关键词： 正辛基甲基硫醚   硫叶立德   2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)-环氧乙烷  

摘要： [目的]研究一种合成2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)-环氧乙烷过程中替代二甲基硫醚的方法。[方法]用难挥发的甲基硫醚代替二甲基硫醚合成硫鎓盐,然后与1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-戊酮反应合成目标化合物,并对反应条件进行优化。[结果]用正辛基甲基硫醚合成2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)-环氧乙烷,收率达90.5%,操作过程气味小。[结论]用正辛基甲基硫醚替代二甲基硫醚进行硫叶立德反应,可以克服反应过程的恶臭气味,具有工业化应用前景。

关键词： 环氧化合物   制备工艺   硫叶立德   苯炔  

摘要： 在有机化学中，环氧化合物是一种应用极其广泛的合成中间体，其分子内环张力大，化学性质活泼，可以与多种亲核试剂反应。由于三元环氧化合物的化学多功能性和反应活性，在大宗商品的工业生产，以及许多反应中间体、精细化学品、药品合成中被公认为极其重要的合成子。另外，许多天然化合物中的环氧乙烷部分同样是其发挥生物活性的关键部位。鉴于环氧化物巨大的应用价值，科研工作者们对环氧化物的合成途径进行了不断摸索和研究。目前为止，我们可以通过多种途径合成环氧化物，如达尔森反应法、威廉姆森分子内合成法、烯烃-过氧化物氧化反应法等。近年来，在催化环氧化领域，科学家们已经取得了极大的进步，新型催化剂和环氧化反应正在进一步研究当中。硫叶立德作为亲核试剂与羰基化合物反应合成环氧化物的方法是一种绿色温和的合成方法，与传统的合成途径相比，硫叶立德与羰基化合物反应生成环氧化物的反应具有操作更加简单，副反应比较少，反应原料易得等优点。本文主要介绍了利用苯炔激发的硫叶立德对含羰基的化合物进行亲核进攻以制备环氧化合物。\n 硫叶立德是一类重要的活性反应中间体，在有机合成领域中应用广泛。自从1930年被发现以来，硫叶立德参与了许多环氧化反应，例如醛酮化合物的环氧化反应、亚胺的氮杂环丙烷化反应，以及烯烃的环丙烷化反应。目前硫叶立德的合成方法有许多，但是存在反应条件苛刻等缺点，在制备上仍有一定局限性。我们课题组在探究苯炔对亚砜中氧-硫键的插入反应过程中，在温和绿色的条件下实现了碳-硫键和碳-碳键的形成。首先，本文对芳炔与硫-氧键之间的插入反应机理进行了探究，即通过苯炔前体邻-三甲硅基苯酚三氟甲磺酸酯在CsF催化下形成活性苯炔，利用亚砜捕获此活性中间体原位形成硫叶立德，与此同时硫叶立德又被N-甲基靛红截获，以较高的收率得到相应的螺-氧化吲哚环氧乙烷类化合物。整个过程中存在两次活性中间的的捕捉过程，操作简单，条件温和，收率理想，同时构建了碳-碳键，碳-氧键。研究结果表明，在反应中确实产生了硫叶立德。随后，我们探究了硫叶立德的应用范围，得到了各种环氧化合物。\n 本研究是利用苯炔激发的硫叶立德对羰基化合物进行环氧化，这种用以合成环氧化合物的一锅反应在化学合成领域有着重要的研究价值。

