（有机化学专业论文）由芳基甲基酮合成对应的半缩水合物的新方法.pdf

中文摘要 由于醛酮的溶剂化物( 水合物、半缩水合物、与醇，酸反应的产物) 通常情 况下并不稳定，所以对这方面的研究很少。尤其是对醛酮的半缩水合物的研究几 乎是空白。现今已知的醛酮的半缩水合物数量很少，且大多是合成醛酮的水合物 时的副产物。直到现在，醛酮的半缩水合物仍没有好的合成方法，这就限制了对 醛酮的半缩水合物的研究的深入。 本实验设计了以苯乙酮为原料，二甲基亚砜一碘( 催化量) 混合体系作为氧 化剂，实现苯乙酮的氧化缩合，生成对应的半缩水合物( - - ( a 羟基苯甲酰基) 醚) 。本实验适用于其它的芳基甲基酮，产率中等，所合成的一系列新化合物通 过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱、元素分析、质谱及x - r a y 单晶衍射进行了表 征。实验中还发现本反应具有很好的非对映选择性，所合成的半缩水合物为( rr ) 和( s 。s ) 异构体的混合物。 在以前的文献报道和我们的实验数据的基础上，提出了本反应体系可能的反 应机理。 通过x 晶体衍射对二( n 一羟基苯甲酰基) 醚和二( a 羟基一4 - 对氟苯甲酰基) 醚两个化合物的晶体结构进行了解析和比较，发现这两个化合物基本上呈“w ” 型，进一步分析说明这是由氢键及立体电子效应决定的。 关键词：二甲基亚砜一碘苯乙酮半缩水合物立体电子效应 a b s t r a c t h e m i a l d a li sap r o d u c tf o r m a l l yf o r m e db yl o s i n gah z of r o mt w oa l d e h y d e h y d r a t e s h e m i a l d a li sn o tf a m i l i a rw i t hc h e m i s tb e c a u s ei th a so n l yb e e ni s o l a t e da s b y p r o d u c t si nv e r yl o wy i e l do r 鹪u n s t a b l ei n t e r m e d i a t ei no r g a n i cs y n t h e s i s w eh a v ed e v e l o p e dan e wm e t h o dt oo b t a i nt h i st y p co fc o m p o u n d av a r i e t yo f a c e t o p h e n o n e sw e r er e a d i l yo x i d i z e db yd i m e t h y ls u l f o x i d ew i t h 髓i o d i n ec a t a l y s tt o a f f o r dt h ec o r r e s p o n d i n gh e m i a l d a l si nm o d e r a t ey i e i d sw i t l lh i g hs t e r e o s e l e c t i v i t i e s t h es y n t h e s i si ss i m p l e ，c o n v e n i e n ta n dp r a c t i c a l t h i sr e p r e s e n t st h ef i r s te f f i c i e n t p r o c e d u r e f o rp r e p a r i n gh e m i a l d a l sf r o ma c e t o p h e n o n e sa n dm a k e si tp o s s i b l et oc a r r y o u tr e s e a r c hi n t ot