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摘 要

有机小分子催化剂以其相对廉价易得、无金属参与、对环境污染小、催化活性良好的优势，受到许多化学家的关注。现在，1,1二氨基—2—硝基乙烯类化合物催化剂是很容易从 1,1-二(甲硫基)-2-硝基乙烯和各种胺类中制备的，其优点是具有广泛的商业用途，廉价的原材料，不需要惰性和干燥的环境，因此极大地提高了这种新型有机催化剂的适用性。在此基础上合成各种1,1二氨基—2—硝基乙烯化合物，并分析影响其合成产率的因素及通过催化迈克尔加成反应研究其催化活性。实验结果表明：五种1,1二氨基—2—硝基乙烯类化合物中合成产率最高的是取代基为正丁基，对应产率是85％；对不同溶剂中进行迈克尔加成反应得到的产率比较得出在甲苯为溶剂的条件下产物产率最高并且达到91％；在相同溶剂条件下，以3,5-双（三氟甲基）苯基为取代基的1,1二氨基—2—硝基乙烯化合物催化迈克尔加成反应的催化效率最高，并且高达86％。1,1二氨基—2—硝基乙烯类化合物在醛、酮与硝基烯类的不对称迈克尔加成反应中得到成功的应用。

关键词：有机催化剂 氢键供体 迈克尔加成 1,1二氨基—2—硝基乙烯

Synthesis of 1,1-Diamino-2-nitroethylenes compounds

Abstract

Chiral organocatalysts have gained many attentions because they are relatively cheap and easy to obtain, metal free, little pollution to the environment, good catalytic property. Initially, a series of 1,1-diamino-2-nitroethylene catalysts was readily prepared from L,L-bis(methylthio)-2-nitroethene and different amines, which are commercially available, inexpensive starting materials, without the need of inert or dry conditions，hence greatly enhancing the applicability of this new type of organocatalysts. On this basis, a series of 1,1-diamino-2-nitroethylene catalysts were prepared.Simultaneous analysis factors affecting the yield of the synthesis,at the same time ,Study of its catalytic activity by the Michael addition reaction catalyzed.The results showed that: The highest yield of the synthesis in the Five kinds of 1,1-diamino-2-nitroethylene compounds is the substituents replaced with Butyl,Corresponding yield is the 85％；Different solvents for the Michael addition reaction yields obtained were compared under the conditions of toluene as a solvent and the highest product yield of 91%；In the same solvent conditions，In 3,5-Bis( trifluoro methyl) phenyl amine as substituent of 1,1-diamino-2-nitroethylene compound catalytic Michael addition reaction of the highest efficiency, and as high as 86%.1,1-diamino-2-nitroethylene compounds have been successfully applied in the asymmetric Michael addition reactions of aldehydes and ketones with nitroolefins.

Key Words: 1,1-Diamino-2-nitroethylenes Hydrogen-bond donor Michael addition Organocatalysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 课题研究背景 1

1.2催化剂的种类 2

1.2.1 酶催化剂 2

1.2.2 金属催化剂 2

1.2.3 有机催化剂 3

1.3 催化剂的应用 4

1.3.1 酶催化剂的应用 4

1.3.2 金属催化剂的应用 4

1.3.3 非金属有机催化剂的应用 6

1.4课题研究的意义 8

1.5 课题采用的研究手段 8

第二章 实验材料及方法 8

2.1 实验原理 8

2.2 试验材料 9

2.2.1 试验试剂及相关物化性质 9

2.2.2 试验器材 9

2.3实验过程 10

2.3.1 反应合成图： 10

2.3.2 实验步骤及反应装置 10

2.3.3 影响合成化合物2a-e的产率及化合物2a-e催化活性的因素 12

第三章 结果与讨论 13

3.1 化合物2a-e的催化活性探究 13

3.2合成产物图谱分析 14

3.3 产物表征 16

第四章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.2 展望 17

参考文献 18

致 谢 21

附录 22

第一章 前言

1.1 课题研究背景

不对称合成（Asymmetric synthesis），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支^【1】。按照Morrison和Mosher的定义^【2】，不对称合成是“一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元”。这里，反应剂可以是化学试剂、催化剂、溶剂或物理因素。

不对称合成目前在药物合成和天然产物全合成中都有十分重要的地位。但无疑，现在最完善的不对称合成技术，要数存在于生物体内的酶。能否实现像酶一样高效的催化体系，关键在于是否有一种高效的催化剂^【3】。

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