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論文名稱 Title |
探討利用烯雙炔化合物之環化反應來製備萘環衍生物以及萘環化合物在光電材料之應用 Study on the Cyclization Reaction of Enediynes to Naphthalene Derivatives, and Optoelectronic of Naphthalene Compounds |
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系所名稱 Department |
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畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
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學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
186 |
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研究生 Author |
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指導教授 Advisor |
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召集委員 Convenor |
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口試委員 Advisory Committee |
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口試日期 Date of Exam |
2018-06-26 |
繳交日期 Date of Submission |
2018-07-10 |
關鍵字 Keywords |
烯雙炔、發光元件、環化反應、萘環衍生物、高價碘試劑、鈀金屬催化 cyclization, naphthalene derivatives, enediyne, hypervalent iodine reagent, light-emitting devices, plladium-catalyzed |
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統計 Statistics |
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中文摘要 |
本論文的內容主要研究以烯雙炔化合物為反應起始物,在鈀金屬(Pd)催化的條件下,進行環化反應而得到萘環衍生物(naphthalene derivatives),同時探討此環化反應所需之最佳化條件,並合成一系列具相異取代基之萘環衍生物,為此萘環衍生物提供一個便利且有效的合成途徑。 萘環衍生物進一步還原為胺化合物後,將之與高價碘試劑進行反應,可得具有苯并異噁唑(benzisoxazole)骨架的萘環化合物,並針對其光學物理性質進行研究,希望開發其於有機發光元件材料之潛力。 |
Abstract |
This dissertation describes a new synthetic method of naphthalene derivatives by using palladium-catalyzed cyclization of enediyne compounds . Meanwhile, we discussed the optimization conditions for this cyclization reaction. Furthermore, we synthesized a series of naphthalene derivatives bearing different substituents . After reducing naphthalene derivatives to amine and reacting it with a hypervalent iodine reagent, a naphthalene compounds with benzisoxazole skeletons was obtained. We studied the physical properties of these materials. The experimented results showed these compounds could be potential materials for the application of light-emitting devices. |
目次 Table of Contents |