h ec h e m i s t r yo f h c m i a l d a l s - - ac o m p l e t e l yn e wf i e l d t h em o s tp r o m i n e n tf e a t u r e si nt h es t r u c t u r e so fh e m i a l d a l sa r et h e “w ” c o n f o r m a t i o n , w h i c hi ss t a b i l i z e db yac o m b i n a t i o no fs t e r e o e l e e t r o n i ce f f e c t sa n d i n t r a m o l e e u l a r h y d r o g e nb o n d i n g t h e s t r u c t u r ew a sd e t e r m i n e db yx - r a y c r y s t a l l o g r a p h i ca n a l y s i s k e y w o r d s ：a e e t o p h e n o n e s ，h e m i a l d a l s ，d i m e t h y ls u l f o x i d e ，s t e r e o s e l e c t i v i t i e s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：邵启云签字日期：2 0 0 6 年2 月l o 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞鲞盘茔有关保留、使用学位论文的规定。 特授权盘鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：召陲乏 导师签名： 签字日期：弘，年月。日签字日期：；卯多年 天津大学硕士学位论文第一章前言 1 1 醛的溶剂化物的概念 第一章前言 在有机化学中涉及到醛酮的化学，有三个名词常被忽略和混淆。它们是a c e t a l ， a c y l a l ，a l d a l 。为了方便我们用c 代表碳在醇中的氧化态，用c ，代表碳在醛( 或 酮) 中的氧化态，用c ”代表碳在酸中的氧化态。那么一个缩醛( a c e t a l ) 在它 的结构里就含有c o c ，而一个a c y l a l 则含有c 眦”结构， 而一 个a l d a l 则含有c 州。这里单词a l d a l 来自于a l d e h y d e - a l d e h y d e 。如果 c 还含有一个羟基的话，那么就有了相应h e m i a c e t a l ( 即半缩醛) ，h e m i a c y l a l 和 h e r n i a l d a l 。 o l - - - - ，r - - 一、- - v 一 a c y l a l a l d a l - - - 、，j a c e t a l 在有机化学中，羰基可以转化或引入其他各种各样的官能团而得到了重视。 因此有机化学家们一直把它作为最重要的官能团。而醛、酮的化学也一直被认为 是羰基官能团的化学，然而羰基在溶液中可能或多或少转变为溶剂化加合物。这 样，水可能加成到醛羰基上形成水合醛，甲醇可能加成到醛羰基上形成半缩醛， 而乙酸可能加成到醛羰基上形成c h 3 c o o h 。 o 八h r 2 h c h 3 ，c h 3 c o 公式( 1 - 1 ) 由于这些化合物一般都不稳定，不易被分离出来，所以有时侯在化学反应中 常被忽略，然而在有些时候却是反应中很重要的中间体。水合三氯乙醛( 1 ) 也 天津大学硕士学位论文第一章前言 许是最为人们所熟悉的稳定的、非环状的、可分离的这类化合物的例子了。