碱性离子液体催化合成吡喃衍生物..doc

第一章 绪论 1.1引言 随着化学这一学科的不断发展，化学可大致分为无机化学和有机化学两大分支。在有机化学方面，不断的有自然界不存在的新的物质被合成，各种具有不同性质活性的天然产物不断的被发现、分离出来。于是有机化学就和生物学、医学、药学等多门学科发生交叉，产生生物有机化学等新兴的交叉学科。2H-吡喃及其衍生物和与苯并和的二环系化合物是许多重要天然产物的母体，其中许多化合物具有重要的生物活性和药理活性。本文要讨论的就是利用三组分反应催化合成2H-吡喃的一系列衍生物。 1.2 β-酮砜的合成 砜基(-SO2-)是一种化学基团，有机化学中化合物的重要官能团之一，就像甲基(-CH3)，氨基(-NH2)，羧基(-COOH)，羟基(-OH)，醛基(-CHO)一样，一般附着在苯环上。具有磺酰基并通常借助硫与两个碳原子连结为特征的一类有机化合物，一般是结晶状稳定化合物，可通过有机硫化物的氧化或其他方法制得 随着人们对有机硫化物的研究不断深入,β-酮砜的合成及其做为其他重要有机化合物的合成前体、中间体己经成为有机合成化学中一个重要的领域。β-酮砜类化合物,不仅可以作为Michael加成和Knoevenage缩合反应的中间体,而且是合成酮、查尔酮、丙二烯类、乙炔、乙烯砜和2H-吡喃的前体。β-酮砜是由烷基化试剂与亚磺酸盐在合适的溶剂中反应制得，特别是含有芳香取代基的酮砜，通常由苯亚磺酸钠和酮类化合物制备而来。β-酮砜特有的酮基和砜基官能团由—CH2—连接在一起，由于酮基和砜基的强吸电子作用，使中间的亚甲基碳原子上的H更加活泼。大部分β-酮砜为白色粉末状，个别为棕色粉末，如噻吩基β-酮砜。2-苯磺酰基苯乙酮熔点为93-95℃,结构式如图1。 图1-1 2-(苯基磺酰)苯乙酮 1.2.1酮砜的合成方法 β-酮基砜的合成可以用多种方法实现，其中最有效并且使用最广泛的β-酮基砜的合成方法包括烷基砜类的酰化；金属芳烃磺酸盐与α-卤代酮的烷基化和β-酮硫化物的氧化。 图1-2 β-酮砜常规合成路线 在碱性条件下,甲基砜类与过量的酯或羧酸氯化物发生酰化反应,常用的碱包括，n-丁基锂、二异丙基胺基锂LDA或氢化钠NaH，这是迄今为止人们使用最多的合成β-酮基砜的方法。近年来，人们发现N-酰化苯并三氮唑是有效的C-酰化试剂，这种试剂根据化学计量比而使用，可以较高产率的合成β-酮砜。通常情况下,β-酮砜可以通过Claisen缩合反应得到，a-卤代酮与钠烷基/芳基亚磺酸也可以得到相应的β -酮砜化合物,而且β -酮砜可以通过酸催化下 酰氯与芳基乙炔在酸反应中反应制备。 Markitanov及其小组提出了最为常见的构筑酮砜的方法,以提供氧代砜即酮砜,它通常使用酯或酰氯作为酰化剂,通过与砜的a位偶联,实现β-酮砜的构建。 Katriteky及其小组在2002年提出在正丁基锂、四氢呋喃苯并三唑酮的作用下,在-78°C下,实现了β -酮砜的构建。 Venkateshwariu及其小组在2008年提出在微波条件下,以水作催化剂,反应3-5 min,实现了由卤代苯乙酮和对甲基苯磺酸钠的偶联生成 β-酮砜的构建。 Vanelle及其小组在2009年报道了在水相,利用NaSO4;NaHCOs做催化剂,在10下,在500W微波条件下,反应10 min,实现了氯与2-溴-4-硝基苯乙酮构建酮砜类化合物。 Hossein Loghmani-Khouzani及其小组在2010年报道了在间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷的作用下,实现了通过硫醚构建酮砜的反应,该反应达到了82%的产率。 Lei及其小组在2013年报道了有氧氧化的甲基 酸和苯乙炔在吡喃作用下,以碳酸二乙酯(DEC)作为溶剂,高效的合成了β -酮砜类化合物。 Wang及其课题组在2013年报道了在有氧氧化条件下,以Cu(0Ac)2作为催化剂,实现了取代基乙稀与 酰肼反应,构建了β-酮砜类化合物。 Pospí?il J,等合成了包含苯并噻唑或苯并四氮唑的杂环β-酮砜，这些带有杂环的酮砜是相应的杂环甲基砜类使用LiN(TMS)2作为碱性酰化试剂制备。使用的非亲核性碱源与亲电中心内的杂环甲基砜反应，杂环甲基砜连在形成产物的侧链。 Kamijo S.等在低温下用n-丁基锂作为催化剂,通过Claisen缩合反应，由环状羧酸三氟甲烷磺酸烯烃和二甲亚砜的阴离子反应获得羰基侧链上含有炔键的β-酮砜的合成。 Kreis M.等在二聚对二甲苯分子上构造了β-酮砜基团，该方法涉及甲基酮的磺酰化。这种方法用于手性β-酮砜的对环芳烃衍生物的合成，使用不对称催化剂配体，由4-羟基-5-酰基对环芳烷和氢化钠、三氟甲磺酸酐或者NfF反应合成。 Kamigata N通过链烷烃与芳烃磺酰氯