开题报告内容:
- 课题的意义和目的
课题意义:
碳-碳双键是一种普遍存在的结构基序,广泛存在于各种天然产物、药物、功能材料和生物相关分子中。因此,我们需要开发新的方法快速有效地构建功能化的碳-碳双键。beta;-卤代烯基硫化物由于存在碳卤键和碳硫键,容易修饰成各种烯烃和炔基硫化物,因而合成此类化合物是十分必要的。
最初, Modena课题组使用硫基氯化物与乙炔合成beta;-卤代烯基硫化物,随着探究的深入,越来越多的硫源被报道,例如卤化物,亚磺酰胺,二硫化物,硫醇,芳烃硫酸钠,和硫代硫酸盐。然而,合成beta;-溴代烯基硫化物的方法很少。同时,这些合成方法有一些众所周知的缺点:(1)许多硫化剂对空气和水分不稳定,制备困难,或具有难闻的气味;(2)许多这些反应涉及使用金属催化剂或过量添加剂,这与绿色化学的概念不一致。为了解决这些问题,我们需要使用简单易得的底物探索出环境友好的合成beta;-溴代链烯基硫化物的新方法。
课题目的:探究不同反应条件下beta;-溴代链烯基硫化物的合成,优化反应条件,并合成具有不同结构的beta;-溴代链烯基硫化物。
- 研究主要内容
磺酰肼稳定、易得、低毒,可以作为理想的硫源,广泛用于与酮反应,以合成磺酰腙。Bamford–Stevens和Shapiro课题组最先使用磺酰肼来合成烯烃,这也使得磺酰肼成为合成各种烯烃的重要合成子。在这项工作的启发下,我们最近开发了一种前所未有的方案,以现成的酮、磺酰肼和碘为起始原料合成beta;-碘代亚烷基硫化物,该方案消除了对炔烃和传统硫化剂的需求。然而,从绿色化学的角度来看,它也面临着一些缺点,如使用过量的碘化钾作为添加剂,以及50摩尔%碘,这两者都很容易升华,对环境不利。根据我们提出的机理,磺酰肼与酮反应生成磺酰腙,磺酰腙被碘氧化生成碘化乙烯,然后碘化乙烯与原位生成的碘化亚砜反应生成beta;-碘代亚烷基硫化物。
在这项工作的鼓励下,我们猜想溴化物是否可以在不添加添加剂和金属催化剂的情况下氧化磺酰肼生成beta;-溴烯基硫化物。
- 研究手段
用酮、磺酰肼和三溴吡啶作为起始材料,进行一系列的基团取代,在不同的实验条件下合成beta;-溴代链烯基硫化物。通过IR,1H NMR,13C NMR,MS和X射线单晶衍射等分析手段对化合物进行结构表征,并总结实验结果。
- 研究条件
理论条件:通过学校图书馆、互联网途径查阅相关的图书、报刊、杂志等,整合与课题相关资料;
实验条件:学校有机化学实验室有充足仪器、试剂开展相关实验。
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