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研究生: 陳盈妤
Chen, Ying-Yu
論文名稱: 醯胺衍生物的分子內環化反應於合成多取代2-喹啉酮及2-吲哚酮類化合物之研究
Synthesis of Highly Substituted 2-Quinolinones and 2-Indolones via Intramolecular Cyclization of Amide Derivatives
指導教授: 莊治平
Chuang, Che-Ping
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 132
中文關鍵詞: 自由基醋酸鈷(II)碸基自由基2-喹啉酮2-吲哚酮
外文關鍵詞: Free radical, Cobalt(II) acetate, p-Toluenesulfonyl radical, 2-Indolones
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  • 自由基反應在有機合成中扮演著重要的角色,利用過渡金屬催化搭配自由基與不飽和鍵環合被認為是合成雜環化合物非常有用的途徑,常利用的金屬離子有錳、鎳、鈷、銅等,其中鈷具有成本低廉且對環境友善的特性。另外,碸基自由基(sulfonyl radical)可與不飽和鍵進行加成,生成自由基中間體再進一步反應,普遍常見利用醋酸錳(III)或是銀(I)催化劑來進行。
    本論文分為兩部分,第一部分是利用醋酸鈷(II)搭配過氧化叔丁醇進行分子內自由基環合反應合成2-喹啉酮類化合物。
    第二部分是利用對甲苯磺酸鈉鹽搭配過硫酸鉀與碸基化合物,作為碸基自由基的來源與醯胺碸基化合物進行分子內自由基環合反應合成2-吲哚酮類化合物。

    We have developed an efficient synthesis of 2-quinolinones by using a cobalt(II) acetate-catalyzed carbocyclization reaction of α-bromo-N-phenylacetamide derivatives employing TBHP (tert-butyl hydroperoxide) as an oxidant. This reaction is applicable to a wide range of substrates with different electronic properties. And is also a more convenient way for 2-indolones systhesis. 2-Indolones can be produced by carbamoylmeththyl radical, generated from the p-toluenesulfonyl radical induced reaction of allylsulfonyl-N-arylethanamide, undergoing a ring cyclization, and followed by aromatization. This reagent affords extremely easy workup and affords high yields of product.

    一、前言 1 二、研究背景與動機 5 第一節 自由基反應 5 第二節 2-喹啉酮衍生物之合成 15 第三節 2-吲哚酮衍生物之合成 17 三、結果與討論 20 第一章 自由基反應經醋酸鈷(II)催化合成2-喹啉酮類化合物 20 第一節 2-碘基苯胺類化合物之合成 22 第二節 N-取代-2-碘基苯胺類化合物之合成 23 第三節 N-取代-2-乙炔基苯胺類化合物之合成 26 第四節 乙醯胺類化合物之合成 30 第五節 2-喹啉酮類化合物之合成 33 第二章 碸基化合物經自由基反應合成2-吲哚酮類化合物 39 第一節 N-取代苯胺類化合物之合成 41 第二節 N-取代-2-溴-N-苯基異丁醯胺類化合物之合成 42 第三節 硫-丙烯基異硫尿素化合物之合成 44 第四節 N-取代-2-丙烯硫基-N-苯基異丁醯胺類化合物之合成 45 第五節 N-取代-2-丙烯碸基-N-苯基異丁醯胺類化合物的氧化反應 47 第六節 2-吲哚酮類化合物之合成 49 四、實驗部分 55 (1) N-取代-2-乙炔基苯胺類化合物104與2-溴-2-取代乙醯溴112進行醯化反應的一般反應步驟 56 (2) N-取代-2-乙炔基苯胺類化合物104與2-溴-2-苯基乙酸進行脫水縮合反應的一般反應步驟 66 (3)乙醯胺類化合物113以醋酸鈷(II)進行分子內自由基環合反應的一般反應步驟 67 (4)乙醯胺類化合物113以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物進行分子內自由基環合反應測試的一般反應步驟 75 (5) N-取代-2-丙烯硫基-N-苯基異丁醯胺類化合物132與間氯過氧苯甲酸進行氧化反應的一般步驟 76 (6)異丁醯胺類化合物137與硝酸銀(I)的氧化性自由基反應一般步驟 80 參考資料 84 1H、13C NMR光譜資料 87 表一 2-碘基苯胺類化合物88之合成 22 表二 2-碘基苯胺類化合物的還原胺化反應 23 表三 N-取代-2-乙炔基苯胺類化合物的薗頭耦合反應 26 表四 乙醯胺類化合物之合成 30 表五 溫度對合成2-喹啉酮類化合物的影響 33 表六 催化劑對合成2-喹啉酮類化合物的影響 34 表七 分子內自由基環合反應經醋酸鈷(II)催化合成2-喹啉酮類化合物 35 表八 苯胺類化合物的還原胺化反應 41 表九 N-取代-2-溴-N-苯基異丁醯胺類化合物之合成 42 表十 N-取代-2-丙烯硫基-N-苯基異丁醯胺類化合物之合成 45 表十一 化合物132的氧化反應 47 表十二 化合物145的合成條件最佳化 49 表十三 化合物146經硝酸銀(I)催化之合成 50 表十四 化合物146之合成 51 流程一 鈷金屬離子的自由基反應文獻回顧 7 流程二 鈷金屬離子的自由基反應文獻回顧 8 流程三 碸基自由基的反應文獻回顧 10 流程四 碸基自由基的反應文獻回顧 11 流程五 碸基自由基的反應文獻回顧 12 流程六 碸基自由基的反應文獻回顧 13 流程七 2-喹啉酮衍生物的合成反應文獻回顧 15 流程八 2-吲哚酮衍生物的合成反應文獻回顧 18 流程九 2-吲哚酮衍生物的合成反應文獻回顧 19 流程十 乙醯胺類化合物的逆合成路徑 20 流程十一 N-取代-2-乙炔基苯胺類化合物的逆合成路徑 21 流程十二 苯胺類化合物的碘化反應機構推測 22 流程十三 2-碘基苯胺類化合物的還原胺化反應機構推測 24 流程十四 2-碘基苯胺與醋酸的還原胺化反應機構推測 25 流程十五 薗頭耦合反應合成乙炔基苯胺類化合物之機構推測 28 流程十六 TBAF去矽反應機構推測 29 流程十七 乙醯胺類化合物之合成反應機構推測 31 流程十八 N-苄基-2-溴-2-苯基-N-苯基乙醯胺類化合物之合成反應機構推測 32 流程十九 分子內自由基環合反應經醋酸鈷(II)催化合成2-喹啉酮類化合物之反應機構推測 37 流程二十 碸基化合物的逆合成路徑 39 流程二十一 N-取代-2-溴-N-苯基異丁醯胺類化合物的逆合成路徑 40 流程二十二 硫-丙烯基異硫尿素之合成反應機構推測 44 流程二十三 N-取代-2-丙烯硫基-N-苯基異丁醯胺類化合物之合成反應機構推測 46 流程二十四 氧化反應生成碸基化合物之反應機構推測 48 流程二十五 2-吲哚酮類化合物之合成反應機構推測 53 圖示一 36

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