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本论文的主要内容是对1-磺酰基-1,2,3-三氮唑及炔丙基硫脲化合物的反应性能进行系统的研究。1-磺酰基-1,2,3-三氮唑在有机合成中是一种非常有用的合成砌块。在铑催化下,1-磺酰基-1,2,3-三氮唑很容易发生开环脱去氮气生成金属铑卡宾中间体。而在加热条件下,1-磺酰基-1,2,3-三氮唑会发生开环脱去氮气生成联烯亚胺中间体。另外,在碱的存在下,1-磺酰基-1,2,3-三氮唑还能脱去磺酰基生成1-氢-1,2,3-三氮唑中间体。以上的中间体都可以进一步发生后续反应。炔丙基硫脲化合物由于其分子内具有多个亲核官能团,在金催化下能够发生不同类型的环化反应。基于以上特性,本文中发展了一些反应方法学,构建了多种含氮及含硫的杂环化合物。本论文主要分为两个部分: 第一部分:1-磺酰基-1,2,3-三氮唑的反应性能研究 1.研究发现4-位具有含硫官能团的1-磺酰基-1,2,3-三氮唑在Rh2(OAc)4催化下,能够发生串联1,2-硫迁移/杂D-A反应,从而生成四氢吡啶类衍生物。进一步的研究发现,通过控制底物中的取代基可以调控反应使其只发生1,2-硫迁移从而得到α,β-不饱和亚胺化合物。该化合物可通过进一步的[4+2]环加成反应来构建多种四氢吡啶或二氢吡啶类衍生物(第1章)。 2.将醚,硫醚等官能团与1-磺酰基-1,2,3-三氮唑相连时,在加热条件下,1-磺酰基-1,2,3-三氮唑会开环生成联烯亚胺中间体,并接受分子内硫或氧等基团的亲核进攻,再发生分子内的环化反应,合成了一系列3-取代异奎宁衍生物。对于邻位具有叔胺基团的苯乙炔化合物,也能通过铜催化的一锅法反应策略合成得到3-取代异奎宁衍生物(第2章)。 3.研究还发现1-磺酰基-1,2,3-三氮唑在碱存在下,加热时氮上的磺酰基会脱去,生成1-氢-1,2,3-三氮唑。该化合物具有较强的亲核性,并可以发生异构从而通过其2-位氮原子进攻体系中的亚胺阳离子。通过该方法学的策略可以由较容易合成的1-磺酰基-1,2,3-三氮唑来制备其他的N-烷基-1,2,3-三氮唑(第3章)。 第二部分:金催化的炔丙基硫脲的环化反应 研究发现炔丙基硫脲化合物在金催化下能够发生两种不同的环化反应。通过对配体、温度、碱等反应条件的控制,可以实现对反应的途径的控制,分别以较高的收率选择性地得到两种环化产物。进一步的机理研究表明,这两种环化反应经过了两种不同的金活化模式(第4章)。