钯催化芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯开环反应研究

过渡金属催化的碳亲核试剂对氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应是合成氢化萘衍生物的有效方法之一. 在该类反应中, 采用末端炔烃作为碳亲核试剂在反应操作、底物适用范围等多个方面都具有已报道的各种有机金属亲核试剂所不具备的优势. 目前, 对末端炔烃与氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应的研究进展有限, 只有Ni(dppe)Cl₂/ZnCl₂/Zn和手性的Rh两种催化体系被应用到该类反应当中, 但都面临一些不足. 为该类反应开发简单有效的新型催化体系仍然具有重要的意义和价值. 我们通过研究发现: PdCl₂与Xantphos的配合物是芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯亲核开环反应的有效催化剂. 在优化后的反应条件下, 该Pd催化剂具有良好的催化活性和底物适应能力, 能够实现各种取代的芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯的亲核加成, 并以较好的收率生成目标开环产物.     

脱镁叶绿酸-α甲酯的制备及其化学修饰

采用新的方法从蚕沙中提取脱镁叶绿酸-α甲酯（1）并制备了焦脱镁叶绿酸-α-甲酯（2）。对1和2的13b位上氢的活性进行了研究,结果表明1的13b位上氢在乙醇钠作用下生成负碳离子,负电荷转移到13a位上形成氧负离子,氧原子作为亲核原子和卤代烃进行亲核取代反应;2的13b位上生成负碳离子后直接和卤代烃进行亲核取代反应。通过对2的3-乙烯基的修饰,获得了3-N-取代类衍生物。新化合物的结构均经^1H NMR,IR,MS及元素分析确证。     

醛酮类有机物中羰基氧原子的杂化状态

有机化学教科书及有关专著对羰基中氧原子的杂化状态，存在着不一致的观点。羰基中氧原子的杂化状态，在一定程度上会影响羰基的极性强弱，进而对羰基的化学性质产生细微的影响，特别是对其亲电加成反应活性的潜在影响。借助理论计算，发现醛、酮分子中羰基氧与碳成键时既不是彻底的sp2杂化状态，也不是非杂化直接成键，而是采用了一种介于sp2与非杂化之间的一种成键状态。     

Lewis/Br?nsted酸催化炔丙醇在亲核取代反应中的研究进展

Lewis/Br?nsted酸催化炔丙醇的亲核取代反应在有机合成化学中具有十分重要的地位,炔丙醇可被转化为种类多样的无环、碳环以及杂环等重要的合成砌块.直接以炔丙醇炔丙基化的方法的优点在于只产生副产物水,而传统的Nicholas炔丙基化合成法会产生大量的废弃物,相比之下前者是一种绿色的合成方法.综述了炔丙醇在路易斯酸或者布朗斯特酸催化下与不同的亲核试剂(Nu H=C,N,O,S,I)发生分子内和分子间亲核取代反应构筑碳-碳、碳-杂键的最新研究进展.最后就炔丙基化研究及应用中存在的问题和难点对其前景进行了展望.     

硅杂苯与亲二烯体的Diels-Alder反应

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了硅杂苯与一些亲二烯体的两类可能的Diels-Alder反应的微观机理、势能剖面、取代基效应和溶剂化效应. 计算结果表明, 所研究反应均以协同的方式进行. 亲二烯体分子碳原子上的苯基取代基对两个新键形成的非同步性和反应的活化能垒的影响取决于苯基在产物中的相对位置, 而硅杂苯分子中硅原子上的CCl3取代基有利于杂Diels-Alder反应的进行. 形成一个C—Si键的杂Diels-Alder反应在热力学和动力学上均远比相应的全碳Diels-Alder反应容易进行, 实验观察到的杂Diels-Alder反应中的区域选择性由动力学因素所控制. 硅杂苯与烯烃的反应比与相应炔烃的反应在动力学上容易进行一些, 但在热力学上后者远比前者容易进行. 苯溶剂对所研究反应的势能剖面影响较小.     

烯基取代的甲酸态四氢叶酸辅酶模型的合成及其碳单元转移反应

以邻苯二胺和乙酸为原料,经3步反应合成了8种烃基乙烯基取代的苯并咪唑盐,其结构用元素分析,¹HNMR,IR,MS和UV-Vis进行了表征,并以其作为取代的甲酸态四氢叶酸辅酶模型,同亲核试剂(格氏试剂)反应得到烃基乙烯基取代的一碳单元完全转移的产物α,β-不饱和酮,为α,β-不饱和酮的合成提供了一种简便的仿生合成新方法.     

