硝酸铁催化氧化合成异色满酮和杂蒽酮的研究

摘要

异色满酮和杂蒽酮类化合物已经广泛地应用于医药、农药、化学、材料等领域。因此，开发一种简单、高效制备异色满酮和杂蒽酮类化合物的方法具有重要的意义。本论文主要采用苄位氧化的方法一步合成异色满酮和杂蒽酮类化合物。
　　首先，以苯乙醇类化合物为原料通过两步反应制备了异色满类化合物;以水杨醛和环己烯酮类化合物为原料通过氧化偶联反应制备了氧杂蒽类化合物;以硫杂蒽酮类化合物为原料通过还原的方法制备了硫杂蒽类化合物。
　　其次，将Fe(NO3)3·9H2O/KPF6/O2的催化氧化体系应用于异色满酮类化合物的制备。以异色满为模型底物，考察了溶剂、催化剂、温度、氧气、催化剂的用量、强酸盐等条件对反应的影响。研究结果表明:以10 mol％的Fe(NO3)3·9H2O为催化剂，15 mol％的KPF6为添加物，3mL乙腈为溶剂，氧气为氧化剂，在80℃下反应5h，异色满酮的分离收率为94％。该反应体系适用于大部分异色满类化合物，产物的分离收率为46-95％。
　　随后，将Fe(NO3)3·9H2O/KPF6/O2的催化氧化体系应用于杂蒽酮类化合物的制备。对于大多数的底物，制备异色满酮的最优条件同样适用于杂蒽酮类化合物，并且反应时间缩减为2h，分离收率为91-97％。对于某些在乙腈中溶解性较差的底物，需要增加乙腈和催化剂的用量，并延长反应时间。最后，我们根据文献并通过设计对照实验探讨了该体系的反应机理。
　　总之，我们成功地开发了一种异色满酮和杂蒽酮的合成方法，该体系对于大多数的底物均表现出了较高的活性。但是，本论文的杂蒽酮只针对氧杂蒽酮和硫杂蒽酮，不包括氮杂蒽酮。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2．1 通过苄位氧化制备异色满酮和杂蒽酮类化合物

1．2．2 通过偶联反应制备异色满酮和杂蒽酮类化合物

1．2．3 通过还原亚砜合成硫杂蒽酮

1．3 本论文的研究目的及意义

2．1 主要实验试剂和检测方法

2．1．1 实验试剂

2．1．2 仪器与检测方法

2．2 异色满、氧杂蒽和硫杂蒽类化合物的合成及其结构表征

2．2．1 异色满类化合物的合成及结构表征

2．2．2 氧杂蒽类化合物的合成及结构表征

2．2．3 硫杂蒽类化合物的合成及结构表征

2．3 本章小结

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 仪器与检测方法

3．3 反应条件的优化

3．3．1 溶剂对反应的影响

3．3．2 不同催化剂对反应的影响

3．3．3 不同温度对反应的影响

3．3．4 氧气对反应的影响

3．3．5 催化剂的用量对反应的影响

3．3．6 添加物强酸盐对反应的影响

3．4 底物拓展与讨论

3．4．1 异色满酮类化合物的合成

3．4．2 杂蒽酮的合成

3．4．3 克级规模反应

3．5 反应机理

3．6 本章小结

3．7 产物的合成步骤与结构表征

4．1 结论

4．2 创新点

参考文献

附录

作者简历

致谢