摘要
N,N-二甲基烯胺酮作为一类重要的合成子,具有独特多样的化学反应活性。从底物结构的巧妙设计,到催化体系的不断改进及反应机理的深入研究,N,N-二甲基烯胺酮参与的串联反应已成为有机合成中的研究热点,并广泛应用于杂环骨架的构建及新型药物分子的研发。近年来,课题组研究了一系列推拉型烯胺类化合物的串联氧化成环反应,构建了色酮、喹唑啉酮、烟酸酯、吡啶并香豆素、吡喃萘醌等具有潜在生理活性的杂环类化合物。基于课题组近年来的研究基础,本论文以DDQ为氧化剂,N,N-二甲基烯胺酮类化合物为反应底物,主要开展了以下两方面的研究: (1)研究了DDQ介导的邻羟基芳基烯胺酮类化合物和环庚三烯的串联氧化成环反应。首先,通过对不同溶剂、温度、氧化剂、添加剂以及底物投料比的考察,确定了最佳的反应条件:以DDQ(0.24mmol)为氧化剂,1,2-二氯乙烷(3mL)为溶剂,三乙胺(0.24mmol)为碱性添加剂,邻羟基芳基烯胺酮(0.2mmol)与环庚三烯(0.8mmol)在室温下反应2小时;在最佳反应条件的基础上,考察了不同的邻羟基芳基烯胺酮在该反应的适用性,得到了一系列3-环庚三烯基色酮,其收率在73-95%;同时,还尝试了邻氨基苯基烯胺酮类化合物与环庚三烯的反应,合成了喹诺酮杂环化合物;最后,通过一系列对比实验,提出了先氧化偶联,然后分子内环化的串联反应机理。 (2)研究了DDQ介导的N,N-二甲基芳基烯胺酮与环庚三烯的串联氧化偶联反应。考察了溶剂、温度、氧化剂及其加料顺序等因素对反应结果的影响,确定了最佳的反应条件为:以DDQ(0.24mmol)为氧化剂,三氯甲烷(3mL)为溶剂,N,N-二甲基烯胺酮(0.2mmol)与环庚三烯(0.8mmol)在室温下反应15分钟,随后再加入DDQ(0.2mmol)继续在室温下反应2小时;在此基础之上,考察了烯胺酮苯环上不同取代基对反应的影响,得到了一系列α-烯基化的1,3-二羰基化合物;最后,通过对比实验,提出N,N-二甲基芳基烯胺酮与环庚三烯经两次交叉脱氢偶联和水解的反应过程。 上述研究方法合成的化合物均为新化合物,其结构经过氢谱、碳谱和高分辨质谱等手段进行了鉴定。本论文研究的串联氧化反应,为相应的3-烷基化色酮和α-烯基化的1,3-二羰基化合物的合成提供了温和、简便的合成方法。