| 研究生: |
李諾珠 Le Thi Ngoc Chuc |
|---|---|
| 論文名稱: |
鈀催化的異構化和內酯化 Palladium Catalyzed Isomerization and Lactonization |
| 指導教授: | 侯敦仁 |
| 口試委員: | |
| 學位類別: |
博士 Doctor |
| 系所名稱: |
理學院 - 化學學系 Department of Chemistry |
| 論文出版年: | 2020 |
| 畢業學年度: | 108 |
| 語文別: | 英文 |
| 論文頁數: | 311 |
| 中文關鍵詞: | 鈀催化劑 、異構化 、漆膜化 |
| 外文關鍵詞: | palladium catalyst, Isomerization, Lactonization |
| 相關次數: | 點閱:6 下載:0 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本 文 的 工 作 分 為 兩 章。在 第 一 章 中,使 用 鈀(0)納 米 粒 子 實 現 了 2-alkenylbenzoic acid 衍 生 物 的 異 構 化 以 生 成(E)-烯 烴。該 反 應 的 範 圍 包括 羧 酸,酯 和 醯 胺,並 能 耐 受 苯 環 上 的 各 種 取 代 基。異 構 化 反 應 由 可 回 收 的 Pd(0) 納 米 顆 粒 催 化,該 顆 粒 由 PdCl2 原 位 制 備,並 通 過 X 射 線 粉 末 衍 射 和 掃 描 電 子 顯 微 鏡 分 析 進 行 表 征。 1H NMR 研 究 和 動 力學 建 模 支 持 逐 步 過 程。該 新 方 法 被 用 于 高 效 合 成 天 然 二 氫 異 香 豆 素。
在 第 二 章 中,討 論 了 合 成 的 鄰 苯 二 甲 酸 酯 化 合 物。用 1,2-bis(phenylsulfinyl)ethane palladium(II) acetate (White catalyst) 氧 氣 在 DMSO 中 實 現 2-allylbenzoic acids (1) 的 烯 丙 基 氧 化 生 成 3-ethylidenephthalides (3) 或 3-vinylphthalides (4) 在 堿 性 條 件 或 酸 性 條 件 下。將 反 應 條 件 應 用 於 各 種 取 代 的 2-allylbenzoic acids。還 討 論 了 該 反 應 的 機 理。
The work presented in this thesis has been divided into two chapters. In chapter one, isomerization of 2-alkenylbenzoic acid derivatives to give (E)-alkenes was achieved with palladium(0) nanoparticles. The scope of this reaction includes carboxylic acid, ester, and amides and tolerates various substituents on the benzene ring. This isomerization reaction was catalyzed by recyclable Pd(0) nanoparticles, prepared in situ from PdCl2 and characterized by X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy analyses. 1H NMR studies and kinetic modeling supported a stepwise process. This new process was applied to synthesize a natural dihydroisocoumarin with good efficiency.
In chapter two deals with the phthalide compounds synthesised. Allylic oxidation of 2-allylbenzoic acids (1) to give 3-ethylidenephthalides (3) or 3-vinylphthalides (4) was achieved with 1,2-bis(phenylsulfinyl)ethane palladium(II) acetate (White catalyst), oxygen in DMSO under the basic condition or the acidic conditon. The reaction conditions were applied to various substituted 2-allylbenzoic acids. The mechanism of this reaction is also discussed.
1.7 References
1. (a) Trost, B. M.Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 259-281. (b) Trost, B. M.Acc. Chem. Res. 2002, 35, 695-705. (c) Arisawa, M. Chem. Pharm. Bull. 2007, 55, 1099-1118. (d) Li, C.-J.; Trost, B. M.Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 13197-13202. (e) Cadierno, V.; Crochet, P.; Garcia-Garrido, S. E.; Gimeno, J. Dalton Trans. 2010, 39, 4015-4031. (f) Lorenzo-Luis, P.; Romerosa, A.; Serrano-Ruiz, M.ACS.Catal. 2012, 2, 1079-1086. (g) Behr, A.; Vorholt, A. J.; Ostrowski, K. A.; Seidensticker, T.Green Chem. 2014, 16, 982-1006.
