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银催化的连续式三组分反应—合成唑啉的新方法毕业论文

 2022-06-27 10:06  

论文总字数:12831字

摘 要

多组分反应是指三个或三个以上的原料依次进入反应体系,用一锅煮的方法得到一个终产物,该化合物含有所有原料的片断的合成方法。多组分反应从结构简单的原料出发在一步反应中可以生成多个化学键而不需要分离中间体,因此相比传统的多不合成减少了分离操作,提高了反应效率,降低了成本, 减少了对环境的污染等。恶唑烷酮类化合物是一类新型的治疗细菌性感染的化学全合成药物,寻找高效的合成方法,一直是广大学者的研究热点之一。

本文建立了硝酸银催化下的芳香胺、氯甲酸酯和炔丙醇的三组分反应,一锅法高效快速地合成了恶唑烷酮化合物。产物通过1 HNMR进行了表征。

关键词:恶唑烷酮;多组分反应;芳香胺;硝酸银;炔丙醇

Abstract

Multicomponent Reaction (MCR) is generally defined as a process in which three or more reactants were added simultaneously into a single vessel to form a product which incorporates structural feature of each reagent. MCRs can form more than one bond at the same time from simple starting materials without isolating intermediates. MCRs have some advantages Compared with multistep synthesis such as simple procedures, high efficiencies, low cost, as well as environmentally friendly aspects. Oxazolidinone compounds is the synthesis of a new kind of drug in the treatment of bacterial infection of chemical, looking for high efficient synthetic method, has been One of the research hots pots for the major of scholars.

This paper studies with silver nitrate as catalyst for aromatic amine, chloroform ate, propargyl alcohol three component reaction, one step synthesis of oxazolidinone compounds, the product was characterized by 1HNMR,

Key Words: Oxazolidinone; multicomponent reactions; aromatic amine; silver nitrate;propargyl alcohol

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 2

1.1前言 2

1.2 重要的多组分反应 2

1.2.1 Passerini 反应 2

1.2.2 Ugi 反应 3

1.3 其它多组分反应 4

1.4多组分反应的应用 5

1.4恶唑烷酮类化合物的应用 9

1.5合成恶唑烷酮类化合物常用方法 9

1.5.1 芳基异氰酸酯法 9

1.5.2苄氧羰酰芳胺和(R)-丁酸缩水甘油酯法 11

1.6新的高效的合成方案的提出 13

第二章 恶唑烷酮的合成 14

2.1 引言 14

2.2 实验部分 14

2.2.1 主要原料与试剂 14

2.2.2 主要仪器设备 15

2.2.3实验操作 15

第三章 结果与讨论 17

3.1产物 1-对甲基苯基-4-甲烯基-2-恶唑烷酮的表征 16

3.1.1 催化剂的选择对产率的影响 16

3.1.2 溶剂对产率的影响 16

3.1.3反应温度对产率的影响 16

3.2 产物1-对甲氧基苯基-4-甲烯基-2-恶唑烷酮的表征 17

3.2.1催化剂的选择对产率的影响 17

3.2.2溶剂的选择对产率的影响 17

3.2.3反应温度对产率的影响 17

3.3 产物后处理的影响 18

3.4小结 18

第四章 结论与展望 19

4.1结论 10

4.2展望 19

参考文献 20

附 图 21

致 谢 24

第一章 文献综述

1.1前言

恶唑烷酮类化合物是一类新型的治疗细菌性感染的化学全合成药物,一直是广大学者研究热点之一。

多组分反应(Multicomponent Coupling Reactions, 简称:MCRs),就是将三种或三种以上的相对简单易得的原料加入到反应中,用一锅煮的方法最终生成一个终产物,终产物结构中含有所有原料的片断的合成方法。多组分合成法具有以下特点: 高效性、高选择性、反应条件温和, 操作简单方便。这种方法能够容易地合成常规方法难以合成的目标分子。正由于多组分反应的诸上特点及优点,在有机合成和药物化学领域得到广泛关注多组分反应有利于药物发现过程中先导物的发现和优化,MCRs与药效和生物活性的虚拟筛选和体筛选结合起来,成为一个新的新药研究工具[1-5]

1.2 重要的多组分反应

1.2.1 Passerini 反应

Passerini 三组分反应(P-3CR)是由异腈、羰基化合物和酸3 个组分一步反应生成α-酰氧基羧酰胺的反应。一般反应条件为室温或低于室温下,惰性的非质子性溶剂中,原料浓度较高的情况对反应有利。反应对酮基化合物几乎没有限制,全氟代的醛或酮也能反应,只有一些立体位阻太大的α,β-不饱和醛酮难以进行。酸可以用无机酸代替。其可能的反应机理是:酸1和酮基化合物2先形成氢键加合物3 ,接着被提高了亲电性的羰基碳和亲核性的羧基氧对异腈4 的碳原子进行α加成,形成环状过渡态5 ,5经过分子内重排得到稳定的产物α-酰氧基羧酰胺6 (见图1)【6】

1.2.2 Ugi 反应

Ugi 四组分反应(U-4CR) 发表于1959 年,是用异腈、醛酮、胺类和酸类化合物一步反应生成α-酰胺基酰胺。U-4CR 的原料酸类可以是羧酸、叠氮酸、氰酸盐、硫氰盐酸、碳酸单酯、二级胺的盐、水、硫化氢和硒化氢等,胺类可以是伯胺、仲胺、肼和羟胺。U-4CR既可以用于液相反应,也可以用于固相反应。用于液相反应时,溶剂可以是低级醇类和非质子溶剂如DMF、THF、氯仿、二氯甲烷、二氧六环等。也可在水相和有机相两相中反应。一般在室温或低于室温的条件下,若干秒钟或几分钟就完成反应,对放热反应外部要冷却。反应物浓度高时反应进行的快,一般原料浓度为015~210 mol/ L 。预先让胺和醛酮反应好,再投入别的原料时产率较高。U-4CR 反应的基本机理是:醛7 与胺8 先生成希夫碱9 ,然后被酸10 质子化成离子对11 ,接着被希夫碱活化的羰基碳和负电性的羧基氧对异腈12 的碳原子进行α加成,形成中间体13 ,13 含活化的羰基,有类似酸酐的性质,经过分子内重排得到稳定的产物α-酰胺基酰胺14 (见图2) [6]

1.3 其它多组分反应

以异腈为原料的MCR 除Passerini 反应和Ugi 反应外,还有一些反应,例如 正离子15 在这里代替希夫碱或烯胺起亲电试剂的作用,水分子起酸的作用,与异腈16反应生成酰胺17[1] (见图3) 。不以异腈为原料的MCR 有很多是经典人名反应,如Mannich 反应、Robinson 托品酮合成法、Hantzsch 二氢吡啶合成法、Biginelli 四氢嘧啶酮合成法、Bucherer2Bergs 乙内酰脲合成法等。再举一个近期的例子,噻唑18 、溴代乙酸乙酯19 和

丙烯酸乙酯20三组分反应,一步生成一个三环化合物21 ,反应过程是19 对18 噻唑环的2位烷基化,在碱性反应条件下形成甲亚胺叶立德,然后与20发生1 ,3-双极环加成,最后羟基侧链对烯胺进行分子内的环加成得到三环的产物21( 见图4)[7 ]

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