本論文中，主要研究為利用過渡金屬催化2-alkynylacylbenzenes
類化合物進行催化環化反應，加入10 mol%之醋酸鈀金屬，於MeOH
溶媒中，於室溫下反應30 分鐘後，得到於三號位置具有長碳鏈或是芳
香環取代之異苯并吡喃化合物，不論是推電子基團或是拉電子基團，
均有不錯產率之表現。若在同樣條件下將溶媒改成在THF
(tetrahydrofuran)中反應，加熱迴流下反應五小時，獲得經由水解反應
後形成雙酮結構之-acetoxy-acetophenone 化合物。

Treatment of 2-alkynylacylbenzenes with 10 mol% of Pd(OAc)2 in
methanol at room temperature for 30 minute gave
1-acetoxymethyl-1-methoxy-isochromene in good yields. This method
tolerated various functional groups in alkyl and phenyl moiety, including
electron donating groups and electron withdrawing groups. We also
treatment of 2-alkynylacylbenzenes with 10 mol% of Pd(OAc)2 in
refluxing tetrahydrofuran via hydration gave the 1,2-diketone compounds.

索引
論文審定書 ................................................................................................................. i
謝誌 ............................................................................................................................ ii
中文摘要 ................................................................................................................... iii
Abstract .................................................................................................................... iv
索引 ............................................................................................................................ v
第一章 緒論............................................................................................................... 1
1.1 異苯并吡喃之合成與應用 ................................................................................ 1
圖1.1.1、具有異苯并吡喃骨架之相關衍生物 .............................................. 1
a.利用過渡金屬催化反應合成至異苯并吡喃 .................................................... 2
圖1.1.2、鈀催化異苯并吡喃與異苯并呋喃合成反應 ................................... 2
圖1.1.3、鈀催化合成異苯并吡喃與異苯并呋喃反應機制 ........................... 3
圖1.1.4、鎢催化合成異苯并吡喃衍生物 ...................................................... 3
圖1.1.5、銠金屬催化合成多取代異苯并吡喃化合物 ................................... 4
b.碘催化反應合成異苯并吡喃 ........................................................................... 4
圖1.1.6、碘取代之異苯并吡喃化合物 .......................................................... 4
1.2 鈀金屬氧化態及應用性 .................................................................................... 5
圖1.2.1、鈀金屬對官能基之反應活性 .......................................................... 5
1.3 偶合反應 .......................................................................................................... 7
圖1.3.1、Heck reaction .................................................................................. 9
圖1.3.2、Sonogashira coupling reaction ....................................................... 10
圖1.3.3、Suzuki-Miyaura reaction ............................................................... 11
1.4 過渡金屬催化烯炔類環化反應 ...................................................................... 12
圖1.4.1、常見過渡金屬催化烯炔類化合物反應合成途徑 ......................... 13
a.鈀金屬催化烯炔類化合物形成碳-氧雜環 .................................................... 13
圖1.4.2、鈀金屬催化合成furans 類衍生物 ................................................ 14
圖1.4.3、鈀金屬催化合成benzofurans 衍生物 ........................................... 14
圖1.4.4、鈀金屬催化合成benzofuro[3,4-d]furan-1-ones 化合物 ................ 15
圖1.4.5、鈀金屬催化合成異苯并吡喃化合物 ............................................ 15
圖1.4.6、鈀金屬催化合成indanone 骨架化合物 ........................................ 16
b.鈀金屬催化烯炔類化合物形成碳-氮雜環 .................................................... 16
圖1.4.7、Aroylisoquinoline 化合物之合成路徑 .......................................... 17
圖1.4.8、鈀(II)價與銅(II)價金屬催化反應合成indolin-2-one 化合物 ....... 18
c.金金屬催化烯炔類化合物環化反應 .............................................................. 19
圖 1.4.9、常見金金屬反應類型 .................................................................. 19
圖1.4.10、金金屬催化烯炔類形成furans 衍生物 ...................................... 20
圖1.4.11、金金屬催化合成出γ-lactone 化合物 .......................................... 21
圖1.4.12、金金屬催化合成出mitosene 骨架衍生物 .................................. 21
1.5 研究動機 ........................................................................................................ 22
圖1.5.1、PdCl2 和CuCl2 催化環化反應形成benezofulvene ....................... 22
圖1.5.2、PdCl2 和CuCl2 催化環化反應形成香豆素衍生物........................ 24
圖1.5.3、PdCl2 和CuCl2 催化環化反應形成benzo[a]carbazole 衍生物 ..... 26
圖1.5.4、碘試劑催化反應形成benzo[a]carbazole 衍生物 ......................... 27
第二章 結果與討論 ................................................................................................. 28
2.1 預期合成策略 ................................................................................................ 28
圖2.1.1、預設之合成途徑 ........................................................................... 28
2.2 起始物製備 ..................................................................................................... 29
圖2.2.1.、反應起使物質之合成步驟........................................................... 29
圖2.2.2、反應起使物質之合成步驟............................................................ 30
2.3 最佳化條件 ..................................................................................................... 31
表2.3.1、化合物51a 環化反應條件之探討 ................................................ 34