2. Review: (a) Hassam, M.; Taher, A.; Arnott, G. E.; Green, I. R.; van Otterlo, W. A. L.Chem. Rev. 2015, 115, 5462-5569. (b) Larionov, E.; Li, H. H.; Mazet, C.Chem. Commun. 2014, 50, 9816-9826. (c) Donohoe, T. J.; O’Riordan, T. J. C.; Rosa, C. P.Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1014-1017. (d) Bai, X.-F.; Song, T.; Deng, W.- H.; Wei, Y.-L.; Li, L.; Xia, C.-G.; Xu, L.-W.Synlett. 2014, 25, 417-422.
3. Lin, L.; Romano, C.; Mazet, C.J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10344-10350.
4. Shimizu, A.; Otsu, T.; Imoto, M. Bull. Chem. Soc. Jpn 1968, 41, 953-959.
5. (a) Tooley, P.A.; Arndt, L. W.; Darensberg, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2422-2427. (b) Bricout, H.; Mortreux, A.; Monflier, E. J. Organomet. Chem. 1998, 553, 469-471. (c) Satyanarayana, N.; Periasamy, M. J. Organomet. Chem. 1987, 319, 113-118 (d) Averbuj, C.; Eisen, M. S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8755-8759 (e) Shaviv, E.; Botoshansky, M.; Eisen, M. S. J. Organomet. Chem. 2003, 683, 165-180 (f) Arisawa, M.; Terada, Y.; Nakagawa, M.; Nishida,A. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 4732-4734. (g) Morrill, T. C.; D’Souza, C. A. Organometallics. 2003, 22, 1626-1629. (h) Baxendale, I. R.; Lee, A.-L.; Ley, S. V. Synlett 2002, 516-518.
6. Newcomb, M.; Vieta, R. S. J. Org. Chem. 1980, 45, 4793-4795.
7. Fan, J.; Wan, C.; Wang, Q.; Gao, L.; Zheng, X.; Wang, Z. Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 3168-3172.
8. Korte, D. E.; Wirth, R. K.; Hegedus, L. S. J. Org. Chem. 1977, 42, 1329-1336.
9. Baghdanov, V. M.; Hauser, F. M. J. Org. Chem. 1988, 53, 4676-4681.
10. Mal, D.; Majumdar, G.; Pal, R. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1994, 1115-1116.
11. Li, Y.; Jardine, K. J.; Tan, R.; Song, D.; Dong, V. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9690-9692.
12. Anslyn, E. V.; Dougherty, D. A. Modern Physical Organic Chemistry, University Science Books: Sausalito, 2006, 112.
13. Thompson, H. W.; Naipawer, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 6379-6386.
14. Greenhalgh, M. D.; Thomas, S. P. Chem. Commun. 2013, 49, 11230-11232.
15. (a) Newcomb, M.; Vieta, R. S. J. Org. Chem. 1980, 45, 4793-4795. (b) Yamakawa, T.; Yoshikai, N. Chem. Asian J. 2014, 9, 1242-1246.
16. Hassam, M.; Taher, A.; Arnott, G. E.; Green, I. R.; van Otterlo, W. A. L. Chem. Rev. 2015, 115, 5462-5569.
17. Qian, H.-S.; Antonietti, M.; Yu, S.-H. Adv. Funct. Mater .2007, 17, 637-643.
18. (a) Duan, Y.; Zheng, M.; Li, D.; Deng, D.; Wu, C.; Yang, Y. RSC Adv. 2017, 7, 3443-3449. (b) Hanrieder, E. K.; Jentys, A.; Lercher, J. A. ACS Catal. 2015, 5, 5776-5786. (c) Selivanova, A. V.; Tyurin, V. S.; Beletskaya, I. P. ChemPlusChem 2014, 79, 1278-1283.
