问题:
关键词:金属酸式盐,磷酸二氢钾,β-烯胺酮、酯,合成
● 参考解析
摘 要
发展新型具有高选择性、高产率和反应条件温和的合成方法是当代有机合成研究的热点之一。金属酸式盐由于兼具了质子酸和Lewis酸的特点,且其性质稳定、价格相对便宜、易于处理,可以使一些原本不能或不易在温和条件下进行的反应得以顺利反应,从而促进了有机合成化学的发展,因此金属酸式盐催化有机合成得到有机化学家的广泛关注。
无溶剂条件下的反应可以大大减少溶剂使用带来的回收、处理和污染等问题,更符合绿色化学的要求,而且进行无溶剂反应也有可能成为解决催化剂效率问题的途径之一。
基于上述研究背景,本文本着“绿色合成”和“原子经济性”的原则,研究了金属酸式盐KH2PO4在无溶剂、加热到50℃条件下高效催化合成β-烯胺酮、酯类化合物的新应用。
第一章,根据金属的不同综述了常用金属酸式盐作为催化剂在有机合成中的应用。常作为有机化学反应催化剂的金属酸式盐主要有NaHSO4、Mg(HSO4)2、Fe(HSO4)3、Zr(HSO4)2、Al(HSO4)3、KH2PO4、K2HPO4,它们可有效的应用于不同条件下催化有机官能团转化。
第二章,烯胺酮类化合物以其多官能团的结构特点成为一类重要的合成中间体,许多杂环化合物可以通过烯胺酮类化合物制得,例如吡咯、唑烷、嘧啶酮、喹啉、二苯并二氮杂环类、四氢苯并噁嗪酮和特窗酸等;同时烯胺酮化合物具有丰富的反应性能和配位化学性能,在生物、催化和材料科学领域中具有重要应用价值,因此烯胺酮类化合物一直是人们研究的热点。而KH2PO4通常被用为分析化学中的缓冲剂,它兼具了质子酸和Lewis酸的特点,其价廉、无毒、性质稳定、易于制备这些特殊性质激发了我们的研究兴趣。我们首次成功地利用KH2PO4作催化剂,在无溶剂条件下用等摩尔的β-二羰基化合物和胺反应合成了β-烯胺酮、酯,该方法反应底物适用范围广、操作简便、反应时间短,催化剂用量少。本论文合成了11个β-烯胺酮,7个β-烯胺酯,共18个化合物。经文献查阅,其中(Z)-4-(4-溴苯氨基)-戊-3-烯-2-酮(3e)、(Z)-4-(2-萘氨基)-戊-3-烯-2-酮(3g)、(Z)-3-(4-氯苯胺基)-丁-烯酸乙酯(3k)、(Z)-3-(2-萘胺基)-丁-烯酸乙酯(3n)、(Z)-3-(4-甲氧基苯胺基)-1-苯基丁-2-烯-1-酮(3r)这5种化合物为新化合物。所有合成的目标化合物均进行了IR、1H NMR,大多数化合物进行了元素分析结构表征。
总之,金属酸式盐作为催化剂在许多有机转化中表现出明显的优越性。虽然酸式盐已应用于各种有机反应中,取得了很大的发展,但开发用金属酸式盐催化的有机反应仍然是一项富有挑战性的研究课题。本课题在总结前人的基础上,研究KH2PO4在有机合成中的新应用,该研究的开展是对有机合成中酸催化合成的补充和扩展,为寻找新催化剂、新合成方法奠定了基础。
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