其它 的以结晶态存在的化合物的例子还有cj i h 2 3 c n ( o h o c l 2 h 2 5c 2 ) ，它是由正十 二醇和正十二醛简单的混合就能得到。还有水合茚三酮( 3 ) 等等。 o 3 在以上结构中出现的羟基可以继续反应。举个例子，水合醛可能进一步加成 到另一分子醛上： h 人o h + 儿。 il 公式( 1 - 2 ) 。l 、o 。 1 9 6 3 年，k l a s s 【2 】从庚醛，正十一醛的反应中通过结晶分离出了这类化合物。 由于在2 r c h o h 2 0 中醛和水的摩尔比是2 ：l ，所以把它叫做“半水合物” h e m i h y d r a t e s ，而由实验数据证明其实它们是半缩水合物( h e m i a l d a l s ) 。 在醛的聚合物中，例如多聚甲醛，e , - - - 醛聚合物等在结构中都存在着重复的 c h 2 0 ( a i d a l ) 结构。“d e l r i n ”，一种普遍应用的聚合物，也存在着类似的重复单 元，尽管它对外公开为“缩醛树脂”。其结构如下： o 、- - v j l v j a c y l a l a l d a l 、- - - 、r - j a c e t a l n 烷基- 2 羟基哌啶( 4 ) ，可以看作是半缩醛的氮杂类似物。这类化合物与 醇反应则生成相应的缩醛( 5 ) ，而与自身反应则生成( 6 ) 。 - 2 天津大学硕士学位论文 第一章前言 6 a 或1 3 一羟基醛容易二聚成环状半缩醛，二聚体( 7 ) 是由羟基乙醛聚合而来。 而y 一羟基醛主要是以环状半缩醛的形式存在。t 3 j 侈| j 如2 羟基四氢呋喃( 8 ) ，又如 7 o h 由二氢吡喃水合后得到的2 一羟基四氢吡喃( 9 ) ，它也是这种类型。环状半缩醛( 9 ) 可以看作是糖类化合物的模型，称为2 , 3 ，乒三脱氧毗喃戊糖。加热后，环状半缩 醛则转化为2 , 2 一二四氢呋喃基醚( 1 0 ) 这是一类很有意思的化合物，根据两环 中的氧是缩醛系统而中间的氧则是“a l d a l ”系统，因此这个化合物属于 “a c e t a l a l d a l ”。 9 。h 8 9 o h 1 0 在本文中，提到的“醛的溶剂化物”是指本论文研究范围中的醛的溶剂化物。 既水合醛酮，半缩醛，及半缩水合醛酮而不包括缩醛和缩醛酸“a c y l a l ”。 i ri r l r 5 l r 4 天津大学硕士学位论文第一章前言 1 2 醛的溶剂化物的存在和分布 1 2 1 非环状类似物的存在和分布 r 水合醛半缩醛半缩水合醛 h y d r a t ea l d e h y d e h e m i a c e t a l h e m i a l d a l 对于非环状的水合醛、半缩醛和半缩水合醛在通常情况下是不稳定的。例如 水合醛容易脱水。 r 人。h r 八h + 印球- 弓， 但研究发现水合醛的偕二羟基临近位置有吸电子基团时，水合醛较稳定。这 里的临近位置并不局限于。位，1 3 位甚至更远的位置上的吸电子基团都可能稳定 偕二羟基( 见图示_ ) 。另外分子内氢键的形成对分子的稳定化作用也有很大的 贡献( 见图示b ) 。 e w g a b 例如前文提及的水合氯醛( 1 ) ，在水合氯醛中氯的吸电子诱导作用以及形成 的两个五元环状的氢键都参与了该分子的稳定化作用。单晶衍射也证实了氢键的 存在。在该分子中三个c c 1 键中两个是等同的，而第三个c c 1 键要来得长。【4 】 而化合物( 1 1 ) 吲，与水合氯醛类似，偕二羟基碳与缺电子的碳相临，并且电子离 域也有助于该分子的稳定。 天津大学硕士学位论文第一章前言 r 1 1 1 1 2 2 环状类似物的存在和分布 r 单糖 葡萄糖主要以环状半缩醛形式存在。其它单糖，如核糖、脱氧核糖、果糖、 甘露糖和半乳糖等也主要以五元、六元环存在。 o t 2 0 h o d - ( 十) 一葡萄糖 3 住 一2 “、c 沪、c 一t t 莲0h o h o h o h 一 ；= = = 。