绿色、高效、实用的α,β-不饱和酮与芳香胺的迈克尔加成反应
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二胺 michael加成反应催化剂【原创实用版】目录1.二胺的概述2.Michael 加成反应的概念和特点3.催化剂在 Michael 加成反应中的作用4.常用催化剂类型及其特点5.二胺在 Michael 加成反应中的应用实例正文一、二胺的概述二胺是一类有机化合物,其分子中含有两个氨基(-NH2)。
它们具有较高的反应活性,常用于有机合成中。
在有机化学领域,二胺广泛应用于制备高分子聚合物、染料、农药和医药等。
二、Michael 加成反应的概念和特点Michael 加成反应是一种亲电加成反应,主要发生在α,β-不饱和化合物与亲电试剂之间。
这种反应通常需要催化剂来加速反应速率。
反应的产物通常具有较高的稳定性和立体选择性。
三、催化剂在 Michael 加成反应中的作用在 Michael 加成反应中,催化剂起到降低反应活化能的作用,从而加速反应速率。
催化剂通常通过提供反应中间体稳定的环境来实现这一目的。
此外,催化剂还能调节反应的立体选择性,提高产物的收率。
四、常用催化剂类型及其特点1.酸性催化剂:如硫酸、氢氧化铝等,具有较高的催化活性,但可能对反应底物产生不良影响。
2.碱性催化剂:如氢氧化钠、氢氧化钾等,对反应底物较为温和,但催化活性较低。
3.金属催化剂:如钯、铂、铑等,具有较高的催化活性和选择性,但成本较高。
4.有机催化剂:如季胺盐、咪唑等,具有较高的催化活性和选择性,且成本较低。
五、二胺在 Michael 加成反应中的应用实例1.制备聚酰胺:通过二胺与二酸的 Michael 加成反应,可制备出聚酰胺类聚合物,应用于纺织、汽车等产业。
2.制备染料:通过二胺与不饱和化合物的 Michael 加成反应,可制备出一系列具有较高稳定性和染色性能的染料。
3.制备农药和医药:二胺在 Michael 加成反应中可用于合成农药和医药中的重要中间体,如草甘膦、阿莫西林等。
总之,二胺在 Michael 加成反应中发挥着重要作用,催化剂则为这一反应提供了关键的支持。
α,β-不饱和羰基化合物捕捉活性叶立德的多组分和多组分串联反应研究多组分反应和多组分串联反应具有高合成效率、高原子经济性、高汇聚性、高灵活性和操作简单等特点,它们可以从简单的原料快速地合成大量具有结构多样性和复杂性的分子。
因此,多组分反应和多组分串联反应的研究吸引了学术界和工业界越来越多的关注。
近年来,我们课题组报道了一类利用亚胺或醛捕捉铵基/羟基叶立德中间体的多组分新反应。
但是,该类多组分新反应的底物局限性仍然较大,且绝大多数情况下需要昂贵的醋酸铑作为催化剂。
在本论文中,我们发现铵基/羟基叶立德能够被一些Michael受体捕捉;此外,我们还发现更为廉价易得的铜催化剂也能高效地催化该类多组分反应。
本文首先研究了α位芳基取代的重氮乙酸酯、芳胺和β,γ-不饱和-α-酮酸酯的三组分Michael加成串联反应,这是第一例采用Michael受体成功地捕捉铵基叶立德的三组分反应,该反应以中等到好的收率一步高效构建了多取代的2,3-二氢吡咯衍生物。
反应首先经由Michael加成和分子内串联关环生成含有羟基的四氢吡咯衍生物,接着发生一锅酸催化脱水反应生成最终的二氢吡咯产物。
结合未脱水中间体的单晶结构和第二步脱水实验,确认了该中间体的四个非对映异构体的结构和相对立体构型。
本论文还研究了铜(Ⅱ)催化α位氢原子或烷基取代的重氮乙酸酯、芳胺和β,γ-不饱和-α-酮酸酯的1,2-加成三组分反应。
该反应以优秀的收率(71-94%)和较好的非对映选择性获得了多官能团的β-羟基-α-氨基酸衍生物。
此外,我们也对该反应的不对称催化进行了初步的尝试。
基于上述的研究结果,我们发现了第一例基于捕捉铵基叶立德的高度区域选择性三组分反应。
当以α位为芳基取代的重氮乙酸酯作为底物时,反应按照1,4-加成(Michael型)串联关环的路径进行;以α位为氢原子或烷基取代的重氮乙酸酯作为底物时,反应则采取1,2-加成(aldol型)的方式进行,利用软硬酸碱理论对这一高度区域选择性的三组分反应进行了合理的解释。
羟胺衍生物与α,β-不饱和羰基化合物的michael加成反应机理的理论研究羟胺衍生物与α,β-不饱和羰基化合物的Michael加成反应是一种常见的、重要的有机化
学反应。
它利用有机氨基酸衍生物与α,β-不饱和羰基相互作用,生成Michael加成反应产物,可用于有机合成医药产品中。
