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自从1929年Cloke第一次报道环丙基酮类化合物在硫酸作用下生成二氢呋喃衍生物以来,人们对环丙烷类化合物的有机化学反应进行了大量研究。环丙烷类化合物以其容易制备和较高的反应活性的特点,在有机合成中常常作为合成中间体被广泛应用。特别是在杂环如呋喃、吡咯、吡喃酮、环戊酮类等的合成中,环丙烷类化合物以其简捷的反应步骤、高效的立体选择性越来越受到人们的重视。 在本课题组多年从事环丙烷化学、杂环化学以及绿色化学研究的基础上,本论文以已有的乙酰基环丙烷为出发点,发展了水相中合成包括酰胺基为取代基的环丙烷的方法,并以该方法为拓展,发展了包括酯基、腈基为取代基的官能化环丙烷的新方法。同时,以酰胺基环丙烷为前体,创建了通过[4C+1O/S]合成含氧、硫杂环化合物新方法。论文工作主要包括以下两大部分五个方面的内容。 第一部分,我们合成了系列乙酰基环丙烷化合物,并研究其不同条件下碘仿反应的应用。从不同结构的乙酰基环丙烷化合物出发,创建了包括酰胺基、酯基、腈基为取代基的环丙烷的新方法。具体包括: 1.合成了系列乙酰基环丙烷化合物,发展了水相中乙酰基环丙烷化合物通过碘仿反应合成环丙基酰胺化合物的新方法,并利用该方法合成了一系列环丙基酰胺化合物,并提出了可能的C-C键断裂/C-N键形成机理。 2.以水相中的碘仿反应为基础,发展了一种有机相中合成环丙基酯类化合物的新方法,并合成出一系列的环丙基酯类化合物,提出了可能的C-C键断裂/C-O键形成机理。 3.探讨了环丙基酰胺在Vilsmeier试剂中的反应性,发展了一种新的合成环丙基腈类化合物的方法,并合成出一系列的环丙基腈类化合物。 第二部分,基于我们设计合成的官能化环丙烷,对其在杂环化合物合成中的应用进行研究。发展了[4C+1O/S]的新方法,创建了合成取代γ-丁内酯类化合物和取代γ-硫代丁内酯类化合物的新方法。 这一部分内容主要包括: 4.探讨了环丙基酰胺在路易斯酸中的反应性,发展了一种通过[4C+1O]的方法合成取代γ-丁内酯类化合物的方法,并提出了通过路易斯酸螯合作用,亲核试剂开环以及分子内成环的机理。 5.作为对[4C+1O]合成取代γ-丁内酯类方法的拓展,创建了合成取代γ-硫代丁内酯类化合物的新方法。