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随着人们环保意识的增强,环境友好的绿色化学得到快速发展。而溶剂绿色化正是绿色化学研究的重要方向之一。与有机介质相比,水作为反应介质具有廉价、安全、环境友好等特点,是理想的绿色化学溶剂。有机胺类催化剂是近年来研究的热点之一,化学工作者开发出许多新型、高效的有机胺类催化剂,分别应用于Aldol、Mannich、Michael和。Diels-Alder等多种反应中。有机胺类催化剂能够与醛、酮形成亚胺或烯胺类活泼中间体,从而有效地促进反应的发生。
本论文的主要工作是以天然单糖(葡萄糖、半乳糖、木糖)、对甲苯磺酰氯、水合肼为原料,合成了糖基对甲苯磺酰肼,研究了其在水溶液中对系列有机反应的催化性能。此外,还对天然氨基酸对不同底物的Mannich反应的催化性能进行了研究。
第一章:简单介绍了绿色化学的概念、特点,以及水作为反应介质的优缺点,并对水介质中Mannich反应、Aldol反应和芳香环上的亲核取代反应的研究进展进行了综述。
第二章:以天然单糖(葡萄糖、半乳糖、木糖)、对甲苯磺酰氯、水合肼为原料,合成了三种糖基对甲苯磺酰肼,并在水介质中研究了其对制备双吲哚烷反应的催化活性,得到高达93%的目标化合物,并且使用该催化系统合成了三种天然产物,得到理想的产率。
第三章:研究了糖基对甲苯磺酰肼在水溶液中对吲哚与缺电子烯反应的催化活性。反应可以在纯水介质中进行,产率高达96%。
第四章:以糖基对甲苯磺酰肼为添加剂,研究了在水溶液中芳香醛与酮的Aldol反应,大多数天然氨基酸在添加多羟基胺类化合物后都可以在纯水溶液中催化环状酮与具有吸电子基的芳香醛之间的Aldol反应。与水介质微乳中的L-proline催化体系相比,底物明显拓宽;与水介质微乳中的线性氨基酸催化体系相比,选择性明显提高。第五章:以糖基对甲苯磺酰肼为胺类化合物,与各种酸形成胺-酸催化体系:对水介质中Aldol反应的催化活性进行了研究,结果表明糖基对甲苯磺酰肼与酸配合能在水介质中很好的催化芳醛与环状酮的Aldol反应,产率高达95%。
第六章:以糖基对甲苯磺酰肼为催化剂,研究了水介质中直接的三组分Mannich反应,结果表明三种糖基对甲苯磺酰肼对三组分直接的Mannich反应都有一定的催化能力,葡萄糖基对甲苯磺酰肼具有较好的催化效果。该反应底物范围较宽,产率可以高达95%。
第七章:以天然氨基酸为催化剂,研究了丙酮和N-Ts亚胺的Mannich型反应,结果表明几种线性氨基酸和环状的氨基酸对该类反应具有催化较好的催化活性,该反应过程无需无水处理,后处理简单。
第八章:总结和展望了本论文的相关工作。