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炔酰胺的氧化三氟甲硫基化反应研究毕业论文

 2022-01-11 07:01  

论文总字数:21387字

摘 要

炔酰胺是由于其特殊的官能团在有机合成中应用广泛,通过氧化环化可以形成复杂的有机结构,而三氟甲硫基是一种重要的含氟基团,将该官能团引入药物分子中会显著影响母体化合物的脂溶性,增强分子的代谢稳定性,并对其生物活性如药物的吸收、分布以及给-受体的相互作用造成影响。基于以上特殊性质,药物分子特定位置的三氟甲硫基化成为药物设计的一种常用手段。本文研究筛选炔酰胺与三氟甲硫基化试剂的不同反应条件,实现炔酰胺的氧化三氟甲硫基化反应合成噁唑烷-2,4-二酮,并实现该反应的高产率和高化学选择性。

关键词: 炔酰胺 三氟甲硫基 噁唑烷-2,4-二酮

Abstract

Ynamides is widely used in organic synthesis due to its special functional groups, and complex organic structures can be formed through oxidative cyclization, and trifluoromethylthio is an important fluorine-containing group, which is introduced into drug molecules.Often changes the fat solubility of the parent compound significantly, enhances the metabolic stability of the molecule, and affects its biological activity such as drug absorption, distribution, and interaction with the receptor.Based on the above special properties, trifluoromethylthiolation of specific positions of drug molecules has become a common method for drug design.This project intends to synthesize oxazolidine-2,4-dione by oxidizing trifluoromethylthiolation of ynamides by screening the reaction conditions of alkynamide and trifluoromethylthiolation reagent, and achieve high yield of the reactionAnd high chemical selectivity.

Key words: Ynamide Trifluoromethylthio Oxazolidine-2,4-dione

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.1.1 炔酰胺的研究进展 3

1.2 本章小结 7

第二章 炔酰胺底物的合成 8

2.1 前言 8

2.2 实验部分 8

2.2.1 炔溴的合成 8

2.2.2 苄基(苯基乙炔基)氨基甲酸叔丁酯的核磁共振氢谱表征与解析 9

2.3 本章小结 10

第三章 三氟甲硫基试剂的制备 8

3.1 前言 11

3.2 三氟甲硫基化反应研究 11

3.3 三氟甲硫基试剂的合成与表征 15

3.3.1 N-三氟甲基硫代糖精的制备 15

3.3.2 N-三氟甲基硫代糖精的核磁共振氢谱图与解析 16

3.3 本章小结 17

第四章 噁唑烷-2,4-二酮的合成 18

4.1 前言 18

4.2 噁唑烷-2,4-二酮类化合物的研究进展 18

4.3 以炔酰胺合成三氟甲硫基取代的2,4-噁唑烷酮的条件反应 20

4.4 本章小结 22

第五章 总结与展望 23

参考文献 24

附录 29

致谢 34

第一章 文献综述

1.1 前言

有机氟化合物由于具有高电负性和低极化率的特殊物理化学性质,在医药和农药工业中得到了广泛的应用。近年来,含杂原子的含氟基团引起了人们的关注,特别是三氟甲基硫(SCF3)部分,具有高亲脂性、强电牵引作用、代谢稳定性。同时,三氟甲基硫基(SCF3)的π系数为1.44[1],是含氟取代基中最高的,将其掺入药物或先导化合物中,可大大有助于提高其药物性质,如膜透性、吸收率。因此,化合物分子的三氟甲硫基化已经成为了有机合成的研究热点,并且在近年来得到了充分的发展。

图1-1 含三氟甲硫基的药物

炔酰胺是在氮原子上带有吸电子基团的特殊炔烃,在过去的十年中已进行了广泛的研究。最早的炔胺合成可以追溯到1892年Bode[2-3]的工作,而炔胺由于氮原子与炔键直接相连,导致炔胺具有极高的反应活性,极易发生水解,生成相应的酰胺类化合物(图1-2)。为了增强其稳定性,科学家通过尝试向化合物引入不同的取代基降低炔键的电子云密度。

图1-2 炔酰胺的水解

炔酰胺是氮原子上连接吸电子基团的特殊炔烃,增强了整体的稳定性,还可以用作配位点和反应位点。重要的是,氮原子能够施加电子偏压,因此导致该电子富集的杂原子取代的炔烃被多种官能团高度区域选择性地攻击。如图所示,氮的π供电能力可在典型的过渡金属和布朗斯台德酸催化下实现酰胺的酮亚胺共振结构,从而通过各种亲核试剂实现位点选择性亲核α加成。在过去的几十年中,乙酰胺已成为有机合成中特别有用的重要组成部分,并引起了有机化学家的浓厚兴趣。[4-12]因此,它们已广泛应用于快速组装通用的结构复杂的含氮分子,尤其是有价值的N-杂环,可为重要的天然产品提供多样化的应用。与成熟的区域选择性α加成相比,由于该极化三键的固有性质,很少使用涉及区域选择性β加成的乙酰胺转化(图1-3),但是由于这些研究可能不仅发现了新的乙酰胺化学,因此无疑是非常理想的而且还导致构建具有高骨骼多样性的复杂分子,从而显着丰富了酰胺化学。

图1-3 过渡金属催化的乙酰胺对β-区域选择性加成

至今,炔胺类化合物有炔酰胺、炔酰胺酯、炔基磺酸酰胺和炔基磷酸酰胺等(图1-4)。炔酰胺的特殊结构使得它在保证反应活性的同时又保持着相对稳定的性质。其三键参与的反应,有氧化反应、还原反应、亲电加成反应、亲核加成反应等;又因其酰胺结构的存在,所以也可以参与杂环化合成复杂的有机框架。

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