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研究生: 陳建銘
Chen, Chien Ming
論文名稱: 金、銅催化未活化累積二烯烴分子與苯羥胺於氧氣下行[4 + 2] 環加成反應
Catalytic Formal [4 + 2] Cycloadditions between Unactivated Allenes and N‑Hydroxyaniline Catalyzed by AuCl3/CuCl2/O2
指導教授: 劉瑞雄
Liu, Rai-shung
口試委員: 蔡易州
Tsai, Yi-Chou
吳明忠
Wu, Ming-Jung
劉瑞雄
Liu, Rai-shung
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: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 131
中文關鍵詞: 4+2環加成金催化
外文關鍵詞: [4 + 2] Cycloaddition, Gold catalysis
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  • 本篇論文報導了使用三氯化金來催化多取代累積二烯烴與苯羥胺進行[4 + 2]環化加成反應,整個反應分作三個部分:第一部份是在氮氣下的異構化反應、第二部份是漸進的將苯羥胺氧化成亞硝基苯以及第三部份在氧氣下的環加成反應。我們也額外加入二氯化銅來提高苯羥胺氧化為亞硝基苯的效率,大幅提升整個反應的效率。


    AuCl3-catalyzed formal [4 + 2]-cycloadditions between substituted allenes and N-hydroxyanilines are described. This reaction sequence comprises initial isomerizations of allenes to butadienes under N2 and subsequent oxidations of N-hydroxyanilines to nitrosoarenes under O2. and the final nitroso/butadiene [4 + 2] cycloadditions under O2. CuCl2 (5 mol %) was added in the second step to increase the oxidation efficiency, which obviously improved the yields of overall reactions .

