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【摘要】：多取代四氫噻吩類化合物是合成噻吩類化合物的重要中間體,是一類具有生物活性的重要結(jié)構(gòu)單元。目前四氫噻吩類化合物的合成方法多集中在手性非消旋的多取代四氫噻吩或其消旋體的合成,而對于手性和消旋的四氫噻吩通用的合成方法還存在挑戰(zhàn),對其的研究開發(fā)具有重要意義。課題組前期發(fā)現(xiàn)了一種制備二取代四氫噻吩的新方法,以1-庚烯-4-醇為原料,通過環(huán)氧化、甲磺酰化、以及與硫代醋酸根負(fù)離子的親核取代反應(yīng)四氫噻吩,三步合成4-乙酰氧基-2-丙基四氫噻吩。本論文對該方法進(jìn)行底物拓展研究,優(yōu)化反應(yīng)條件可燃?xì)怏w檢測儀,提出合理的反應(yīng)機(jī)理?？疾?-位取代基的位阻效應(yīng)對反應(yīng)的影響。當(dāng)1-烯-4-醇的4-位取代基為有位阻的烷基時,比如異丙基、叔丁基、環(huán)己基或苯乙基,在80℃乙腈回流的條件下,均得到4-乙酰氧基四氫噻吩類化合物,證明4-位取代基的位阻不會影響關(guān)環(huán)產(chǎn)物的形成。推測反應(yīng)機(jī)理如下:乙酰硫負(fù)離子首先在1位碳和4位碳進(jìn)行親核取代,然后分子內(nèi)的乙?；w移,得到的烷基硫負(fù)離子通過C-C單鍵旋轉(zhuǎn)達(dá)到成五元環(huán)的優(yōu)勢構(gòu)象,最后通過分子內(nèi)的親核取代,關(guān)環(huán)得到產(chǎn)物。考察了溫度對關(guān)環(huán)產(chǎn)物的影響,結(jié)果顯示反應(yīng)在高溫(即110℃甲苯回流的條件下)產(chǎn)率略有提高,表明升溫有利于反應(yīng)的進(jìn)行。

考察4-位取代基的電子效應(yīng)對反應(yīng)的影響。當(dāng)1-烯-4-醇的4-位取代基為芳基時,比如苯基或?qū)谆交?反應(yīng)在80℃得到開鏈的三乙?；〈漠a(chǎn)物;在110℃則得到關(guān)環(huán)產(chǎn)物2-取代基-4-乙酰硫基四氫噻吩。推測關(guān)環(huán)產(chǎn)物的形成是由于反應(yīng)中生成了環(huán)硫環(huán)中間體四氫噻吩,然后通過環(huán)硫環(huán)模型實驗驗證了該推測的合理性。產(chǎn)物中4位取代基為乙酰硫基,而不是乙酰氧基的原因酒精檢測儀,推測是芳基的存在阻礙了C-C單鍵旋轉(zhuǎn),而達(dá)不到成五元環(huán)的優(yōu)勢構(gòu)象,使1位碳的硫負(fù)離子進(jìn)攻2位碳得到環(huán)硫環(huán)關(guān)鍵中間體,然后再與乙酰硫負(fù)離子反應(yīng),關(guān)環(huán)得到產(chǎn)物。當(dāng)1-烯-4-醇的4-位取代基為p-三氟甲基苯基時,反應(yīng)在80℃和110℃均得到了4-乙酰氧基四氫噻吩。推測是由于苯環(huán)上強(qiáng)吸電子基團(tuán)三氟甲基的存在,使1位碳的硫負(fù)離子易于進(jìn)攻4位碳,然后關(guān)環(huán)得到產(chǎn)物。在以上實驗的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察電子效應(yīng)對反應(yīng)的影響。當(dāng)1-烯-4-醇的4-位取代基為芐基時,反應(yīng)在80℃得到2-芐基-4-乙酰氧基四氫噻吩,在110℃則得到2-芐基-4-乙酰硫基四氫噻吩。表明反應(yīng)溫度對關(guān)環(huán)產(chǎn)物有很大的影響四氫噻吩,對產(chǎn)物的形成機(jī)理還有待于進(jìn)一步的探索。本論文建立的制備二取代四氫噻吩的新方法具有高收率、便捷、環(huán)保的優(yōu)點,適用于不同的1-烯-4-醇反應(yīng)底物,為多取代四氫噻吩類化合物的合成提供了一種更有效的選擇路徑。

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