关键词： 杂环化合物   烯胺酮   α-(芳基腙)酮   硫叶立德   成环反应  

摘要： 硫叶立德是一类特殊的偶极分子，它们作为反应试剂或活性中间体广泛应用于有机合成中。近年来，科研工作者合成了系列硫叶立德并用于天然产物和药物的全合成。研究中还发现，硫叶立德可以参与到不同种类的杂环化合物的构建中，在杂环化合物合成方法学方面具有良好的应用前景。\n 我们课题组多年来一直从事杂环化合物合成方法学的研究，从β-羰基酰胺类化合物出发，设计合成了烯胺酮、不饱和酰胺和乙酰环丙酰胺等多种反应前体，尤其是利用该类反应前体具有多官能团化的结构特点，发展了系列嘧啶酮、吡啶酮、喹啉等杂环化合物的合成方法。\n 本论文在课题组前期研究工作的基础上，从分子设计角度出发合成了烯胺酮和腙酮两类具有多官能团的反应前体，并探讨其与硫叶立德的反应，建立了合成杂环化合物的新方法。论文工作主要包括以下两部分:\n 1.从多官能团化的烯胺酮出发，基于氰甲基硫叶立德建立了一种简便有效的[4+2]环化反应合成吡啶酮类化合物的新方法，并提出了该反应经亲核取代反应、分子内环化反应及脱硫甲基反应的可能机理。进而该反应拓展到烯胺酮与二甲亚砜亚甲基叶立德的[4+1]环化反应，提供了一种呋喃类化合物的合成新方法。\n 2.设计合成了一系列易于制备的α-(芳基腙)酮类化合物，探讨了其与二甲亚砜亚甲基叶立德的[4+1]环化反应，发展了一种合成二氢吡唑和吡唑类化合物的新方法。该方法具有普适性。结合实验和文献我们提出了该反应经Corey-Chaykovsky反应、分子内亲核取代反应及脱水反应的可能机理。

关键词： 硫叶立德   二甲基硫醚   替代物   戊唑醇   合成  

摘要： 硫叶立德是一种重要的环化试剂,在有机合成中占有重要的地位,比如在三唑类农药中,戊唑醇、粉唑醇、己唑醇、种菌唑、叶菌唑、丙硫菌唑、环丙菌唑、硅氟唑、灭菌唑等杀菌剂的合成中都需要用到硫叶立德。目前在工业生产中,普遍使用二甲基硫醚作为合成硫叶立德的原料,二甲硫醚是一种恶臭、沸点低、易挥发、饱和蒸汽压高的有毒物质,环境影响巨大,迫切需要寻找一种无臭、高沸点、不易挥发、低蒸汽压的硫醚来作为合成硫叶立德的原料,以从源头消除生产过程中的恶臭气味。本文选择一些难挥发的甲基硫醚替代二甲基硫醚来合成硫叶立德,然后用于3-戊酮的环化反应,通过筛选发现正辛基甲基硫醚对3-戊酮的环反应效果较好,经优化,产物2-乙基-1,2-环丁烷的收率达到92.5%。进一步将其应用到其他醛(酮)的环化反应中,产物收率都达到60%以上,表明正辛基甲基硫醚是一种普适性好、适用范围广的硫醚,是一种良好的二甲基硫醚替代物。在此基础上,将正辛基甲基硫醚应用到杀菌剂戊唑醇的中间体2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)-环氧乙烷合成中。正辛基甲基硫醚先与硫酸二甲酯反应生成硫鎓盐,然后与1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-戊酮反应生成2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)-环氧乙烷,经优化,收率达到90.5%。该方法操作过程气味很小。综上所述,用正辛基甲硫醚替代二甲基硫醚进行硫叶立德反应,可以消除反应过程的恶臭气味,具有工业化应用前景。

