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《大连理工大学》 2014年
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分步碘代与偶联:2,4-二取代吡咯的合成

宋珠草  
【摘要】:2,4-二取代吡咯作为一类重要的精细化工中间体,具有多种生物活性及良好的光电性能,广泛应用于医药、农药、材料等领域中,还可以作为很多杂环化合物的合成前体与建筑砌块,用于有机合成特别是天然产物的合成中。2,4-二取代吡咯的合成方法主要包括分步的亲电取代反应、过渡金属催化的异构环化反应以及各种偶合反应。然而2,4-二取代吡咯的合成方法仍然是有机合成所面临的具有挑战性的研究课题之一。 我们从简单的吡咯出发,按照文献方法,通过吡咯氮原子Boc保护基的引入、双α-锂化以及与三甲基氯硅烷的亲核取代,得到2,5-二(三甲基硅基)-1-叔丁氧羰基吡咯。在酸性条件下TMS发生p→α的迁移,得到2,4-二(三甲基硅基)-1-叔丁氧羰基吡咯。我们以此为原料,通过分步的原位碘代与偶合(Suzuki反应和Sonogashira反应),以及最后的脱保护,得到了4个2,4-二取代吡咯目标产物。 通过对第一步碘代反应条件的优化,我们分别得到了两种不同的单碘代产物,具有很好的区域选择性。当反应溶剂为THF时,得到的主要为4-位碘代产物;而当溶剂为CH2C12时,主要为2-位碘代产物,表现出明显的溶剂效应。我们还发现,在第二步偶联反应中,Boc保护基也同时除去,这种偶联-脱保护在一步反应中同时完成,省去了额外的除去保护基的步骤,使得该路线更加简短高效。 本研究一共得到了14个化合物,其中有12个是未见文献报道的化合物,其结构经1H NMR、13C NMR和高分辨质谱得到确认。
【关键词】:2 4-二取代吡咯 原位碘代 Suzuki反应 TMS迁移 芳基硼酸
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O626.13
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 引言9-10
  • 1 文献综述10-27
  • 1.1 吡咯概述10-15
  • 1.1.1 吡咯在自然界中的应用10
  • 1.1.2 2,4-二取代吡咯的合成10-15
  • 1.2 硅基的原位取代反应15-18
  • 1.2.1 有机硅化学的研究进展15-17
  • 1.2.2 硅基的原位碘代17-18
  • 1.3 偶联反应18-26
  • 1.3.1 Suzuki偶联反应的发展18-19
  • 1.3.2 催化剂的优化19-21
  • 1.3.3 底物的扩展21-25
  • 1.3.4 Sonogashira偶联反应的进展25-26
  • 1.4 立题思路26-27
  • 2 实验内容27-36
  • 2.1 仪器与试剂27-29
  • 2.1.1 仪器27
  • 2.1.2 试剂27-28
  • 2.2.3 溶剂预处理28-29
  • 2.2.4 钯催化剂的制备29
  • 2.2 实验步骤29-36
  • 2.2.1 合成路线29-30
  • 2.2.2 原料2,4-二(三甲基硅基)-1-叔丁氧羰基吡咯(4)的制备30-31
  • 2.2.3 2-(-三甲基硅基)-4-碘-1-叔丁氧羰基吡咯(5)的合成31
  • 2.2.4 2-碘-4-(三甲基硅基)-1-叔丁氧羰基吡咯(6)的合成31-32
  • 2.2.5 2-(三甲基硅基)-4-炔基-1-叔丁氧羰基吡咯(7a-7c)的合成32
  • 2.2.6 2-(三甲基硅基)-4-芳基-1-叔丁氧羰基吡咯(8a-8e)的合成32-34
  • 2.2.7 2-碘-4-芳基-1-叔丁氧羰基吡咯(9a,9b)的合成34
  • 2.2.8 2,4-二芳基-1H吡咯(10a-10d)的合成34-36
  • 3 结果与讨论36-46
  • 3.1 原料的合成36-38
  • 3.1.1 原料2,4-二(三甲基硅基)-1-叔丁氧羰基吡咯(4)的制备36
  • 3.1.2 2-(三甲基娃基)-4-碘-1"^及丁氧類基卩比略(5), 2-碘-4-(三甲基娃基)-1-叔丁氧羰基批晤(6)的合成36-37
  • 3.1.3 2-(三甲基桂基)-4-乙块基-1-叔丁氧羰基卩比略(7a-7o)的合成37
  • 3.1.4 2-(三甲基娃基)-4-芳基-1 -叔丁氧羰基n比略(8a-8e)的合成37
  • 3.1.5 2-碘-4-芳基-1-叔丁氧類基卩比略(9a,9b)的合成37-38
  • 3.1.6 2,4二芳基-1//批略(103-10<0的合成38
  • 3.2 结果与讨论38-46
  • 3.2.1 原料的合成38
  • 3.2.2 碘代反应38-43
  • 3.2.3 偶联反应43-46
  • 结论46-47
  • 参考文献47-53
  • 附录A 附录内容名称53-67
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况67-68
  • 致谢68-69

【参考文献】
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