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基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮

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基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮

作者：徐小兵华南理工大学

学位级别：硕士

呋喃和吲哚是两种在自然界中广泛存在的芳香化合物。化学家们利用它们的低芳香性使此其发生去芳构化,转化为一系列结构复杂的有机化合物。关于呋喃和吲哚的去芳构化转化及其应用已经有大量的文献报道,然而发展新的催化手段高效地实现呋... 详细信息

呋喃和吲哚是两种在自然界中广泛存在的芳香化合物。化学家们利用它们的低芳香性使此其发生去芳构化,转化为一系列结构复杂的有机化合物。关于呋喃和吲哚的去芳构化转化及其应用已经有大量的文献报道,然而发展新的催化手段高效地实现呋喃和吲哚的去芳构化转化,并用于合成具有潜在生物活性的杂环化合物仍值得关注。螺环吲哚酮类化合物大量存在于天然产物和具有生物活性的药物分子中。利用钯催化的交叉偶联反应构建碳-碳键及碳-杂键在有机化学中具有非常重要的用途。基于以上基础,本论文研究了利用呋喃、吲哚作为起始原料,通过钯催化芳氧双官能团化反应合成一系列具有潜在生物活性的螺环吲哚酮化合物。第一章介绍了最近几年关于N-芳基烯烃、呋喃、苯并呋喃及吲哚的双官能团化反应和螺环吲哚的一些重要生物活性及其合成方法。第二章介绍了钯催化N-(邻溴苯基)-2-呋喃甲酰胺通过呋喃的分子间2,5-芳基烷氧基化反应,非对映选择性的构建螺环吲哚酮化合物。该反应是通过呋喃分子内去芳构化的Heck型的α-芳基化反应,形成烯丙基钯中间体,然后烷氧基进攻呋喃环的另一个α位置,得到了一系列非对映选择性单一的螺环吲哚酮化合物。第三章介绍了利用不同的反应条件使N-(邻溴苯基)-3-吲哚甲酰胺发生区域选择性的芳基化反应合成出了非对映选择性专一的螺环吲哚酮和喹啉酮类化合物。

关键词：呋喃吲哚双官能团化螺环吲哚酮喹啉酮

利用有机串联反应高立体选择性合成螺环吲哚酮的研究

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利用有机串联反应高立体选择性合成螺环吲哚酮的研究

作者：李勃北京工业大学

学位级别：硕士

螺环吲哚酮类化合物是一类具有广泛生物与药物活性的生物碱类天然产物。由于其广泛的生物活性,在有机合成与药物合成领域引起极大的关注。有机串联反应具有高效、操作简单等优点,在合成螺环吲哚酮类化合物上被广泛应用。本论文利用有机... 详细信息

螺环吲哚酮类化合物是一类具有广泛生物与药物活性的生物碱类天然产物。由于其广泛的生物活性,在有机合成与药物合成领域引起极大的关注。有机串联反应具有高效、操作简单等优点,在合成螺环吲哚酮类化合物上被广泛应用。本论文利用有机串联反应高立体选择性的合成具有不同化学结构的螺环吲哚酮类化合物。本论文分为以下三部分主要内容:第一部分:通过1,3-偶极环加成反应高非对映体选择性合成含N,N-双环杂环的螺三氮唑环吲哚酮。以N,N’-环状亚胺1,3-偶极与靛红亚胺为底物,通过催化剂筛选、溶剂筛选、温度优化、催化剂上载量优化后,进行拓展底物。通过单晶衍射确定螺三氮唑环吲哚酮相对构型。根据相对构型与DFT计算得到协同反应过渡态,推测螺三氮唑环吲哚酮的形成机制。第二部分:在无机碱作用下,3-异硫氰酸酯基吲哚与N-酰胺基亚胺通过[3+2]环加成反应,非对映体选择性构建螺咪唑环吲哚酮,产率与非对映体选择性均达到优秀水平。通过单晶衍射确定螺咪唑环吲哚酮相对构型。根据相对构型,我们对此[3+2]环加成反应的机理进行了推测。第三部分:利用有机催化串联反应对映体选择性合成螺吡喃环吲哚酮。在有机催化剂的作用下,研究了靛红、丙二腈、2-羟基萘醌环加成反应,不对称合成螺吡喃环吲哚酮,产率与ee值都达到了优秀水平。通过单晶衍射确定螺吡喃环吲哚酮绝对构型为R构型,同时对形成手性螺吡喃环吲哚酮的立体选择性控制机制以及反应路线进行了推测。

