α-重氮羰基化合物在有機(jī)合成中的應(yīng)用.pdf

1、本論文主要研究了過(guò)渡金屬銅或銠配合物催化下Q一重氮羰基化合物與烯胺、亞胺的加成反應(yīng)，以及與醇和含氮化合物的插入反應(yīng)。 1、過(guò)渡金屬配合物催化Q．重氮乙酸乙酯(EDA)與烯胺的加成反應(yīng)。 α-重氮乙酸乙酯與烯胺的反應(yīng)并不產(chǎn)生預(yù)期的氨基環(huán)丙烷產(chǎn)物，而是以高的產(chǎn)率生成γ-酮酯(45％-76％)。詳細(xì)考察了反應(yīng)溶劑、催化劑、溫度及烯胺的結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)的影響，該反應(yīng)的最佳條件是重氮化合物與烯胺以1：1．5的比例，用六氟乙酰丙酮銅[Cu

2、(hfacac)2】為催化劑，在氟苯中回流。通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)程的跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的最初產(chǎn)物是取代的烯胺，該烯胺中間體在硅膠柱層析過(guò)程中發(fā)生水解，生成γ-酮酯為最終產(chǎn)物。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及重氮化合物與其他富電子烯烴化合物反應(yīng)機(jī)理的了解，我們認(rèn)為該反應(yīng)的機(jī)理是烯胺與金屬卡賓首先進(jìn)行親核加成，然后發(fā)生氫遷移，產(chǎn)生烯胺中間體，經(jīng)水解生成γ-酮酯。此外也嘗試了利用最初形成的烯胺中間體與一些親電試劑進(jìn)行串連反應(yīng)，但未能取得成功。 2、過(guò)渡金

3、屬配合物催化2．重氮．1,3．二羰基化合物與烯胺的加成反應(yīng)。 在六氟乙酰丙酮銅[cu(hfacac)2]的催化下2．重氮．1，3。二羰基化合物與烯胺發(fā)生了1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，生成二氫呋喃類(lèi)化合物。該反應(yīng)類(lèi)似于α-重氮環(huán)己二酮與醋酸乙烯酯、烷基乙烯醚或呋喃等的加成反應(yīng)。在研究的一系列2一重氮一1，3-二羰基化合物與烯胺的反應(yīng)中，只有Q．重氮乙酰乙酸甲酯與烯胺的反應(yīng)能以較高的產(chǎn)率獲得二氫呋喃衍生物(37％-63％)，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)

4、x一射線(xiàn)衍射分析確證。反應(yīng)的第一步是富電子烯胺對(duì)金屬卡賓的親核加成得中間體Ⅵ，隨后失去金屬催化劑并烯醇化形成兩性離子中間體VII，VII經(jīng)分子內(nèi)環(huán)化生成二氫呋喃。該產(chǎn)物在酸催化下能發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，產(chǎn)生B，3'-二酮酸酯。 3、過(guò)渡金屬配合物催化手性2．重氮·1，3-二羰基化合物與芳香亞胺的加成反應(yīng)。 通過(guò)手性醇與乙酰乙酸叔丁酯反應(yīng)，并經(jīng)重氮化后制得了5種手性α-重氮乙酰乙酸酯(5j-5n)，研究了醋酸銠催化下手性和非手性的

5、α-重氮-β羰基化合物(5a-5c，5f，5i-5n)與芳香亞胺的加成反應(yīng)，一步合成了吖啶類(lèi)化合物，結(jié)果顯示在Rh2(OAc)4的催化下，5a、5f．5f和5j能夠與芳香亞胺發(fā)生不對(duì)稱(chēng)加成反應(yīng)，以高度的化學(xué)產(chǎn)率獲得順式吖啶，此構(gòu)型由5露的NOESY確定，1HNMR譜還顯示12k含有兩種非對(duì)應(yīng)異構(gòu)體，它們的比例為3：1，其余只有一種非對(duì)映異構(gòu)體。而5m發(fā)生了分子內(nèi)的C-H插入反應(yīng)，其余則得到了復(fù)雜的混合物。研究表明在金屬催化劑作用下重氮化

6、合物與芳香亞胺的反應(yīng)性取決于重氮化合物的結(jié)構(gòu)。2一重氮一l，3一二羰基化合物與芳香亞胺的加成反應(yīng)機(jī)理是金屬配合物先與重氮化合物反應(yīng)，失去氮形成金屬卡賓，然后卡賓與芳香亞胺結(jié)合同時(shí)金屬配合物離去生成亞胺葉立德中間體，最后發(fā)生自身的環(huán)丙烷化獲得吖啶。 4、過(guò)渡金屬配合物催化2．重氮一1，3-二羰基化合物與X—H鍵的插入反應(yīng)。 研究了2．重氮．1，3．二羰基化合物與醇、酚、胺以及乙酰胺的插入反應(yīng)，考察了催化劑、溶劑及反應(yīng)溫度對(duì)

7、插入反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2一重氮一1，3-二羰基化合物與甲醇和乙酰胺在回流的苯或甲苯中用Rh2(0Ac)4為催化劑能獲得高產(chǎn)率的α-甲氧基酮酸酯和Q．乙酰氨基酮酸酯，而重氮乙酰乙酸乙酯與其它的醇和胺未能得到插入產(chǎn)物。并嘗試了用(S)．二苯基一(2．吡咯烷基)甲醇((S)一diphenyl(pyrrolidin-2-y1)methan01)催化硼烷對(duì)α-羥基酮酸酯和α-乙酰氨基酮酸酯的還原，希望實(shí)現(xiàn)α-啦手性中心的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分，但未