二苯并卤五环盐与多种碳亲核试剂的反应

我们前曾报道过3,7-二硝基二苯并碘五环盐1及3,7-二硝基二苯并溴五环盐2与一些非碳亲核试剂的反应[1,2].最近我们研究了1和2与多种碳亲核试剂(丙二酸二乙酯单钠盐a、氰乙酸乙酯单钠盐b、硝基甲烷单钠盐c、丙二腈单钠盐d)的反应,其中1与a,b的反应及2与a的反应得到了比较满意的结果,主产物分别为相应的亲核取代产物3a,3b及5a.1与c,d的反应亦得到预期的产物3c及3d,但产率较低.2与b,c的反应则未能得到预期的碳亲核取代产物.对上述实验结果进行了讨论.     

2位取代嘌呤衍生物的合成研究

对2-碘-9-苄基嘌呤与有机锡试剂RSnBu₃之间的Stille偶合反应以及2-乙烯基-9-苄基嘌呤中的乙烯基的亲核加成和环加成反应进行了研究,合成出了一系列新的2位取代的嘌呤衍生物.化合物的结构均经元素分析、¹HNMR、¹³CNMR和MS确证.提出2-乙烯基-9-苄基嘌呤与苯硫酚的反应机理为氧化加成而非亲核加成,采用单晶X射线衍射法对主要产物的结构进行了确认.     

膦亚胺叶立德在杂环合成中的应用

总结了我们课题组应用膦亚胺叶立德的氮杂Wittig反应合成氮杂环的研究工作.我们发展了一种应用α-酯基膦亚胺与异氰酸酯(或二硫化碳)、亲核试剂的连续成环反应,合成咪唑啉酮及唑类杂环的新方法.应用β-酯基膦亚胺与异氰酸酯(或二硫化碳)、亲核试剂的连续成环反应,则可制备(稠合的)喹唑啉酮和嘧啶酮类杂环.而应用β-炔基膦亚胺与异氰酸酯、亲核试剂在银离子催化下的连续成环反应,可得到吲哚类杂环.最近我们课题组又初步将膦亚胺叶立德应用于串联的Ugi和Passerini后修饰反应中,合成了多取代苯并嗪和喹唑啉类杂环化合物.     

锆诱导的五元环化合物的新和成

由锆杂五元环化合物出发合成五元环有机化合物,只要求一个碳单元并且形成两个碳-碳链,从以下四个方面描述了利用锆杂环化物合成五元环有机化合物的新合成方法：(1)CO或RNC的插入反应;(2)与丙炔酸酯的加成反应-峡谷次的Michael加成;(3)与碘代丙烯酸酯或碘代环烯酮的偶联加成反应-先偶联后Michael加成;(4)与酰氯的取代加成反应-先亲核取代后亲核加成,每类反应都含有数个简单反应类型。     

锆诱导的五元环化合物的新和成

由锆杂五元环化合物出发合成五元环有机化合物,只要求一个碳单元并且形成两个碳-碳链,从以下四个方面描述了利用锆杂环化物合成五元环有机化合物的新合成方法：(1)CO或RNC的插入反应;(2)与丙炔酸酯的加成反应-峡谷次的Michael加成;(3)与碘代丙烯酸酯或碘代环烯酮的偶联加成反应-先偶联后Michael加成;(4)与酰氯的取代加成反应-先亲核取代后亲核加成,每类反应都含有数个简单反应类型。     

钯催化下全氟碳负离子的产生及其反应

2-三氟甲基-3-氧杂-八氟己酸烯丙酯或2,5-二(三氟甲基)-3,6-二氧杂-十二氟壬酸烯丙酯可在钯的作用下产生相应的全氟碳负离子. 这些碳负离子能够质子化或者对取代苯甲酰氯发生亲核进攻, 后者为芳基氟烷基酮的合成提供了一条简捷途径. 另一方面,上述含氟酸的甲酯和取代苯甲酰氯在钯的作用下同样能发生反应而生成相应的芳基氟烷基酮.     

3-杂环基硫取代-1,3,4,5-四氢-2-氧代-苯并氮杂衍生物的合成

以芳酰肼为原料,合成了一系列3-巯基-5-芳基-1,2,4-三唑、2-巯基-5-芳基-1,3,4-噁二唑和2-巯基-5-芳基-1,3,4-噻二唑,并通过硫原子对3-溴-2-氧代-苯并氮杂3-位上的亲核取代反应将杂环化合物引入了苯并氮杂的结构当中,合成了32个新的苯并氮杂杂环衍生物.为提高其在有机溶剂中的溶解性,在苯并氮杂的N原子上引入乙酸乙酯和乙酸叔丁酯基取代基,合成了36个新衍生物.所有化合物经质谱、核磁共振谱及元素分析确证了结构并初步测定了抗菌活性.     