关键词：螺环吲哚酮有机串联反应立体选择性合成环加成反应

氮杂环卡宾催化的不对称环化反应对吡咯衍生物以及螺环吲哚酮的合成

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氮杂环卡宾催化的不对称环化反应对吡咯衍生物以及螺环吲哚酮的合...

作者：吴亚彤河北大学

学位级别：硕士

有机小分子催化作为一种新催化模式在近些年取得了瞩目的成就,尤其是氮杂环卡宾（简称:NHC）参与的不对称催化反应为构建各类天然产物和药物分子的核心骨架提供了可靠的研究思路和合成方法。本论文主要分为以下三个章节:第一章讲述了不... 详细信息

有机小分子催化作为一种新催化模式在近些年取得了瞩目的成就,尤其是氮杂环卡宾（简称:NHC）参与的不对称催化反应为构建各类天然产物和药物分子的核心骨架提供了可靠的研究思路和合成方法。本论文主要分为以下三个章节:第一章讲述了不饱和酰基唑和高烯醇中间体参与的反应。在NHC作用下,α,β-不饱和炔醛、α,β-不饱和醛、酯类化合物、α-溴代烯醛等均可生成α,β-不饱和酰基正离子作为亲电试剂参与环化反应。然而,NHC还可以与α,β-不饱和羰基化合物作用（使其β位点发生极性翻转）生成高烯醇中间体作为亲核试剂参与化合物的构建。第二章以NHC为手性催化剂,通过其催化的烯醛和吡咯-4-酮之间的[3+3]环加成反应,完成了对二氢吡喃酮并吡咯类衍生物高效不对称构建。并且在此研究基础上发展了炔醛与吡咯-4-酮之间的[3+3]环加成反应,实现了对吡喃酮并吡咯类衍生物的合成,开展了对联芳基轴手性化合物的不对称合成的探索并取得了一定的研究进展。同时开展了以α,β-γ,δ-不饱和醛和吡咯-4-酮为起始原料完成了对吲哚类衍生物的构建。该反应策略具有简捷性和高效性,且对环境无害符合绿色化学的要求,为合成二氢吡喃酮并吡咯类衍生物,吡喃酮并吡咯类衍生物的高效不对称构建以及吲哚类衍生物的构建提供了可靠的合成方法。第三章通过NHC催化的α,β-不饱和醛和异靛蓝之间的[3+2]环化反应,完成了对螺环吲哚酮类化合物的不对称构建。该反应策略可通过一步反应实现对三个连续手性中心的不对称构建,其中两个手性中心为相邻的季碳,攻克了以往对相邻季碳手性中心的构建的难题,为合成光学纯的吲哚酮螺环类化合物提供了可靠的合成方法。

关键词：氮杂环卡宾酰基正离子高烯醇中间体吡喃酮螺环吲哚酮

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手性螺环吲哚酮的有机催化合成研究

手性螺环吲哚酮的有机催化合成研究

C-3位五元螺环吲哚酮衍生物合成方法研究进展

中国化学会第九届全国有机化学学术会议

作者：赵洪武杨钊孟薇李勃田婷庞海亮陈小芹宋秀庆北京工业大学生命科学与生物工程学院

螺环吲哚酮类天然产物和药物分子具有重要和广泛的生物活性,其立体选择性有机合成研究已经受到有机化学家们的极大关注[1]。近年来,采用有机催化策略合成手性螺环吲哚酮的方法学研究发展十分迅速,为新型手性螺环吲哚酮的高效简洁合成提... 详细信息

