水相中的Knoevenagel縮合和無溶劑下的Biginelli縮合反應研究.pdf

1、本論文分為兩部分：第一部分研究了水相中無催化劑下的Knoevenagel縮合反應，主要內(nèi)容如下：
　　 研究了水相中無催化劑下各種羰基化合物與鏈狀活潑亞甲基化合物的Knoevenagel縮合反應。得到了25個亞甲基丙二腈類化合物，其中8個為未見文獻報道的化合物，采用多種分析手段對合成的產(chǎn)物進行了譜學表征，并通過X-射線衍射解析了2種化合物的單晶結構。對水相中羰基化合物與鏈狀活潑亞甲基化合物的Knoevenagel縮合反應的可能機

2、理進行了推測。在水相中，芳香醛與活潑亞甲基化合物如丙二腈、氰基乙酸乙酯、氰基乙酰胺的縮合在室溫下即能順利進行，獲得了很高的收率，而對于雜環(huán)芳醛、α，β-不飽和的醛以及脂肪醛與活潑亞甲基化合物的縮合，需在50～65℃下進行，也取得了很高的收率；對于脂肪酮、芳香酮以及二元醛與丙二腈的縮合在75～85℃下也能順利地進行，獲得中等以上的收率。反應步驟非常簡單、高效和對環(huán)境友好。
　　 對水相中無催化劑下芳香醛與巴比妥酸、苯基巴比妥酸或硫

3、代巴比妥酸的縮合反應也進行了研究。通過芳香醛與巴比妥酸、苯基巴比妥酸的縮合合成了24個5-芳亞甲基巴比妥酸類化合物，其中14個為未見文獻報道的化合物，采用多種分析手段對合成的產(chǎn)物進行了譜學表征。在水相中，芳香醛、雜環(huán)芳醛、α，β-不飽和的醛以及對苯二甲醛與巴比妥酸的縮合以及芳環(huán)上連有供電子基的芳香醛與苯基巴比妥酸的縮合在室溫下即能順利進行，獲得了很高的收率，而對于鄰位連有吸電子基的芳香醛及鄰苯二甲醛與巴比妥酸的縮合以及連有吸電子基的芳香

4、醛與苯基巴比妥酸的縮合，在50～60℃下也能順利地進行，也取得了很高的收率。芳香醛與硫代巴比妥酸在水相中無催化劑下發(fā)生了縮合和Michael加成反應，得到了雙6-羥基嘧啶酮類物質(zhì)和5-芳亞甲基硫代巴比妥酸類物質(zhì)的混合物；通過水楊醛類物質(zhì)與巴比妥酸、硫代巴比妥酸在水相中無催化劑50～90℃下的反應得到了10個未見文獻報道的色烯并[2，3-d]嘧啶酮類化合物。采用多種分析手段對合成的產(chǎn)物進行了譜學表征，并通過X-射線衍射解析了1種色烯并[2

5、，3-d]嘧啶酮類化合物的單晶結構。對水相中雙嘧啶酮類物質(zhì)和色烯并[2，3-d]嘧啶酮類化合物形成的可能機理進行了推測。為這兩類物質(zhì)的合成提供了簡單、高效和對環(huán)境友好的方法。
　　 對超聲波或微波輻射下，水相中無催化劑下芳香醛與丙二腈、巴比妥酸或硫代巴比妥酸的三組分一鍋反應也進行了研究，合成了23個吡喃并[2，3-d]嘧啶衍生物，其中15個為未見文獻報道的物質(zhì)。產(chǎn)物的結構通過IR，1H NMR，13C NMR和元素分析表征。對水

6、相中超聲波或微波輻射下的芳香醛與丙二腈、巴比妥酸或硫代巴比妥酸的三組分一鍋反應的可能機理進行了推測。在超聲波下，不僅芳香醛與丙二腈、巴比妥酸的一鍋反應在室溫下能高收率地進行，對于α，β-γ不飽和的醛以及二元醛與丙二腈、巴比妥酸的一鍋反應也能在室溫下順利進行，獲得較高的收率。在微波輻射下，只需5～15 min，芳香醛與丙二腈、巴比妥酸或硫代巴比妥酸的一鍋反應也都能高收率地進行。微波輻射法避免了傳統(tǒng)合成法的長時間反應和中間體分離的麻煩，減少

7、了對環(huán)境的污染。
　　 第二部分研究了無溶劑下水楊醛類物質(zhì)和活潑亞甲基化合物及尿素或硫脲的三組分Biginelli反應，主要內(nèi)容如下：
　　 在無溶劑NaHSO4催化下通過水楊醛、活潑亞甲基化合物和尿素或硫脲的Biginelli反應，高收率地合成了10個Monastrol類物質(zhì)，其中5個為未見文獻報道的物質(zhì)。產(chǎn)物的結構通過IR，1H NMR，13C NMR光譜表征，并通過X-射線衍射解析了2種Monastrol類物質(zhì)的單

8、晶結構。對于不同活潑亞甲基化合物參與的反應，形成了鏈狀和氧橋兩類Monastrol類物質(zhì)，活潑亞甲基化合物分子中醇酯基的結構是決定兩種Monastrol類物質(zhì)結構的主要因素。對氧橋Monastrol類物質(zhì)的形成過程進行了推測，還對以前報道的有爭議的鏈狀和氧橋Monastrol類產(chǎn)物的形成也進行了討論。
　　 進一步研究了取代水楊醛、活潑亞甲基化合物如乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰丙酮等與尿素、苯基尿素或硫脲在NaHSO4作催化

9、劑，無溶劑下的Biginelli反應，高收率地合成了41個未見文獻報道的鏈狀和氧橋Monastrol類物質(zhì)。產(chǎn)物的結構通過IR，1HNMR，13C NMR光譜數(shù)據(jù)表征和元素分析確定，并通過X-射線衍射解析了1種Monastrol類物質(zhì)的單晶結構。對于不同活潑亞甲基化合物、不同縮合劑參與的反應，形成了鏈狀和氧橋Monastrol類兩類物質(zhì)，空間效應和電子效應是決定兩種Monastrol類物質(zhì)結構的主要因素。
　　 還對超聲和微波輻

10、射下，水相中乙酰乙酸甲酯、鹽酸羥胺和芳香醛的三組分一鍋反應進行了研究，合成了15個3-甲基-4-芳亞甲基-異噁唑-5(4H)-酮衍生物，其中10個為未見文獻報道的化合物。產(chǎn)物的結構通過元素分析、IR、1H NMR表征，并通過X-射線衍射解析了2種3-甲基-4-芳亞甲基-異噁唑-5(4H)-酮衍生物的單晶結構。對水相中乙酰乙酸甲酯、鹽酸羥胺和芳香醛的三組分一鍋反應的可能機理進行了推測。在超聲波輻射或微波輻射下，參與反應的醛無論芳環(huán)上連有吸

11、電子基或供電子基，該一鍋反應都能較好地進行；對于α，β-不飽和醛，雜環(huán)芳醛以及二元芳醛與乙酰乙酸甲酯、鹽酸羥胺的一鍋反應也能順利進行，獲得中等以上的收率。該方法具有操作簡單和環(huán)境友好等優(yōu)點。
　　 用瓊脂擴散法對合成的24個5-芳亞甲基巴比妥酸類化合物和8個色烯并[2，3-d]嘧啶酮類化合物的抑菌性能進行了測定，結果表明，5-芳亞甲基巴比妥酸類化合物和色烯并[2，3-d]嘧啶酮類化合物都有一定的抑菌作用；還測定了1種3-甲基-4