组氨酸、脯氨酸共催化的芳香醛、脂肪醛的Baylis-Hillman反应研究

组氨酸、脯氨酸共催化的芳香醛、脂肪醛的Baylis-Hillman反应研究

论文摘要

Baylis-Hillman反应是一个在三级胺或膦催化下的活泼烯烃和亲电试剂生成新的碳碳键的偶联反应。由于该反应具有反应选择性好、反应条件温和、原子经济性,而且反应产物在结构上带有多个能够进一步转化的官能团等优点,近年来倍受关注。但是,Baylis-Hillman反应速度缓慢,反应时间长,通常需要几天甚至几周的反应时间,限制了其反应底物的选择性。大量的研究工作已经用来加快Baylis-Hillman反应速度、扩展反应底物的选择范围。近年来基于氨基酸和多肽等有机小分子催化有机反应尤其是脯氨酸催化有机反应的研究有很多报道,也成为当前化学研究领域的热点。氨基酸催化有机反应具有原料容易获得、价格低廉、本身具有手性源、分子量小、反应后处理中易于分离回收循环使用等优点。本论文首次研究组氨酸、脯氨酸作为一种有效的共催化剂在Baylis-Hillman反应中的应用。在使用组氨酸、脯氨酸共催化对硝基苯甲醛与丁烯酮的Baylis-Hillman反应中,在甲醇-水溶液中,0.1倍当量的组氨酸、脯氨酸能够使Baylis-Hillman反应以较高的产率进行。其次本论文对组氨酸、脯氨酸催化丁烯酮(MVK)与9种连有不同取代基的芳香醛的Baylis-Hillman反应的催化效果进行了详细的研究。结果表明对连有吸电子基团如-NO2、-C1的芳香醛,其Baylis-Hillman反应能够顺利进行,具有中等或高的分离产率。对连有供电子基团如-CH3,-OCH3等的芳香醛,具有低的产率,通过延长反应时间,能够得到中等的分离产率。目标产物的结构经IR, MS、1HNMR及熔点进行了表征。氨基酸是食品体系中重要的营养成分,研究氨基酸在食品体系中可能发生的化学变化具有重要的意义。因此本论文又模拟食品体系,研究在组氨酸、脯氨酸存在下,油脂氧化降解产物正己醛与食品体系中存在的活泼烯丙烯醛、1-戊烯-3-酮可能发生的反应。在正己醛-丙烯醛的模型反应体系中,我们检测到了正己醛自身羟醛缩合产物2-正丁基-2-辛烯醛,并推测生成了2-亚甲基-3-辛烯醛。在正己醛-EVK模型反应体系中,我们检测到了正己醛自身羟醛缩合产物2-正丁基-2-辛烯醛,己醛的Baylis-Hillman加合产物4-亚甲基-5-羟基-3-癸酮,并推测生成(Z)-2-己亚胺基-3-(1H-3-咪唑基)丙酸;(E)-3-(1H-3-咪唑基)-2-(1-戊烯-3-亚胺基)-丙酸等。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略语表
  • 第一章 前言
  • 1.1 Baylis-Hillman反应概述
  • 1.2 Baylis-Hillman反应简介
  • 1.3 Baylis-Hillman反应机理
  • 1.4 Baylis-Hillman反应中常用的有机胺类催化剂
  • 1.5 其他催化剂
  • 1.5.1 有机膦类催化剂
  • 1.5.2 硫族化合物催化剂
  • 1.5.3 Lewis酸类催化剂
  • 1.6 咪唑类催化剂
  • 1.7 氨基酸类催化剂
  • 1.8 食品体系中的醛类概述
  • 1.8.1 食品体系中丙烯醛概述
  • 1.8.2 食品体系中脂肪醛概述
  • 1.9 课题设计思想
  • 第二章 组氨酸、脯氨酸催化的芳香醛的Baylis-Hillman反应
  • 2.1 实验试剂与仪器
  • 2.1.1 实验所用药品
  • 2.1.2 主要仪器
  • 2.2 合成部分
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 溶剂对Baylis-Hillman反应的影响
  • 2.3.2 底物结构对Baylis-Hillman反应的影响
  • 2.4 结论
  • 第三章 氨基酸催化的正己醛与丙烯醛、正己醛与1-戊烯-3-酮模型研究
  • 3.1 实验试剂与仪器
  • 3.1.1 实验所用药品
  • 3.1.2 主要仪器
  • 3.2 正己醛-丙烯醛模型反应体系的研究
  • 3.2.1 正己醛-丙烯醛模拟体系的建立
  • 3.2.2 GC-MS条件的选择
  • 3.2.3 GC-MS分析结果与讨论
  • 3.3 正己醛-EVK模型反应体系的研究
  • 3.3.1 正己醛-EVK反应体系的建立
  • 3.3.2 GC-MS测定条件的选择
  • 3.3.3 GC-MS分析结果与讨论
  • 3.4 结论
  • 参考文献
  • 附图
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].(S)-N-甲基脯氨醇催化甲基乙烯基酮与苯甲醛的不对称Baylis-Hillman反应的理论研究[J]. 盐城工学院学报(自然科学版) 2013(04)
    • [2].Baylis-Hillman加成物的合成及生物活性研究[J]. 化学试剂 2011(09)
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