可见光促进的含氮杂环化合物的合成以及酮酸的脱羧脱羰基化反应方面的研究

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1、分类号：密级：研究生学位论文可见光促进的含氮杂环化合物的合成以及酮论文题目（中文）酸的脱羧脱羰基化反应方面的研究SynthesisofN-containingHeterocyclicCompounds论文题目（外文）andtheDecarboxylation-Decarbonylationof-OxoAcidsviaPhotocatalysis研究生姓名陈健强学科、专业化学·有机化学研究方向有机合成学位级别博士导师姓名、职称许鹏飞教授论文工作起止年月2013年9月至2018年5月论文提交日期2018年5月论文答辩日期2018年6月

2、学位授予日期校址：甘肃省兰州市可见光促进的含氮杂环化合物的合成以及酮酸的脱羧脱羰基化反应方面的研究中文摘要可见光促进的光化学反应近年来取得了极大的进展。可见光是一种廉价、清洁而且相对温和的可再生能源。因此，利用可见光催化来合成复杂分子具有较好的前景。此外，由于含氮化合物在天然产物以及药物分子中广泛存在，应用非常普遍。基于此，我们希望在可见光促进的光化学条件下，通过简单易得的原材料来合成含氮杂环化合物。本论文主要分为如下五个部分。第一章：光催化合成含氮杂环化合物。首先介绍可见光氧化还原催化的催化原理以及研究背景。此外，我们还会介绍近年

3、来在可见光氧化还原催化合成含氮杂环化合物方面的研究进展。第二章：可见光促进的分子内1,5-氢原子转移反应合成氧化吲哚类化合物。本章发展了可见光催化的分子内1,5-氢原子转移反应，合成了一系列氧化吲哚类化合物。该方法操作简单，底物适用性好，无需加入有毒的传统自由基反应试剂；此方法也是对氢原子转移反应的重要补充。同时，把该方法作为关键步骤，形式合成了Coerulescine和Physovenine，与前人的合成方法相比，该合成过程更加简洁、高效。第三章：可见光促进的分子内1,5-氢原子转移反应合成螺环γ-内酰胺类化合物。通过可见光氧化还

4、原策略，本章实现了分子内1,5-氢原子转移反应，并以此合成了一系列螺环内酰胺类化合物。该方法有底物兼容性好，反应选择性高，操作简单，反应条件温和等特点。另外，还发展了一种新型的廉价易得的氢原子给体试剂（-松油烯）。第四章：可见光催化合成咪唑啉类以及噁唑烷类化合物。本章实现了可见光促进的一锅法三组分的多步串联反应，以较高的产率构筑了三个新化学键。通过简单易得的原料，在温和的反应条件下合成了咪唑啉类以及噁唑烷类化合物。实现了光催化烯烃的双官能团化，同时也实现了烯烃的顺式羟胺化反应。反应的优点有：产率较高，操作简单，条件温和等。第五章：

5、可见光氧化还原催化促进的-酮酸的脱羧-脱羰基化反应。I本章实现了可见光氧化还原催化的α-酮酸的脱羧-脱羰基化反应，并合成了一系列含季碳中心的产物和γ-酮酯类化合物。我们探究了一级、二级和三级烷基酮酸的脱羰基规律，以及温度对脱羰基的影响。三级烷基酮酸是很好的烷基自由基前提。同时对反应的机理做了一定的探究。关键词：含氮杂环化合物，光氧化还原催化，1,5-氢原子转移反应，-内酰胺，脱羧-脱羰基化IISynthesisofN-containingHeterocyclicCompoundsandtheDecarboxylation-Dec

6、arbonylationof-OxoAcidsviaPhotocatalysisAbstractDuringthepastseveralyears,visiblelightphotocatalysishasattractedagreatdealofattentionfromresearchersinorganicsynthesis.Harnessingofenergyfromvisiblelightasaninexpensiveandabundantmeanstoconstructcomplexorganicmoleculesha

7、semergedasapromisingmethodinorganicchemistry.And,nitrogenousheterocycliccompoundsarewidelyfoundinnature.Weenvisionedthattheconstructionofnitrogenousheterocycliccompoundsfromeasyaccessibilityofrawmaterialsmightalsoberealizedthroughvisible-lightphotoredoxcatalysisundermi

8、ldconditions.Thisthesisismainlyincudesthefollowingfiveparts.Chapter1:SynthesisofN-containingheterocycliccompoundsviap