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通过酰氯和亚胺反应生成的N-(α-氯代烷基)酰胺类化合物,作为酰基亚胺正离子一种前体分子,已经被广泛应用于有机合成领域。但以往的研究只停留在原位合成这类高活性的有机中间体,而并未对其进行分离表征。本文成功合成和分离了特殊结构的N-(α-氯代烷基)酰胺类化合物,并且研究其与常见的亲核试剂的反应活性;在此基础上,合成了具有一个肽键特殊结构的四羰基酰基钴化合物,并且研究了其在催化亚胺与一氧化碳交替共聚生成多肽类聚合物的反应活性。具体包括以下内容: 1)利用特殊结构的底物亚胺设计和合成了高稳定性N-(α-氯代烷基)酰胺类化合物,使得这类化合物不仅仅局限于原位合成,并且通过核磁、红外以及元素分析等手段对其进行了表征。这类化合物作为酰基亚胺正离子的前体分子,和具有代表性的醇类,酚类,格式试剂以及丙二酸二乙酯等亲核试剂有着很高的反应活性;同时研究发现这类化合物可以在三乙胺弱碱条件下高产率的生成β-内酰胺,直接利用这类化合物生成β-内酰胺,为β-内酰胺的生成机理提供参考。 2)通过In Situ IR技术研究了这类化合物和NaCo(CO)4在CO气氛下反应的反应活性,结果表明在常压CO下,可以生成对应的酰基四羰基钴结构,但是由于这类酰基钴高的活性导致其常压条件下不易分离得到;通过增加NaCo(CO)4和底物的摩尔比可以增加反应速度以及原料N-(α-氯代烷基)酰胺的转化率;高压条件下两者的反应速度更快,并且在高压CO下产物具有更高的稳定性,可以达到分离的目的;这类酰基钴对应的PPh3配体的酰基钴稳定性明显提高,可以在常压CO下合成得到,测定了其中一例PPh3配位的酰基四羰基钴的单晶结构。 3)合成的这类酰基四羰基钴在催化亚胺与一氧化碳的交替共聚生成α多肽反应上表现出很好的催化性能,不需要引发过程,可以在亚胺加入后马上进行聚合反应。对这类催化剂在不同溶剂不同温度下的催化活性进行了研究,结果表明无论是在低温,还是在高温都可以很好的催化聚合,可以完成较高摩尔比的反应,得到高分子量并且分子量分布较窄的多肽聚合物;利用MALDI-TOF MS确定了多肽的重复结构以及端基结构;直接利用催化剂和甲醇的反应更加直观的解释了端基结构形成的原因。