+ ；= = = 2 h o h 4 一 c h 删 6 一d _ ( + ) 葡萄糖 6 3 c a 】+ 1 8 7 。 二糖 二糖是最重要的低聚糖，可以看成是一个单糖分子中的半缩醛羟基与另一个 单糖分子中的醇羟基或半缩醛羟基之间脱水的缩合物。自然界存在的双糖可分为 还原性双糖和非还原性双糖两类。 1 蔗糖 蔗糖是t l 然晃分布最广的、甜度仅次于果糖的重要的非还原性双糖。可以看 出蔗糖与化合物( 1 0 ) 类似，蔗糖是由一分子n d - 葡萄糖和一分子1 3 一d - 果糖两者 的半缩醛羟基脱水后，通过q - 1 1 3 - 2 一苷键连接而成的双糖，属c7 眦 a l d a l 系统。这一点跟其他还原性糖类是不同的。 天律大学硕士学位论文 第一章前言 a 一1 9 - 2 - 苷键 嗡邺 “慨。尉o hh 唧 2 麦芽糖 麦芽糖属于一糖苷是组成淀粉的基本单元。它是重要的还原性双糖。麦芽 糖是由一分子c t 1 3 - 葡萄糖的半缩醛羟基与另一分子d _ 葡萄糖g 上的醇羟基脱水 后，通过a - 1 ，4 - 苷键连接而成的。因此它属于c7 0 卜_ 半缩醛系统 婚c h 2 0 h 。 c h 2 0 h m d 一麦芽糖 b d - 麦芽糖 3 纤维二糖 与麦芽糖类似，纤维二糖是由一分子1 3 一d - 葡萄糖的半缩醛羟基与另一分子 d 一葡萄糖c 。上的醇羟基脱水后，通过1 3 1 ，4 一苷键连接而成，属于c7 c 卜_ 半缩醛系统。 b l ，4 一苷健 唰移 d 一纤维= 糖 口一d - 纤维二糖 4 乳糖 乳糖是由一分子1 3 一d - 半乳糖的半缩醛羟基与另一分子d _ 葡萄糖c 。上的醇羟 天津大学硕士学位论文第一章前言 基脱水后，通过p - 1 ，4 - 苷键连接而成，与麦芽糖类似，属于c - - - o - - c 半缩醛 系统。 昼一l ，4 一苷键 n _ 乳籍 ( h ，o h ) b d - 乳糖 由以上的讨论可知水合醛的存在并不局限在一类或几类化合物，它的存在是 普遍的。因此有非常多的化合物以水合醛的形式存在，但这类化合物以及其他醛 的溶剂化物由于被人们认为是不稳定的也是不重要的而被忽略。因此这类化合物 的合成方法很少，并且大多有很大的局限性。由于合成方法上的限制，比较常见 的是临近位置上有卤素取代的水合醛和邻位有羰基存在的水合醛。 x o 其中x 可以是o ，n 等杂原子， 也可以是c 。 1 3 水合醛酮及半缩水合醛酮的反应及应用 在本文，水合醛尤其是水合醛酮及半缩水合醛酮是我们讨论的重点。 1 3 1 水合醛酮的合成方法 现有的水合醛酮的合成方法主要有三种，各有其优缺点。 1 3 1 1a 甲基酮的氧化法f 6 】 较多的水合醛酮是由a 一甲基酮被二氧化硒氧化而来的。包括大部分的烷基 取代和芳基取代的水合醛酮。其机理如下： 天津大学硕士学位论文第一章前言 图1 - 1 二氧化硒氧化q 甲基酮的机理 s c h e m e1 - 1 t h em e c h a n i s mo ft h er e a c t i o no fs e l e n i u md i o x i d ew i t ha - m e t h y l k e t o n e s r 劳洲 o 0 h 2 0 r 人一 1 3 1 2q 重氮酮的氧化法【刀 对于有些含有还原性基团如羟基，氨基，巯基等化合物则可以通过a 一重氮 酮的氧化来得到水合醛酮。这种方法适用范围广，但操作上比较麻烦。其机理如 下： 图1 2 氧化n 重氮酮的反应 s c h e m e1 - 2t h eo x i d a t i o no fa d i a z o k e t o n e su s i n g d i m e t h y l d i o x i r a n e 0 o 义 d i m e t h y l d i o x i r a n e 1 3 1 3 酒石酸( 酯) 及其衍生物的氧化断裂法【8 】 对于酒石酸酯及其衍生物，则可以通过简单的用高碘酸氧化得到水合物。