28962.過(guò)渡金屬催化的對(duì)甲酚類化合物綠色氧化反應(yīng)和類利莫那班中間體綠色合成的方法學(xué)研究

1、分類號(hào)：062545062621密級(jí)：UDC：華東理工大學(xué)學(xué)位論文過(guò)渡金屬催化的對(duì)甲酚類化合物綠色氧化反應(yīng)和類利莫那班中間體綠色合成的方法學(xué)研究江健安指導(dǎo)教師姓名：冀亞飛教授華東理工大學(xué)藥學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)名稱：制煎王猩皇墊查論文定稿日期：2014—49論文答辯日期：2014—5—17學(xué)位授予單位：華東理工大學(xué)學(xué)位授予日期：知l中；聲答辯委員會(huì)主席：陳志文教授評(píng)閱人：朱敦如教授史達(dá)清教授張培成教授魏賢勇教授虞心紅教授華東理工大學(xué)

2、博士學(xué)位論文第1頁(yè)過(guò)渡金屬催化的對(duì)甲酚類化合物綠色氧化反應(yīng)和類利莫那班中間體綠色合成的方法學(xué)研究摘要選擇性的C—H鍵活化／氧化官能化策略是最經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔和高效的合成途徑之一，能夠不經(jīng)預(yù)官能化直接將C—H鍵轉(zhuǎn)化為各種各樣的含氧官能團(tuán)，在天然產(chǎn)物和藥物的合成上具有重要價(jià)值和廣泛的應(yīng)用。這種官能化策略常常可以簡(jiǎn)化反應(yīng)原料，縮短反應(yīng)流程，制備常規(guī)方法難以得到的產(chǎn)物，近年來(lái)已經(jīng)引起化學(xué)家們的廣泛關(guān)注。迄今為止，已有上千種過(guò)渡金屬催化體系用于c—H鍵

3、的直接氧化官能化反應(yīng)，但能成功應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的例子卻寥寥無(wú)幾。此外，制藥工業(yè)特別是化學(xué)制藥工業(yè)在為人類創(chuàng)造福利的同時(shí)，也不可避免地對(duì)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。所以，設(shè)計(jì)和發(fā)展準(zhǔn)自然的過(guò)渡金屬催化體系實(shí)現(xiàn)c—H鍵的直接氧化官能化，將綠色和可持續(xù)化學(xué)應(yīng)用于藥物和藥物中間體的合成，對(duì)現(xiàn)有合成方法進(jìn)行工藝優(yōu)化和改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出綠色和可持續(xù)的合成方法學(xué)都具有重要的學(xué)術(shù)和現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本博士論文主要做了以下幾方面的工作：第一，傳

4、統(tǒng)的催化體系以過(guò)渡金屬一配體配位的復(fù)雜催化劑為基礎(chǔ)，且常常要求其他添加劑，顯著地增加了實(shí)際應(yīng)用的生產(chǎn)成本，本文提出了以無(wú)配體、無(wú)添加劑的綠色過(guò)渡金屬催化劑為基礎(chǔ)的準(zhǔn)自然的催化氧化體系理念。基j二這種想法，我們?cè)跓o(wú)配體無(wú)添加劑條件F以環(huán)境空氣為最終氧化劑，廉價(jià)的醋酸銅為催化劑，實(shí)王見(jiàn)了受阻的對(duì)位羥基導(dǎo)向的富電子對(duì)甲酚、對(duì)烷基酚、對(duì)羥基芐醇和對(duì)羥基芐醚類化合物芐位C—H鍵的直接氧化官能化形成相應(yīng)的羰基化合物，獲得了較高的反應(yīng)效率和選擇性。此

5、外，詳細(xì)的機(jī)理研究表明該類反應(yīng)經(jīng)歷一個(gè)兩階段的自由基反應(yīng)過(guò)程。第二，由于傳統(tǒng)催化體系和醋酸銅體系對(duì)含吸電子取代基的對(duì)甲酚類化合物的氧化反應(yīng)都表現(xiàn)出低的催化活性，本文詳細(xì)地研究了無(wú)配體的四水醋酸鈷／氫氧化鈉／氧氣的反應(yīng)體系用于含吸電子取代基對(duì)甲酚類化合物的氧化反應(yīng)。研究結(jié)果表明這種強(qiáng)化的催化氧化體系廣泛適用子各類對(duì)甲酚底物，包括含吸電子取代基和／或供電子取代基的受阻和非受阻對(duì)甲酚類化合物。然后，以四水醋酸鉆／氫氧化鈉／氧氣的有效氧化體系為