镍催化的烯丙基取代反应研究进展

过渡金属催化的烯丙基取代反应是构建碳-碳键、碳-杂原子键的重要手段.由于镍价廉易得,适用性广,赢得了化学家们的广泛青睐.在过去50年里,关于镍催化的烯丙基取代反应的报道不断涌现.根据成键类型及亲核试剂的种类进行划分,总结近年来镍催化的烯丙基取代反应的进展及其在有机合成中的应用.     

3-杂环基硫取代-1,3,4,5-四氢-2-氧代-苯并氮杂衍生物的合成

以芳酰肼为原料, 合成了一系列3-巯基-5-芳基-1,2,4-三唑、2-巯基-5-芳基-1,3,4-噁二唑和2-巯基-5-芳 基-1,3,4-噻二唑, 并通过硫原子对3-溴-2-氧代-苯并氮杂3-位上的亲核取代反应将杂环化合物引入了苯并氮杂的结构当中, 合成了32个新的苯并氮杂杂环衍生物. 为提高其在有机溶剂中的溶解性, 在苯并氮杂的N原子上引入乙酸乙酯和乙酸叔丁酯基取代基, 合成了36个新衍生物. 所有化合物经质谱、核磁共振谱及元素分析确证了结构并初步测定了抗菌活性.     

3, 5-二氢-4H-咪唑啉-4-酮的合成

通过膦亚胺(2)与芳基异氰酸酯的aza-Wittig反应得碳二亚胺(3),再应用3与亲核试剂的成环反应制得了8个2-氨基取代咪唑啉酮的新衍生物5a～5h。探讨了碳二亚胺3与不同亲核试剂反应的活性。     

LiY+NH2X(Y=F,Cl,Br,Br;X=F)反应机理的计算研究

一百多年来,无论从实验还是理论上,气相中碳原子上SN2的反应机理都已经得到了广泛的深入研究.近二十几年来,杂原子上的亲核取代反应由于其在生物有机及在人体代谢过程中所起的重要作用而逐渐引起人们的关注.氮原子上的SN2反应是近年来的研究热点,但其中的亲核试剂仅局限于阴离子[1].本文将研究对象扩展到离子对亲核取代反应[2].我们在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上讨论了气相中LiY+NH2X(Y=F,Cl,Br,I;X=F)的反应机理,希望能为实验化学家提供有价值的信息.     

钯催化硼-碳和硼-杂原子键构建一锅法合成双官能团化邻-碳硼烷※

碳硼烷是由碳氢和硼氢顶点组成的笼状分子, 在医药、能源和材料等领域有着重要应用, 但目前在碳硼烷硼顶点引入杂原子取代基的方法还较为有限. 基于此, 本工作从3-碘-邻-碳硼烷出发, 通过钯催化烯基化、金属迁移及后续与杂原子亲核试剂的偶联反应, 一锅法构筑硼碳键和硼杂原子键, 成功实现了一系列新型3-烯基-4-胺基/烷氧基/烷(芳)硫基-邻-碳硼烷衍生物的合成.     

乙烯基锡修饰的双吡唑甲烷第六族金属羰基化合物的合成与反应

通过双吡唑基甲基锂与二苯基乙烯基碘化锡的反应, 合成了桥头碳上带有乙烯基锡修饰的双吡唑甲烷配体。在回流的THF中这些乙烯基锡修饰的双吡唑甲烷配体(R3SnCHPz2, R3Sn为三乙烯基锡或二苯基乙烯基锡;Pz代表取代吡唑)与M(CO)5THF (M = Mo或W)反应产生杂双金属化合物R3SnCHPz2M(CO)3。在这些化合物中,一个乙烯基以h2方式配位到金属钼或钨上,双吡唑甲烷表现为一个三齿k3-(p,N,N)配体。(CH2=CH)3SnCH(3,5-Me2Pz)2W(CO)3和Ph2(CH2=CH)SnCH(3,5-Me2Pz)2W(CO)3与I2的反应也被研究。前者给出化合物CH2(3,5-Me2Pz)2W(CO)4,而后者随着有机锡的丢失产生四元金属杂环化合物CH(3,5-Me2Pz)2W(CO)3I。用PhSNa处理该四元金属杂环化合物导致碘负离子被取代,得到化合物CH(3,5-Me2Pz)2W(CO)3SPh。     

三蝶烯衍生的双氮杂双氧杂杯芳烃的合成与结构

2,7-二氨基三蝶烯、2,7-二羟基三蝶烯与杂环化合物如三聚氰氯、1,5-二氟-2,4-二硝基苯和2,6-二氯-3,5-二氰基吡啶等通过两步芳香亲核取代反应得到系列双氮杂双氧杂杯芳烃大环分子. 通过核磁谱以及X射线单晶衍射研究其在溶液中及固态下的结构以及组装行为.