氧气氧化和氧气固定反应及其应用研究

《氧气氧化和氧气固定反应及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士研究生学位论文论文题目：氧气氧化和氧气固定反应及其应用研究TheStudyofAerobicOxidationandOxygenationReactionsandTheirApplications姓名:张淳学号:1011111084院(部):药学院专业:药物化学导师:焦宁研究员张亮仁教授完成时间：二○一三年五月北京大学博士学位论文姓名：张淳院系：药学院药物化学系学号：1011111084北京大学医学部学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或

2、撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明（必须装订在提交学校图书馆的印刷本）本人完全了解北京大学医学部关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：ò按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；ò学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；ò学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；ò在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容；ò学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。请选择图书馆发布时间:□即时发布□一年发

3、布□二年发布（保密论文在解密后遵守以上规定）论文作者签名：导师签名：日期：年月日I北京大学博士学位论文氧气氧化和氧气固定反应及其应用研究博士生：张淳导师：焦宁研究员、张亮仁教授专业：药物化学系别：北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室摘要氧气是最廉价、环保的氧化剂,采用氧气作氧化剂及氧原子来源一直是最理想的化学转化方法。然而,由于氧气自身化学性质的特殊性,使其在常压下作为氧化剂和氧原子供体存在着巨大的挑战。生物体内的一些复杂酶类物质可以实现在常温常压下运用氧气固定合成生命分子。以生命科学研究为基础,有机化学家通过发展仿生催化体系实现了将氧气固定运用到有机合成中,但这些方法要使用一些常温常压条

4、件下并不稳定的金属复合物(A,图1)。因此,苛刻的反应条件令这些合成方法很难得到广泛的应用。ABNNCu-salt++O2(1atm)NStartingmaterialNproductCuIIOdioxygenactivationNIICuNONNNN廉价易得，反应条件温和，应用价值高图1.A实现仿生氧气固定所使用的铜复合物；B该篇论文工作所发展的Cu-pyridine-O2反应体系。本篇论文所介绍的工作有2个研究目的:1)通过发展绿色、温和、高效的催化体系,在化学转化中实现采用廉价易得且绿色环保的氧气去代替昂贵且有害的氧化剂。2)我们的工作注重于发展简单实用的催化体系,以此实现将氧气固定广泛

5、运用到有机合成之中。在本文所介绍的工作中,我们发展了采用铜-吡啶-氧气这种简单的反应体系实现一系列的氧气氧化和氧气固定合成方法(B,图1)。经过较为深入的机理研究,我们证实了这一反应体系可以将氧气转化为超氧自由基中间体。本文针对氧气氧化和氧气固定反应及其应用研究一共完成了11项科研工作(图2)。这些工作实现了使用简单易得的原料合成复杂的生物活性分子II北京大学博士学位论文片段。并且以上合成方法都采用氧气氧化脱氢偶联策略,因此反应的主要副产物是对环境没有危害的水分子。通过我们发展的这些绿色、高效的合成方法,很多重要的生物活性分子可以实现便捷合成(图3)。图2:本人在博士期间完成的科研工作图3:通

6、过我们发展的方法利用简单易得的原料所能合成的生物活性分子关键词：[氧气氧化][氧气固定][脱氢偶联][绿色化学]III北京大学博士学位论文TheStudyofAerobicOxidationandOxygenationReactionsandTheirApplicationsPh.D.Candidate:ChunZhangSupervisor:Prof.NingJiao,Prof.LiangrenZhangMajor:MedicalChemistryStateKeyLaboratoryofNaturalandBiomimeticDrugsPharmaceuticalcollegeofPekin

7、gUniversityAbstractMolecularoxygenisthemostcheapandenvironmentalfriendlyoxidant.Usingdioxygenasoxidanttorealizethechemicaltransformationisveryattractive.However,thespecialnatureofmolecularoxygenmakesi