吡咯衍生物的合成与结构表征开题报告

 2021-08-08 14:12:13

1. 研究目的与意义

吡咯是一种重要的含氮五元杂环化合物。吡咯及其衍生物不仅是化工产品的重要中间体,而且还具有多种生理功能和用途,在医药、食品、农药、日用化学品、涂料、纺织、印染、造纸、感光材料、高分子材料等领域有着广泛的用途。如吡咯可以合成止痛、抗炎、降压等药物。其在生命科学领域中大量还有吡咯环的天然物质对生命过程起着不可替代的重要作用:如亚铁血红素、叶绿素、胆色素、吡咯双环类生物碱和维他命B12等。

在许多药物及天然产物的合成过程中,针对不同的起始原料和反应环境选择合适的方法形成吡咯环是其核心内容,所以研究吡咯及其衍生物的合成反应很有实际意义。

2. 国内外研究现状分析

当前,天然环状四吡咯化合物的全合成研究是有机化学领域的一大热点,其中一个非常重要的环节就是各种取代吡咯单体合成子的构筑,这些吡咯单体合成子获得的难易程度往往是决定反应路线是否合理的关键因素。目前主要的研究方法有以下三种。

(1)1884年knorr提出由β-二羰基化合物与α-氨基酮合成3,5-二甲基-2,4-二乙酯基吡咯,至此以后大量的吡咯二酯通过此方法大规模的合成。反应是在锌和乙酸存在下,用α-氨基酮和具有更强α-活泼氢的β-酮酯或β-二酮类化合物室温进行缩合,得到吡咯或其衍生物。一般地,氨基酮应做成盐酸盐,或原位生成后立即参加反应(如以氨基肟作原料),以防止氨基酮发生自身缩合。许多其他的吡咯,尤其是用于卟啉合成中的吡咯,也是利用这一方法制备的,只不过改变不同的取代基而已。此方法具有合成路线简捷、反应选择性高、产物收率高、有较高使用价值等优点。

(2)paal-knorr合成法是一个常见的吡咯合成方法。1,4-二羰基化合物在无水的酸性条件下脱水,生成呋喃及其衍生物。1,4-二羰基化合物与氨或硫化物反应,可得吡咯、噻吩及其衍生物。其中当胺参与反应时所生成的是n上含有取代基的吡咯化合物,但是由于这类合成的反应条件要求比较高(如反应中需通过加入沸腾的乙酸来延长反应时间等),并且对于部队称的1,4-二羰基化合物较难生成所需的产物。针对上述情况minetto等提出了通过微波辐射促进paal-knorr反应的新方法,并且通过实验证明此方法能够解决以前人们所遇到的问题。

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3. 研究的基本内容与计划

研究课题:吡咯衍生物的合成和结构表征

2013年12月25日2014年01月05日确定选题,收集相关资料,合成原料

2014年01月06日2014年01月15日撰写开题报告与文献综述

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4. 研究创新点

三元环氨基酸,简称ACC,普遍存在于各绿色植物中,是一种天然食物激素乙烯的前体。合成ACC文献方法主要以甘氨酸乙酯盐酸盐为原料,经酰胺化、脱水、再与二卤代烷成环、水解完成,但是对其全合成均无详细的实验数据报道,并且反应条件苛刻,产率低。

本课题拟通过改进以往合成反应中的脱水反应,即脱水反应时以SOCl2/DMF代替POCl3/Et3N,使单步反应产率提高,降低生产成本以适合工业化规模生产。

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