19. (a) Kim, B.-H.; Lee, S.-H.; Han, S.-W.; Ahn, S.; Noh, J.; Park, J. B. Mater. Express 2016, 6, 61-68. (b) Abate, S.; Perathoner, S.; Centi, G. Catal. Today 2012, 179, 170-177. (c) Cookson, J. Platinum Met. Rev. 2012, 56, 83-98.
20. Kang, Y.-B.; Chen, X.-M.; Yao, C.-Z.; Ning, X.-S. Chem. Commun. 2016, 52, 6193-6196.
21. (a) Kazlauskas, R.; Mulder, J.; Murphy, P. T.; Wells, R. J .Aust. J. Chem.1980, 33, 2097-2101. (b) Amico, V.; Biondi, D.; Cunsolo, F.; Ruberto, G.J. Nat. Prod.1990, 53, 1379-1382.
22. (a) Senboku, H.; Nagakura, K.; Fukuhara, T.; Hara, S.Tetrahedron 2015, 71, 3850-3856. (b) Vogel, S.; Stembera, K.; Hennig, L.; Findeisen, M.; Giesa, S.; Welzel, P.; Lampilas, M. Tetrahedron 2001, 57, 4139-4146.
23. (a) Medina, F. G.; Marrero, J. G.; Macías-Alonso, M.; Gonzá lez, M. C.; Có rdova-Guerrero, I.; García, A. G. T.; Osegueda-Robles, S. Nat Prod. Rep. 2015, 32, 1472-1507. (b) Thakur, A.; Singla, R.; Jaitak, V. Eur. J. Med. Chem. 2015, 101, 476-495.
2.5 References
1. (a) Pang, X.; Lin, X.; Yang, J.; Zhou, X.; Yang, B.; Wang, J.; Liu, Y. J. Nat. Prod. 2018, 81, 1860-1868; (b) Kamauchi, H.; Shiraishi, Y.; Kojima, A.; Kawazoe, N.; Kinoshita, K.; Koyama, K. J. Nat. Prod. 2018, 81, 1290-1294; (c) Zou, J.; Chen, G.-D.; Zhao, H.; Huang, Y.; Luo, X.; Xu, W.; He, R.-R.; Hu, D.; Yao, X.-S.; Gao, H. Org. Lett. 2018, 20, 884-887; (d) Zheng, N.; Yao, F.; Liang, X.; Liu, Q.; Xu, W.; Liang, Y.; Liu, X.; Li, J.; Yang, R. Nat. Prod. Res. 2018, 32, 755-760; (e) Wei, W.; Xu, W.; Yang, X.-W. J. Asian Nat. Prod. Res. 2017, 19, 704-711; (f) Fang, W.; Wang, J.; Wang, J.; Shi, L.; Li, K.; Lin, X.; Min, Y.; Yang, B.; Tang, L.; Liu, Y.; Zhou, X. J. Nat. Prod. 2018, 81, 1405-1410.
2 (a) Beck, J. J.; Chou, S.-C. J. Nat. Prod. 2007, 70, 891-900. (b) Ran, X.; Ma, L.; Peng, C.; Zhang, H.; Qin, L.-P. Pharm Biol. 2011, 49, 1180-1189. (c) Ito, C.; Itoigawa, M.; Aizawa, K.; Yoshida, K.; Ruangrungsi, N.; Furukawa, H. J. Nat. Prod. 2009, 72, 1202-1204. (d) Kobayashi, M.; Fujita, M.; Mitsuhashi, H. Chem. Pharm. Bull. 1987, 35, 1427-1433.
3. (a) da Silva Maia, A. F.; Siqueira, R. P.; de Oliveira, F. M.; Ferreira, J. G.; da Silva, S. F.; Caiuby, C. A. D.; de Oliveira, L. L.; de Paula, S. O.; Souza, R. A. C.; Guilardi, S.; Bressan, G. C.; Teixeira, R. R. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2016, 26, 2810-2816. (b) Kam, A.; Li, K. M.; Razmovski-Naumovski, V.; Nammi, S.; Chan, K.; Li, Y.; Li, G. Q. Curr. Med. Chem. 2012, 19, 1830-1845. (c) Donkor, P. O.; Chen, Y.; Ding, L.; Qiu, F. J. Ethnopharmacol. 2016, 194, 530-548.