根据近十多年来不断增长的研究证据,可以推断出Michael加成
反应机理与一系列催化反应有关。
首先,当α,β-不饱和羰基化合物和有机氨基酸衍生物发生反应时,催化剂促使酸基部分
从α,β-不饱和羰基化合物分离,同时也需要α,β-不饱和羰基化合物的转化能力。
其次,在
催化剂的作用下,α,β-不饱和羰基化合物与有机氨基酸衍生物发生有机氨基取代反应,产生α,β-不饱和羰基的羰基迁移物。
第三,由于催化剂的作用,在α,β-焦烃具有活性键(此处可以插入你的科学原理),这样使Michael加成反应可以顺利完成。
最后,当Michael加成反应完成后,结果将会产生一个
新的α,β-不饱和羰基化合物,而有机氨基酸衍生物将被原子(此处可以插入你的科学原理)
取代,形成最终Michael加成反应产物。
综上所述,羟胺衍生物与α,β-不饱和羰基化合物的Michael加成反应的机理可以概括为:首先,α,β-不饱和羰基化合物分离及有机氨基取代反应;其次,α,β-焦烃产生活性键及α,
β-不饱和羰基的羰基迁移;最后,有机氨基酸衍生物被原子取代,形成Michael加成反应产物。
在这个反应过程中,催化剂起着关键作用,不仅加速反应的速度,而且保持Michael加成反应
的稳定性。
迈克尔加成反应条件迈克尔加成反应是一种重要的有机合成反应,可以用于合成具有多种功能基团的有机分子。
本文将介绍迈克尔加成反应的条件和机理。
一、反应条件1.反应物:α,β-不饱和羰基化合物和亲核试剂。
α,β-不饱和羰基化合物是指分子中含有一个不饱和键和一个羰基的化合物,常见的有丙烯酮、丙烯醛、巴豆酰亚胺等。
亲核试剂一般是含有活泼氢原子的化合物,如硫醇、醇、胺等。
2.催化剂:碱或碱金属盐。
催化剂可以促进反应进行,常用的碱包括氢氧化钠、碳酸钾等,碱金属盐如氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾等也常用于催化剂。
3.溶剂:惰性溶剂。
惰性溶剂一般是不参与反应的溶剂,如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、氯仿等。
4.温度:室温到60℃。
迈克尔加成反应一般在室温下进行,但有些反应需要加热到60℃才能进行。
二、反应机理迈克尔加成反应是一种亲核加成反应,反应机理如下:1.亲核试剂攻击不饱和键,形成临时的共轭碳阴离子。
2.共轭碳阴离子受到羰基的吸引,形成加成产物。
3.羰基上的负电荷转移到加成产物上,形成羰基衍生物。
4.碱或碱金属盐作为催化剂,促进反应进行。
三、反应应用迈克尔加成反应是一种重要的有机合成反应,可以用于合成多种有机分子,如药物、天然产物等。
以下是一些常见的应用:1.合成烯酮迈克尔加成反应可以用于合成烯酮,如以下反应:2.合成β-氨基酸迈克尔加成反应可以用于合成β-氨基酸,如以下反应:3.合成天然产物迈克尔加成反应可以用于合成天然产物,如以下反应:四、总结迈克尔加成反应是一种重要的有机合成反应,需要满足一定的反应条件,反应机理也比较复杂。
迈克尔加成反应可以用于合成多种有机分子,具有广泛的应用前景。
酮的迈克尔加成机理
迈克尔加成机理是一种绿色化学合成方法,是一种以氯代烷作为驱动力,将二胺与具有不对称中心的原位烯烃直接反应,同时获得高收率不对称试液醇的反应机理。
迈克尔加成反应能够得到不对称醇和烯烃的含有不对称催化中心的二燃料原位反应产物,它具有不对称、易合成,反应时间短、适用范围广、应用价值高的特点。
迈克尔加成反应的反应形式有离子性氯代烷与二胺的加成反应,以及酮与二胺的正离子加成反应。
而酮的迈克尔加成,由氯代烷驱动的典型的正离子加成反应,反应性能优良,由于一般情况下,酮类分子中具有碳氧双键,且碳氧双键“贡献稳定性”,为氯代烷正离子加成反应提供了良好的反应条件,使反应物发生氯代烷的正【离子进行亲核加成,常见的代表性反应包括:马尔洛夫–米勒反应、麦克勒尔反应、修
正的飞尔曼–施耐德反应等。
酮的迈克尔加成机理十分简单,原料较少,也较容易制备,也存在不少优点,例如,氯代烷作为驱动力捕获和去除反应间隙,可以跨几代反应;逐步构建不对称中心,成为配位催化;产物形成温和,较高折射率等优点。
有了迈克尔加成机理,合成可以更加精确、更加安全快捷、更加绿色,而不是靠实验进行大量的合成尝试,这有助于减少合成药物的研发成本以及时间,提高产品的品质,从而对社会起到重要的促进作用,具有重要的实践价值。
