论文部分内容阅读
硫杂Michael加成反应是构建C-S键最有效的方法之一。当α,β-双取代硝基烯烃作为迈克尔受体时,能够在一步转化中同时引入两个手性中心,且产物双取代β-硝基硫醚是一类十分有用的合成中间体,存在于许多具有生物活性的含硫有机物中。尽管该类硫杂Michael加成反应在有机合成领域有着广泛应用,但是针对该类反应的非对映选择性控制问题却缺少相对系统的研究而亟待解决。本文首先研究了仅在三乙胺催化条件下,由硫酚硫醇及其类似物对α,β-双取代硝基烯烃的Michael加成反应的非对映选择性控制。对于位阻适当的底物,该类硫杂Michael加成反应在反应的开始阶段是动力学控制的而随着反应进行转化为热力学控制。因此,通过控制反应时间就可以分别得到动力学控制为主或者热力学平衡的加成产物。由于立体电子效应和位阻效应的调控,链状硝基烯烃底物通常会得到anti构型的产物作为动力学控制的主要产物。但是,当增大Cβ位取代基的空间位阻时,非对映选择性明显下降,甚至会得到以syn构型为主的产物。在该反应条件下,1-硝基环己烯会立体专一地产生动力学控制的cis构型加成物,随后通过热力学平衡逐步转化为热力学稳定的trans构型环状β-硝基硫醚。然而,当大位阻反应物进行Michael加成反应时通常表现出较慢的反应速率,因此直接导致形成热力学平衡的产物。Syn和anti加成产物的相对构型是通过相邻碳原子之间的H-H耦合常数以及Y-旁位效应导致”C化学位移变化判断的。随后,研究了硫醇锂盐作为亲核试剂对硝基烯烃加成的立体选择性控制因素。发现在低温下质子化得到动力学控制产物,提出了在金属锂螯合形成的六元环环状过渡态中的异头碳效应是控制该反应立体选择性的关键因素,并通过对底物α,β-双取代硝基烯烃和硫醇空间位阻的调控,证明了反位阻的异头碳效应(σ* Li-O(?)n)在稳定半椅式过渡态中的作用。此外,作为有机硫化学和杂原子迁移反应的重要补充,本文还研究了在热条件下的磺酰基形式[1,3]和形式[1,5]迁移反应。在中性热条件下(160℃,2-4 h),N-芳基磺酰基吩噻嗪和N-芳基磺酰基吩噁嗪经历形式[1,3]和形式[1,5]迁移反应生成相应的砜类衍生物。交叉实验证明了该类反应是通过均裂后分子间自由基-自由基偶联机理来实现磺酰基迁移反应。