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【6h】

D-A环氧乙烷与双取代硫脲的串联反应合成二氢嘧啶类化合物

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目录

摘要

第一章 文献综述

1.1.2 D-A环氧乙烷与亚胺的[3+2]环加成反应

1.1.3 D-A环氧乙烷与炔烃的[3+2]环加成反应

1.1.4 D-A环氧乙烷与吲哚的[3+2]环加成反应

1.1.6 D-A环氧乙烷与氰基的[3+2]环加成反应

1.1.7 环氧乙烷与碳硫双键的[3+2]环加成反应

1.2 研究二氢嘧啶类化合物及其衍生物的重要意义

第二章 课题的提出与设计

第三章 D-A环氧乙烷与双取代硫脲的串联反应合成二氢嘧啶类化合物的研究

3.1 实验部分

3.1.1 实验药品与试剂

3.1.2 实验仪器

3.2 结果与讨论

3.2.1 催化剂的考察

3.2.2 溶剂的考察

3.2.3 反应温度的考察

3.2.4 浓度的考察

3.2.5 反应时间以及气体氛围的考察

3.3 底物的拓展

3.3.1 芳香族D-A环氧乙烷的底物拓展

3.3.2 脂肪族D-A环氧乙烷的底物拓展

3.3.3 双取代硫脲的底物拓展

3.4 控制实验

3.4.1 五元环A1的生成与转化

3.4.2 中间体3aa'的生成与转化

3.4.3 副产物的对比实验

3.4.4 3-苯基环氧乙烷甲酸乙酯的对比实验

3.4.5 O18标记实验

3.5 可能的反应历程

3.6 产物的衍生

3.7 产物结构的确定

3.7.1 3aa的X-ray单晶数据

3.7.2 3ab的X-ray单晶数据

3.7.3 中间体3aa’的X-ray单晶数据

3.7.4 衍生产物7aa的X-ray单晶数据

3.7.5 S8的X-ray单晶数据

3.8 实验步骤

3.8.3.D-A环氧乙烷与双取代硫脲的串联反应产物衍生的步骤

3.8.4 化合物的结构表征

3.9 本章小结

第四章 结论与展望

参考文献

附录

致谢

发表论文和科研成果

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摘要

许多五元氧杂环片段,作为重要的结构单元广泛存在于医药活性分子中。环氧乙烷作为一个很好的1,3-偶极子与各种含有不饱和键的化合物发生反应,可以构建各种五元氧杂环。近年来,常有报道醛、酮、亚胺、炔烃、吲哚、烯烃和氰基作为不饱键与D-A环氧乙烷化合物发生[3+2]环加成反应来构筑五元氧杂环,而D-A环氧乙烷与碳硫双键的反应几乎没有。
  在本文中,我们选择双取代硫脲作为含有碳硫双键的化合物预期与D-A环氧乙烷发生[3+2]环加成反应,然而在合成的时候,我们惊奇的发现所生成的产物并不是[3+2]环加成的含有氧硫原子的五元杂环化合物,通过X-射线单晶衍生,确定了产物为六元杂环反式二氢嘧啶类化合物和S8,更令人意外的是通过O18同位素标记实验和衍生实验,确定了目标产物中氧原子的来源——D-A环氧乙烷三元氧环上的氧原子转移到了反式二氢嘧啶类化合物的羰基位置。同时,为了验证该反应的机理,设计了一系列的控制实验,通过实验结果和查阅文献,我们初步确定了该反应的可能历程:在催化剂三氟甲磺酸镱的作用下,D-A环氧乙烷发生碳-氧键断裂,与双取代硫脲的碳硫双键先发生[3+2]环加成反应生成五元环化合物,之后发生分子内的胺酯交换,生成双环化合物,而双环化合物中含有氧硫原子的五元杂环并不稳定,发生碳-硫键断裂开环、碳-氧键断裂、硫负离子进攻生成三元硫环,这时硫氧原子的位置发生变化,之后发生脱硫反应生成S8和中间体化合物3aa'。同时,通过改变反应条件获得了中间体化合物3aa',3aa'发生Michael加成得到了反式二氢嘧啶类化合物,此反应历程证明了我们的猜测。
  本文讲述了D-A环氧乙烷与双取代硫代硫脲发生了前所未有的环化反应,打破了我们印象中的[3+2]环加成反应的固化模式,生成了反式二氢嘧啶类化合物,同时经过初步的反应机理研究表明,该反应经历了[3+2]环加成、胺酯交换、氧硫交换、脱硫反应以及Michael加成的串联反应,为合成反式二氢嘧啶类化合物提供了一种新思路,并且与我们课题组一直所研究的核苷类化合物的修饰紧密结合。

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