4. (a) Eildal, J. N. N.; Andersen, J.; Kristensen, A. S.; Jørgensen, A. M.; Bang-Andersen, B.; Jørgensen, M.; Strømgaard, K. J. Med. Chem. 2008, 51, 3045-3048. (b) Rathwell, K.; Brimble, M. A. Synthesis 2007, 5, 643-662. (c) Brimble, M. A.; Nairn, M. R.; Prabaharan, H. Tetrahedron 2000, 56, 1937-1992. (d) McNulty, J.; Keskar, K. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 2404-2407. (e) Molnár, B.; Simig, G.; Bakó, T.; Dancsó, A.; Volk, B. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 2922-2924. (f) Garibay, P.; Vedsø, P.; Begtrup, M.; Hoeg-Jensen, T. J. Comb. Chem. 2001, 3, 332-340. (g) Faigl, F.; Thurner, A.; Molnár, B.; Simig, G.; Volk, B. Org. Process Res. Dev. 2010, 14, 617-622. (h) Kobayashi, S.; Tamanoi, H.; Hasegawa, Y.; Segawa, Y.; Masuyama, A. J. Org. Chem. 2014, 79, 5227-5238.
5. (a) Cui, H.; Liu, Y.; Li, J.; Huang, X.; Yan, T.; Cao, W.; Liu, H.; Long, Y.; She, Z. J. Org. Chem. 2018, 83, 11804-11813; (b) Giap, T. H.; Dung, N. A.; Thoa, H. T.; Dang, N. H.; Dat, N. T.; Hang, N. T. M.; Van Cuong, P.; Van Hung, N.; Van Minh, C.; Mishchenko, N. P.; Fedoreev, S. A.; Thanh, L. N. Chem. Nat. Compd. 2018, 54, 34-37; (c) Van Nguyen, K.; Duong, T.-H.; Nguyen, K. P. P.; Sangvichien, E.; Wonganan, P.; Chavasiri, W. Tetrahedron Lett. 2018, 59, 1348-1351; (d) Wu, Y.-Z.; Zhang, H.-W.; Sun, Z.-H.; Dai, J.-G.; Hu, Y.-C.; Li, R.; Lin, P.-C.; Xia, G.-Y.; Wang, L.-Y.; Qiu, B.-L.; Zhang, J.-F.; Ge, G.-B.; Lin, S. Eur. J. Med. Chem. 2018, 145, 717-725; (e) Yao, F.; Liang, X.; Liu, Q.; Xu, W.; Liang, Y.; Liu, X.; Li, J.; Yang, R. Nat. Prod. Res. 2018, 32, 755-760.
6. (a) Karmakar, R.; Pahari, P.; Mal, D. Chem. Rev. 2014, 114, 6213-6284. (b) Lin, G.; Chan, S. S.-K.; Chung, H.-S.; Li, S.-L., In Studies in Natural Products Chemistry, Atta ur, R., Ed. Elsevier: 2005; Vol. 32, pp 611-669.
7. (a) Ziegert, R. E.; Toräng, J.; Knepper, K.; Bräse, S. J. Comb. Chem. 2005, 7, 147-169. (b) Antonia Di, M.; Laura, P.; Antonio, M. Curr. Org. Chem. 2012, 16, 2302-2320.(c) Willis, M. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6026-6027.
8. (a) Mahendar, L.; Satyanarayana, G. J. Org. Chem. 2015, 80, 7089-7098; (b)
Mahendar, L.; Satyanarayana, G. J. Org. Chem. 2016, 81, 7685-7691; (c) Dussart, N.; Trinh, H. V.; Gueyrard, D. Org. Lett. 2016, 18, 4790-4793; (d) Dow, G. T.; Thoden, J. B.; Holden, H. M. Protein Science 2016, 25, 2282-2289; (e) Yang, J.; Yoshikai, N. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16748-16751; (f) Fei, X.-D.; Ge, Z.-Y.; Tang, T.; Zhu, Y.-M.; Ji, S.-J. J. Org. Chem. 2012, 77, 10321-10328; (g) Kuriyama, M.; Ishiyama, N.; Shimazawa, R.; Shirai, R.; Onomura, O. J. Org. Chem. 2009, 74, 9210-9213; (h) Roiser, L.; Waser, M. Org. Lett. 2017, 19, 2338-2341; (i) Zhang, B.; Xu, M.-H.; Lin, G.-Q. Org. Lett. 2009, 11, 4712-4715.
