淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-0407201315530500
中文論文名稱 藉由 Suzuki 反應一步合成 Benzoxanthene anhydride 及其衍生物
英文論文名稱 One-pot synthesis of Benzoxanthene anhydride and its derivatives via suzuki reaction
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生中文姓名 賴姵穎
研究生英文姓名 Pei-Ying Lai
學號 600160344
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2013-06-06
論文頁數 106頁
口試委員 指導教授-施增廉
委員-鄭偉杰
委員-陳榮傑
中文關鍵字 鈴木反應 
英文關鍵字 1,8-naphthalimide  Suzuki reaction 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 1,8-naphthalimide類化合物及及衍生物都具有強烈螢光的特性。其中一衍生物 Benzoxanthene anhydride為本論文主要研究對重點。利用在結構上多苯環的平面性及共軛系統,使其具有優良的光化學穩定性、耐熱性,可用來作為新型的螢光染料、螢光標識劑,或是增加對 DNA 嵌入能力而作為新的抗腫瘤藥物。
近年來,許多科學家致力研究新穎的合成方式來合成 Benzoxanthene anhydride,但合成的報導並不多。其中一個是利用 4-bromo-1,8-naphthalic 為起始物,經由三步合成所需的目標物,但總產率並不理想,或是需要用到工業上不適用的二甲基甲醯胺(毒化物) 為溶劑,針對這些條件,我們尋找提升總產率及環境安全的合成途徑
有別於以往的文獻,我們改以 Acenaphthene 為起始物,經由鹵化、氧化後得到 4,5-dibromo-1,8-naphthalic。再利用 Suzuki 反應,成功的合成出目標物,並縮短合成步驟為一步反應,且提高總產率。
英文摘要 Naphthalimides and their derivatives have been extensively investigated in recent years. Benzoxanthene anhydride, the most important derivative of naphthalimides, has been commonly used as fluorescent markers, anticancer drug and fluorescent dye owing to its large planar aromatic scaffold, conjugated system, high photo stability, large stroke shift and dual fluorescence properties.
Researchers have been devoted to discover novel synthetic method of benzoxanthene anhydride. A three-step synthesis of target molecule starting from 4-bromo-1,8-naphthalic anhydride has been reported. However, this method was not only inefficient but also required DMF (toxic) as the solvent, which is prohibited using in industry. In order to overcome this problem, we try to conduct a synthetic strategy to enhance the total yields and improve on environmental safety.
In comparison of previous report, we used acenaphthene as a starting material to synthesize 4,5-dibromo-1,8-naphthalic via bromination and oxidation. Finally, we employed Suzuki reaction to synthesize benzoxanthene anhydride. Based on this method, we can accomplish this synthesis in a one-step manner and increase the total yield.
論文目次 中文摘要..........................................Ⅰ
英文摘要............................................Ⅱ
謝誌...................................................Ⅲ
目錄...............................................Ⅴ
圖目錄...............................................Ⅶ
表目錄................................................Ⅷ
附圖目錄...........................................Ⅸ
縮寫名詞........................................XⅢ

第一章 緒論
1-1. 前言.................................1
1-1-1. 簡介 Naphthalimides..................................1
1-1-2. Naphthalimides 的應用.....................3
1-1-2-1. 抗腫瘤藥物...................................3
1-1-2-2. 螢光染料................................6
1-2研究動機......................................8

第二章 結果與討論
2-1. 合成討論....................................11
2-2.結果與討論 ...................................21
第三章 實驗儀器與藥品
3-1. 實驗基本條件..................................22
3-2. 溶劑乾燥法..................................22
3-3. TLC顯色劑之配置方法............................23
3-4. 實驗儀器與測試方法...........................23
3-5. 實驗藥品.....................................25
第四章 實驗步驟
4-1. o-arylation..........................................28
4-2. 溴化與氧化......................................31
4-3. Suzuki reation..............................32
4-4. 其他衍生物....................................39