关键词： 可见光活化   吲哚   能量传递   C-H官能化   叠氮化合物   串联反应   重氮化合物   空气氧化   硫叶立德  

摘要： 随着当今世界对新能源的不断追求,可见光的利用已经越来越受到社会上各行各业的广泛关注。而在化学合成领域,随着催化化学的深入发展,可见光催化正以蓬勃发展的态势引起了合成化学家的密切关注。国内外很多小组都在可见光催化方面作出了杰出的贡献,可见光催化逐渐成为了合成化学家的研究工具,在各种各样的合成转化之中起到了举足轻重的作用。本论文主要立足于可见光催化的最新研究进展,并围绕可见光诱导的吲哚衍生物的光催化合成展开研究。首先,基于叠氮化合物在光照下容易形成乃春中间体这一性质,我们设计并合成了苯乙烯基叠氮类化合物。利用可见光诱导的能量传递策略,在非常温和的条件下仅仅只用0.5 mo1%的Ru（bpy）3Cl2.6H2O作为光催化剂便完成了苯乙烯基叠氮类化合物的分子内关环C-H官能化反应。我们所设计的反应操作简单,且有比较广的底物适用范围。并以高达99%的分离收率得到了一系列2-取代吲哚类化合物。该反应还可以扩大到克级规模,同时在以太阳光作为光源时反应的效率没有受到明显影响。我们还基于循环伏安以及控制实验提出了可能的反应机理。其次,基于光诱导的能量传递策略,我们还设计了一类重氮类化合物,并且利用能量传递过程实现了这类化合物的关环C-H官能化反应合成了一系列3-酯基氧化吲哚衍生物,然后在相同的催化剂催化作用下发展了一锅串联的光催化空气氧化反应,构建了一系列3-取代氧化吲哚衍生物。该串联反应通过能量传递和单电子传递两个独立的反应过程分别进行,并且在温和的反应条件下以高达86%的收率合成了一系列具有潜在生物活性的3-酯基-3-羟基-2-氧化吲哚衍生物。我们同时还通过循环伏安数据,理论计算和控制实验分别研究了该串联反应中两个催化过程的机理,最后推测了反应可能经历的历程。最后,基于之前可见光催化合成吲哚衍生物方面的工作,以及我们小组之前在硫叶立德方面的研究基础,我们设计并合成了一类含有双吸电子基的稳定硫叶立德,并且研究了这些底物在光催化条件下的合成转化。这也是首例关于这类硫叶立德在非常温和的反应条件下利用可见光催化策略的合成转化。反应成功的关键在于硫叶立德与光催化剂之间发生的单电子传递,而我们利用循环伏安测定底物的氧化还原电位数据与光催化剂的数据对比,结果显示这一过程是热力学允许的。最终,我们利用这一策略以较广的底物适用范围以高达82%收率高效合成了一类具有潜在生物活性的氧化吲哚衍生物。

关键词： 联烯酯   叔胺(膦)   环化反应   硫叶立德   香豆素  

摘要： 杂环化合物在整个化学领域有着不可替代的地位,其数目已经占据已知有机化合物的一半以上。尤其是在天然产物中,由于其良好的生物活性,杂环化合物已经成为农药、医药等领域的重要组成部分。不仅如此,在材料化学、高分子化学等方面也都能找到杂环化合物的身影。与此同时,在有机化学中杂环化合物也广泛受到有机合成化学工作者的青睐,鉴于杂环化合物结构的多样性,广泛用于有机合成中间体以及有机催化剂、金属催化中心配体等等。伴随杂环化合物的深入研究,其合成方法也得到了长足的发展。本文以联烯类化合物和稳定硫叶立德为底物,合成得到了三种不同结构类型的杂环化合物。首先,鉴于联烯类化合物结构特性和反应多样性,尝试采用叔膦(叔胺)活化联烯酸酯与不饱和羰基化合物进行杂Diels-Alder反应。通常,联烯酸酯经叔膦(叔胺)活化,会有多个反应位点,可同时作为C2、C3合成子参与反应,作为C2合成子参与反应时又会有α、β或者β、γ位参与反应这样的区域选择性。本文选用1,4-烯二酮作为底物很幸运得到了结构单一的杂D-A环化反应产物—吡喃类化合物。其次,我们发展了稳定硫叶立德与香豆素亚胺衍生物的[4+1]环化反应。此方法具有反应时间短,操作简单条件温和等优点,利用此策略可以高效构建一系列吡咯并[3,4-c]香豆素类化合物。实验中发现,通过控制碱的用量,利用硫叶立德的前体硫盐同样可以一锅法达到理想的效果,优化了反应条件,简化了合成步骤。同时,基于以上工作,我们利用3-酰基香豆素衍生物作底物,得到了类环丙烷并香豆素化合物。实验过程中同样可以利用硫叶立德前体硫盐直接一锅法得到目标化合物。