如 公式( 1 - 4 ) 所示： h s l 0 6 。- 。- + 公式( 1 - 4 ) 天津大学硕士学位论文第一章前言 1 。3 1 4 o 溴代酮的氧化法 由n 一溴代酮制备水合醛酮也是很常规的方法。 ( 1 ) k o m b l u m 反应【9 l a 一溴代酮与二甲基亚砜在室温下反应生成水合醛酮，操作方便，产率也较 高。但是这个反应基本上只适用于芳基取代的水合醛酮。机理如下： 图1 3 二甲基亚砜氧化n 一溴代酮的反应机理 s c h e m e1 - 3t h eo x i d a t i o no fa b r o m o k e t o n e su s i n gd i m e t h y s u l f o x i d e i i 八，尸 、 、 o b f 这个反应最初是由k o m b l u m 提出来的，后来也有不少改进，如用二甲基亚砜和 氢溴酸的混合氧化剂直接氧化甲基酮得到产品( 公式( 1 - 5 ) ) 。【1 川但与k o m b l u m 反应类似，只适用于芳基取代的水合醛酮。在这里二甲基亚砜把氢溴酸氧化成溴， 所以氢溴酸是催化量的。二甲基亚砜氧化氢溴酸存在的平衡见图l - 4 。 公式( 1 5 ) 图l - 4 二甲基亚砜氧化氢溴酸的反应机理 s c h e m el - 41 1 他o x i d a t i o no f h y d r o g e n b r o m i d ea c i du s i n gd i m e t h y s u l f o x i d e d m s o o ) c h 0 1 ( 2 ) 硝酸酯化氧化法【1 l 】 在这里，a 溴代酮先被硝酸酯化，然后在碱存在下被二甲基亚砜氧化为水 合醛酮。这种方法适用与所有的水合醛酮且条件温和产率很高( 公式( 1 - 6 ) ) 。 天津大学硕士学位论文 第一章前言 。 公式( 1 - 6 ) 1 3 2 半缩水合醛酮的合成方法 对于半缩水合醛酮的研究很少，没有系统的合成方法。得到的半缩水合醛 酮的例子也较少，只是在制备水合醛酮的过程中常常作为副产物被分离出来。 如化合物1 4 ，1 5 ，1 6 都是在合成水合醛酮的过程中被合成出来，【1 2 】并且在当 时由于检测手段的简陋，常常跟水合醛酮混淆。直到1 9 6 3 年h d b e c k e r 用核 磁氢谱和红外分析才定出了化合物1 5 的结构。1 1 3 】 x = c i 化台物“ ) 【- m e o 化合物1 5 另外，h d b e e k e r 也从化合物1 7 水解得到了化合物1 6 ，但该法本声并无 多少合成价值。 洲 天津大学硕士学位论文 第一章前言 1 3 3 水合醛酮及半缩水合醛酮的反应 以下主要讲水合醛酮的反应 1 3 3 1 转化为半缩醛的反应 水合醛都能与醇、硫酵及胺( 伯胺或仲胺) 发生半缩醛化反应 ( h e m i a c e t a l i z a t i o n ) ，这些缩合反应是可逆的。1 1 4 1 + 叭r ；：t i 人。r 表卜1 水相中反应的自由能( 千卡每摩尔) 4 t a b l e1 - 1 f r e ee n e r g i e so f a q u e o u sr e a c t i o n ( i nk c a lm o l 1 ) c b c h ( 0 1 ) 2 c 1 3 c c h ( o h ) ：f 3 c c h ( o h ) 2 甲醇 一1 8 7- i 1 4一1 0 6 乙醇 一1 7 80 8 2 一o 8 6 2 一丙酵 一0 9 70 5 2 叔丁醇 2 一甲氧基乙醇 一1 6 6 2 一氯乙醇 一1 1 6 2 一氟乙醇 一1 3 4 三氯乙醇 三氟乙醇 一0 7 l 3 一巯基- i - 丙醇- 4 9 24 3 5- 4 5 7 2 一巯基乙醇 一4 7 84 0 74 4 3 三氟乙硫醇 一4 3 62 5 72 8 6 a 这些实验数据是在3 0 0 m 核磁共振仪上用重水做溶剂测得的 b “- “指没有观测到产物 这项工作是由y u n h u af a n 和j o h nh a s e l t i n e 完成的，由表1 - 1 得到结论： ( a ) 基团r 越大，反应4 就越难进行。