目錄 中文摘要 ii 英文摘要 iii 第一章、緒論 1 1.1過渡金屬鈀的介紹與應用 1 1.1.1鈀金屬的背景介紹 2 1.1.2鈀金屬的氧化態與應用 2 1.2烯雙炔化合物的環化反應 9 1.2.1藉由加熱引發的環化反應 9 1.2.2親核性試劑誘導的環化反應 10 1.2.3自由基加成誘導的環化反應 12 1.2.4過渡金屬催化的環化反應 13 1.3萘環衍生物的介紹 19 第二章、研究動機 24 第三章、實驗結果與討論 25 3.1 起始物的製備 25 3.2 環化反應最佳化條件 26 3.3 萘環相關化合物的製備 34 3.4 萘環化合物之性質分析及有機光電應用 41 第四章、結論 50 第五章、參考文獻 47 第六章、實驗部分 51 6.1 儀器部分 51 6.2 試藥部分 53 6.3 實驗步驟與數據 55 6.4 X-ray 單晶繞射數據 88 6.5 1H與13C核磁共振光譜圖 109 圖目錄 圖1-1常見鈀金屬催化的有機人名反應 1 圖1-2常用鈀金屬催化的應用 2 圖1-3常見鈀(0)價催化反應機制 3 圖1-4 Heck reaction 5 圖1-5 Sonogashira coupling reaction 6 圖1-6常見Pd(II)催化反應機構 7 圖1-7 BQ和氧氣對鈀(0)價金屬之氧化作用 8 圖1-8氧氣對鈀金屬之氧化作用機制 8 圖1-9 Bergman環化反應 9 圖1-10 Sondheimer對烯雙炔化合物環化機制的研究 10 圖1-11以親核性試劑甲氧基誘導之環化反應 11 圖1-12烯雙炔化合物於鹼性條件下之環化反應 12 圖1-13自由基加成誘導之環化反應 12 圖1-14利用過渡金屬釕(Ru)催化環化反應 13 圖1-15 利用過渡金屬銠(Rh)催化環化反應 14 圖1-16利用過渡金屬鈀(Pd)催化環化反應 15 圖1-17用過渡金屬釕(Ru)催化芳香性環化反應 16 圖1-18利用過渡金屬鉑(Pt)催化芳香性環化反應 17 圖1-19利用過渡金屬鈀(Pd)催化形成咔唑衍生物50 18 圖1-20 Yamamoto團隊利用氯化金催化合成萘環化合物53 20 圖1-21 Li團隊利用氯化鋅催化合成萘環化合物54 21 圖1-22 Nomura團隊利用[IrCl(cod)]2催化合成萘環化合物57 22 圖1-23 Nomura團隊利用醋酸鈀催化合成萘環化合物62 23 圖2-1本研究合成策略 24 圖3-1烯雙炔前驅物63合成途徑 25 圖3-2萘環化合物64利用酸性條件獲得化合物67 35 圖3-3化合物67d與化合物66d之X-ray單晶繞射圖 37 圖3-4合成具有苯并異噁唑骨架之萘環衍生物66之反應機制 38 圖3-5 Cheng教授團隊利用CuI/ bpy進行碳-氮鍵結形成反應 38 圖3-6 Zhu教授團隊利用CuTc進行碳-氮鍵結形成反應 39 圖3-7化合物67d進行碳-氮鍵結形成反應之條件測試 41 圖3-8萘環化合物66溶液態的放光 43 圖3-9萘環化合物66溶液態之吸收光譜 44 圖3-10萘環化合物66溶液態之螢光光譜 46 圖3-11萘環化合物66之TGA曲線圖 47 圖6-1化合物68之1H核磁共振光譜圖 110 圖6-2化合物68之13C核磁共振光譜圖 111 圖6-3化合物70之1H核磁共振光譜圖 112 圖6-4化合物70之13C核磁共振光譜圖 113 圖6-5化合物71之1H核磁共振光譜圖 114 圖6-6化合物71之13C核磁共振光譜圖 115 圖6-7化合物63a之1H核磁共振光譜圖 116 圖6-8化合物63a之13C核磁共振光譜圖 117 圖6-9化合物63b之1H核磁共振光譜圖 118 圖6-10化合物63b之13C核磁共振光譜圖 119 圖6-11化合物63c之1H核磁共振光譜圖 120 圖6-12化合物63c之13C核磁共振光譜圖 121 圖6-13化合物63d之1H核磁共振光譜圖 122 圖6-14化合物63d之13C核磁共振光譜圖 123 圖6-15化合物63e之1H核磁共振光譜圖 124 圖6-16化合物63e之13C核磁共振光譜圖 125 圖6-17化合物63f之1H核磁共振光譜圖 126 圖6-18化合物63f之13C核磁共振光譜圖 127 圖6-19化合物63g之1H核磁共振光譜圖 128 圖6-20化合物63g之13C核磁共振光譜圖 129 圖6-21化合物63h之1H核磁共振光譜圖 130 圖6-22化合物63h之13C核磁共振光譜圖 131 圖6-23化合物63h之DEPT核磁共振光譜圖 132 圖6-24化合物64a之1H核磁共振光譜圖 133 圖6-25化合物64a之13C核磁共振光譜圖 134 圖6-26化合物64b之1H核磁共振光譜圖 135 圖6-27化合物64b之13C核磁共振光譜圖 136 圖6-28化合物64d之1H核磁共振光譜圖 137 圖6-29化合物64d之13C核磁共振光譜圖 138 圖6-30化合物64e之1H核磁共振光譜圖 139 圖6-31化合物64e之13C核磁共振光譜圖 140 圖6-32化合物64f之1H核磁共振光譜圖 141 圖6-33化合物64f之13C核磁共振光譜圖 142 圖6-34化合物64g之1H核磁共振光譜圖 143 圖6-35化合物64g之13C核磁共振光譜圖 144 圖6-36化合物64h之1H核磁共振光譜圖 145 圖6-37化合物64h之13C核磁共振光譜圖 146 圖6-38化合物64h之DEPT核磁共振光譜圖 147 圖6-39化合物67a之1H核磁共振光譜圖 148 圖6-40化合物67a之13C核磁共振光譜圖 149 圖6-41化合物67d之1H核磁共振光譜圖 150 圖6-42化合物67d之13C核磁共振光譜圖 151 圖6-43化合物67e之1H核磁共振光譜圖 152 圖6-44化合物67e之13C核磁共振光譜圖 153 圖6-45化合物67f之1H核磁共振光譜圖 154 圖6-46化合物67f之13C核磁共振光譜圖 155 圖6-47化合物67g之1H核磁共振光譜圖 156 圖6-48化合物67g之13C核磁共振光譜圖 157 圖6-49化合物67h之1H核磁共振光譜圖 158 圖6-50化合物3h之13C核磁共振光譜圖 