摘 要

高异戊二烯基胺的骨架是一类重要的有机合成中间体，其广泛存在于天然产物和具有生物活性的分子中，同时也被用于各种天然产物和药物分子的合成中。目前构建高异戊二烯基胺骨架的合成方法比较有限，且存在底物适用性窄和使用金属试剂等问题。通过Petasis反应可以“一锅法”简便高效地构建多种手性α-官能团化的胺化合物。基于此，我们在无催化条件下利用酯交换策略实现了醛、手性氨基醇和异戊二烯基硼酸酯的三组分Petasis反应，为高异戊二烯基胺核心骨架的合成发展了更加绿色、高效的方法。

本论文首先介绍了多组份反应的主要类型其中重点对Petasis反应进行了介绍；然后对高异戊二烯基胺化合物的合成方法进行了文献探索；最后我们尝试利用醛、邻羟基苯胺和异戊二烯基硼酸酯进行Petasis反应合成高异戊二烯基胺化合物，对反应条件优化和醛的底物拓展部分进行了设计，期望能以更加绿色高效的方法实现高异戊二烯基胺化合物的合成。

关键词：高异戊二烯基胺；多组份反应；Petasis反应；异戊二烯基硼酸酯

Abstract

The skeleton of high isoprene amines is a kind of important organic synthesis intermediates, which widely exists in natural products and bioactive molecules, and is also used in the synthesis of various natural products and drug molecules. At present, the synthesis method of building high isoprene amine skeleton is limited, and there are some problems such as the narrow applicability of substrate and the use of metal reagents. Through petasis reaction, various unsaturated amines can be easily and efficiently constructed by "one pot method". Based on this, the three-component petasis reaction of aldehydes, chiral amino alcohols and isoprene borates was realized by using the transesterification strategy under the condition of no catalysis, which developed a more green and efficient method for the synthesis of core framework of high isoprene amines.

In this paper, the main types of multicomponent reactions are introduced first, especially the petasis reaction. Then, the synthetic methods of high isoprene amines are explored in literature. Finally, we try to synthesize high isoprene amines by the petasis reaction of aldehydes, o-hydroxyanilines and isoprene borates, and optimize the reaction conditions and the substrate of aldehydes The extended part is designed to realize the synthesis of high isoprene amines in a more green and efficient way.

Key Word: high isoprene amine; multicomponent reaction; petasis reaction; isoprene borate

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 多组份反应的主要类型 1

1.1.1 Strecker反应 1

1.1.2 Hantzsch反应 1

1.1.3 Passerini反应 2

1.1.4 Mannich反应 2

1.1.5 Ugi反应 2

1.1.6 Petasis反应 3

第2章 Petasis反应研究进展 4

2.1 Petasis反应机理 4

2.2 Petasis反应中的醛组分 5

2.2.1 乙醛酸 5

2.2.2 水杨醛 6

2.2.3 α-羟基醛及等效物 7

2.2.4 保护的α-氨基醛 8

2.2.5 吡啶甲醛及其衍生物 8

2.2.6 杂羰基 8

2.3 Petasis反应中的胺组分 9

2.3.1 手性胺 9

2.3.2 脂肪胺 10

2.3.3 芳香胺 10

2.4 Petasis反应中的硼组分 11

2.4.1 烯(炔)基硼酸 11

2.4.2 芳基硼酸 11

2.4.3 有机硼酸酯 12

2.4.4 有机氟硼酸盐 13

2.5 Petasis反应模式 13

2.5.1 手性助剂 14

2.5.2 金属催化剂 14

2.5.3 其他 15

2.6 Petasis反应中的溶剂 15

2.7 Petasis反应的应用 15

2.7.1 多羟基生物碱 16

2.7.2 生物酸 16

第3章 高异戊二烯基胺的合成 18

3.1 高异戊二烯胺的合成 18

3.1.1 Heck偶联法合成 18

3.1.2 烯烃复分解反应合成 18

第4章 实验部分 20

4.1 异戊二烯基硼酸酯、手性氨基醇和醛的Petasis反应 20

4.1.1 反应条件优化 20

4.1.2 反应底物范围拓展 20

4.2 实验部分 22

4.2.1 异戊二烯基硼酸酯的制备^[60] 22

4.2.2 模型反应的操作步骤 23

4.2.3 产物结构表征 23

第5章 结论 24

参考文献 25

致 谢 30

绪论

多组份反应的主要类型

多组份反应(Multicomponent reactions)是指采用“一锅煮”的形式，使三种及以上的化合物在一个容器内发生一步反应生成产物。不需要分离中间体，得到的化合物包括原料的大多数片段。根据定义，反应物中起始物料按照一定的次序结合，大部分原子得到保留,形成高选择性的产物，只有少量副产物产生^{[1, 2]}。

多组份反应由于能将多步反应合为一步反应，从而大大减少物料损耗、能源浪费以及废弃物的产生而引起关注。这类反应除了有原子经济性的优势，更重要的是中间产品不需要分离，因此不需要保护和脱保护措施。这种一步直接生成产物的反应非常适用于产业自动化生产，为快速地建立复杂化合物库提供了可能。