摘要
苯并吡喃稠环化合物作为重要的杂环化合物，普遍存在于各种生物活性分子、药物分子以及天然产物中。苯并吡喃稠环化合物的高效构筑也是有机合成中重要的研究课题之一。此外，可见光作为绿色、取之不尽用之不竭的能源，将其应用于有机合成中是近年来实现绿色化学的新策略。本论文主要围绕在可见光促进的条件下，催化量的铜盐催化的Chan-Lam偶联反应、分子内[3+2]环加成，以及[3,3]重排串联策略高效构建结构新颖、含有多个手性中心的苯并吡喃稠环化合物。并对获得的苯并吡喃稠环化合物的转化和应用进行了探讨，通过XPS、LC-MS、Hammett等控制实验对Chan-Lam偶联反应和[3+2]环加成的机理进行了深入的研究。 本文分两个部分开展研究： 第一部分，开发了可见光促进的Chan-Lam偶联反应与分子内[3+2]环加成串联的策略，能以中等至良好的产率、优秀的非对映选择性，一锅法构建具有三个手性中心的苯并吡喃稠异噁唑啉化合物。该方法具有催化量的铜盐，条件温和、操作简单、官能团兼容性好、底物范围广等特点。机理研究表明，可见光对Chan-Lam偶联反应和环加成反应均具有重要的作用。此外，该反应能够进行克级量制备，能对药物分子雌酚酮进行修饰，高效引入苯并吡喃稠异噁唑啉骨架。该方法对天然产物、药物分子等的修饰和改造具有重要意义。 第二部分，在可见光的促进下，发展了以α,β-不饱和酮肟为原料，以催化量的铜盐和光敏剂促进Chan-Lam偶联反应/[3+2]环加成/[3,3]重排三步串联的策略，高效、高非对映选择性地构建了具有四个手性中心的苯并吡喃稠氮杂九元环化合物。此外，对反应机理进行了深入研究：通过开关反应和对照实验证明了可见光的重要性；通过单线态氧捕获实验证明单线态氧的重要作用；通过Hammett方程证明N-烯基-α,β-不饱和硝酮肉桂基苯环上的吸电子基团更有利于促进[3+2]环加成反应的进行；利用X射线光电子能谱分析实验(XPS)证明了CuⅠ中间体的存在，同时利用LC-MS实验佐证了CuⅡ以及CuⅢ中间体的存在；通过循环伏安法测定了硝酮的氧化电势，进一步佐证了机理的正确性。通过一系列的实验进一步阐明了Chan-Lam偶联反应的机理。
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