159 圖6-51化合物67h之DEPT核磁共振光譜圖 160 圖6-52化合物66a之1H核磁共振光譜圖 161 圖6-53化合物66a之13C核磁共振光譜圖 162 圖6-54化合物66d之1H核磁共振光譜圖 163 圖6-55化合物66d之13C核磁共振光譜圖 164 圖6-56化合物66e之1H核磁共振光譜圖 165 圖6-57化合物66e之13C核磁共振光譜圖 166 圖6-58化合物66f之1H核磁共振光譜圖 167 圖6-59化合物66f之13C核磁共振光譜圖 168 圖6-60化合物66g之1H核磁共振光譜圖 169 圖6-61化合物66g之13C核磁共振光譜圖 170 圖6-62化合物66h之1H核磁共振光譜圖 171 圖6-63化合物66h之13C核磁共振光譜圖 172 圖6-64化合物66h之DEPT核磁共振光譜圖 173 表目錄 表3-1 最佳環化反應之溶媒系統與溫度的探討 27 表3-2 最佳環化反應之金屬種類的探討 28 表3-3 最佳環化反應之加入配體種類的探討 29 表3-4 具相異取代基的烯雙炔化合物之環化反應的探討 32 表3-5 最佳環化反應之加入氧化試劑的探討 34 表3-6 利用高價碘試劑催化反應的相異取代基耐受性測試 36 表3-7 化合物64d進行碳-氮鍵結形成反應之條件測試 40 |
參考文獻 References |
第五章 參考文獻 1. (a) Negishi, E. Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis, Wiley and Sons: New York, 2002. (b) Li, J. J.; Gribble, G. W. Plladium in Heterocyclic Chemist,. Pergamon: New York, 2000. (c) Canty, A. J. Higher Oxidation Satae Organoplladium and Platinum Chemistry, Springer: Berlin, 2011. (d) Alberico, D.; Scott, M. E.; Lautens, M. Chem. Rev., 2007, 107, 174-238. 2. (a) Jutand, A. Eur. J. Inorg. Chem. 2003, 2017. (b) Grushi, n V. C. Chem. Eur. J. 2002. 8. 1007. 3. Negishi, E. I. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6738. 4. Suzuki, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6738. 5. (a) Mizoroki, T.; Mori, K.; Ozaki, A. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1971, 44, 54. (b) Heck,R. F.; Nolley, J. P., Jr. J. Org. Chem. 1972, 37, 2320–2. 6. (a) Chinchilla, R.; Nájera, C. Chem. Rev. 2007, 107, 874. (b) Sonogashira, K.; Tohda, Y.; Hagihara, N. Tetrahedron Lett. 1975, 16, 4467. 7. Dieck, H. A.; Heck,R. F. J. Am. Chem. Soc. 1975, 93, 259-263. 8. Cassar, L. J. Org. Chem. 1975, 253-257. 9. (a) Gligorich, K. M.; Sigma, M. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6612. (b) Popp, B. V.; Thorman, J. L; Stahl, S. S.. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 251, 2. 10. (a) Denny, M. C.; Smythe, N. A.; Cetto, K. L.; Kemp, R. A.; Goldberg, K. I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2506. (b) Keith, J. M.; Nielsen, R. J.; Oxgaard, J.; Goddard, W. A., III J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13172. 11. (a) Lee, M. D.; Dunne, T. S.; Siegel, M. M.; Chang, C. C.; Morton, G. O.; Borders, D. B. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3464. (b) Golik, J.; Clardy, J.; Groenwold, G; Kawaguchi, H.; Saltoh, K.;Doyle, T. W. