基于活性羰基参与的串联反应异色烯并[4,3-b]吡咯与取代呋喃-2-酮衍生物的构建

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摘要本文首先利用水合茚三酮、丁炔酸酯与胺的三组分串联反应高区域选择性地合成N-取代异色烯并[4,3-b]吡咯衍生物。该串联反应涉及两次环化和一次开环，并在无过渡金属催化下实现碳-碳键的断裂。此外还利用季酮酸衍生的烯胺酯与芳酮醛水合物进行二组分串联氧化反应，合成具有邻二羰结构单元的呋喃-2-酮衍生物，实现烯胺酯骨架的官能团化。当用烯胺酯与芳醛酮水合物及芳胺三组分反应时，该反应经历上述类似的氧化过程，得到一系列新型的具有-酮亚胺结构单元的呋喃-2-酮衍生物。上述反应具有高原子经济率，成键有效性，底物多样性等特点，为构建异色烯并[4,3-b]吡咯与取代呋喃-2-酮衍生物提供了强有力的工具。41869

该论文有图11幅，表3个，参考文献38篇。

毕业论文主关键词：多组分反应杂环化合物区域选择性微波化学

Synthesis of Isochromeno[4,3-b]pyrroles and Substituted Furan-2(5H)-ones Based on Reactive Carbonyls-Involved Domino Reactions

Abstract

First, the regioselective synthesis of N-substituted isochromeno[4,3-b]pyrroles through a new three-component reaction of 2,2-dihydroxyindene-1, 3-dione with but-2-ynedioates and amines has been developed. These domino reactions involved twice cyclization and once ring-opening, enabling the cleavage of carbon–carbon bond under transition-metal-free conditions. Additionally, using tetronic acid-derived enamine esters and arylglyoxals as starting materails, this two-component domino raction resulted in a series of substituted furan-2(5H)-ones possessing ortha-dicarbonyl unit through oxidation with the realization of functionalization of furan-2(5H)-one ring. When enamine esters was treated with arylglyoxals and aromatic amines, this three-component reaction underwent a above similar oxidation process to access a range of new furan-2(5H)-ones with -ketimine unit. Both of these reaction have advantages of high atom-economy, bond-forming efficiency and persity of substrates, which make these reactions to be a powerful tool for assembling isochromeno[4,3-b]pyrroles and furan-2(5H)-one scaffolds.

Key Words: Multicomponent reactions Heterocycles Regioselectivity Microwave chemistry

摘要 I

Abstract II

目录 III

1 活性羰基衍生物在串联反应中的应用 1

2 水合茚三酮参与的异色烯并[4,3-b]吡咯衍生物的合成 4

2.1 课题的研究背景 4

2.2 实验部分 6

2.3 结果与讨论 13

3 芳酮醛水合物参与的取代呋喃-2-酮衍生物的合成 16

3.1 课题的研究背景 16

3.2 实验部分 18

3.3结果与讨论 28

4 结论 33

参考文献 34

致谢 38

1活性羰基衍生物在串联反应中的应用

串联反应是指在同一个反应体系中不加入额外的催化剂或是其它的操作时，加入的反应底物进行连两步或两步以上的单元反应，将反应底物的反应位点尽可能的利用，且将反应底物中的结构片段转化到目标产物中的一类反应。由于其反应连续，减少反应过程中涉及中间体分离和纯化而消耗的试剂，使反应更加高效，在天然产物的全合成和具有药物母核的小分子化合物的合成中得到非常广泛的应用[1-2]，因而备受科研工作者的青睐。与经典的多步反应相比，串联反应既具有反应步骤少、原子经济、产率高、环境友好等优点，又具有产物结构复杂性和多样性的特点。从反应的本质来看，串联反应的实质是多个活性中心的协同作用。串联反应的优点是通过多反应活性中心的协同作用和有效参与、利用体现出来的。起始原料的反应活性越多，活性中心的利用率越高，其反应的原子经济性、合成效率的有效性、产物结构复杂性和多样性特点就体现得越充分。由于串联反应中多个活性中心的参与，不可避免的带来反应复杂、副产物多的问题。如何避免副反应的发生，使反应能进行有序定向转化为目标产物，并保持反应的高度选择性（如化学、区域和立体等）是串联反应最具挑战性的课题。下面对活性羰基化合物作为一类非常有效的合成子参与的串联反应，尤其是水合茚三酮和芳酮醛水合物参与的反应，进行了综述