近年來,炔鹵作為簡單易得、高活性及多反應(yīng)位點(diǎn)的合成子被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品、材料等領(lǐng)域。由于鹵原子對(duì)三鍵的活化作用使炔鹵比炔烴具有更高的反應(yīng)活性,不僅具備端炔C(sp)-H鍵的活性而且兼顧了芳基鹵C(sp~2)-X鍵易與過渡金屬氧化加成的特性,因此,炔鹵能實(shí)現(xiàn)一些末端炔烴無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)。目前,炔鹵參與的親核加成反應(yīng)、炔基化反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)在取得豐碩成果的同時(shí)也存在很多挑戰(zhàn),因此,如何高效、高步驟經(jīng)濟(jì)性地實(shí)現(xiàn)炔鹵的化學(xué)及區(qū)域選擇性轉(zhuǎn)化,仍然是有機(jī)化學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。基于對(duì)炔鹵化學(xué)的濃厚研究興趣,我們深入探索了過渡金屬催化炔鹵參與的親核加成反應(yīng)和串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)。此外,我們也實(shí)現(xiàn)了2-氨基聯(lián)苯化合物的可控性炔基化反應(yīng),發(fā)展了一系列高效、高選擇性、高步驟經(jīng)濟(jì)性的C-C鍵及C-雜原子鍵構(gòu)建方法,合成了不同種類的烯基硫氰酸酯、3-取代異香豆素、炔基化的2-氨基聯(lián)苯化合物及6-亞甲基-6-H二苯并[b,d]吡喃衍生物。具體內(nèi)容包括以下四個(gè)部分:第二章實(shí)現(xiàn)了銀催化炔鹵與硫氰酸鉀的親核加成反應(yīng),高效、高選擇性地構(gòu)建了(Z)-烯基硫氰酸酯衍生物。這一方法使用廉價(jià)無毒的溶劑和親核試劑,符合綠色化學(xué)的發(fā)展理念,底物普適性廣和克級(jí)規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)更增加了其實(shí)用性。由于產(chǎn)物中鹵原子得以保留,為產(chǎn)物的進(jìn)一步衍生化提供了方便,基于此我們成功制備了雜環(huán)和三氟甲硫基化合物。第三章發(fā)展了炔鹵與芳基甲酸高效構(gòu)建3-取代異香豆素化合物的新方法。該方法使用三氟乙酸鈀為催化劑,DPEPhos為配體,通過原位生成Pd(0)催化反應(yīng)的進(jìn)行,從而高選擇性構(gòu)建了C(sp~2)-O鍵和C(sp~2)-C(sp~2)鍵。機(jī)理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明,反應(yīng)可能經(jīng)歷了親核加成和C-H官能團(tuán)化的過程,而且C-H鍵斷裂是反應(yīng)的決速步驟。值得注意的是,反應(yīng)對(duì)溶劑具有高度的選擇性。第四章首次實(shí)現(xiàn)了鈀催化一級(jí)胺導(dǎo)向2-氨基聯(lián)苯化合物的可控性炔基化反應(yīng)。炔鹵為反應(yīng)的控制性試劑,通過改變底物的投料比例可以選擇性得到不同的炔基化產(chǎn)物。該反應(yīng)使用一級(jí)胺為導(dǎo)向基,相比于其他含氮導(dǎo)向基具有更高的原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性,底物普適性廣、官能團(tuán)容忍性好是反應(yīng)的主要優(yōu)點(diǎn)。我們認(rèn)為反應(yīng)經(jīng)歷的是Pd(II)/Pd(IV)的過程。第五章發(fā)展了鈀催化2-芳基苯酚與炔鹵偶聯(lián)構(gòu)建6-亞甲基-6-H二苯并[b,d]吡喃衍生物的新方法。連續(xù)的炔基化反應(yīng)和環(huán)化過程是反應(yīng)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。無痕導(dǎo)向策略的使用、溫和的反應(yīng)條件及專一的區(qū)域選擇性增強(qiáng)了反應(yīng)的實(shí)用性。經(jīng)證實(shí)環(huán)化過程有兩種可能的途徑,一種是經(jīng)歷trans-親核氧鈀化和質(zhì)子脫鈀化的環(huán)化過程,另一種則是鈀催化酚羥基與三鍵的分子內(nèi)cis-加成反應(yīng)。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O621.251


本文編號(hào)：2807940