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3462. (c) Leet, J. E.; Schroeder, D. R.; Hofstead, S. J.; Golik, J.; Colson, K. L.; Huang, S.; Klohr, S. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7946. (d) K. C. Nicolaou,; Yanping Wang,; Min Lu,; Min Lu,; Manas R. Pattanayak,; Ruocheng Yu,; Akshay A. Shah,; Jason S. Chen,; Hongjun Zhang,; James J. Crawford,; Laxman Pasunoori,; Yam B. Poudel,; Naidu S. Chowdari,; Chin Pan,; Ayesha Nazeer,; Sanjeev Gangwar,; Gregory Vite,; Emmanuel N. Pitsinos. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8235-8246. 12. (a) Jones, R. R.; Bergman, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 660. (b) Bergman, R. G. Acc. Chem. Res. 1973, 6, 25. (c) Wang, K. K. Chem. Rev. 1996, 96, 207. 13. (a) Mayer, J.; Sondheimer, F. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 603. (b) Sugiyama, H.; Yamashita, K.; Nishi, M.; Saito, I. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 515. 14. Whitlock, J.; H. W.; Sandvick, J.; P. E.; Overman, L. E.; Reichardt, P. B. J. Org. Chem. 1969, 34, 879. 15. Covalenko, S. V.; Peabody, S.; Manoharan, M.; Clark, R. J.; Alabugin, I. V. Org. Lett. 2004, 6, 2457. 16. Odedra, A.; Wu, C. J.; Pratap, T. B.; Huang, C. W.; Ran, Y. F.; Liu, R. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3406. 17. Mayer, J.; Sondheimer, F. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 603. 18. Wu, M. J.; Lin, C. F; Lu, W. D. J. Org. Chem. 2002, 67, 5907. 19. Lee, C. Y.; Lin, C. F.; Lee, J. L.; Chiu, C. C.; Lu, W. D.; Wu, M. J. J. Org. Chem. 2004, 69, 2106. 20. Kovalenko, S. V.; Peabody, S.; Manoharan, M.; Clark, R. J.; Alabugin, I. V. Org. Lett. 2004, 6, 2457. 21. Wang, Y.; Finn, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8045. 22. Ohe, K.; Kojima, M.; Yonehara, K.; Uemura, S. Angew. Chem Int. Ed. 1996, 35, 1823. 23. Wei, L. M.; Lin, C. F.; Wu, M. J. Tetrahedro Lett. 2000, 41, 1215. 24. Taduri, B. P.; Ran, Y. F.; Huang, C. W.; Liu, R. S. Org. Lett. 2006, 8, 883. 25. Chen, C. C.; Chin, L. Y.; Yang, S. C.; Wu, M. J. Org. Lett. 2010, 12, 5652. 26. (a) Wang, Y. X.; Zhang, X. B.; Zhao, J.; Xie, S. Q.; Wang, C. J. J. Med. Chem. 2012, 55, 3502. (b) Upadhayaya, R. S.; Vandavasi, J. K.; Kardile, R. A.; Lahore, S. V.; Dixit, S. S.; Deokar, H. S.; Shinde, P. D.; Sarmah, M. P.; Chattopadhyaya, J. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 1854. (c) Humljan, J.; Kotnik, M.; Contreras-Martel, C.; Blanot, D.; Urleb, U.; Dessen, A.; Sol-majer, T.; Gobec, S. J. Med. Chem. 2008, 51, 7486. (d) Krohn, K.; Kounam, S. F.; Cludius, B. S.; Draeger, S.; Schulz, B. Eur. J. Org. Chem. 2008, 3615. (e) H. Zhang, Z. Guo, N. Wu, L. Han, N. Li, Y. Han, Molecules 2012, 17, 843. (f) S. Onkar, A. Mohammed, A. Nida. Int. Res. J. Pharm. 2011, 2, 188. 27. (a) Wu, J. Cui, X. Mi, X. Li, Y. Wu, Y. Chem. Commun. 2010, 46, 6771. (b) Fukutani, T. Hirano, K. Satoh, T. Miura, M. Org. Lett. 2009, 11, 5198. 28. (a) Tsubaki, K. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 2179. (b) M. Brasholz, S. Sörgel, C. Azap, H. Reissig, Eur. J. Org. Chem. 2007, 3801. (b) Tsubaki, K. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 2179. (b) Brasholz, M.; Sörgel, S.; Azap, C.; Reissig, H. Eur. J. Org. Chem. 2007, 3801. 29. (a) Schore, N. E. Chem. Rev. 1988, 88, 1081-1119. (b) Lautens, M.; Klute, W.; Tam, W. Chem. Rev. 1996, 96, 49-92. 30. Qiao, X.; Padula, M. A.; Ho, D. M.; Vogelaar, N. J.; Schutt, C. E.; Pascal, R. A. Jr. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 741-745. 31. Asao, N.; Takahashi, K.; Lee, S.; Kasahara, T.; Yamamoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12650. 32. Fang, X. L.; Tang, R. Y.; Zhang, X. G.; Zhong, P.; Deng, C. L.; Li, J. H. J. Organomet. Chem. 2011, 696,352. 33. Yasukawa, T.; Satoh, T.; Miura, M.; Nomura, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12680. 34. Kawasaki, S.; Satoh, T.; Miura, M.; Nomura, M. J. Org. Chem. 2003, 68, 6836. 35. Watanabe, M.; Chen, K. Y.; Chang, Y J.; Chow, T. J. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1606. 36. (a) Xu, F.; Hershey, K. W.; Holmes, R. J.; Hoye, T. R. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12739. (b) Umeda, N. H.; Tsurugi, T. Satoh, M. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4019. 37. 環化反應機制請參照高雄醫學大學藥學研究所李佳瑩博士論文,親核性試劑和鈀金屬催化烯雙炔化合物之環化反應,伍,5-2, p46. 38. (a) Dohi, T.; Maruyama, A.; Minamitsuji, Y.; Takenaga, N.; Kita, Y. Chem. Commun. 2007, 1224. (b) Rao, D. N.; Rasheed, S.; Vishwakarm, R. A.; Parthasarathi, D. RSC Adv. 2014, 4, 25600. 39. Anand, D.; Patel, P. S.; Maurya, R. K.; Kant, R.; Yadav, P. P. J. Org. Chem. 2015, 80, 12410. 40. Szabó, Fruzsina; Simkó, Dániel; Novák, Zoltán. RSC Adv. 2014, 4, 3883. 41. Huang, P. C.; Partthasarathy, K.; Cheng, C. H. Chem. Eur. J. 2013, 19, 460. 42. Huang, J.; Wan, C.; Xu, M. F.; Zhu, Q. Eur. J. Org. Chem. 2013, 1876. |
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