螺环吲哚酮类天然产物和药物分子具有重要和广泛的生物活性,其立体选择性有机合成研究已经受到有机化学家们的极大关注[1]。近年来,采用有机催化策略合成手性螺环吲哚酮的方法学研究发展十分迅速,为新型手性螺环吲哚酮的高效简洁合成提供了有效的途径[2]。在前期研究工作中,我们研究小组以轴手性的联芳基（联苯、联吡啶、联苯-吡啶等）作为支撑骨架,以?-氨基酸为手性源,根据不同的双活化作用机制,设计并合成了不同结构类型的双功能有机催化剂;研究结果表明,在水相介质中这些双功能有机催化剂能够催化Aldol反应和Michael加成反应,表现出优秀的催化活性和立体选择性[3]。在此基础上,最近我们研究小组选取靛红作为起始原料,通过构建多组分串联环合反应和偶极环加成反应（例如:偶极体/偶极体反应;偶极体/亲偶极体反应;双亲电试剂/双亲核试剂反应等）,在双功能有机催催化剂的催化作用下,对映体选择性和/或非对映体选择性地合成了不同结构类型的手性螺环吲哚酮,在空间结构和化学结构方面实现了螺环吲哚酮的多样性变化,为手性螺环吲哚酮类靶向性药物的研制和开发奠定了重要的物质基础[4]。

关键词：靛红有机催化螺环吲哚酮多组分级联环合反应多组分环加成反应

来源： cnki会议评论

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有机化学 2021年第10期41卷 3965-3982页

作者：刘奕彤张茜苑苗志伟南开大学化学学院元素有机化学国家重点实验室天津300071 天津化学化工协同创新中心天津300071

作为多种药物和天然产物的核心骨架结构,C-3位五元螺环吲哚酮衍生物在生物医药领域具有广泛的应用前景,实现该类化合物的高效不对称合成一直是有机化学家的研究热点.综述了近年来利用催化分子内反应、分子间反应和三组分反应不对称合成... 详细信息

作为多种药物和天然产物的核心骨架结构,C-3位五元螺环吲哚酮衍生物在生物医药领域具有广泛的应用前景,实现该类化合物的高效不对称合成一直是有机化学家的研究热点.综述了近年来利用催化分子内反应、分子间反应和三组分反应不对称合成C-3位五元螺环吲哚酮衍生物的研究进展,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

关键词：螺环吲哚酮合成方法不对称合成

方酰胺催化合成手性螺环吲哚酮类化合物的研究

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方酰胺催化合成手性螺环吲哚酮类化合物的研究

作者：明升北京理工大学

学位级别：硕士

手性螺环吲哚酮是一种常见的构成天然产物或药物的分子骨架,因此大多数的手性螺环吲哚酮化合物具有很高的生物活性,也是不对称合成的研究热点。由于此类化合物的分子骨架在药物制剂中有很好的应用价值,以简单高效的方法构建手性螺环吲... 详细信息

手性螺环吲哚酮是一种常见的构成天然产物或药物的分子骨架,因此大多数的手性螺环吲哚酮化合物具有很高的生物活性,也是不对称合成的研究热点。由于此类化合物的分子骨架在药物制剂中有很好的应用价值,以简单高效的方法构建手性螺环吲哚酮类化合物一直是科学家努力的方向。其中,由于3-羟基吲哚酮活泼的亲核能力,以该化合物为底物通过不对称串联反应合成螺环吲哚酮成为一条重要的合成路线。本文主要从以下两个方面研究3-羟基吲哚酮在合成螺环吲哚酮化合物中的应用和反应活性。首先研究了3-羟基吲哚酮和α,β-不饱和丁二酰亚胺之间的Michael加成/环化串联反应。最初通过筛选一些Michael受体,得到与3-羟基吲哚酮反应效果最佳的不饱和酰胺,以此为模板反应。然后对催化剂种类、溶剂、温度和催化剂负载量等条件进行筛选,确定了反应的最佳条件:以二氯甲烷为溶剂,加入10 mol%方酰胺的催化剂在–10 C下反应48小时。随后对反应普适性进行研究,绝大多数反应以很高的产率和优秀的立体选择性(高达89%产率,>95:5dr,99%ee)获得了相应产物。通过X射线单晶衍射的分析,确定了产物的构型为(2S,3R)。根据反应结果和已发表的相关文献的调研,提出了可能的反应机理。为进一步探讨反应机理,我们做了两个控制实验为提出的机理提供佐证。其次,研究3-羟基吲哚酮与苄叉丙二腈的Michael加成/环化串联反应,合成螺环吲哚酮衍生物。通过筛选一系列反应条件,确定最佳的反应条件为:在–10 C下使用5 mol%的方酰胺催化剂在二氯甲烷中反应效果最佳。尽管该反应有极好的产率(高达99%),但反应的立体选择性不太理想。