生成的半缩醛就越不稳定。 ( b ) r 为吸电子基团时，反应4 就越难进行。生成的半缩醛就越不稳定。 ( c ) 当亲核基团是硫醇及胺( 伯胺或仲胺) 时，反应4 较容易进行。生成的半缩 醛也较稳定。 叫人 天津大学硕士学位论文第一章前言 1 3 3 2 转化为缩醛的反应 水合醛与一般的醛样，在酸行条件下与醇反应生成稳定的缩醛。以甲醇为 例见图l 一5 。 图i - s 水合醛在酸性条件下与醇生成缩醛的反应 s c h e m e1 - 5t h er e a c t i o no f a l d e h y d eh y d r a t e sw i t ha l c o h o lt og i v ea c e t a l 0 “h 杀k r 弋芾l8 弋 lu + c 删一 芾 弋。j + c h 扣n 一 1 3 3 3 与脲的反应b s i 水合醛酮在酸性条件下与取代脲反应脱去两分子水生成l ，5 一二取代海因。 图l _ 6 水合醛酮在酸性条件下与取代脲反应生成1 , 5 一二取代海因 s c h e m e1 - 6p r e p a r a t i o no f1 , 5 - d i s u h s t i t u d e dh y d a n t o i n sb yt h er e a c t i o no f a l d e h y d eh y d r a t e sw i t l lt h es u b s t i t u d e du r e a s l r r _ 涟一疑 利用这个反应，在酶的活性部位的研究时常用1 苯基2 ，2 - 二羟基乙酮 ( p h c o c h ( o h ) 2 ) 来作为含精氨酸残基的抑制剂。 又 一0 r 天津大学硕士学位论文第一章前言 1 3 3 4 不对称醇醛缩合反应 在c c 键的形成当中，醇醛缩合反应占据着比较重要的地位。而以水合醛 作为底物的不对称醇醛缩合反应在近年来研究的比较多。1 1 6 1 7 l 不： r r 2 ( 1 ) 室温搅拌 + 人，篆 o ho 从一 公式( 1 - 7 ) 当r 1 为苯基r 2 为( r ) 1 p h c h ( m e ) 一时，e e 值在9 0 以_ 1 2 。 在手性催化剂的的作用下，水合醛也能与酮发生不对称醇醛反应，0 s 如下所 人+ 人o ，一只人，馘q 锄 这里的手性催化剂用的较多的是脯氨酸的衍生物。如化合物1 2 1 2 公式( 1 4 ) 中，以化合物1 2 作为手性催化剂，e e 值最高可达9 7 。关于半 缩水合醛的反应，研究的很少。也是本文研究的的重点之一。见实验部分 1 4 研究内容及意义 1 4 1 本课题的研究意义 醛酮的反应通常情况下就是指羰基的反应，但在溶液中羰基或多或少会与溶 剂发生加成反应而发生变化。但由于醛酮与溶剂的加成物不稳定，常不能从溶液 中分离出来，所以在化学反应中常被忽略，以至于对醛酮的溶剂化物的研究很少， 尤其是对醛酮的半缩水合物的研究几乎是空白，现今已知的醛酮的半缩水合物数 人r 天津大学硕士学位论文第一章前言 量很少，且大多是合成醛酮的水合物时的副产物。但这类化合物有时却是反应中 很重要的中间体，在合成中有着潜在的合成价值。而且有些醛酮的半缩水合物有 着抗病毒活性。 本课题寻求一个操作简便、实用性好的合成“醛酮的半缩水合物”的方法， 并对这类化合物的结构进行研究。这样将使得“醛酮的半缩水合物”的研究的深 入成为可能。 1 4 2 本课题的研究内容 本论文的研究工作主要集中在以下几个方面： 1 寻求合成醛酮的半缩水合物的方法 2 研究醛酮的半缩水合物的结构。 