铁催化的吲哚官能化反应研究

论文摘要

吲哚类衍生物是非常重要的含氮化合物,它们是构成许多生物活性分子和功能材料的关键组分,被广泛应用于药物,功能材料以及农业领域。自吲哚发现以来,人们在合成吲哚以及吲哚官能化方面做出了巨大的努力,并发展出一系列吲哚官能化的方法。近年来,随着绿色化学和原子经济反应的发展,对有机合成方法提出了高效环保的新要求,选用高效的,便捷以及环境友好的催化体系成为吲哚官能化的发展方向。铁是地壳中最丰富的金属元素,与其他过渡金属相比,具有便宜易得,无毒,且对环境友好等优良性质。过去的十几年里,铁催化已经逐步应用在各种有机化合物合成中,铁催化剂应用于吲哚的官能化反应也有初步的发展,且具有重要意义。本论文研究了过渡金属铁催化下吲哚官能化反应,主要内容如下：1. FeCl3催化的吲哚与烯胺类化合物反应研究我们研究了在路易斯酸FeCl3催化条件下吲哚与富电子烯烃直接加成反应,得到吲哚C3烷基化产物。该反应条件温和、反应效率高且具有良好的底物广泛性。其他杂环如吲哚嗪也适用于与烯胺的反应。此外,通过改变吲哚与烯胺的比例,并适当的调整反应条件,我们成功得到了对称以及非对称双吲哚乙烷,为双吲哚烷基类化合物的合成提供了新的有效方法。2.铁催化的2-芳基吲哚氧化自聚反应研究研究了以铁作为催化剂,氧气作为氧化剂条件下的2-芳基吲哚直接氧化自聚反应生成3,3’-二吲哚化合物。研究表明,该体系中2-芳基吲哚选择性C3直接氧化自偶联,产率中等到良好。反应适用范围广,官能团耐受性强,多种官能团（如CH3、OCH3、I、Br以及Cl等）取代的2-芳基吲哚都可以顺利进行反应。与已经报道的催化体系相比,该方法使用价廉易得的铁做催化剂,使用绿色的氧气作为氧化剂,避免了重金属氧化剂的使用,且反应无需配体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 吲哚官能化反应概述
• 第一节 吲哚的官能化反应研究
• 1.1.1 与碳-碳不饱和键的反应
• 1.1.1.1 与缺电子共轭烯烃的Michael加成
• 1.1.1.2 与不活泼烯烃或炔烃的芳氢化反应
• 1.1.2 与碳杂双键的反应
• 1.1.2.1 与醛或酮的反应
• 1.1.2.2 与亚胺的反应
• 1.1.3 与π-活化的烷基醇试剂反应
• 1.1.3.1 与苄醇的反应
• 1.1.3.2 与炔丙醇的反应
• 1.1.3.3 与烯丙醇和烯丙酯的反应
• 1.1.4 吲哚的芳基化和烯基化反应
• 1.1.4.1 吲哚N-芳基化与烯基化
• 1.1.4.2 吲哚C-芳基化反应
• 1.1.5 吲哚参与的Diels-Alder反应
• 第二节 本论文相关章节研究内容
• 第三节 参考文献
• 3催化的吲哚与烯胺类化合物反应研究'>第二章 FeCl₃催化的吲哚与烯胺类化合物反应研究
• 3催化吲哚与烯胺类化合物反应研究进展'>第一节 FeCl₃催化吲哚与烯胺类化合物反应研究进展
• 3催化吲哚与烯胺类化合物反应研究'>第二节 FeCl₃催化吲哚与烯胺类化合物反应研究
• 2.2.1 反应条件的优化
• 2.2.2 反应的广泛性
• 第三节 反应机理研究
• 第四节 实验部分和产物结构表征
• 2.4.1 实验部分
• 2.4.2 产物结构表征
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 铁催化的2-芳基吲哚氧化自聚反应研究
• 第一节 吲哚3,3'-二聚反应研究进展
• 第二节 铁催化的2-芳基吲哚氧化自聚反应研究
• 3.2.1 反应条件的优化
• 3.2.2 反应的广泛性
• 第三节 反应机理研究
• 第四节 实验部分和产物结构表征
• 3.4.1 实验部分
• 3.4.2 产物结构表征
• 本章小结
• 参考文献
• 总结与展望
• 附录一 合物一览表
• 附录二 略语（Abbrevitions）
• 附录三 附图
• 硕士期间已发表和待发表的论文
• 致谢