表2.3.2、化合物51a 環化反應之溶媒探討 ................................................ 36
圖2.3.3、化合物55a 的X-ray 單晶繞射圖 ................................................. 36
表2.3.4、化合物51j 環化條件之探討 ........................................................ 38
表2.3.5、化合物51j 環化條件之溶媒探討 ................................................. 40
表2.3.6、化合物54 的合成 ......................................................................... 42
表2.3.7、化合物55 的合成 ......................................................................... 43
2.4 化合物54c 的結構位向鑑定 .......................................................................... 44
圖2.4.1、化合物54c 之NOESY 圖譜 (500MHz, CDCl3 at 300K)。 ......... 45
圖2.4.2、化合物54c 之H,H-COSY 局部放大光譜圖 ................................ 45
2.5 反應機制的推導 ............................................................................................ 46
圖2.5.1、反應機制推導 ............................................................................... 46
第三章 結論............................................................................................................. 47
第四章 參考文獻 ..................................................................................................... 48
第五章 實驗部分 ..................................................................................................... 51
5.1 儀器部分 ........................................................................................................ 51
5.2 試藥部分 ........................................................................................................ 52
5.3 實驗步驟 ........................................................................................................ 54
附錄I........................................................................................................................ 85
X-ray 晶體資料 ....................................................................................................... 85
附錄II ...................................................................................................................... 94
1H 與13C 核磁共振光譜圖 ...................................................................................... 94
化合物49 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................... 95
化合物50 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................... 97
化合物51a 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................. 99
化合物51b 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 101
化合物51c 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 103
化合物51d 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 105
化合物51e 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 107
化合物51g 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 111
化合物51h 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 113
化合物52 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................. 115
化合物53 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................. 117
化合物51i 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................ 119
化合物51j 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 121
化合物54a 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 123
化合物54b 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 125
化合物54c 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 127
化合物54d 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 129
化合物54e 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 131
化合物54f 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 133
化合物54g 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 135
化合物54h 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 137
化合物54i 之1H、13C 核磁共振光譜 ................................................................ 139
化合物54j 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 141
化合物55a 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 143
化合物55d 之1H、13C 核磁共振光譜............................................................... 145
化合物55g 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 147
化合物55J 之1H、13C 核磁共振光譜 ............................................................... 149

1. (a)Solis, P. N.; Lang’at, C.; Gupta, M. P.; Kirby, G. C.; Warhurst, D.
C.; Phillipson, J. D. Planta Med. 1995, 61, 62. (b) Biber, B.; Muske, J.;
Ritzan, M.; Graft, U. J. Antibiot. 1998, 51,381. (c) Maruse, N.; Goto,
M. J. Antibiot. 1998, 51, 545.
2. (a) Brimble, M. A.; Nairn, M. R.; Prabaharan, H. Tetrahedron,2000, 56,
1937. (b) Kobayashi, K.; Uchida, M.; Uneda, T.; Yoneda, K.;
Tanmatsu, M.; Morikawa, O.; Konishi, H. J. Chem. Soc.,Perkin Trans.
2001, 1, 2977.
3. Yamato, M. J. Synth. Org. Chem. Jpn. 1983, 41, 958.
4. Ayers, S.; Graf, T. N.; Adcock, A. F.; Kroll, D. J.; Shen, Q.; Swanson,
S. M.; Wani, M. C.; Darveaux, B. A.; Pearce, C. J.; Oberlies, N. H.
Tetrahedron Lett. 2011, 52, 5128.
5. Nakamura, H.; Ohtaka, M.; Yamamoto, Y. Tetrahedron Lett. 2002, 43,
7631.
6. Kusama, H.; Sawada, T.; Okita, A.; Shiozawa, F.; Iwasawa, N. Org.
Lett. 2006, 8, 1077.
7. Morimoto, K.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M. J. Org. Chem. 2011,
76, 9548.
8. Barluenga, J.; Vazquez-Villa, H.; Ballesteros, A.; Gonzalez, J. M. J.
Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9028.
