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摘 要

吡咯类化合物是一类重要的杂环化合物，具有显著的生物活性和应用功能，对吡咯及其衍生物的合成以及性能研究，一直是广大学者的研究热点之一。多组分反应策略由于其连续、简单和高效的优点，特别是实现了快速、大量地合成具有结构多样性和复杂性的化合物越来越引起化学工作者的重视。

本论文以炔酸酯为基本模块，发展了其与亚胺的三组分反应构建吡咯杂环的方法。通过对反应中催化剂、溶剂和温度的探索和优化，结果表明以CuCl-FeCl₃为催化剂，二氯乙烷作溶剂的条件下，可获得产率为80%左右的吡咯杂环2。所得产物结构经氢谱和碳谱表征。该反应过程可描述为：CuCl催化亚胺与丙炔酸甲酯加成得炔丙基胺中间体，该中间体与丙炔酸甲酯在三氯化铁作用下经过氮杂迈克尔加成、环化、异构得吡咯杂环。

　　关键词：亚胺；炔酸酯；多组分反应；吡咯类化合物 

Three-component reaction of imine with two molecules propiolate

Abstract

Pyrroles are an important class of heterocyclic compounds with significant biological activity and applications. The researches on their synthesis and properties have been one of the hotspots of many scholars. The strategies of multicomponent reactions (MCRs) offer significant advantages for sequential, ease of execution, efficient and broad applications characters. Particularly it can achieve a rapid and large number diversity and complexity compounds. So it has attracted increasing attention of chemists in recent years.

This paper developed a three component reactions of one molecule of imine and two molecules of methyl propiolate to synthesize pyrrole. The effects of catalyst, solvent, and temperature were examined and optimized. The result shows that using the CuCl - FeCl₃ as catalyst and in the presence of dichloroethane, pyrroles(2) were obtained in 80% yield or so. The structures of products were characterized by ¹H NMR and ¹³C NMR. The reaction process can be described as: the addition of methyl propiolate to imine gives propargylamine-type intermediate under the catalysis of CuCl; subsequently, propargylamine reacts with another alkyne to form pyrroles via aza-Michael addition , cyclization and tautomerization.

Keywords: Imine; Methyl propiolate; Three-component reaction; Pyrroles

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2 多组分反应 1

1.2.1 多组分反应定义 1

1.2.2 多组分反应的合成优势 2

1.2.3 多组分反应在合成中的应用 3

1.3 吡咯类化合物的合成方法研究进展 6

1.3.1 Paal-Knoor反应 6

1.3.2 Barton-Zard 反应 7

1.3.3 Van Leusen反应 7

1.3.4 其他方法 8

1.4 本论文立题依据和主要研究内容 9

1.4.1 论文立题依据 9

1.4.2 主要研究内容 9

第二章 亚胺的制备 10

2.1实验试剂和仪器 10

2.1.1实验试剂 10

2.1.2实验仪器 10

2.2亚胺的制备 11

第三章 亚胺与炔酸酯的三组分反应 12

3.1 实验试剂和仪器 12

3.1.1 实验试剂 12

3.1.2 实验仪器 12

3.2 吡咯类化合物的合成 13

3.3 吡咯类化合物的结构表征 14

3.4 结果与讨论 15

3.4.1 合成吡咯的影响因素 15

3.4.2 催化剂对反应的影响 15

3.4.3 溶剂对反应的影响 16

3.4.4 温度对反应的影响 16

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

参考文献 19

附录 22

致 谢 28

第一章 文献综述

1.1前言

当今人类社会面临的最重大问题之一就是社会发展带来的环境快速恶化，实现可持续发展，达到人与自然的和谐相处是人类迫切需要解决的问题。化学研究领域的核心任务之一就是寻找环境友好的化学反应体系和方法来解决人类日益增长的物质需求和工业快速发展带来的环境压力之间的矛盾。多组分反应作为近年来广受关注的一种新型合成技术，就是在这样的研究背景下产生的^[1]。多组分反应因具有高效性、高选择性，反应条件温和，操作简单易行，中间体不必分离等优势，近几年来已经引起了国内外化学界极大的重视，相关的文献报道数目迅速增长。新的多组分反应不断被发现，多组分反应在药物筛选、农药化学和天然产物的全合成等方面得到了广泛的应用^[2]。

1.2 多组分反应

1.2.1 多组分反应定义

多组分反应^[3-8]（Multi-Component Reactions, 简称：MCRs）是符合绿色化学理念的一种理想反应模式，是指将三种或三种以上的相对简单易得的原料加入到反应中，用“一锅煮”的方法，不经中间体的分离，直接获得结构复杂的分子，在终产物的结构中含有所有加入的原料片断的合成方法（图1-1）^[9]。

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