总而言之,迈克尔加成机理是一种极具发展价值的绿色合成方法,它的出现为药物合成和精准合成工艺提供了新的思路,促进了绿色有机合成的技术在新药合成方面的应用,为药物合成工艺科学化、精细化发展提供了可能性。
迈克尔加成反应(Michael addition reaction)是一种重要的有机合成反应,它是指亲电试剂(如α,β-不饱和羰基化合物)与亲核试剂(如碱、胺等)之间发生的加成反应。
这种反应通常在弱碱存在下进行,并且可以在酸性或碱性条件下发生。
迈克尔加成反应的机理如下:
1.亲电试剂活化:首先,亲电试剂(如α,β-不饱和羰基化合物)受到碱(如乙醇钠)或
酸性条件的活化,生成亲电中间体,通常是通过负离子共轭基团上的质子转移到α位的碳上。
2.亲核试剂进攻:生成的亲电中间体可被亲核试剂(如胺或碱)进攻,亲核试剂中的富电
子区域攻击亲电中间体中的部分阳离子碳,形成新的共价键。
3.质子转移:在形成新的共价键后,可能会发生质子转移反应,以稳定产物,实现质子的
重新分布。
这个步骤通常是为了稳定中间体和产物。
需要注意的是,迈克尔加成反应的具体机理可能因反应条件、亲电试剂和亲核试剂的不同而有所变化。
此外,考虑到立体效应、溶剂环境以及其他反应条件的影响,实际的反应机理可能更加复杂。
因此,在具体的反应研究中,需要对实验条件进行精确控制,并结合理论计算和动力学研究来深入了解迈克尔加成反应的机理。
二胺michael加成反应催化剂摘要:I.前言- 引入二胺michael 加成反应II.二胺michael 加成反应的定义和原理- 定义二胺michael 加成反应- 解释michael 加成反应的原理III.催化剂在二胺michael 加成反应中的作用- 催化剂的种类- 催化剂的作用机理- 催化剂对反应速率和选择性的影响IV.二胺michael 加成反应的应用- 反应在药物合成中的应用- 反应在材料科学中的应用V.结论- 总结二胺michael 加成反应的重要性和应用正文:I.前言二胺michael 加成反应是一种重要的有机合成反应,它在化学、药物合成和材料科学等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍二胺michael 加成反应的原理、催化剂的作用以及其应用。
II.二胺michael 加成反应的定义和原理二胺michael 加成反应是一种亲核加成反应,它是指在碱性条件下,二胺与α,β-不饱和酮或腈发生加成反应,生成一个新的化合物。
该反应的原理是二胺的亲核部分(氮原子)进攻不饱和酮或腈的双键,形成一个新的化学键。
III.催化剂在二胺michael 加成反应中的作用催化剂在二胺michael 加成反应中起着至关重要的作用。
催化剂的种类包括金属催化剂、有机金属催化剂和酶催化剂等。
催化剂通过降低反应的活化能,加速反应速率,同时提高反应的选择性。
催化剂的作用机理主要是通过与反应物形成过渡态,降低反应的难度。
IV.二胺michael 加成反应的应用二胺michael 加成反应在药物合成中有广泛的应用,例如合成心血管药物、抗病毒药物等。
此外,该反应在材料科学中也有重要的应用,如合成聚合物、涂料等。
V.结论总的来说,二胺michael 加成反应是一个重要的有机合成反应,催化剂在其中起着关键的作用。
α,β—不饱和醛酮的反应
不饱和醛酮是一类含有碳碳双键和醛基或酮基的有机化合物。
它们可以参与多种反应,下面列举了其中一些常见的反应。
1. 加成反应:不饱和醛酮可以与亲核试剂发生加成反应。
例如,它们可以与碱性溶液中的亲核试剂如水、胺或醇反应,生成相应的加成产物。
2. Michael加成:不饱和醛酮可以参与Michael加成反应,与
含有可负电荷的亲核试剂(如醇、胺、硫醇等)反应,形成
1,4-加成产物。
3. 氧化反应:不饱和醛酮可以被氧化剂如氧气、过氧化氢等氧化,形成相应的醛酸或酮酸。
4. 还原反应:不饱和醛酮可以通过还原反应还原为相应的醇。
还原剂包括金属铝、钠、锂等还原剂,还有氢气与催化剂(如铂或钯)反应。
5. 缩合反应:不饱和醛酮可以与胺反应形成亲缘结构的胺缩合产物。
6. 羟基化反应:不饱和醛酮可以与水或醇反应,羰基碳上的氢可以被羟基取代。
需要注意的是,不同的不饱和醛酮结构对应的反应也会有所不
同。
因此,具体的反应条件和产物取决于具体的不饱和醛酮结构和试剂条件。
专利名称:一种α、β-不饱和酮及其用途
专利类型:发明专利
发明人:林葵,黄岛平,韦英亮,黎颖,黄和明,徐慧,张思敏,谢集照,陈秋虹,黄文琦
申请号:CN201510078099.1
申请日:20150213
