過渡金屬催化氧化脫氫環(huán)化反應(yīng)研究.pdf

1、環(huán)狀化合物廣泛存在于各種天然產(chǎn)物和藥物分子結(jié)構(gòu)當(dāng)中。而在這些天然產(chǎn)物全合成和藥物研發(fā)過程中，構(gòu)建各種類型和尺寸大小的環(huán)結(jié)構(gòu)往往是極具挑戰(zhàn)性的步驟。近幾十年來，氧化脫氫環(huán)化反應(yīng)作為一種原子經(jīng)濟(jì)性的成環(huán)方法，倍受有機(jī)化學(xué)家們的關(guān)注。尤其是過渡金屬催化的氧化脫氫環(huán)化反應(yīng)，由于其具有原子和步驟經(jīng)濟(jì)性、氧化脫氫的高效性、溫和的反應(yīng)條件以及高反應(yīng)選擇性等優(yōu)點(diǎn)，在有機(jī)合成中表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。本論文主要從以下三個(gè)方面研究過渡金屬催化的氧化脫氫環(huán)化

2、反應(yīng)。
　　第一部分:鈀催化分子內(nèi)直接氧化胺化反應(yīng)研究。
　　根據(jù)Baldwin規(guī)則，由于分子軌道重疊角度不匹配，使得5-endo-trig類型的環(huán)化是禁阻的，因此通過這種直接的氧化胺化方式來構(gòu)建二氫吡咯結(jié)構(gòu)具有較大的挑戰(zhàn)性。在這部分研究工作中，我們?cè)跍睾偷姆磻?yīng)條件下實(shí)現(xiàn)了鈀催化分子內(nèi)烯烴雙鍵保留的胺化反應(yīng)。在鈀催化劑作用下，對(duì)甲苯磺?；Ｗo(hù)的胺和雙鍵直接氧化偶聯(lián)，可以以中等至較高的收率高效的得到一系列2，3-二氫吡咯衍生物

3、。在條件優(yōu)化過程中我們發(fā)現(xiàn)只有含有氯離子的鈀催化劑才能催化該反應(yīng)的進(jìn)行。在底物兼容性考察過程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)烯烴支鏈位置連有吸電子官能團(tuán)時(shí)，由于可以降低中間體的能量，大大促進(jìn)了5-endo類型的環(huán)化過程。通過KIE實(shí)驗(yàn)我們證實(shí)了該反應(yīng)的決速步不涉及C-H鍵的斷裂。
　　第二部分:銠催化分子內(nèi)烯烴氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)研究。
　　由于存在較多的副反應(yīng)和催化效率低下等問題，因此研究分子內(nèi)烯烴的氧化偶聯(lián)反應(yīng)具有較大的挑戰(zhàn)性。在這部分研究工

4、作中，我們采用稀釋的策略控制反應(yīng)的化學(xué)選擇性，通過引入離子性的大位阻陰離子添加劑來保持催化劑的活性和穩(wěn)定性，采用具有較強(qiáng)配位能力的酰胺基作為導(dǎo)向基、催化能力較強(qiáng)的Rh(Ⅲ)催化劑控制反應(yīng)的立體選擇性。該反應(yīng)具有非常好的化學(xué)和立體選擇性，具有較好的原子經(jīng)濟(jì)性和官能團(tuán)兼容性。同時(shí)我們也對(duì)大環(huán)雙烯片段的后期應(yīng)用轉(zhuǎn)化進(jìn)行了初步的探索。通過KIE實(shí)驗(yàn)我們證實(shí)了該反應(yīng)經(jīng)歷了C-H鍵活化的歷程。
　　第三部分:銅催化脫氫Diels-Alder反