化学化学 物理化学专业毕业论文物理化学专业毕业论文 精品论文精品论文 过渡金属催化的环化反过渡金属催化的环化反应及其在固载化不对称合成中的应用应及其在固载化不对称合成中的应用关键词：过渡金属催化关键词：过渡金属催化 环化反应环化反应 绿色化学绿色化学 clickclick 多组分反应多组分反应 室温离子液体室温离子液体 固载化不对称催化固载化不对称催化 芴类化合物芴类化合物摘要：过渡金属催化的环化反应是构筑各类环骨架尤其是多环骨架化合物非常 有效的合成方法之一，也是有机合成中的一个重要研究领域，在近几十年里得 到了很大的发展。由于过渡金属催化的环化反应条件较为温和，适用范围广， 产物易分离，对底物的兼容性较好，选择性好，产率较高，已经被广泛地应用 于有机化学的许多研究领域，特别是被成功的应用于许多具有生物活性的杂环 类化合物的合成中。例如天然产物、药物分子和生物活性化合物的合成，聚合 物、液晶、超分子、以及配体的合成等。其将来的发展一方面是发现更多快速、 有效、高可靠、高选择性的反应，另一方面是以更精确、更富有创造性的方法 来发掘其潜力。我们相信，在不久的将来过渡金属催化必将成为化学研究的一 个重要的、不可缺少的有效手段，迎来更美好的明天。 本论文重点研究了由 金属 Pd，Cu 催化的多组分串联反应，及其在固载化不对称合成中的应用。论文 主要分为四部分： 首先，就过渡金属催化的环化反应做一综述性的介绍，概 括了近些年来利用 Pd，Cu 在氧化反应、碳-碳键的构建、亲核试剂对碳-碳多键 的加成反应以及烯炔等不饱和化合物合环反应中的应用，为设计过渡金属催化 的新反应提供了新的思路。 其次，我们研究了在绿色化学条件下，利用 Cu(I)参与的 click 多组分反应。近年来，RTILs 作为一种“绿色溶剂”在催化 和有机反应中发挥了独特的作用，受到了广泛的关注。我们正是利用其特殊的 优点，成功的发展了一种新型、高效的绿色合成方法：室温下，在离子液体 /H2O 的混合溶剂中，用一锅法高产率的得到一系列结构新颖的具有潜在药理活 性的氮杂环化合物-1,4-二取代-1,2,3-三唑，此方法高效、简洁、环保，而且 底物适应性强，不管是对于芳基碘代物还是 sp3-杂化的烷基卤代物都可以以很 高的产率得到产物，催化剂廉价易得、催化体系对于空气十分稳定，而且催化 体系可做到在 5 次循环使用后，没有明显的活性损失；极大的丰富了绿色化学 条件下的有机合成和多组分反应研究，能够用做模板反应去高效率的合成复杂 的药物分子，为该类化合物的合成和性质研究提供了可靠的方法和可筛选的化 合物。 再次，我们将“click”化学引入到了固载化有机催化剂催化的不对 称领域，拓展了其用途。近些年来，应用脯氨酸及其衍生物为代表的有机催化 剂进行不对称催化，成为有机化学最热门的研究方向。我们以便宜的脯氨酸作 为手性源，官能化的丙胺基硅胶作为起始原料，通过 Cu(I)催化的炔一叠氮反 应的“click”化学反应步骤，合成了用 N 锚定的硅胶固载化的四氢吡咯-三唑 的手性催化剂，并将它们应用到了 Michael 加成反应中，高效的催化 Michael 加成反应的进行，得到非常好的非对映选择性和 ee 值，在一些底物参与的反应 中，得到了非均相催化难以达到的结果；由于 Cu(I)催化的炔，叠氮反应的 “click”化学，本身具有宽广的底物范围和温和的反应条件，为合成多样的固 载化三唑手性催化剂提供了模块化和可调特征的模板反应；并且此催化剂在多 次使用后仍可保持其高效的催化效果，体现了固载化催化剂方便回收和反复循 环使用的特点，发展了固相载体作为异相反应的应用潜力。 最后，我们通过Pd 催化的反应，发展了一个可以快速高效合成多取代的芴酮、芴醇、菲等稠环 酚类及其衍生物的多组分串联环化反应，有效的合成了有潜在生物活性的一系 列芴类化合物。