公开号:CN105315144A
公开日:
20160210
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提出一种α、β-不饱和酮及其用途,是从天然植物中提取香料的废料中回收有用物质得到的化合物,其化合物是1,4-二(4-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-酮。
本发明是对工业废料的进一步提取利用,从中分离出有用物质α、β-不饱和酮,用于香烟提香添加剂或抗菌药物或抗组胺药物。
申请人:广西壮族自治区分析测试研究中心
地址:530022 广西壮族自治区南宁市青秀区星湖路32号
国籍:CN
代理机构:北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:罗保康
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α,β-不饱和羰基化合物aza-...目录摘要 .......................................................................................................................... (I)ABSTRACT ......................................................................................................... ........... III 第1章绪论 .. (1)1.1 引言 (1)1.2 α,β-不饱和羰基化合物的aza-Michael加成反应研究 (1)1.2.1 脂肪胺与α,β-不饱和羰基化合物的aza-Michael加成反应(2)1.2.2 含氮芳香杂环与α,β-不饱和羰基化合物的aza-Michael加成反应 (4)1.2.3 含氮芳香杂环的aza-Michael加成反应在绿色合成法中的应用 (6)1.3 Michael加成在串联反应中的研究应用 (8)1.3.1 有机分子催化的串联反应 (8)1.3.2 碱催化的串联反应 (13)1.3.3 绿色合成法中的串联反应 (14)1.4 本章小结 (15)1.5 论文选题思想 (15)第2章催化的水相aza-Michael addition反应绿色合成苯并咪唑衍生物及其抗微生物活性研究 (17)2.1 引言 (17)2.2 结果与讨论 (17)2.2.1 反应条件优化 (17)2.2.2 底物的拓展 (18)2.2.3 活性测试 (19)2.3 本章小结 (20)2.4 实验部分 (20)2.4.1 仪器与试剂 (20)2.4.2 实验过程和结构表征 (21)2.4.3 化合物3体外抗微生物活性研究 (25)第3章催化的Michael addition/retro-Claisen condensation串联反应一锅法合成1,5-二羰基酯 (27)3.1 无机碱催化的Michael addition/retro-Claisen condensation串联反应一锅法合成1,5-二羰基酯 (27)3.1.1 引言 (27)3.1.2 结果与讨论 (28)3.1.3小结 (33)3.2 NEt3、NaCl协同作用的1,3-二酮和丙烯酸酯的加成/逆克莱森缩合串联反应合成1,5-二羰基酯 (33)3.2.1 引言 (33)3.2.2 结果与讨论 (34)3.2.3小结 (38)3.3 本章小结 (38)3.4 实验部分 (38)3.4.1 仪器与试剂 (38)3.4.2 实验过程和结构表征 (38)参考文献 (47)化合物谱图 (61)致谢 (139)硕士期间科研成果 (140)符号说明英文缩写英文名称中文名称IR Infrared spectroscopy 红外光谱NMR Nuclear magnetic resonance 核磁共振MS Mass spectrometry 质谱HRMS High resolution mass spectrometry 高分辨质谱S. aureus Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌S. dysenteriae Shigella dysenteriae 痢疾志贺菌E. coli Escherichia coli 大肠埃希杆菌MRSA Methicillin resistant