臺灣博碩士論文加值系統

本文分別探討路易士酸（Lewis Acids）輔佐含氮烯炔醇化合物及布忍斯特酸（Brønsted Acids）輔佐含氮炔醛化合物，進行分子內環化反應。本文主要分三部份進行探討：第一部份以三氯化鐵作為路易士酸和氯離子來源，輔佐第三丁基二甲基矽保護的2-(3-芳香基丙炔基甲苯磺醯胺基)甲基環己-2-烯-1-醇化合物，在室溫，空氣下，進行分子內環化，合成含氯八氫異喹啉衍生物。第二部份則以三氟化硼為路易士酸、乙腈為溶劑，進行第三丁基二甲基矽保護之2-(3-芳香基丙炔基甲苯磺醯胺基)甲基環己-2-烯-1-醇化合物環化反應，在室溫，空氣下，合成八氫異喹啉為主架構之醯胺衍生物。第三部份以布忍斯特酸（雙三氟甲基磺醯亞胺）輔佐1-(3-芳香基丙炔基)-2-甲醛-吡咯啶化合物，於高溫，氮氣下，經炔-醛置換反應（Alkyne-Aldehyde Metathesis），生成四氫-1H-吡衍生物。此四氫-1H-吡衍生物於空氣下，逐漸氧化成具芳香性的二氫-1H-吡衍生物。

This thesis focuses on acid-promoted intramolecular cyclization of N-containing O-silyl-protected enynols and N-containing ynals. Three major reactions are discussed. First, FeCl3-promoted cyclization of O-silyl-protected 2-(3-arylpropargyltosylamino)methylcyclohex-2-en-1-ols in the air at room temperature produced isoquinoline derivatives containing an aryl(chloro)methylene moiety. In this process, FeCl3 acts as both the activating group and the chloride source. Second, BF3-promoted intramolecular cyclization of O-silyl-protected 2-(3-arylpropargyltosylamino)methylcyclohex- 2-en-1-ols in CH3CN at room temperature in the air provided octahydroisoquinolines having an amide moiety. Third, NHTf2-assisted alkyne-aldehyde metathesis of 1-(3-phenylprop-2-yn-1-yl)-2-formyl- pyrrolidine afforded tetrahydropyrrolizines at 80 ℃ under an atmosphere of nitrogen. The 2,3,5,7a-tetrahydro-1H-pyrrolizines gradually aromatized to 2,3-dihydro-1H-pyrrolizines in the air at ambient temperature.

目錄 i
表格列表 iv
圖列表 v
流程列表 vii
縮寫列表 x
中文摘要 xii
Abstract xiii
第一章 緒論 1
第二章 三氯化鐵輔佐合成含氯八氫異喹啉衍生物 11
2.1 前言 11
2.2 實驗設計與概念 19
2.3 實驗結果與討論 24
2.3.1 實驗流程與起始物的製備 24
2.3.2 環化條件最佳化 29
2.3.3 環化產物化學結構鑑定 35
2.3.4 化學反應機制探討 45
2.4 結論 48
第三章 三氟化硼輔佐合成含醯胺八氫異喹啉衍生物 49
3.1 前言 49
3.2 實驗設計與概念 53
3.3 實驗結果與討論 55
3.3.1 環化條件最佳化 55
3.3.2 環化產物化學結構鑑定 61
3.3.3 化學反應機制探討 72
3.4 結論 75
第四章 雙三氟甲基磺醯亞胺輔佐合成吡衍生物 76
4.1 前言 76
4.2 實驗設計與概念 83
4.3 結果與討論 88
4.3.1 實驗流程與起始物的製備 88
4.3.2 環化條件最佳化 90
4.3.3 環化產物化學結構鑑定 93
4.3.4 化學反應機制探討 98
4.4 結論 99
第五章 實驗部分 100
5.1 分析儀器及基本實驗操作 100
5.2 Lewis Acid-Promoted Synthesis of Octahydroisoquinolines 102
5.2.1 Experimental 102
5.2.2 Synthesis of N-((6-(tert-Butyldimethylsilyloxy)cyclohex-1-enyl)methyl)-4-methyl-N-(3- arylprop-2-ynyl)benzenesulfonamide 110
5.2.3 FeCl3-Promoted to Synthesis of Octahydroisoquinolines 124
5.2.4 BF3-Promoted to Synthesis of Octahydroisoquinolines 147
5.3 Brønsted Acids-Promoted Synthesis of Pyrrolizine 169
5.3.1 Experimental 169
5.3.2 Synthesis of (S)-(1-(3-Arylprop-2-yn-1-yl)pyrrolidin-2-yl)methanol 173
5.3.3 Synthesis of (S)-(1-(3-Arylprop-2-yn-1-yl) -2-formylpyrrolidin 177
5.3.4 NHTf2-Promoted to Synthesis of Pyrrolizine 181
參考文獻 189
附錄
1H 與13C NMR 圖譜
X-ray ORTEP 解析圖譜與數據

1. Gabriel, S. Ber. 1885, 18, 3470.
2. Weissgerber, R. Ber. 1914, 47, 3175.
3. Gates, M.; Tschudi G. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 1109.
4. Sakai, R.; Kohmoto, S.; Higa, T.; Jefford, C. W.; Bernardinelli, G. Tetrahedron Lett. 1987, 28, 5493.
5. Ichiba, T.; Sakai R.; Kohmoto, S.; Saucy, G. Tetrahedron Lett.　1988, 29, 3083.
6. Nakamura, H.; Deng, S.; Kobayashi, J.; Ohizumi, Y. Tetrahedron Lett.　1987, 28, 621.
7. Kallifatidis, G.; Hoepfner, D.; Jaeg, T.; Guzmán, E. A.; Wright, A. E. Mar. Drugs. 2013, 11, 3500.
8. Wood, W. F.; Hanke, F. J.; Kubo, I.; Carroll, J. A.; Crews, P. Biochemical Systematics and Ecology. 2000, 28, 305.
9. Frankowski, K. J.; Hirt, E. E.; Zeng, Y.; Neuenswander, B.; Fowler, D.;
Schoenen, F.; Aubé, J. J. Comb. Chem. 2007, 9, 1188.
10. Sarkar, N.; Banerjee, A.; Nelson, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9222.
11. Allen, C. P.; Benkovics, T.; Turek, A. K.; Yoon, T. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12560.
12. Han, J.-L.; Liu, M.-C.; Ong, C. W. J. Org. Chem. 2010, 75, 1637.
13. Dunet, J.; Lebeuf, R.; Bose, G.; Robert, F.; Landais, Y. Org. Lett. 2010, 12, 2178.
14. Lu, J.; Fu, H. J. Org. Chem. 2011, 76, 4600.
15. Lin, A. D.;Codelli, J. A.; Reisman, S. E. Chem. Sci. 2013, 4, 650
16. Grote, R.; Axel, Z.; Joachim, S.; Hans Z. Liebigs Ann. Chem. 1990, 525
17. Aoyagi, Y.; Manabe, T.; Ohta, A.; Kurihara, T.; Pang, G. -L.; Yuhara, T. Tetrahedron. 1996, 52, 869.
18. Trost, B. M.; Chen, S.-F. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 6053.
19. Xing, D.; Yang, D. Org. Lett. 2013, 15, 4370.
20. Li, V.-S.; Choi, D.; Tang, M.-S.; Kohn, H. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3765.
21. Yan, Z.-Y.; Xiao, Y.; Zhang, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8624.
22. Yeh, M.-C. P.; Tsao, W.-C.; Wang, Y.-J.; Pai H.-F. Organometallics. 2007, 26, 4271.
23. Yeh, M.-C. P.; Tsao, W.-C.; Cheng, S.-T J. Org. Chem. 2008, 73, 2902.
24. Yeh, M.-C. P.; Tsao, W.-C.; Lee, B.-J.; Lin T.-L. Organometallics. 2008, 27, 5326.
25. Yeh, M.-C. P.; Fang, C.-W.; Lin, H.-H. Org. Lett. 2012, 14, 1830.
26. Haung, W.; Shen, Q.; Wang, J.; Zhou, X. J. Org. Chem. 2008, 73, 1586.
27. Xu, T.; Yu, Z.; Wang, L. Org. Lett. 2009, 11, 2113.
28. Itzstein, M.; Wu, W.-Y; Kok, G. B.; Pegg, M. S.; Dyason, J. C.; Jin, B.; Phan, T. V.; Smythe, M. L.; White, H. F.; Oliver, S. W.; Colman, P. M.; Varghese. J. M.; Ryan D. M.; Woods, J. M.; Bethell, R. C.; Hothan, V. J.; Cameron, J. M.; Penn, C. R. Nature. 1993, 363, 419.
29. Soule´, J.-F.; Mathieu, A.; Norsikian, S.; Beau, J.-M. Org. Lett. 2010, 12, 5322.
30. Bera, K.; Sarkar, S.; Biswas, S.; Maiti, S.; Jana, U. J. Org. Chem. 2011, 76, 3539.
31. Senadi, G. C.; Hu, W.-P.; Hsiao, J.-S.; Vandavasi, J. K.; Chen, C. -Y.; Wang, J. -J. Org. Lett. 2012, 14, 4478.
32. Han, Y.-Y.; Han, W.-Y.; Zhang, X.-M.; Yuan, W.-C. Org. Lett. 2012, 14, 4054.
33. Wang, H.; Yang, W.; Liu, H.; Wang, W.; Li, H. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 5032.
34. Ratnikov, M. O.; Xu, X.; Doyle, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9475.
35. Li, X.; Lee, Y. R. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 1250.
36. Yeh, M.-C. P.; Liang, C.-J.; Fan, C.-W.; Chiu, W.-H.; Lo, J.-Y. J. Org. Chem. 2012, 77, 9707.
37. 陳奕竹論文，國立臺灣師範大學化學所，2012年。
38. Guerra, K. P.; Afonso, C. A. M. Tetrahedron. 2011, 67, 2562.
39. Nicolaou, K. C.; Ding, H.; Richard, J.-A.; Chen, D. Y. -K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3815.
40. Kitamura, T.; Kuzuba, Y.; Sato, Y.; Wakamatsu, H.; Fujita, R.; Mori, M. Tetrahedron. 2004, 60, 7375.
41. Kuyper, L. F.; Baccanari, D. P.; Jones, M. L.; Hunter, R. N.; Tansik, R. L.; Joyner, S. S.; Boytos, C. M.; Rudolph, S. K.; Knick, V.; Wilson, H. R.; Caddell, J. M.; Friedman, H. S.; Comley, J. C. W.; Stable , J. N. J. Med. Chem. 1996, 39, 892.
42. Achard, T.; Lepronier, A.; Gimbert, Y.; Clavier, H.; Giordano, L.; Tenaglia, A.; Buono, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3552.
43. Reimann, E.; Friesinger, J. M. Arch. Pharm. (Weinheim). 1985, 318, 871.
44. Donaldson, L. R.; Haigh, D.; Hulme, A. N. Tetrahedron. 2008, 64, 4468.
45. Ranjbar, P. R.; Roshan, H. Arkivoc. 2010, ix, 40.
46. Yeh, M.-C. P.; Liang, C.-J.; Huang, T.-L.; Hsu, H.-J.; Tsau, Y.-S. J. Org. Chem. 2013, 78, 5521.
47. 黃子霖論文，國立臺灣師範大學化學所，2013年。
48. Nair, V.; Rajan, R.; Rath, N. P. Org. Lett. 2002, 4, 1575.
49. Banks, R. E.; Lawrence, N. J.; Popplewell, A. L. Synlett. 1994, 10, 831.
50. Banks, R. E.; Lawrence, N. J.; Besheesh, M. K.; Popplewell, A. L.; Pritchard R. G. Chem. Commun. 1996, 1629.
51. Gouverneur, V.; Greedy, B. Chem. Commun. 2001, 233.
52. Harding, C. E.; Jr. Stanford, G. R. J. Org. Chem. 1989, 54, 3054.
53. Rhee, J. U.; Krische, M. J. Org. Lett. 2005, 7, 2493.
54. Kurtz, K. C. M.; Hsung, R. P.; Zhang, Y. Org. Lett. 2006, 8, 231.
55. Jin, T.; Yamamoto, Y. Org. Lett. 2008, 10, 3137.
56. González-Rodríguez, C.; Escalante, L.; Varela, J. A.; Castedo, L.; Saá, C. Org. Lett. 2009, 11, 1531.
57. Jin, T.; Yang, F.; Liu, C.; Yamamoto, Y. Chem. Commun. 2009, 3533.
58. Miura, K.; Yamamoto, K.; Yamanobe, A.; Ito, K.; Kinoshita, H.; Ichikawa, J.; Hosomi, A. Chem. Lett. 2010, 39, 766.
59. Bera, K.; Jalal, S.; Sarkar, S.; Jana, U. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 57.
60. Lin, M.-N.; Wu, S.-H.; Yeh, M.-C. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 3290.
61. Yeh, M.-C. P.; Lin, M.-N.; Hsu, C.-H.; Liang, C.-J. J. Org. Chem. 2013, 78, 12381.
62. Fischer, F.; Jungk, P.; Weding, N.; Spannenberg, A.; Ott, H.; Hapke, M. Eur. J. Org. Chem. 2012, 5828.
63. Montgomery, J.; Chevliakov, M. V.; Brielmann, H. L. Tetrahedron. 1997, 53, 16449.
64. Still, W. C.; Kahn, M.; Mitra, A. J. Org. Chem. 1978, 43, 2923.