    目錄 Ⅰ 圖目錄 Ⅲ 表目錄 IV 附錄目錄 Ⅴ 第一節 緒論 1 第二節 文獻回顧 2 2-1 金金屬搭配有機催化劑行催化反應 2 2-2 具活性取代之累積二烯烴之異構化得雙烯產物 3 2-3 金金屬催化未活化累積二烯烴生成1,3-丁二烯產物 4 2-4 使用銅催化劑氧化羥胺基生成亞硝基 5 2-5 同相金催化反應性因氫鍵提升 6 第三節 結果與討論 7 3-1 實驗動機與構思 7 3-2 反應條件之最佳化 8 3-3 官能基容忍度的測試 10 3-4 控制實驗 14 3-5 反應機構探討 18 第四節 結論 21 第五節 實驗部分 21 5-1實驗藥品之中英文對照表 21 5-2實驗之一般操作 24 5-3實驗基質之合成 26 5-4光譜資料 34 第六節 參考文獻 47 圖目錄 圖a. 金錯合物/掌性有機物行不對稱催化(一) 3 圖b. 金錯合物/掌性有機物行不對稱催化(二) 3 圖c. 金錯合物催化具活性取代之累積二烯烴(一) 4 圖d. 金錯合物催化具活性取代之累積二烯烴(二) 4 圖e. 金錯合物催化不具活性取代之累積二烯烴 5 圖f. 金催化累積二烯烴與順丁烯二酸酐之環加成反應 5 圖g. 銅錯合物催化羥胺基行氧化與狄爾斯-阿爾德反應 6 圖h. 氫鍵受體添加劑增加金催化反應性 7 圖一 累積二烯烴異構化之反應機構 19 圖二 亞硝基苯在異構化反應中的作用 20 圖三 反應機構 20 圖四 基質1a之合成方法 26 圖五 基質1j之合成方法 28 圖六 基質1m之合成方法 29 圖七 基質1o之合成方法 31 圖八 基質4a之合成方法 32 圖九 N‑Hydroxyaniline之合成方法 34 表目錄 表一 反應條件最佳化測試 10 表二 官能基容忍度測試(一) 12 表三 官能基容忍度測試(二) 14 表四 具不同取代基之苯羥胺作反應物 14 表五 控制實驗 16 表六 使用亞硝基苯作反應物之效率 18 附錄目錄 化合物3a的1H NMR光譜圖 53 化合物3a的13C NMR光譜圖 54 化合物3b的1H NMR光譜圖 55 化合物3b的13C NMR光譜圖 56 化合物3c的1H NMR光譜圖 57 化合物3c的13C NMR光譜圖 58 化合物3d的1H NMR光譜圖 59 化合物3d的13C NMR光譜圖 60 化合物3e的1H NMR光譜圖 61 化合物3e的13C NMR光譜圖 62 化合物3f的1H NMR光譜圖 63 化合物3f的13C NMR光譜圖 64 化合物3g的1H NMR光譜圖 65 化合物3g的13C NMR光譜圖 66 化合物3h的1H NMR光譜圖 67 化合物3h的13C NMR光譜圖 68 化合物3i的1H NMR光譜圖 69 化合物3i的13C NMR光譜圖 70 化合物3j的1H NMR光譜圖 71 化合物3j的13C NMR光譜圖 72 化合物3k的1H NMR光譜圖 73 化合物3k的13C NMR光譜圖 74 化合物3l的1H NMR光譜圖 75 化合物3l的13C NMR光譜圖 76 化合物3m的1H NMR光譜圖 77 化合物3m的13C NMR光譜圖 78 化合物3n的1H NMR光譜圖 79 化合物3n的13C NMR光譜圖 80 化合物3n’的1H NMR光譜圖 81 化合物3n’的13C NMR光譜圖 82 化合物3o的1H NMR光譜圖 83 化合物3o的13C NMR光譜圖 84 化合物3p的1H NMR光譜圖 85 化合物3p的13C NMR光譜圖 86 化合物5a的1H NMR光譜圖 87 化合物5a的13C NMR光譜圖 88 化合物5b的1H NMR光譜圖 89 化合物5b的13C NMR光譜圖 90 化合物6a的1H NMR光譜圖 91 化合物6a的13C NMR光譜圖 92 化合物6b的1H NMR光譜圖 93 化合物6b的13C NMR光譜圖 94 化合物6c的1H NMR光譜圖 95 化合物6c的13C NMR光譜圖 96 化合物6d的1H NMR光譜圖 97 化合物6d的13C NMR光譜圖 98 化合物3n的X-Ray繞射分析 99 化合物3a的HR-Mass光譜圖 108 化合物3b的HR-Mass光譜圖 109 化合物3c的HR-Mass光譜圖 110 化合物3d的HR-Mass光譜圖 111 化合物3e的HR-Mass光譜圖 112 化合物3f的HR-Mass光譜圖 113 化合物3g的HR-Mass光譜圖 114 化合物3h的HR-Mass光譜圖 115 化合物3i的HR-Mass光譜圖 116 化合物3j的HR-Mass光譜圖 117 化合物3k的HR-Mass光譜圖 118 化合物3l的HR-Mass光譜圖 119 化合物3m的HR-Mass光譜圖 120 化合物3n的HR-Mass光譜圖 121 化合物3n’的HR-Mass光譜圖 122 化合物3o的HR-Mass光譜圖 123 化合物3p的HR-Mass光譜圖 124 化合物5a的HR-Mass光譜圖 125 化合物5b的HR-Mass光譜圖 126 化合物6a的HR-Mass光譜圖 127 化合物6b的HR-Mass光譜圖 128 化合物6c的HR-Mass光譜圖 129 化合物6d的HR-Mass光譜圖 130 化合物3a的NOE光譜圖 131

    (1) Liu, R.-S.; Chen, J.-M. J. Org. Chem., 2014, 79 (10), 4306–4311
    (2) Frazier, C. P.; Bulgarin, A.; Engelking, J. R.; de Alaniz, J. R. Org. Lett. 2012, 14, 3620.
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    (5) (a) Han, Z.-Y.; Xiao, H.; Chen, X. H.; Gong, L.-Z. J. Am. Chem.Soc. 2009, 131, 9182. (b) Muratore, M. E.; Holloway, C. A.; Pilling, A. W.;Storer, R. I.; Trevitt, G.; Dixon, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10796.
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    (15) The crystallographic data of compound 3n was deposited at the Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC 978242).

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