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摘要：本文报道了一种新型的异腈参与的多组分Passerini−Aldol串联反应。该反应以邻羧基苯甲醛、异腈和芳酮醛水合物为原料，使用二氧751环为溶剂，合成了一系列3,4-二氢异色烯衍生物。该反应实现了无金属或卡宾催化下的苯甲酰甲醛和邻羧基苯甲醛的两个亲电中心C-C偶联，且反应条件温和，底物适用范围广。34664
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毕业论文关键词：异腈、多组分反应、异色烯衍生物
Isocyanide-involved Three-component Synthesis of Isocoumarins-3-amides
Abstract: The article reported a new isocyanide-involved Passerini−Aldol reaction. With arylglyoxals, isocyanides and 2-formylbenzoic acids as starting materials and 1,4-dioxane as a solvent, these reactions provided a series of isocoumarins with different substituted patterns. Furthermore, such reactions could enable direct C−C formation between two electrophilic sites of both 2-formylbenzoic acid and arylglyoxals without the use of any carbene catalysts. These reactions also features mild reaction conditions and wide substrate scopes.
Keywords: Isocyanide; multicomponent reactions; Isocoumarins
前言
1.1 选题的依据和意义
多组分串联反应在有机化学研究中长期以来都处于十分重要的地位，因此也是目前化学研究的前沿方向。而异腈在有机合成中可以充当重要的合成子，备受人们关注。多组分反应是在反应容器中一步或者分步加入各种所需组分，且在反应的整个过程之中不涉及产物的分离，这样可以显著简便后续合成中纯化的步骤，能够有效减短合成路线，同时能够提高原料的利用率减少浪费，显著降低了潜在的环境污染，有效控制合成成本。更为重要的是，通过筛选反应条件，多组分反应可以充分提高目标产物的产率与效率，例如减少反应中保护与去保护官能团的步骤。此外，多组分一锅法对制备结构复杂、立体选择性高、具有生物活性的目标产物有较为明显的优势。因此，继续深入发展新的多组分反应是极具挑战性的课题。
异色烯衍生物因其独特的结构与生物活性已经被广泛的应用于有机化学与药物化学方面的研究[ ], [ ]。作为重要的有机合成单元，3,4-二氢异色烯衍生物在自然界中广泛存在，例如hydrangenol[ ]，可作为香料；fusarentin[ ]是一种抗菌药物； (Figure 1, type II)；ochratoxin A[ ]即赭曲霉素A是一种霉菌毒素；此外还有mullein[ ]蜜蜂曲霉素等。由于3,4-二氢异色烯类化合物广泛的生物活性，因此，这类化合物的合成吸引着众多化学工作者的兴趣。目前，研究使用金属催化物合成该类物质已经取得较大进展，并且一系列的过度金属催化物例如铑[ ]、钯[ ]、钌[ ]和铜已经研究用于异色烯衍生物的合成中。因此，无金属催化剂的直接合成方法是值得高度期待的。
Marcaccini等[ ]报道了通过无金属催化下的2-甲酰基苯甲酸和芳香胺与异氰基通过Ugi反应生成1H-异色烯-1-酮
Hulme (eq 2)[ ]发展了Ugi四组分反应，并将此与羟醛缩合反应联合进行通过较易得到的乙酮醛、异腈化合物、羧酸和胺合成了吡咯酮
受到上述两个反应的启发，我们设想了将Passerini反应和羟醛缩合反应相结合使用，用于制备异色烯衍生物。本文使用了异腈与邻羧基苯甲醛和芳酮醛水合物进行三组分成环反应。此方法允许无需卡宾催化剂直接制备异色烯衍生物，实现了邻羧基苯甲醛的甲酰基和芳酮醛水合物的亲电中心直接相连。
实验部分
1.1 实验药品
邻羧基苯甲醛、叔丁基异腈、对溴苯甲酰甲醛、甲醇、乙醇、DMF、DCE、甲基腈、土伦试剂、THF、1,4-二氧751环。
1.2 实验仪器
微波反应在瑞典Biotage 公司生产的Initiator Synthesizer微波合成仪中进行；核磁共振谱用Bruker DPX 400 MHZ 型共振谱仪测定，CDCl3（或DMSO-d6）为溶剂，内标TMS；高分辨率质谱的测定采用Bruker microTOF-QⅡ型质谱仪；红外光谱测定使用的仪器为布鲁克FTIR-Tensor-27型红外光谱仪（5%KBr压片）；晶体结构的确证使用的X-射线衍射分析仪为Siemens P4型四圆衍射仪；化合物熔点测定在北京市科仪电光仪器厂生产的XT-5B熔点测定仪上进行，未校正温度计；有机反应用薄层硅胶板（TLC）跟踪，检测仪器为上海暗箱紫外分析仪ZF-20D，TLC板由乳山市太阳干燥剂有限公司制；