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 第二章实验部分 2 1 主要的试剂来源及制备 2 1 1 取代苯乙酮的制备 在实验中用到的取代苯乙酮，其中苯乙酮、对氟苯乙酮、对甲氧基苯乙酮、 对氯苯乙酮、对甲基苯乙酮和对羟基苯乙酮是在试剂公司购买的( 表2 1 ) 。对乙 酰氧基苯乙酮和4 一( n - 苄氧羰基) 氨基苯乙酮是由对应的对羟基苯乙酮和对氨基 苯乙酮乙酰化和c b z 基保护得到的。 1 9 1 一对乙酰氧基苯乙酮的制备 ( c n 3 c o h o 吡啶 在2 5 0 m l 烘干的圆底烧瓶中，加入8 1 6 9 ( o 0 6 m 0 1 ) 的对羟基苯乙酮和1 5 0 r a l 无水吡啶，室温搅拌下滴加1 5 3 9 ( o 1 5 m 0 1 ) 乙酐。反应进程用薄层板层析检测， 约六小时后反应完毕。加入l o o m l 无水乙醇，共沸蒸馏蒸除溶剂，再加入l o o m l 无水甲苯共沸除去吡啶。剩下的固体用2 x 2 0 0 r a l 乙酸乙酯萃取，合并有机相， 无水硫酸钠干燥后用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂得到粗产品。粗产品用乙酸乙酯和 石油醚重结晶得纯品9 2 0 9 ，产率为8 6 1 ，熔点测量值为5 l - 5 2 。 二4 一( n - 苄氧羰基) 一氨基苯乙酮的制备 趴f 在5 0 r a l 水和1 ，4 一二氧六环的混合溶剂中( 7 0 ：3 0 ) 加入5 9 ( o 0 3 7 m 0 1 ) 对氨基 苯乙酮和1 4 9 9 ( 0 0 3 7 m 0 1 ) 氢氧化钠。用冰浴保持体系温度在o c 左右，用恒压滴 液漏斗向烧瓶中滴加6 3 9 ( 0 0 3 7 m 0 1 ) 氯甲酸苄酯，然后在室温下剧烈搅拌2 小 州 k 旷 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 时。反应完成后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂，得到的固体用乙酸乙酯萃取，有 机相用水洗后干燥，蒸除溶剂得粗产品。粗产品用柱层析分离，洗脱剂为二氯甲 烷和石油醚( 5 0 ：5 0 ) ，得8 8 4 9 浅黄色固体。用二氯甲烷和石油醚重结晶得浅黄色 晶体，熔点1 2 4 1 2 5 c 。1 hn m r ( c d c l 3 ) ：62 5 6 ( s ，3 h ) ，5 2 2 ( s ，2 h ) ，7 3 9 - 7 4 1 ( i i l 5 h ) ，7 4 9 ( d ，j = 8 7 h z 2 r 0 ，7 9 3 ( d ，j = 8 7 h z , 2 h ) p p m ；”cn m r ( c d c l 3 ) ：62 6 3 ， 1 1 7 8c m l 。 三对甲氧基苯乙酮的制备 一划告m e o 例 在2 5 0 m l 烘干的圆底烧瓶中，加入1 3 6 9 ( 0 1 m 0 1 ) 对羟基苯乙酮、5 3 9 ( 0 5 m 0 1 ) 无水碳酸钠和1 5 0 m l 无水乙腈，边回流边滴加1 4 2 9 ( 0 1 m 0 1 ) 碘甲烷，滴加完后回 流过宿。反应进程用薄层板层析检测。反应完成后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂， 得到的固体用乙酸乙酯萃取，有机相用水洗后干燥，再用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶 剂得粗产品。粗产品用柱层析分离，洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚( 1 ：8 ) ，得1 2 4 9 白色固体，产率8 3 ，熔点3 6 3 7 c 。