超声辐射下过渡金属参与的药物合成反应研究

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超声波方法在有机合成中的应用近几十年来发展得很快。与普通的有机合成方法相比,它具有操作方便,易于控制等优点。许多反应在超声辐射下可在较温和的条件下进行,并且提高了收率,缩短了反应时间。本论文具体开展了超声辐射在以下三方面的初步研究:(1)超声辐射下1,1-二芳基乙烯类化合物的合成研究在超声辐射下,研究了格氏试剂的制备,以及利用格氏试剂与芳香酮反应合成了三种1,1-二芳基乙烯类化合物。在40KHz,250W超声条件下,以乙醚为溶剂,在室温下格氏试剂的制备只需15分钟。我们进一步对超声辐射下合成1,1-二芳基乙醇类化合物的最佳的反应条件进行了总结。一般在功率250W,频率40KHz的超声环境中,用无需严格干燥的乙醚作溶剂,20℃超声水浴条件下,反应30分钟,产率最低可达88.2%。与非超声条件下同类反应相比,可以看出反应置于超声下进行后,不仅操作简便,反应时间缩短,而且在不用干燥溶剂的情况下仍得到较高收率。(2)超声辐射下1, 2―二氧六环化合物的合成研究我们主要探索各种功率超声条件(如功率、频率、反应时间等),反应物的浓度,以及反应物配比等参数对三价锰参与的1,2-二氧六环类化合物的合成反应的影响,目的是要得到进行此类有机合成反应的最佳条件。实验证明,超声波作用下,可以大大缩短反应时间,非超声条件下合成1,2-二氧六环类杂环化合物至少需要10个小时以上,而采用超声波辐射则只需4小时。在加快反应的同时,超声方法比非超声条件下的产率提高10%左右。超声波功率和频率对于反应均有不同程度影响,并呈现一定规律。针对本实验而言,在功率400W,频率40KHz的超声环境中,在23℃超声水浴条件下反应4小时效果最好,产率可达73.02%。(3)环状β-二羰基类化合物的合成与超声辐射下的反应研究我们合成了一系列β-二羰基类化合物,并尝试在功率250W,频率40KHz的超声辐射下利用环状β-二羰基类化合物、1,1-二芳基乙烯与三价醋酸锰[Mn(OAc)3],通过自由基氧化环化反应合成了双环类含氧杂环化合物,并与加热条件下得到的产物进行了分析对比。经过结构表征,超声波作用下所得产物与非超声条件下合成的产物相同,证明超声波确实能对反应够起到加速的作用,而且提高了产率。而氮气保护的情况下加热反应的产物为呋喃环结构,这同样为三价锰作用下的其它含氧杂环化合物的合成反应提供了新途径、新方法。
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