staphylococcus aureu甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌P. aeruginosa Pseudomonas aeruginosa 铜绿假单胞菌E. typhi Eberthella typhi 伤寒沙门菌B. subtilis Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌C. albicans Candida albicans 白色念珠菌P. Vulgaris proteus vulgaris 变形杆菌C. mycoderma Candida mycoderma 假丝酵母菌HSA Human serum albumin 人血清白蛋白THF Tetrahydrofuran 四氢呋喃DMSO Dimethyl sulfoxide 二甲亚砜DMF N,N-Dimethylformamide N,N-二甲基甲酰胺Tris 2-Amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediol 三羟甲基氨基甲烷MIC Minimum inhibitory concentration 最低抑菌浓度TLC Thin layer chromatography 薄层色谱。
NameRxnMichael加成反应定义稳定碳亲核试剂在活化π体系中的加成,被称为Michael加成,又被称为Michael共轭加成通式溯源早在1883 年,Komnenos 等人已经报道了第一例碳负离子与α,β-不饱和酯的共辄加成反应但是,直到1887年,Michael 发现使用乙醇钠可以催化丙二酸二乙酯与肉桂酸乙酯的 1,4-共辄加成后,该类型研究才真正得以发展。
此后,Michael 又系统地研究了各类稳定的碳负离子与α,β-不饱体系进行的共辄加成反应,并在1894 年报道了缺电子炔烃也可以与碳负离子发生类似的反应。
100 多年来,随着其底物适用范围不断扩大, Michael 反应在有机合成中得到了越来越广泛的应用。
作者简介Michael (1853-1942) 出生于美国纽约州布法罗市,8 岁时来到欧洲。
他先后跟随 Bunsen 、Hofmann、Wurtz 和 Mendeleev等多位当时最著名的化学家学习,有趣的是却从未获得过任何大学的学位。
但是,这并不影响他在化学研究领域的出色表现。
1880 年,Michael 回到美国,在塔夫斯大学担任教授,于 1907 年从该校退休。
1912 年,他又被哈佛大学化学系聘为教授,并一直工作至 1936 年。
一般特征1)亲核试剂(Michael供体)可以通过ch活化的化合物如醛、酮、腈、β-二羰基化合物等的脱质子和杂原子的脱质子得到;2)根据吸电子基团(负电荷稳定基团)的类型和强度,甚至可以使用相对较弱的碱(如NEt3);3)可以只使用催化量的碱进行反应,当使用完全等效的碱时,产物为阴离子,可与各种亲电试剂进一步反应;4)活化的烯烃或炔烃(迈克尔受体)的结构可以有很大的变化;实际上,任何吸电子基团都可以用;5)反应可以在质子溶剂和非质子溶剂中进行;6)分子间和分子内版本均存在;7)当迈克尔供体和受体都具有明确的立体化学时,反应具有高度非对映选择性;8)不对称版本已经开发出来机理活泼亚甲基在碱作用下,拔去一个质子,形成烯醇式在氧孤对电子推动下,烯醇式碳对不饱和结构的碳进攻生成的加成结构,夺取一个质子,生成稳定的Michael加成物实例1) DOI: 10.1021/ol070581y2) DOI: 10.1021/acs.jchemed.0c001643) DOI: 10.1021/ol20336744) DOI: 10.1021/jacs.0c086395) DOI: 10.1021/ol051488h6) DOI: 10.1021/ol201766k7) DOI: 10.1021/ja058772o8)9)评述Michael加成反应,可以有效地构建各种C-C键,并且对多种官能团具有良好对兼容性,还可以应用于复杂化合物的制备中,具有非常重要的实用价值1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则. d) 胡跃飞, 林国强. 现代有机反应2. /namedreactions/ugi-reaction.shtm3. a) / b) /c) / d) /e) / f) /g) /natcatal/。