论文摘要：五迫位五苯并心环烯的合成研究

敞开式的网格球顶型多环芳烃(Open Geodesic Polyarenes)一般被称为富勒烯片段、碗型多环芳烃或布基碗。基于其独特的曲面结构，碗型多环芳烃具有众多不同于平面多环芳烃和富勒烯的理化特性。一方面表面的弯曲增加了其分子张力，相对于平面多环芳烃其反应活性有所增加。另一方面，相对于富勒烯的封闭球形结构，布基碗除了具有外部的凸面外还具有敞开的可键合凹面，因而会在配位化学或其它相关方面显现出特性。近年来，富勒烯及碳纳米管的合成越来越成为全世界关注的热点和难点。据报道以布基碗为模板很可能会实现碳纳米管的可控合成。但就目前的碗型多环芳烃的合成进展看，现有布基碗的种类和数量还远远不能满足性能及应用研究的需求。所以，无论是对碗型多环芳烃的合成路线进行优化革新，还是探索合成碗型多环芳烃的新结构，从合成及应用角度讲都非常有意义。

五迫位五苯并心环烯及氮杂五迫位五苯并心环烯结构，是两个非常独特的碗型分子结构，在合成碳纳米管及新型茂金属配合物等方面具有潜在的应用价值。但由于合成难度较大，无论是五迫位五苯并心环烯还是氮杂五迫位五苯并心环烯的合成均未见报道。因而，对这两类化合物的合成探索不仅可以获得有研究价值的新型布基碗结构，而且可以为碗型多环芳烃的合成提供新思路。本论文主要介绍了合成这两类化合物所进行的路线设计与优化以及相关的实验探索和经验总结。

基于此，本论文研究的主要工作概括如下：

第一章 通过对文献的查阅和总结，将心环烯及其衍生物的合成进展概括为四个方面加以综述：心环烯的合成；取代心环烯衍生物的合成研究进展；苯并和五元环并心环烯衍生物的合成研究进展；心环烯与过渡金属形成配合物衍生物的合成研究进展。

第二章 主要介绍了五迫位五苯并心环烯结构的合成。首先以邻氯苯乙酸为原料，在二环己基碳二亚胺(DCC)与4-二甲胺基吡啶(DMAP)的作用下，合成了二-(2-氯苄基)甲酮。接下来在碱性条件下使菲醌和二-(2-氯苄基)甲酮发生诺文格尔反应生成相应的1,3-二-(2-氯苯基)环戊二烯并[l]菲-2-酮(c)，并成功培养了其单晶。然后通过一锅两步法合成1,3-二-(2-氯苯基)-2-(2,6-二氯苯基)环戊二烯并[l]菲-1-醇(d)：首先在低温(-80 oC)及惰气保护条件下以正丁基锂和间二氯苯为原料合成2,6-二氯苯基锂，维持低温及惰气条件，向新制的2,6-二氯苯基锂溶液中引入环戊二烯酮(c)合成出环戊二烯醇(d)。成功得到了环戊二烯醇化合物的单晶并测得其晶体学数据，从其结构看在环戊二烯酮上引入2,6-二氯苯基时，氧原子发生了1,2迁移。这样即得到了五迫位五苯并心环烯结构的碳骨架，且成功在四个要发生碳碳键偶联的位置引入四个氯原子。接着通过钯催化碳碳偶联反应，使关环前体脱除四分子氯化氢，实现了平面多环芳烃的聚合得到碗型分子五迫位五苯并心环烯醇(f)。但还需优化条件以提高产物收率。

第三章 主要介绍了氮杂五迫位五苯并心环烯的合成探索。我们设计了两条合成路线，路线一是首先尝试通过邻氟苯甲醛出发，在锌粉和四氯化钛作用下通过Mcmurry偶联反应得到了1,2-二-(2-氟苯基)乙烯，然后再和液溴发生烯烃加成反应得到了1,2-二-(2-氟苯基)-1,2-二溴乙烷，通过t-BuOK脱掉两分子的HBr得到了1,2-二-(2-氟苯基)乙炔，在钯催化下与苯胺反应得到了1,2,3,4,5-五(2-氟苯基)吡咯，虽然经过大量尝试，但最终没能获得目标化合物；路线二是尝试从2,5-二甲氧基四氢呋喃出发和苯胺反应得到了1-苯基吡咯，然后通过NBS溴化得到了1-苯基-2,3,4,5-四溴吡咯，再和苯硼酸在Pd(PPh3)4催化下发生Suzuki偶联反应得到了1,2,3,4,5-五苯基吡咯。

第四章 总结全文，对全文所做的工作及主要创新点进行总结。

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