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过渡金属参与的环化反应是合成杂环化合物的有效方法,这种方法往往能够在温和的条件下,从简单易得的原料出发,高选择性地合成杂环分子。过渡金属铁或铜试剂因其具有高催化活性,价格低廉,环境友好等特点而逐渐被化学家们所关注。本论文围绕着铁或铜参与的杂环化合物的合成而展开,包括以下五部分内容:1.通过氯化亚铜催化的炔,醛,胺的三组分偶联反应,“一锅法”合成了1,4-苯并恶嗪类化合物。炔,醛,胺的三组分反应提供了一种合成炔丙胺的简便方法,通过在芳胺的邻位引入氧亲核反应位点,使其对生成的炔丙胺的碳-碳三键发生环加成反应,实现了“一锅法”进行的串联偶联/环化反应。该方法能够高选择性地合成Z型的N-烷基,烯丙基以及苄基取代的1,4-苯并恶嗪类化合物,收率为30%-85%。2.通过三氯化铁催化的2-炔丙基酚的分子内氧-氢键对碳-碳三键的加成反应合成了2H-1-苯并吡喃类化合物。实验结果表明:不同的添加剂对反应结果有较大影响,当苯胺作添加剂时,主要生成endo-dig型环化产物;当正丁胺作添加剂时,则主要生成exo-dig型环化产物。反应的选择性受底物的影响较大,当炔丙位和炔位同为芳基取代的底物反应时,选择性较高,大多数底物能够单一生成苯并吡喃类化合物,其他的底物则以87:13至95:5的选择性得到苯并吡喃和苯并呋喃的混合物。通过这种方法合成了15个苯并吡喃衍生物,收率为23%-80%。3.通过微波促进的三氯化铁催化的酚的苄基化/环化反应能够很方便地合成9-取代氧杂蒽类化合物。在苄基化试剂的芳环邻位引入卤素取代基,能够使其在与酚发生苄基化反应之后,继续发生分子内串联反应,形成环化产物,以38%-77%的收率合成了9-烷基以及9-芳基取代的氧杂蒽衍生物。现有的文献所报道的氧杂蒽的合成方法中,较少涉及9-烷基取代氧杂蒽的合成。不仅邻溴代苄基乙酸酯,其他的苄基化试剂,邻溴代苄溴以及邻溴代苄基碳酸酯也都能够较好地反应。4.中氮茚是一类重要的氮杂环化合物,许多中氮茚衍生物具有良好的生物医药活性。通过Pd/Cu催化的2-溴吡啶与炔丙基醚的偶联/环异构化反应合成了3-含氧取代中氮茚类化合物。该方法的优点是无需分离环化产物前体,而是“一锅法”串联进行的,提高了反应效率。5.铜试剂能够催化3-(2-吡啶基)炔丙胺的自身双分子环化成中氮茚的反应。该方法使用碘化亚铜作催化剂,碳酸铯作碱,DMA溶剂中100℃反应,就能够以中等的收率很方便地合成2-烯基取代中氮茚类化合物。据我们所知,2位带有烯基取代的中氮茚类化合物还未见有报道。通过以上这些方法,总共合成了8个1,4-苯并恶嗪化合物,15个2H-1-苯并吡喃化合物,14个氧杂蒽以及21个中氮茚化合物,并通过了1HNMR,13CNMR及质谱表征。