基于微流控芯片反应器α-酮酸酯合成的新方法学研究
基于微流控芯片反应器α-酮酸酯合成的新方法学研究(任务书,开题报告,论文1100字)
摘要
α-酮酸酯是普遍存在于生物活性大分子中的一种结构简单而又特殊的重要结构单元，具有相邻的两个羰基，反应中心多而呈现出比一般化合物更为特殊的化学性质。α-酮酸酯良好的生物活性使它在药物合成方面有着重要作用，如抗肿瘤药物，抗高血压药物等。除此之外，它也是合成各种杂环化合物、糖类、蛋白质、核糖、酶抑制剂及生物碱等的重要中间体，α-酮酸酯对于许多更进一步的功能性转化也扮演着重要的合成前体的作用。
本论文研究了一种利用微流控芯片反应器在非金属催化体系下将苯乙酮类化合物和醇类化合物氧化偶联高效连续制备α-酮酸酯的新方法。该方法利用微流控芯片反应器的高效传质、传热优势以及封闭、连续的工艺特点大幅提高产物收率、降低碘的用量、缩短反应时间在几十秒内，具有良好的底物普适性。
关键词：流控芯片反应器；氧化偶联；α-酮酸酯；非金属催化
Microfluidic synthesis of α-ketoestersvia oxidative coupling of acetophenones with alcohols
Abstract
The α-ketoesters, as an important and prevalent structural element of numerous biologically active molecules, have attracted considerable interest of chemists all over the world. They have double carbonyl functional groups,the special structure determines not only its lively nature, but also that these kind of compounds are difficult to be stable in the nature. The biological activity of α-ketoesters is magnificent. It plays an important role in the synthesis of drugs, such as anticancer drugs, anti-hypertensive drugs, anti-eye drugs, etc. In addition to this biological application, α-ketoesters also act as versatile synthetic precursors for plenty of further functional transformations.
An efficient and novel method for the synthesis of α-ketoestershas been developedvia oxidative coupling of acetophenones with alcohols in a microfluidic chip reactor under TBHP/I2/DBU conditions, which uses lower amount of iodine, affords a higher products yields and shorter reactions times. What’s more, a wide variety of α-ketoesters has been obtained and a scale-up continuous flow system is also feasible.
Key words：Microfluidic chip reactor; Oxidative coupling; α-ketoesters;Nometal catalysis
目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 α-酮酸酯 1
1.1.1 α-酮酸酯概述 1
1.1.2 α-酮酸酯及其衍生物的重要意义 1
1.2. α-酮酸酯的生物活性 1
1.2.1 肾素抑制剂 1
1.2.2凝血酶抑制剂 1
1.2.3组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂 1 [资料来源：https://www.doc163.com]
1.2.4中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂（NEI） 2
1.3 α-酮酸酯的合成方法 2
1.3.1 α-酮酸酯的早期经典合成 2
1.3.1.1 格林试剂与草酸二乙酯反应 2
1.3.1.2 双羰基化法 3
1.3.1.3 氧化法 3
1.3.1.4 水解法 4
1.3.2 α-酮酸酯合成新方法 4
1.4 微流控技术 5
1.4.1 微流控技术的概念 5
1.4.2 微反应器的概念与分类 5
1.4.3 微流控芯片反应器 5
1.5课题来源及研究内容 5
1.5.1 课题来源 5
1.5.2 研究内容 5
第二章 实验部分 7
2.1 实验方案设计 7
2.2 实验仪器和实验试剂 8
2.2.1 实验仪器 8
2.2.2 实验试剂 8
2.3 实验步骤 10
第三章 结果与讨论 12
3.1 反应条件的优化 12
3.1.1 在传统反应瓶中反应条件的优化 12
3.1.2在微流控芯片反应器中反应条件的优化 13
3.1.2.1碘的用量对反应的影响 14
3.1.2.2停留时间对反应的影响 14
3.1.2.3 芯片温度对反应的影响 15
3.2普适性的探究与底物扩增 15
3.2.1苯乙酮类衍生物与苯乙醇合成α-酮酸酯 15
3.2.2 苯乙酮醇类衍生物合成α-酮酸酯 16
3.3 放大实验与反应机理 17
3.3.1 连续流放大实验 17
3.3.2反应机理推测 17
第四章 总结与展望 19
4.1总结 19
4.2 展望 19
参考文献 20
致 谢 23