关键词： 叶立德   三元环   不对称反应   手性  

摘要： 通过论述近年来手性硫叶立德在不对称环丙烷、环氧丙烷、氮杂环丙烷等三元化合物合成中的研究进展,提动了今后手性三元环不对称合成领域的研究方向。

关键词： 杂环化合物   串联反应   硫叶立德   2-取代吲哚化合物   2-取代吲哚啉   2-取代苯并二氢呋喃   可见光催化   C(sp2)-H官能化  

摘要： 杂环是极其重要的化合物,占已知的有机化合物的一半以上。杂环化合物通常被认为是天然产物、农用化学品以及各种具有治疗作用的药理试剂的重要组成部分,显示出良好的生物活性。一些杂环化合物在材料科学、超分子,聚合物化学和有机传感器等方面有着重要的应用。杂环化合物一直广受化学家们的青睐,由于他们在有机合成中广泛的用途,比如可以作为有机合成中间体,合成中的保护基,手性辅剂,有机催化剂,不对称金属催化的配体。因此,发展高效绿色的策略合成杂环化合物已经受到了相当大的关注。本文基于硫叶立德的性质和光催化策略在串联反应中的应用,高效构建了4个杂环化合物,详细内容如下：首先,我们发展了稳定硫叶立德与N-2’-氯甲基苯基-4-甲基苯磺酰胺的[4+1]环化/E1cb消除的串联反应。该反应具有操作简便,条件温和等优点。通过该策略,人们可以直接快速地合成一系列结构多样的吲哚化合物。更重要的是,硫叶立德前体-硫盐也能适用于该一锅反应中,从而简化了合成步骤,更加符合绿色化学的特点,具有广阔的应用前景。其次,基于上述工作,通过对反应过程的分析控制反应中碱的当量,成功的实现了硫叶立德与N-2’-氯甲基苯基-4-甲基苯磺酰胺的[4+1]串联环化反应来合成2-取代吲哚啉化合物,并使用(R)-BINO L衍生的手性硫醚引入到叶立德中作为反应的手性控制单元,实现了其不对称合成,产物对映体比例高达95.5：4.5。在反应完成之后,手性硫醚可以定量回收并重复使用。最后,我们通过单晶衍射确定了产物的绝对构型,并提出了反应可能的立体化学形成过程。此外,我们将上述[4+1]串联反应策略应用到了2-取代苯并二氢呋喃的合成。通过多氢键活化的方式,我们实现了稳定硫叶立德与原位产生的邻醌甲基化物的催化不对称反应,高效构建了一系列手性2-取代苯并二氢呋喃化合物,产率高达98%,对映选择性高达78%。最后,基于我们前期在有机催化的硫叶立德反应方面的工作,我们提出了反应过程中可能的活化模式。最后,我们还通过光催化策略实现了吲哚和四溴化碳在甲醇中的串联反应。该串联反应经过C(sp2)-H官能化和醇解的反应过程,为吲哚-2-甲酯或吲哚-3-甲酯的高效构建提供了一条有利的途径。在温和的反应条件下,无需预先引入保护基或者导向基团只需一步操作,便可以以较好的收率得到产物。通过吸收光谱的测定,荧光淬灭实验,开关灯间歇性实验等对反应机理进行了较为详细的研究。