反应过程显示了以下优点：1)反应过程简单，产率高、区域选 择性好；2)在一锅反应中同时构建多个 C-C 键，提高了原子经济性；3)反应原 料廉价易得、条件温和可以用于各种多取代芴、稠环酚类及其衍生物的制备。正文内容正文内容过渡金属催化的环化反应是构筑各类环骨架尤其是多环骨架化合物非常有 效的合成方法之一，也是有机合成中的一个重要研究领域，在近几十年里得到 了很大的发展。由于过渡金属催化的环化反应条件较为温和，适用范围广，产 物易分离，对底物的兼容性较好，选择性好，产率较高，已经被广泛地应用于 有机化学的许多研究领域，特别是被成功的应用于许多具有生物活性的杂环类 化合物的合成中。例如天然产物、药物分子和生物活性化合物的合成，聚合物、 液晶、超分子、以及配体的合成等。其将来的发展一方面是发现更多快速、有 效、高可靠、高选择性的反应，另一方面是以更精确、更富有创造性的方法来 发掘其潜力。我们相信，在不久的将来过渡金属催化必将成为化学研究的一个 重要的、不可缺少的有效手段，迎来更美好的明天。 本论文重点研究了由金 属 Pd，Cu 催化的多组分串联反应，及其在固载化不对称合成中的应用。论文主 要分为四部分： 首先，就过渡金属催化的环化反应做一综述性的介绍，概括 了近些年来利用 Pd，Cu 在氧化反应、碳-碳键的构建、亲核试剂对碳-碳多键的 加成反应以及烯炔等不饱和化合物合环反应中的应用，为设计过渡金属催化的 新反应提供了新的思路。 其次，我们研究了在绿色化学条件下，利用 Cu(I) 参与的 click 多组分反应。近年来，RTILs 作为一种“绿色溶剂”在催化和有 机反应中发挥了独特的作用，受到了广泛的关注。我们正是利用其特殊的优点， 成功的发展了一种新型、高效的绿色合成方法：室温下，在离子液体/H2O 的混 合溶剂中，用一锅法高产率的得到一系列结构新颖的具有潜在药理活性的氮杂 环化合物-1,4-二取代-1,2,3-三唑，此方法高效、简洁、环保，而且底物适应 性强，不管是对于芳基碘代物还是 sp3-杂化的烷基卤代物都可以以很高的产率 得到产物，催化剂廉价易得、催化体系对于空气十分稳定，而且催化体系可做 到在 5 次循环使用后，没有明显的活性损失；极大的丰富了绿色化学条件下的 有机合成和多组分反应研究，能够用做模板反应去高效率的合成复杂的药物分 子，为该类化合物的合成和性质研究提供了可靠的方法和可筛选的化合物。 再次，我们将“click”化学引入到了固载化有机催化剂催化的不对称领域，拓 展了其用途。近些年来，应用脯氨酸及其衍生物为代表的有机催化剂进行不对 称催化，成为有机化学最热门的研究方向。我们以便宜的脯氨酸作为手性源， 官能化的丙胺基硅胶作为起始原料，通过 Cu(I)催化的炔一叠氮反应的 “click”化学反应步骤，合成了用 N 锚定的硅胶固载化的四氢吡咯-三唑的手 性催化剂，并将它们应用到了 Michael 加成反应中，高效的催化 Michael 加成 反应的进行，得到非常好的非对映选择性和 ee 值，在一些底物参与的反应中， 得到了非均相催化难以达到的结果；由于 Cu(I)催化的炔，叠氮反应的 “click”化学，本身具有宽广的底物范围和温和的反应条件，为合成多样的固 载化三唑手性催化剂提供了模块化和可调特征的模板反应；并且此催化剂在多 次使用后仍可保持其高效的催化效果，体现了固载化催化剂方便回收和反复循 环使用的特点，发展了固相载体作为异相反应的应用潜力。 最后，我们通过 Pd 催化的反应，发展了一个可以快速高效合成多取代的芴酮、芴醇、菲等稠环 酚类及其衍生物的多组分串联环化反应，有效的合成了有潜在生物活性的一系 列芴类化合物。反应过程显示了以下优点：1)反应过程简单，产率高、区域选 择性好；2)在一锅反应中同时构建多个 C-C 键，提高了原子经济性；3)反应原 料廉价易得、条件温和可以用于各种多取代芴、稠环酚类及其衍生物的制备。