微波法构建吡啶并[1,2-a]嘧啶-6酮类杂环化合物开题报告
2020-05-29 20:14:41
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.微波加热
微波加热是物质在电磁场中由介质损耗引起的体积加热,在高频变换的微波能量场作用下,分子运动由原来杂乱无章的状态变成有序的高频振动,从而使分子动能转变为热能,其能量通过空间或媒介以电磁波的形式传递,可实现分子水平上的搅拌,达到均匀加热,因此微波加热又称为无温度梯度的”体加热”[1]。在一定微波场中,物质吸收微波的能力与其介电性能和电磁特性有关。对于介电常数较大,有强介电损失能力的极性分子,与微波有较强的耦合作用,可将微波辐射转化为能量分散于物质中,因此在相同微波条件下,不同的介质组成表现出不同的温度效应,该特征可适用于对混合物料中的各组分进行选择性加热。
微波加热有致热与非致热两种效应[2]。微波是频率介于300mhz~300ghz之间的超高频振荡电磁波,其相应波长100cm~1nm,能够整体穿透有机物碳键结构,使能量迅速传达至反应物的各个动能团上。由于极性分子内电荷分布不平衡,可通过分子偶极作用在微波场中迅速吸收电磁能量,以每秒数十亿次高速旋转产生热效应,这就是微波的”致热效应”。一些学者认为,微波辐射除了存在”致热效应”外,还存在着直接作用于反应分子间引起的特殊的”非致热效应”[3]。由于微波频率与分子转动频率相近,微波被极性分子吸收时,可与分子平动能发生自由交换,降低反应活化能,加快合成速度、提高平衡转化率、减少副产物、改变立体选择性等效应,从而促进了反应进程,即所谓的”致热效应”和”非致热效应”。微波加热法在促进反应成环、氧化、金属有机化合物的合成、水解反应、磷叶立德的合成中均有所应用。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1 课题主要研究的问题
从上面的文献综述可以看出合成吡啶并嘧啶环的方法大都从吡啶环出发,直接从嘧啶环合成的比较少。本课题设计是直接以一个嘧啶环为原料合成出一系列吡啶并嘧啶衍生物。
我们以芳香醛,丙二酸环异丙酯和2-硝基亚甲基六氢嘧啶为原料,在哌啶催化下使用少量乙醇溶剂,微波辐射合9-硝基-8-芳基-1,2,3,4,7,8-六氢-6h-吡啶并[1,2-a]嘧啶-6酮衍生物。反应式如图1: