摘  要：N-杂环卡宾催化下，α-溴代烯醛和苯肼可以发生环化反应，区域选择性地得到1,5-二取代吡唑啉酮。该方法反应条件温和、操作简便、产率高，是合成具有潜在生物活性的吡唑啉酮类化合物的有效思路之一。

该论文有图9幅，表2个，参考文献12篇。

关键词：α-溴代烯醛  苯肼  N-杂环卡宾  吡唑啉酮  

NHC-Promoted Synthesis of 1,5-Disubstituted Pyrazolones

Abstract：This thesis introduces an NHC-catalyzed annulation of α-bromocinnamaldehyde and phenylhydrazine for the regioselective synthesis of 1,5-disubstituted pyrazolones. The mild reaction condition, operational simplicity and high yields make this protocol an attractive alternative for construction of pyrazolones with potential biological significance.

Key Words: α-bromocinnamaldehyde  phenylhydrazine  NHC  pyrazolones

目  录

摘要 I

Abstract II

目录 III

图清单 IV

表清单 IV

1 前言 1

2 实验部分 3

2.1 实验原理 3

2.2 实验仪器及试剂 4

2.3 实验步骤 4

3 结果与讨论 4

3.1 条件优化 4

3.2 底物拓展 5

3.3 可能的反应机理 6

4 结论 7

5 实验数据 8

参考文献 11

致谢 13

1 前言

吡唑啉酮及其衍生物是一类含有氮、氧元素的重要的杂环化合物。它们不仅是重要的合成中间体，而且其骨架广泛存在于天然产物中。其衍生物具有抗炎及镇痛剂的作用[1]，还可作为抗癌剂、抗肿瘤药物、抗菌剂等[2]。除此之外，它们也可以作为合成彩色感光材料的中间体及调色剂、油墨的感光材料[3]。这些都使得吡唑啉酮类化合物在材料研究方面存在着潜在的应用价值。

2010年，Zhu课题组[4]报道了由苯肼和肉桂酸甲酯反应，高产率的合成了1,5-二取代的吡唑啉酮(图1-1)。

图1-1 Zhu课题组报道的吡唑酮类化合物的合成

2011年，Vijayakumar课题组[5]报道了由氧或硫取代的乙酸乙酯与酰氯经交叉的克莱森酯缩合反应生成α-氧或硫取代的β-酮酯，并与肼及其衍生物作用生成相应的吡唑啉酮类化合物(图1-2)。该方法反应速率快，但是反应步骤比较复杂，且第一步所需温度太低。

图1-2 Vijayakumar课题组报道的吡唑酮类化合物的合成

2013年，Kumari课题组[6]报道了在碱存在下由酮、氯甲酸乙酯和肼反应生成吡唑啉酮类化合物(图1-3)。该反应的产物对各种肿瘤细胞有细胞毒性，对各种细菌和真菌菌株有抗菌活性。

图1-3 Kumari课题组报道的吡唑啉酮类化合物的合成

2014年,Nasseri课题组[7]报道了由1,3-二羰基化合物与苯肼在硫酸纤维素的作用下反应生成2,5-取代的吡唑啉酮化合物(图1-4)。

图1-4 Nasseri课题组报道的2,5-取代的吡唑啉酮化合物的合成

用上述方法虽然都能高效的合成吡唑啉酮类化合物，但是有些反应步骤复杂、反应所需温度太低，条件苛刻。因此，有必要研究一种简单、高效的催化方法来合成该类化合物。

N-杂环卡宾(N-Heterocyclic Carbene, NHC)作为有机小分子催化剂，其催化的反应引起了化学家们极大的兴趣。在有机反应领域，NHC表现出了良好的选择性以及高效的催化性能[8]。目前，N-杂环卡宾催化剂已经运用到药物及天然产物的合成中[9]。