过渡金属催化的环化反应是构筑各类环骨架尤其是多环骨架化合物非常有效的 合成方法之一，也是有机合成中的一个重要研究领域，在近几十年里得到了很 大的发展。由于过渡金属催化的环化反应条件较为温和，适用范围广，产物易 分离，对底物的兼容性较好，选择性好，产率较高，已经被广泛地应用于有机 化学的许多研究领域，特别是被成功的应用于许多具有生物活性的杂环类化合 物的合成中。例如天然产物、药物分子和生物活性化合物的合成，聚合物、液 晶、超分子、以及配体的合成等。其将来的发展一方面是发现更多快速、有效、 高可靠、高选择性的反应，另一方面是以更精确、更富有创造性的方法来发掘 其潜力。我们相信，在不久的将来过渡金属催化必将成为化学研究的一个重要 的、不可缺少的有效手段，迎来更美好的明天。 本论文重点研究了由金属 Pd，Cu 催化的多组分串联反应，及其在固载化不对称合成中的应用。论文主要 分为四部分： 首先，就过渡金属催化的环化反应做一综述性的介绍，概括了 近些年来利用 Pd，Cu 在氧化反应、碳-碳键的构建、亲核试剂对碳-碳多键的加 成反应以及烯炔等不饱和化合物合环反应中的应用，为设计过渡金属催化的新 反应提供了新的思路。 其次，我们研究了在绿色化学条件下，利用 Cu(I)参 与的 click 多组分反应。近年来，RTILs 作为一种“绿色溶剂”在催化和有机 反应中发挥了独特的作用，受到了广泛的关注。我们正是利用其特殊的优点， 成功的发展了一种新型、高效的绿色合成方法：室温下，在离子液体/H2O 的混 合溶剂中，用一锅法高产率的得到一系列结构新颖的具有潜在药理活性的氮杂 环化合物-1,4-二取代-1,2,3-三唑，此方法高效、简洁、环保，而且底物适应 性强，不管是对于芳基碘代物还是 sp3-杂化的烷基卤代物都可以以很高的产率 得到产物，催化剂廉价易得、催化体系对于空气十分稳定，而且催化体系可做 到在 5 次循环使用后，没有明显的活性损失；极大的丰富了绿色化学条件下的 有机合成和多组分反应研究，能够用做模板反应去高效率的合成复杂的药物分 子，为该类化合物的合成和性质研究提供了可靠的方法和可筛选的化合物。 再次，我们将“click”化学引入到了固载化有机催化剂催化的不对称领域，拓 展了其用途。近些年来，应用脯氨酸及其衍生物为代表的有机催化剂进行不对 称催化，成为有机化学最热门的研究方向。我们以便宜的脯氨酸作为手性源， 官能化的丙胺基硅胶作为起始原料，通过 Cu(I)催化的炔一叠氮反应的 “click”化学反应步骤，合成了用 N 锚定的硅胶固载化的四氢吡咯-三唑的手 性催化剂，并将它们应用到了 Michael 加成反应中，高效的催化 Michael 加成 反应的进行，得到非常好的非对映选择性和 ee 值，在一些底物参与的反应中， 得到了非均相催化难以达到的结果；由于 Cu(I)催化的炔，叠氮反应的 “click”化学，本身具有宽广的底物范围和温和的反应条件，为合成多样的固 载化三唑手性催化剂提供了模块化和可调特征的模板反应；并且此催化剂在多 次使用后仍可保持其高效的催化效果，体现了固载化催化剂方便回收和反复循 环使用的特点，发展了固相载体作为异相反应的应用潜力。 最后，我们通过 Pd 催化的反应，发展了一个可以快速高效合成多取代的芴酮、芴醇、菲等稠环 酚类及其衍生物的多组分串联环化反应，有效的合成了有潜在生物活性的一系 列芴类化合物。反应过程显示了以下优点：1)反应过程简单，产率高、区域选 择性好；2)在一锅反应中同时构建多个 C-C 键，提高了原子经济性；3)反应原 料廉价易得、条件温和可以用于各种多取代芴、稠环酚类及其衍生物的制备。 过渡金属催化的环化反应是构筑各类环骨架尤其是多环骨架化合物非常有效的 合成方法之一，也是有机合成中的一个重要研究领域，在近几十年里得到了很大的发展。由于过渡金属催化的环化反应条件较为温和，适用范围广，产物易 分离，对底物的兼容性较好，选择性好，产率较高，已经被广泛地应用于有机 化学的许多研究领域，