9. (a) Tsuji, J. Palladium Reagents and Catalysts: Innovations in Organic
Synthesis, Wiley and Sons: New York, 1995. (b) Negishi, E. Handbook
of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis, Wiley and Sons:
New York, 2002. (c) Li, J. J.; Gribble, G. W. Palladium in
Heterocyclic Chemist,. Pergamon: New York, 2000. (d) Canty, A. J.
Higher Oxidation Satae Organopalladium and Platinum Chemistry,
Springer: Berlin, 2011
10. Grushi, n V. C. Chem. Eur. J. 2002. 8. 1007.
11. Beccalli, E. M.; Broggini, G.; Martinelli, M.; Sottocornola S. Chem.
Rev. 2007, 107, 5318.
12. (a) Beletskaya, I. P.; Cheprakov, A. V. Chem. Rev. 2000, 100, 3009. (b)
Heck, R. F.; Nolley Jr., J. P. J. Org. Chem. 1972, 37, 2320.
13. Espinet, P.; Echavarren, A. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 43, 4704.
14. (a) Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. Rev. 1995, 95, 2457. (b) Miyaura,
N.; Yamada, K.; Suzuki, A. Tetrahedron Lett. 1979, 20, 3437.
15. (a) Chinchilla, R.; Nájera, C. Chem. Rev. 2007, 107, 874. (b)
Sonogashira, K.; Tohda, Y.; Hagihara, N. Tetrahedron Lett. 1975, 16,
4467.
16. Heck, R. F. Nobel Lecture, December 8, 2010.
17. Negishi, E.-I. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6738.
18. Suzuki, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6723.
19. (a) Zeni, G.; Larock, R. C. Chem. Rev. 2004, 104, 2285. (b) D’Souza,
D. M.; Mu¨ller. Thomas J. J. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1095.
20. Abu Sohel, S. Md.; Liu, R. S. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2269.
21. Fukuda, Y.; Shiragami, H.; Utimoto, K.; Nozaki, H. J. Org. Chem.
1991, 56, 5816.
22. Nan, Y.; Miao, H.; Yang, Z. Org. Lett. 2000, 2, 297.
23. Hu, Y.; Yang, Z. Org. Lett. 2001, 3, 1387.
24. Asao, N., Nogami, T., Takahashi, K., Yamamoto, Y. J. Am. Chem. Soc.
2002. 124. 764.
25. Chernyak, N.; Gorelsky, S. I.; Gevorgyan, V. Angew. Chem. Int. Ed.
2011, 50, 2342.
26. Huang, Q.; Larock, R. C. J. Org. Chem. 2002, 68, 980.
27. Tang, S.; Yu, Q.; Peng, P.; Li, J.; Zhong, P.; Tang, R. Org. Lett. 2007,
9, 3413.
28. Corma, A.; Leyva-Perez, A.; Sabater, M. J. Chem. Rev. 2011, 111, 1657.
29. (a) Hashmi, S. K. Chem. Rev. 2007, 107, 3180. (b) Jimenez-Nunez, E.;
Echavarren, A. M. Chem. Rev. 2008, 108, 3326.(c) Jimenez-Nunez, E.;
Echavarren, A. M. Chem. Commun. 2007, 333.
30. Liu, Y.; Song. F.; Song, Z.; Liu, M.; Yan, B. Org. Lett., 2005, 7, 5409.
31. E. Genin, P. Y.; Tullec, S.; Antoniotti, C.; Brancour, J.-P.; GenTt, V.
M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3112 .
32. Kusama, H.; Miyashita, Y.; Takaya, J.; Iwasawa, N. Org. Lett. 2006, 8,
289.
33. Lee, C. Y.; Wu, M. J. Eur. J. Org. Chem. 2007, 3463.
34. Chang, W.-R.; Lo, Y.-H.; Lee, C.-Y.; Wu, M.-J. Adv. Synth. Catal. 2008,
350, 1248.
35. Chen, C. C.; Chin, L. Y.; Yang, S. C.; Wu, M. J. Org. Lett. 2010, 12,
5652.
36. (a) Chernyak, N.; Gevorgyan, V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,5636. (b)
Chernyak, N.; Tilly, D.; Li, Z.; Gevorgyan, V. Chem. Commun. 2010,
43, 150.
37. Chen, C. C.; Yang, S. C.; Wu, M. J. J. Org. Chem. 2011, 76, 10269.
38. Yin, G.; Gao, M.; She, N.; Hu, S.; Wu, A.; Pan, Y. Synthesis. 2007, 20,
3113.