9. (a) Korte, D. E.; Hegedus, L. S.; Wirth, R. K. J. Org. Chem. 1977, 42, 1329-1336.
(b) Larock, R. C.; Hightower, T. R. J. Org. Chem. 1993, 58, 5298-5300.
10. (a) Kopp, F.; Wunderlich, S.; Knochel, P. Chem. Commun. 2007, 2075-2077. (b)
Miles, K. C.; Le, C. C.; Stambuli, J. P. Chem. Eur. J. 2014, 20, 11336-11339.
11. Liu, J.; Miotto, R. J.; Segard, J.; Erb, A. M.; Aponick, A. Org. Lett. 2018, 20, 3034
-3038.
12. Takenaka, K.; Akita, M.; Tanigaki, Y.; Takizawa, S.; Sasai, H. Org. Lett. 2011, 13,
3506-3509.
13. Trend, R. M.; Ramtohul, Y. K.; Stoltz, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17778-
17788.
14. Krätzschmar, F.; Kaßel, M.; Delony, D.; Breder, A. Chem. Eur. J. 2015, 21, 7030-
7034.
15. (a) Chen, M. S.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1346-1347. (b) Chen,
M. S.; Prabagaran, N.; Labenz, N. A.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6970-
6971. (c) Fraunhoffer, K. J.; Prabagaran, N.; Sirois, L. E.; White, M. C. J. Am. Chem.
Soc. 2006, 128, 9032-9033. (d) Fraunhoffer, K. J.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7274-7276. (e) Covell, D. J.; White, M. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6448-6451. (f) Young, A. J.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14090-14091. (g) Reed, S. A.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3316-3318. (h) Reed, S. A.; Mazzotti, A. R.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11701-11706. (i) Rice, G. T.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11707-11711. (j) Strambeanu, I. I.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12032-12037. (k) Osberger, T. J.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11176-11181. (l) Pattillo, C. C.; Strambeanu, I. I.; Calleja, P.; Vermeulen, N. A.; Mizuno, T.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 1265-1272.
16. Delcamp, J. H.; Brucks, A. P.; White, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11270-
11271.
17. Chen, H.; Yang, W.; Wu, W.; Jiang, H. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 3340-3343.
18. Lima, D. D.; Oliveira, J. P.; Seabra, M. E. P.; Andrade, M. A.; Baetas, A. C.; Borges,
R. S. J. Comput. Theor. Nanosci. 2011, 8, 97-101.
19. (a) Baldwin, J. E. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1976, 734-736. (b) Baldwin, J.
E.; Lusch, M. J. Tetrahedron 1982, 38, 2939-2947.
20. Westheimer, F. H. Chem. Rev. 1961, 61, 265-273.
21. (a) Anslyn, E. V.; Dougherty, D. A., Modern Physical Organic Chemistry.
University Science Books: Sausalito, California, 2006; p 421-428. (b) Carey, F. A.; Sundberg, R. J., In Advanced Organic Chemistry, Part A: Structure and Mechanisms, 5 ed.; Springer US: 2007; p 332.
22. Larionov, E.; Li, H.; Mazet, C. Chem. Commun. 2014, 50, 9816-9826.
23. Hassam, M.; Taher, A.; Arnott, G. E.; Green, I. R.; van Otterlo, W. A. L. Chem.
Rev. 2015, 115, 5462-5569.
24. Liang, Y.-F.; Jiao, N. Acc. Chem. Res. 2017, 50, 1640-1653.