关键词： 有机亲核催化   [4+2]环化反应   手性三级胺催化   联烯酮   4H-吡喃   硫叶立德   螺环丙烷  

摘要： 手性三级胺催化的联烯酮与缺电子烯烃的[4+2]环化反应,具有快速、高效、操作简单和环境友好的特点,是合成多取代的手性吡喃环衍生物的重要方法之一。手性三级胺催化剂可以由天然氨基酸和金鸡纳碱简便合成,这类催化剂价格低廉,对水和空气稳定,而且具有手性多样性。本论文基于三级胺亲核催化,探索了多官能团吡喃衍生物的不对称合成,主要包括以下三个部分：第一章：本章对有机亲核催化反应的研究进展进行了综述,主要总结了有机膦和有机胺亲核催化剂催化下联烯酸酯参与的反应。第二章：本章首先对三级胺催化联烯酸酯合成吡喃环衍生物的最新进展和联烯酮在亲核催化反应的研究进行了综述。然后详细介绍了金鸡纳碱衍生的手性三级胺催化剂催化联烯酮与β,γ-不饱和α-羰基丁内酰胺合成手性4H-吡喃衍生物的研究工作。以苯甲酰化的奎宁丁催化剂催化这一反应,可以实现4H-吡喃衍生物的高立体选择性合成。第三章：本章首先综述了环丙烷化合物合成的一般方法和过去几年硫叶立德在有机合成中的应用。然后详细介绍了以锍盐与β,γ-不饱和α-羰基丁内酰胺在温和的条件下合成5-氮杂螺[2,4]庚烷衍生物的研究。这一反应的底物适用范围广,并且有着很好的产率和立体选择性,为合成螺环丙烷类化合物提供了一种快速简洁的方法。

关键词： Domino反应   巴豆酸酯硫叶立德   苯环化   C3合成子   活泼双烯   有机合成  

摘要： Domino反应是现代有机合成的研究热点，它具有简洁，高效，经济等优点，这些优势已被广泛的应用于药物分子以及天然产物的合成之中。硫叶立德参与的Domino反应可以构筑多种类骨架化合物以及具有生物活性和药用价值化合物。尽管硫叶立德参与的Domino反应优点明显，引起化学家的极大关注，然而硫叶立德主要是作为一碳合成子参与到反应之中，作为二碳三碳合成子应用于Domino反应的研究并不多。所以研究硫叶立德作为多碳合成子参与的新的Domino反应具有重要应用价值和理论意义。\n 本论文第一部分首先详细综述了硫叶立德分别作为C1和C2以及C3合成子参与的Domino反应。在此基础上，我们选择由巴豆酸衍生的硫叶立德和活泼双烯的Domino反应作为研究内容，设计发展了巴豆酸酯硫叶立德作为C3合成子参与的新的Domino反应。\n 在第二部分，我们研究了巴豆酸衍生的硫叶立德和α、β-不饱和羰基化合物的Domino苯环化反应。经过仔细的条件筛选，我们发展了一种新的合成联苯类化合物的方法。该方法与常用的过渡金属催化的联苯类化合物的合成方法相比，具有条件温和，操作简便，底物范围广泛，介质为绿色的醇溶剂，此外该方法还可以避免使用贵金属，克服在合成中重金属残留不易除去的缺点。此外，通过调控合适的反应底物，该方法也可以用于合成过渡金属催化的Heck反应和Sonogashira反应类型的产物。这一反应可以放大量到克级规模，说明该反应可以用于大量制备联苯类化合物。我们还研究了产物的转化，由于该Domino苯环化反应生成的产物保留了原有苯环上的卤素取代基，因此，该苯环化策略可以和过渡金属催化的偶联反应相结来合成复杂的多苯环类化合物。该硫叶立德参与的Domino苯环化策略为构筑新的多联苯类化合物提供了高效平台，该反应为构筑多取代的多芳环类化合物提供了有效的合成方法，还成功实现了巴豆酸酯硫叶立德作为三碳合成子用于Domino反应，对设计新的叶立德作为C3合成子参与的Domino反应具有重要意义。\n 在第三部分，我们研究了巴豆酸酯类硫叶立德和双砜基取代的活泼烯烃的Domino反应。通过溶剂调控，选用甲醇作为溶剂，实现了单一合成多取代的双环[4.1.0]庚烯类产物的合成;选用氯仿作为溶剂，实现了高非对映选择性合成环戊烯类产物的。这一反应条件温和无需过渡金属催化，反应速度快，操作简单，后处理方便。该Domino策略为双环[4.1.0]庚烯类化合物的合成提供了一种方便有效的合成策略。