苯并噻吩与苯并呋喃化合物电合成杂环化合物的研究.pdf

摘要

苯并噻吩和苯并呋喃是构建杂环化合物中最常见的结构单元。含苯并呋喃和苯并噻

吩结构单元的化合物因具有特殊的共轭结构和独特的生物活性，使其在有机化合物尤其

在有机药物合成中占有重要地位。从简单、易得的原料出发选择一种温和、高效、

绿色的合成路线获得此类化合物已引起了化学研究者的广泛兴趣。电氧化C-H

官能化利用电极氧化替代化学氧化剂，避免了反应过程中大量副产物的产生，是一种很

有发展前途的绿色、可持续合成技术。本论文主要针对苯并噻吩和苯并呋喃化合物电合

成多元杂环化合物的研究，首先发展了一种电氧化苯并噻吩分子内脱氢环化合成苯并邻

二菲噻吩化合物的新方法；随后又提出了一种电氧化苯并呋喃脱氢芳构化构建苯并呋喃

螺环化合物的新策略。本论文分为以下两个部分。

1：电氧化苯并噻吩分子内脱氢环化合成苯并邻二菲噻吩化合物

为了探究电氧化苯并噻吩类化合物C-H键官能团化的可能性，本文发展了一种电氧

化3-([1,1-联苯]-2-基)-苯并[b]噻吩分子内脱氢环化合成苯并噻吩多元杂环化合物的反应

方法。该方法所需的反应设备简单，仅需电化学工作站和作为电解池阴、阳两极的两个

铂电极；且无需复杂的操作步骤，以nBuNPF作为电解质，HFIP和DCM（V:V

46HFIPDCM

=7:3）混合液为溶剂，加入催化量的DDQ，在室温下恒电流（6mA）反应9.5h，即可

获得优良的产率。机理研究表明该反应过程中涉及阳极氧化产生自由基正离子中间体和

脱氢芳构化等步骤。

2：电氧化苯并呋喃脱氢芳构化构建苯并呋喃螺环化合物

为了探究苯并呋喃电合成转化的可能性，本文提出了一种电氧化3-([1,1-联苯]-2-

基)-苯并[b]呋喃脱氢芳构化构建苯并呋喃螺环化合物的新策略。该策略的特征是：无需

过渡金属催化剂以及外部氧化剂的参与，分别以铂电极和碳布电极作为电解反应的阴、

阳两极，以四丁基六氟磷酸铵为电解质，丙酮和六氟异丙醇为溶剂，在室温下恒流（7

mA）反应5h，即可得到优良的产率，且该过程具有良好的官能团兼容性。机理实验表

明该反应过程中涉及阳极氧化产生自由基正离子中间体、水化、去质子化等步骤。

关键词：电氧化,苯并噻吩,氧化环化,苯并呋喃,脱氢芳构化

ABSTRACT

Benzothiopheneandbenzofuranderivativesarethemostcommonstructuralunitsinthe

constructionofheterocycliccompounds.Thesecompoundscontainingbenzofuranandbenzothiopheneunits

playanimportantroleinorganiccompounds,whicharewidelyinorganicmedicinesynthesisowingtotheir

specialconjugatedstructuresanduniquebiologicalactivities.Amild,efficientandgreensyntheticrouteof

preparingthesecompoundsfromsimpleandreadilyavailablematerialshasbeenattractedmuchattentionby

chemicalresearchers.ElectrochemicaloxidationofC-Hfunctionalizationselectselectrodeoxidationinstead

ofchemicaloxidant,avoidingtheproductionofalargenumberofby-productsinthetransformation.This

methodologyisa