论文总字数：19101字

摘 要

通过近几十年的有机合成的发展研究过程中，研究人员发现利用过渡金属催化的方法能高效进行交叉偶联反应，现在已经成为有机合成中构建碳硫键的一种重要手段。与此同时，硫化钾是作为一种常见的无机硫源，在近年来研究中，将其作为硫化试剂引入硫原子用来构建C-S键的研究也逐渐增多。本论文将在传统的金属催化偶联反应构建杂环化合物的基础上，利用硫化钾作为硫源进行无过渡金属催化的碳氢活化偶联反应，从而实现原子经济性、步骤经济性、快速简易合成噻喃酮类衍生物。

关键词： C-H键活化 噻喃酮类化合物 交叉偶联反应

ABSTRACT

After several decades of organic synthesis research, cross-coupling reaction using transition metal catalysis has become an important means to construct C-C and C-X (N, O, S, etc.) bonds in modern organic synthesis. At the same time, potassium sulfide is a common inorganic sulfur source, in recent years, as a sulfur reagent to introduce sulfur atoms, the construction of C-S bond research is gradually increasing. In this paper, the non-transition metal-catalyzed coupling reaction was carried out on the basis of the conventional metal catalyzed coupling reaction, and the thianthone derivatives were synthesized efficiently by hydrogenation activation and intramolecular cyclization.

Key words: Coupling reaction; Thianthone derivatives; Hydrocarbon activation

目录

摘 要 0

ABSTRACT 1

第一章 前言 1

1.1铜催化的偶联反应 1

1.1.1 Ullmann反应 1

1.1.2 铜催化C-S键的形成 2

1.2烯胺酮和噻喃酮的基本研究现状 3

1.2.1 缩合反应合成烯胺酮 3

1.2.2 对称酮与胺缩合 4

1.2.3羰基碳的缩合反应 5

1.2.4加成反应合成烯胺酮 5

1.3烯胺酮化合物的应用 6

1.3.1与碳作为活性位点的亲核试剂反应 6

1.3.2 与氧作为活性位点的亲核试剂反应 8

1.4噻喃酮类化合物的研究进展 8

1.4.1噻喃酮类衍生物的生物活性 8

1.4.2噻喃酮类化合物的合成 8

1.5立题依据 11

第二章 实验部分 13

2.1实验试剂及仪器 13

2.1.1实验试剂 13

表2-1：实验试剂及其规格和生产厂家 13

2.1.2实验仪器 14

表2-2：实验仪器及其生产厂家 14

2.2合成路线 14

2.3优化路线 14

表2-5 16

2.4具体实验操作 17

2.5产物表征 17

第三章 结论与展望 23

参考文献 24

致谢 28

1. 前言

1.1铜催化的偶联反应

1.1.1 Ullmann反应

德国化学家Fritz Ullmann^[1]在1901年首次提出了在高于200℃的条件下，发现芳基卤代物与铜粉共热生成联苯类化合物的反应（图式1-1）。两年后，Ullmann又报道了铜催化下苯胺与邻氯苯甲酸反应得到2-苯氨基苯甲酸的反应，该催化体系也被Goldberg在1906证明^[2] (图式1-2)。这个发现即便如今的有机合成反应中，该反应所表现出的邻位效应反应机理依然影响着当下的铜催化反应。

图式1-1

图式1-2

Ullmann^[3]对该反应进行了新的尝试，在铜催化的条件下加入苯酚、溴苯以及氢氧化钾生成二苯基醚(图式1-3)。

图式1-3

1929年，Hurtley^[4]发现在铜和醋酸铜催化下，邻溴苯甲酸中的溴在以乙醇为溶液中被二酮和钠所取代(图式1-4)，在邻位效应的影响下，卤素原子在邻位时的反应活性有了明显提高，这对这类反应具有里程碑的意义，为以后的有机合成奠定了坚实的基础。

图式1-4

1.1.2 铜催化C-S键的形成

铜催化下C-S键的构建相比较C-O，C-N键的构建难度大，原因有以下两点： 第一，硫的亲核性比氮和氧强。因此，含硫化合物容易造成金属催化剂的中毒；第二，硫醇容易被空气氧化并自身缩合为二硫化物^[5]。

2012年，Pan^[6]的课题组探究了铜催化芳基硫醇与乙烯基卤化物的的C-H羟化／C-S 耦合反应合成2-(硫代苯乙烯基)苯酚衍生物(图式1-5)。

图式1-5

2012年，Xu的课题组^[7]首次报道了氯化亚铜催化、四丁基氢氧化钠的水溶液作为溶剂、无需配体，在室温下生成苯并噻唑与芳基碘化物的反应生成2-氨基苯基硫醚衍生物(图式1-6)。

图式1-6

2013年，Bardajee^[8]报道了CuI催化乌尔曼型缩合反应生成荧光染料萘。该反应在KF/氧化铝的存在下在水中的温和进行，简便、温和（图式1-7）。

图式1-7

2014年，Lia^[9]等人通过密度泛函理论(DFT)证实了苯硫醇和1-溴-4-甲氧基苯在Cul/BtH催化下通过C-S偶联反应生成硫醚的反应。反应明确了CuI/BtH催化 C-S偶联的机理，揭示一种全新的C-S偶联方式(图式1-8)。

图式1-8

1.2烯胺酮和噻喃酮的基本研究现状

烯酰胺化合物作为一种有机合成中的重要中间体，特别是在杂环化合物的合成中得到了广泛应用。更为重要的是，烯胺酮类化合物在药物合成中也占据着重要位置，是一种关键的合成前体。下面将简单介绍烯胺酮的结构以及合成方法。

Greenhill^[10]首次提出烯胺酮，用于命名含有N-C=C的1,3-双官能团化合物。关于如何合成烯胺酮类化合物，科研人员经过近几十年研究，可以分为两类，一类是缩合反应合成烯胺酮，另一类就是利用加成反应合成烯胺酮。

如今用来合成烯胺酮类化合物最普遍的方法是缩合反应，即：将亚甲基酮化合物和胺类反应。对于氮上都是取代基的烯胺酮类化合物的合成方法是用含有活泼亚甲基或活泼甲基的酮类化合物和胺类反应。另外一种不常用的合成方法是加成反应，即：炔类和胺类的反应^[11]。

请支付后下载全文，论文总字数：19101字