关键词：不对称催化 Michael加成 3-羟基吲哚酮螺环吲哚酮方酰胺

吡啶的双烯丙基化反应研究和螺环吲哚酮类MDM2蛋白拮抗剂的合成

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吡啶的双烯丙基化反应研究和螺环吲哚酮类MDM2蛋白拮抗剂的合成

作者：刘柱博浙江理工大学

学位级别：硕士

本论文主要分为两个部分,涉及格氏试剂参与的吡啶的双烯丙基化反应的研究和螺环吲哚酮类MDM2蛋白拮抗剂的合成。第一部分:吡啶衍生物广泛应用于功能材料、医药、橡胶、农药及添加剂的生产,是有机化学中比较重要的含氮杂环化合物之一。... 详细信息

本论文主要分为两个部分,涉及格氏试剂参与的吡啶的双烯丙基化反应的研究和螺环吲哚酮类MDM2蛋白拮抗剂的合成。第一部分:吡啶衍生物广泛应用于功能材料、医药、橡胶、农药及添加剂的生产,是有机化学中比较重要的含氮杂环化合物之一。而目前对于吡啶的烯丙基化衍生物及其合成方法的研究比较少,我们发现了在格氏试剂作用下,溴代吡啶可以和烯丙基氯化物生成双烯丙基和单烯丙基取代产物,并且单烯丙基取代产物在格氏试剂的去质子化作用下,又可以和烯丙基氯化物反应生成双烯丙基取代物,该反应条件方法简便、条件温和、底物试用范围广。第二部分:针对广泛流传的恶性肿瘤疾病,研究者们已经发现了多种抗肿瘤药物,最近几年科学家们发现了一种以螺环吲哚酮为骨架的新型抗肿瘤药物,该药物能有效抑制P53-MDM2蛋白结合,从而抑制肿瘤细胞的增长。本文在查阅文献和前人研究的基础上,我们利用[3+2]环加成反应合成螺环吲哚酮类化合物,并且对先导抗肿瘤化合物RO8994进行了结构的修饰,在保留原来螺环吲哚酮结构的基础上,把原来分子中脂溶性的叔丁基烷基链改成了富电荷的烯烃类化合物,得到一系列衍生物,并将进行新一轮的生物活性测试,其测试工作仍在进行中。

关键词：吡啶衍生物格氏试剂烯丙基化去质子化抗肿瘤 MDM2蛋白拮抗剂螺环吲哚酮

氮杂环卡宾催化的[3+2]环化反应对连续手性季碳中心的不对称构建

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氮杂环卡宾催化的[3+2]环化反应对连续手性季碳中心的不对称构建

作者：刘丙浩河北大学

学位级别：硕士

吲哚螺环化合物是众多天然产物和药物分子中普遍存在的核心结构,往往具有重要的生物活性。其中具有多个立体中心的吲哚螺环化合物的构建在天然产物和药物合成中被称为是重大的合成挑战。因此,人们付出了巨大的努力开发新颖有效的策略来... 详细信息

吲哚螺环化合物是众多天然产物和药物分子中普遍存在的核心结构,往往具有重要的生物活性。其中具有多个立体中心的吲哚螺环化合物的构建在天然产物和药物合成中被称为是重大的合成挑战。因此,人们付出了巨大的努力开发新颖有效的策略来合成具有高度对映选择性的此类化合物。近年来,氮杂环卡宾(NHC)有机催化受到了极大的关注。通过NHC催化的不对称环化反应可以实现众多碳环和杂环化合物的不对称合成。基于NHC独特的催化活化特点,我们利用NHC催化的[3+2]环化反应对具有两个连续手性季碳中心的螺环吲哚酮类化合物的构建进行了研究。本论文中的内容主要包括以下两个方面:第一部分中讲述了氮杂环卡宾的发展史并总结和分析了过去几年中NHC催化合成的吲哚类有机骨架合成方面的研究进展,全面概述了NHC在制备具有生物活性的吲哚类化合物中的杰出贡献,并对NHC目前存在的局限性和未来前景进行了讨论。第二部分中讲述了两种由NHC催化引发的环化反应快速构建季碳手性中心的策略。全碳原子的手性季碳中心的高效不对称构建是有机化学中的一个长期挑战。对此,我们的研究工作分为两个部分:一部分为氮杂环卡宾催化的烯醛和异靛蓝之间的[3+2]环化反应对双螺环吲哚酮的高效不对称构建;一部分为氮杂环卡宾催化的α-溴代肉桂醛与双吲哚酮之间的[3+2]环化反应对双螺环吲哚酮的高效不对称合成。这两部分工作以手性氮杂环卡宾为催化剂,通过对不同醛的活化,以两种不同的反应路径实现了对两个连续的手性季碳中心的高效不对称构建。

关键词：氮杂环卡宾螺环吲哚酮不对称催化环化反应

有机碱催化靛红衍生的N-苄基硝酮的[3+2]环加成反应

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有机碱催化靛红衍生的N-苄基硝酮的[3+2]环加成反应

作者：罗子豪浙江理工大学

学位级别：硕士

螺环化合物以其独特的立体结构和广泛的生物活性而著称,特别是以吲哚啉为核心骨架且C3位置连接螺环结构的螺吲哚啉酮类化合物,在许多天然产物中普遍存在,并且具有显著的生物活性。螺吲哚啉酮类化合物的合成受到有机化学工作者的广泛关... 详细信息

螺环化合物以其独特的立体结构和广泛的生物活性而著称,特别是以吲哚啉为核心骨架且C3位置连接螺环结构的螺吲哚啉酮类化合物,在许多天然产物中普遍存在,并且具有显著的生物活性。螺吲哚啉酮类化合物的合成受到有机化学工作者的广泛关注并得到了快速发展。本文综述了近年来以靛红或者吲哚啉酮衍生的底物参与的环加成反应构建螺吲哚啉酮类化合物的方法,在此基础上详细研究了靛红衍生的氮苄基硝酮在有机碱催化下与缺电子活泼烯烃的[3+2]环加成反应合螺吲哚啉酮衍生物,主要内容包括:1.本文研究了以靛红衍生的N-苄基硝酮和双氰基取代的共轭二烯作为反应底物,在DABCO的催化下以1,6-加成的方式进行[3+2]环加成反应得到具有四个连续的手性中心的N-羟基螺四氢吡咯吲哚啉酮衍生物。该反应条件温和,底物适用性广,具有良好的产率和高度区域选择性和非对映选择性。2.本文研究了以靛红衍生的N-苄基硝酮和吲哚啉酮衍生的缺电子烯烃作为反应底物,在廉价的奎尼丁作为碱的催化下进行不对称[3+2]环加成反应成功得到具有双螺环结构的吲哚啉酮产物,该吲哚啉酮产物含有四个连续的手性中心,且包括1个全碳季碳中心。该反应表现出高度的立体选择性和对映选择性,大部分产物ee值大于90%,最高可达99%。

关键词：螺环吲哚酮靛红硝酮 [3+2]环加成不对称催化