過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)及其在固載化不對稱合成中的應(yīng)用.pdf

1、過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)是構(gòu)筑各類環(huán)骨架尤其是多環(huán)骨架化合物非常有效的合成方法之一，也是有機(jī)合成中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，在近幾十年里得到了很大的發(fā)展。由于過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)條件較為溫和，適用范圍廣，產(chǎn)物易分離，對底物的兼容性較好，選擇性好，產(chǎn)率較高，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)的許多研究領(lǐng)域，特別是被成功的應(yīng)用于許多具有生物活性的雜環(huán)類化合物的合成中。例如天然產(chǎn)物、藥物分子和生物活性化合物的合成，聚合物、液晶、超分子、以及配體的合成等。其

2、將來的發(fā)展一方面是發(fā)現(xiàn)更多快速、有效、高可靠、高選擇性的反應(yīng)，另一方面是以更精確、更富有創(chuàng)造性的方法來發(fā)掘其潛力。我們相信，在不久的將來過渡金屬催化必將成為化學(xué)研究的一個(gè)重要的、不可缺少的有效手段，迎來更美好的明天。 本論文重點(diǎn)研究了由金屬Pd，Cu催化的多組分串聯(lián)反應(yīng)，及其在固載化不對稱合成中的應(yīng)用。論文主要分為四部分： 首先，就過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)做一綜述性的介紹，概括了近些年來利用Pd，Cu在氧化反應(yīng)、碳-碳鍵的

3、構(gòu)建、親核試劑對碳-碳多鍵的加成反應(yīng)以及烯炔等不飽和化合物合環(huán)反應(yīng)中的應(yīng)用，為設(shè)計(jì)過渡金屬催化的新反應(yīng)提供了新的思路。 其次，我們研究了在綠色化學(xué)條件下，利用Cu(I)參與的click多組分反應(yīng)。近年來，RTILs作為一種“綠色溶劑”在催化和有機(jī)反應(yīng)中發(fā)揮了獨(dú)特的作用，受到了廣泛的關(guān)注。我們正是利用其特殊的優(yōu)點(diǎn)，成功的發(fā)展了一種新型、高效的綠色合成方法：室溫下，在離子液體/H2O的混合溶劑中，用一鍋法高產(chǎn)率的得到一系列結(jié)構(gòu)新穎的

4、具有潛在藥理活性的氮雜環(huán)化合物--1,4-二取代-1,2,3-三唑，此方法高效、簡潔、環(huán)保，而且底物適應(yīng)性強(qiáng)，不管是對于芳基碘代物還是sp3-雜化的烷基鹵代物都可以以很高的產(chǎn)率得到產(chǎn)物，催化劑廉價(jià)易得、催化體系對于空氣十分穩(wěn)定，而且催化體系可做到在5次循環(huán)使用后，沒有明顯的活性損失；極大的豐富了綠色化學(xué)條件下的有機(jī)合成和多組分反應(yīng)研究，能夠用做模板反應(yīng)去高效率的合成復(fù)雜的藥物分子，為該類化合物的合成和性質(zhì)研究提供了可靠的方法和可篩選的化

5、合物。 再次，我們將“click”化學(xué)引入到了固載化有機(jī)催化劑催化的不對稱領(lǐng)域，拓展了其用途。近些年來，應(yīng)用脯氨酸及其衍生物為代表的有機(jī)催化劑進(jìn)行不對稱催化，成為有機(jī)化學(xué)最熱門的研究方向。我們以便宜的脯氨酸作為手性源，官能化的丙胺基硅膠作為起始原料，通過Cu(I)催化的炔一疊氮反應(yīng)的“click”化學(xué)反應(yīng)步驟，合成了用N錨定的硅膠固載化的四氫吡咯-三唑的手性催化劑，并將它們應(yīng)用到了Michael加成反應(yīng)中，高效的催化Michae

6、l加成反應(yīng)的進(jìn)行，得到非常好的非對映選擇性和ee值，在一些底物參與的反應(yīng)中，得到了非均相催化難以達(dá)到的結(jié)果；由于Cu(I)催化的炔，疊氮反應(yīng)的“click”化學(xué)，本身具有寬廣的底物范圍和溫和的反應(yīng)條件，為合成多樣的固載化三唑手性催化劑提供了模塊化和可調(diào)特征的模板反應(yīng)；并且此催化劑在多次使用后仍可保持其高效的催化效果，體現(xiàn)了固載化催化劑方便回收和反復(fù)循環(huán)使用的特點(diǎn)，發(fā)展了固相載體作為異相反應(yīng)的應(yīng)用潛力。 最后，我們通過Pd催化的反