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摘 要

可见光作为一种新型的清洁能源，具有转化效率高、污染小、资源量大等多种优势，被广泛运用于材料、化工等多个领域。近年来，可见光诱导的烯炔化合物的双官能团化反应渐渐成为众多科研工作者的主要研究方向。这主要得益于烯炔化合物价格低廉，可取得性强，同时含有碳碳双键和碳碳三键，极其容易实现自由基加成和协同作用，有利于构建季碳原子中心。另外，这类反应还具有反应条件温和、反应选择性高、底物范围广等优点。基于我们组长期在光催化反应上的研究，本论文以可见光作为引发剂，探究烯炔类衍生物作为底物进行的双官能化反应，高效简便地制备了一系列多取代的喹啉酮衍生物。

在药物化学领域，三氟甲基作为一类具有高效生物活性的功能化官能团，在小分子催化或有机合成领域中有广泛的应用。本文以高氯酸盐（Mes-Acr ）作为光催化剂，三氟甲基磺酸钠作为三氟甲基源，N-氯代酞酰亚胺（NCP）作为氯源，乙腈为溶剂，在可见光催化下高效、低廉地将三氟甲基和卤素原子引入了1,7-烯炔化合物合成了喹啉酮类衍生物，实现了不饱和烯炔化合物的双官能团化。

关键词 可见光介导 不饱和烯炔 双官能团化

ABSTRACT

As a new type of clean energy, visible light has much preference, such as small pollution, high conversion efficiency, large resources and so on. It is often used in material, chemical industry and other fields. In recent years, the bifunctional reaction of alkynes induced by visible light has gradually become the main research direction of many researchers. This is mainly due to the low price and high availability of alkynes, which contain carbon carbon double bond and carbon carbon triple bond. It is very easy to achieve free radical addition and synergy, which is conducive to the construction of all carbon quaternary solid center. In addition, this kind of reaction has the advantages of mild reaction conditions, high selectivity and wide range of substrates. Based on the combination of photocatalysis research at home and abroad, this paper uses visible light as an initiator to explore the 1,7-bifunctionalization reaction of enyne derivatives as substrates, and a series of multi-substituted quinolines were prepared efficiently and simply Ketone derivatives.

In the field of pharmaceutical chemistry, trifluoromethyl (TFA) gene is a kind of important chemical group with high liposolubility, good metabolic stability, high electronegativity and high bioavailability, which has been widely used in bioactive molecules. In this paper, quinolinone derivatives were synthesized by the introduction of trifluoromethyl and halogen atoms into 1,7-enyne by using perchlorate (Mes~ Acr ) as photocatalyst, sodium trifluoromethylsulfonate as trifluoromethyl source, n-chlorophthalimide (NCP) as chlorine source and acetonitrile as solvent under visible light catalysis.

KEYWORDS Visible light mediated；Unsaturated alkyne；Bifunctionalization

目 录

摘 要 I

ABSTRACT i

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 可见光介导光化学反应的前景和进展 2

1.3 三氟甲基化合物及衍生物应用 4

1.4 含三氟甲基化合物及其衍生物的合成 5

1.4.1 亲电性三氟甲基化反应 6

1.4.2 亲核性三氟甲基化反应 7

1.4.3 自由基三氟甲基化反应 8

第二章 实验筹备与条件优化 10

2.1 研究背景 10

2.2 实验仪器和实验试剂 11

2.2.1 实验仪器 11

2.2.2 实验试剂 11

2.3 实验条件的优化 12

2.3.1三氟甲基源和氯源的筛选 13

2.3.2催化剂的筛选 14

2.3.3 溶剂的筛选 15

2.4二氢喹啉酮类衍生物合成的一般步骤 16

第三章 底物扩展与反应机制的探究 17

3.1 底物的扩展 17

3.2 对照实验 18

3.3反应机理的研究 19

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2展望 21

参考文献 22

致 谢 25

第一章 绪论

1.1 引言

随着环保意识的提高，研究者们发现可见光能作为一种绿色环保的清洁能源，并广泛用于光化学反应中，这类反应大都具有节能减排、低能耗、高效率等优点。可见光介导光化学反应的本质是单电子转移机制^[1]。在光催化循环中，光敏剂吸收可见光进一步产生活性中间体，这类物质不仅能通过电子转移的方式将光能转化为化学能，还能参与诸多氧化还原反应。在有机化合物氧化剂和还原剂的存在下，激发态中间体被电子供体淬灭为还原淬灭，而电子受体淬灭则为氧化淬灭。相比于不稳定的自由基引发剂，光敏剂并不直接作为金属氧化还原剂参与反应，而是在温和的条件下传递来自有机化合物氧化剂和还原剂的电子，其安全高效的特点符合绿色化学的理念。这些络合物在电磁光谱的可见光区域吸收光，从而产生稳定的长寿命光激发态。尽管这些物质在基态下不是良好的单电子氧化剂和还原剂，但是电子的激发能量会促使其变为激发态，这是非常有效的单电子转移试剂。相应的，激发态光催化剂可以被电子受体氧化以提供PC^ox物种。另外，这些稳定且良好的催化剂在被简单照射后可以转化为氧化还原活性物质，从而作为一个化学选择性触发器，进一步诱导独特和有价值的催化过程。

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