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醇类脱氢偶联反应构建膦酸酯及α--羟烷基取代氨基酸酯的合成方法研究

化迎香

醇类脱氢偶联反应构建膦酸酯及α--羟烷基取代氨基酸酯的合成方法研究

化迎香1
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  • 1. 厦门大学
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摘要

近年来,利用醇类脱氢偶联反应合成各类有机化合物是有机化学研究领域中备受关注的合成策略。该类反应具有原料易得、原子经济等优点,可以用于氮杂环化合物、硅醚、羧酸酯、酰胺、膦酸酯等多种高附加值精细化学品的合成。 膦酸酯及α-取代氨基酸酯广泛应用于医药等多个行业领域。目前,已有的合成膦酸酯的方法存在诸多不足,而利用醇类脱氢偶联反应制备膦酸酯是一种有效的解决方案;文献报道的合成α-羟烷基取代氨基酸酯的反应体系较为复杂,反应条件较为苛刻,而利用醇类化合物直接官能化修饰α-氨基酸酯制备α-羟烷基取代氨基酸酯衍生物尚无相关报道。因此,研究利用醇类脱氢偶联反应高效合成膦酸酯及α-羟烷基取代氨基酸酯的新方法很有必要。 据此,开发了醇类化合物和膦氧化物(P(O)-H)通过脱氢偶联合成膦酸酯、醇类化合物和α-氨基酸酯通过脱氢偶联合成α-羟烷基取代氨基酸酯的新方法,主要内容如下: 第一部分:开发了以醇类化合物和膦氧化物(P(O)-H)为原料通过脱氢偶联反应构建膦酸酯类化合物的新方法。该方法在催化剂CuCl2-2H2O的作用下将原料P(O)-H转化为P(O)-C1中间体(同时生成HC1及CuCl);所生成的P(O)-Cl中间体随后与原料醇类化合物反应得到目标产物膦酸酯化合物(同时生成HC1);反应过程中生成的HC1、CuCl在K2S2O8的作用下被氧化为CuCl2(实现催化剂CuCl2的循环,且反应过程无HC1释放)。该方法反应条件温和(室温反应),易于操作,原料及催化剂简单易获取,反应过程不需碱的辅助,底物适用性较广。 第二部分:探究了以醇类化合物和α-氨基酸酯为原料通过脱氢偶联反应构建α-羟烷基取代氨基酸酯的新方法。该方法利用叔丁基过氧化氢(TBHP)活化原料α-氨基酸酯的α-C-H键(生成α-氨基酸酯的活性中间体),同时在偶氮二异丁腈(AIBN)和TBHP的作用下促使原料醇类化合物生成醇碳自由基;反应过程中生成的α-氨基酸酯的活性中间与醇碳自由基经自由基加成反应生成α-氨基酸酯胺基自由基,所生成胺基自由基随后与TBHP发生氢迁移反应得到目标产物α-羟烷基取代氨基酸酯。该方法首次实现了“一锅法”合成α-羟烷基取代氨基酸酯类化合物,合成步骤简单,原料廉价易得,且无须金属催化,可有效避免产物中金属残留污染。所合成的目标化合物中因含有活性羟基官能团,以其可制备多种具有潜在应用价值的氨基酸酯衍生物。

关键词

膦酸酯/α-取代氨基酸酯/醇类脱氢偶联反应

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授予学位

硕士

学科专业

化学工程

导师

吐松;高玉兴

学位年度

2022

学位授予单位

厦门大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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