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半个世纪以来,芳基甲酰腙类氧化环化制备2,5-二取代-1,3,4-噁二唑的反应已发展为一类新合成方法。本文选择O2作为氧化剂,由于其具有简单易得,环保清洁等特性,并且其副产物只生成H2O。而且以氧气作为氧化剂的该类反应实例极少,所以用氧气氧化是一个值得去研究的方向。本文选用的催化剂为绿色环保,经济无毒的Fe(NO3)3·9H2O,而我们用Fe盐作为催化剂来系统的合成2,5-二取代-1,3,4-噁二唑的实例为首例报道。因为2,5-二取代-1,3,4-噁二唑在药物方面他具有良好的生物活性;在材料方面它具良好的光电效应。所以该片段是一类在医药,农药,材料都有广泛应用的分子结构。由以上情况说明Fe盐催化,O2氧化环化制备2,5-二取代-1,3,4-噁二唑具有较好的实现意义。首先,N-特戊基苯甲酰腙被选作一种模型反应底物,探究其在铁催化中氧化环化合成1,3,4-噁二唑反应的最优条件。100 m L欣维尔封管中并在O2置换空气的条件下,通过对各种Fe盐、助氧化剂、添加剂、溶剂、反应温度、反应时间等影响因素的系统筛选,得到最佳反应条件:底物(0.5 mmol)、Fe(NO3)3·9H2O(10.0 mol%)、TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧)(10.0 mol%)、MgSO4(2.0 eq.)、DCE(CH2ClCH2Cl)(5.0 mL)。在该反应条件下,一系列底物都可以极好的的氧化环化成目标产物,并体现出很好的官能团容忍性。其次,N-苄基苯甲酰腙作为研究的第二部分,继续研究了Fe盐对该类底物催化环化合成1,3,4-噁二唑的底物适用性。通过对实验条件再次筛选,发现其最优条件有所变动反应条件基本保持不变就是溶剂换成了DCM(CH2Cl2)。在最优条件下,底物拓展主要集中在苄基上,也体现了较好的官能团容忍性。另外,当苄基换成脂肪基时,反应的收率有所降低,所以对其最优条件再一次进行筛选,得到的最优条件就是提高的TEMPO的投入量达15 mol%,溶剂为DCE。最后对其机理进行研究,加入0.5 eq.BHT(4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚)时,反应被完全抑制,检测不到产物,说明该反应是经历了自由基历程。