟基取代的肉桂基烯丙基底物为反应底物,成功实现了其与双吸电子基团活化烯烃的不对称[4+2]环加成反应。通过反应条件的优化,以Pd2dba3·CHCl3和L38为催化剂,1,4-二氧六环为溶剂,将反应温度控制在15℃,以77-97%的产率、74∶26-97∶3的dr值及73-91%的ee值得到2,3,4-三取代苯并二氢吡喃产物。