參考資料.........................................43

附圖..............................................46




圖目錄
圖 1. 1,8-naphthalimide基礎結構.....................1
圖 2. Acenaphthene 的結構...................2
圖 3. 常見以1,8-naphthalimides為主體的螢光化合物.........2
圖 4. 抗腫瘤藥物...........................................3
圖 5. 常用的螢光標示劑..............................5
圖 6. 常見的螢光增白劑....................................6
圖 7. 常見的螢光染料......................................7
圖 8. 合成反應途徑...................................10
圖 9. 化合物 7 反應途徑...........................11
圖 10.化合物 11 合成方法..........................13
圖 11. 合環反應....................................14
圖 12. 溴化與氧化反應和合成化合物 5................16
圖 13. 化合物 7 合成方法............................18
圖 14. 化合物 8 合成方法............................18
圖 15. 化合物 9 合成方法...........................19
圖 16. 化合物 10 合成方法.........................20



表目錄
表一. 不同催化劑對 o-arylation 的產率...............12
表二. 化合物 5 Suzuki reation 的產率......................16
表三. 化合物 1 Suzuki reation 的產率................17




附圖目錄
附圖 1. 化合物 2 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3)........ 47
附圖 2. 化合物 2 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)...48
附圖 3. 化合物 2 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......49
附圖 4. 化合物 2 之 NOESY圖譜 (600 MHz, CDCl3).....50
附圖 5. 化合物 2 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......51
附圖 6. 化合物 2 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)........52
附圖 7. 化合物 3 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3)...53
附圖 8. 化合物 3 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)........54
附圖 9. 化合物 3 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)........55
附圖 10. 化合物 3 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....56
附圖 11. 化合物 3 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......57
附圖 12. 化合物 3 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......58
附圖 13. 化合物 4 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3)...59
附圖 14. 化合物 4 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)..60
附圖 15. 化合物 4 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....61
附圖 16. 化合物 4 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)...62
附圖 17. 化合物 4 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....63
附圖 18. 化合物 4 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....64
附圖 19. 化合物 5 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3).65
附圖 20. 化合物 5 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3).....66
附圖 21. 化合物 5 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).........67
附圖 22. 化合物 5 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......68
附圖 23. 化合物 5 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)........69
附圖 24. 化合物 5 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......70
附圖 25. 化合物 6 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....71
附圖 26. 化合物 6 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)...72
附圖 27. 化合物 6 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......73
附圖 28. 化合物 6 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......74
附圖 29. 化合物 6 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....75
附圖 30. 化合物 6 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......76
附圖 31. 化合物 7 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....77
附圖 32. 化合物 7 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)...78
附圖 33. 化合物 7 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......79
附圖 34. 化合物 7 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......80
附圖 35. 化合物 7 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)...................81
附圖 36. 化合物 7 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....82
附圖 37. 化合物 8 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......83
附圖 38. 化合物 8 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)...84
附圖 39. 化合物 8 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)..........85
附圖 40. 化合物 8 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......86
附圖 41. 化合物 8 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......87
附圖 42. 化合物 8 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).........88
附圖 43. 化合物 9 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....89
附圖 44. 化合物 9 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3).....90
附圖 45. 化合物 9 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)..........91
附圖 46. 化合物 9 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......92
附圖 47. 化合物 9 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......93
附圖 48. 化合物 9 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3).......94
附圖 49. 化合物 10 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3)...95
附圖 50. 化合物 10 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3).96
附圖 51. 化合物 10 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3).........97
附圖 52. 化合物 10 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)......98
附圖 53. 化合物 10 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)..........99
附圖 54. 化合物 10 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....100
附圖 55. 化合物 11 之 1H NMR 圖譜 (600 MHz, CDCl3).....101
附圖 56. 化合物 11 之 13C NMR 圖譜 (150 MHz, CDCl3)....102
附圖 57. 化合物 11 之 COSY 圖譜 (600 MHz, CDCl3....103
附圖 58. 化合物 11 之 NOESY 圖譜 (600 MHz, CDCl3)..104
附圖 59. 化合物 11 之 HMBC 圖譜 (600 MHz, CDCl3..105
附圖 60. 化合物 11 之 HMQC 圖譜 (600 MHz, CDCl3)....106
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