1 hn m 尉c d c l 3 ) ：62 5 5 ( s ，a l r ) ，3 8 6 ( s ，3 h ) ， 6 9 3 7 9 3 ( i l l ，4 h ) p p m ；”cn m r ( c d c l 3 ) ：52 6 1 ，5 5 3 ，1 1 3 7 ，1 3 0 4 ，1 3 0 5 ，1 6 3 5 ， 1 9 6 4 p p m ；i r ( k b r ) ：3 0 0 0 ，2 9 6 5 ，1 6 6 9 ，1 6 0 6 ，1 5 7 7 ，1 2 7 7 ，1 1 8 1c m 1 。 2 1 2c l 一羟基苯乙酮的制备2 0 】 水 甲酸钠 把9 9 5 9 ( 0 0 5 m o i ) a 一溴代苯乙酮和3 4 9 ( 0 0 5 m 0 1 ) l 甲酸钠溶于1 5 0 m l9 5 z , 醇 中，回流过宿。反应完成后用旋转薄膜蒸发仪蒸干溶剂，得到的固体用乙酸乙酯 萃取，有机相用水洗后于燥，蒸除溶剂得粗产品。粗产品用柱层析分离，洗脱剂 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 为乙酸乙酯和石油醚( 1 0 ：8 0 ) ，得6 4 9 白色固体，产率9 4 1 ，熔点8 8 c 。r e 0 6 ( 5 ：l 石油醚，乙酸乙酯) 1 hn m r ( 5 0 0m h z c d c l 3 ) 8 ( p p m ) ：7 9 2 ( d ，2 n ) ， 7 6 2 ( d d ，1 h ) ，7 5 2 ( d d ，2 h ) ，4 8 8 ( s ，2 h ) ，3 5 2 ( s ，1 岣；1 3 cn m r ( c d c l 3 ) ：6 ( p p m ) 1 9 9 8 ，1 3 5 8 ，1 3 4 8 ，1 3 0 ，4 ，1 2 9 2 ，6 6 9 ；i r ( k l r , e m l ) ：3 4 3 0 ( s ) ，3 3 9 0 ( s ) ，1 6 8 3 ( s ) ， 1 2 3 6 ( m ) ，6 8 8 。 2 1 3s - 氧代四氢噻吩的制备2 1 1 ( a ) _ 竺i b ，b rb r ” ( b ) 研b n a 2 s n 2 0 2 ( a ) 向配有搅拌器和回流冷凝管的圆底烧瓶中加入1 0 5 0 94 5 的氢溴酸，在搅 拌下依次加入1 0 0 m l 浓硫酸和1 0 0 9 四氢呋喃。回流4 小时，停止加热，搅拌l 小时，待反应液冷却分层后用分液漏斗分出下层深红色油层。有机相用水洗至中 性，用足量无水氯化钙干燥2 4 小时后，滤得2 2 5 9 微黄色液体，减压蒸馏，收集 6 3 6 5 。c ( 6 n u n h g ) 馏分，为产品1 , 4 一二溴丁烷，产率7 5 。 ( b )在2 l 的烧杯中加入1 4 1 0 9 ( 5 8 8 m 0 1 ) 九水硫化钠和2 8 2 0 m l 水，剧烈搅拌使 之溶解，留待后用。向配有机械搅拌器和回流冷凝管的三口圆底烧瓶中加入 7 9 8 9 ( 3 3 8 m 0 1 ) 1 , 4 一二溴丁烷，搅拌下加入先前配置的硫化钠溶液，在剧烈搅拌下 回流5 小时，然后水蒸气蒸馏。所得混合液静置分层，用分液漏斗分得上层乳白 色有机相经无水硫酸钠干燥后再常压蒸馏得产品四氢噻吩1 5 5 9 ，收率5 2 ，沸 点为1 2 1 。 ( c ) 向5 0 0 m l 配置搅拌器的圆底烧瓶中加入8 8 9 ( 1 m 0 1 ) 四氢噻吩和2 5 0 m l 丙 1 7 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 酮，用冰浴保持体系在o 左右，搅拌下滴加8 2 9 0 0 5 m 0 1 ) 3 0 双氧水，搅拌下过 宿。待反应完成后，蒸除溶剂，在残余液中再加入3 0 m l n ，n - - - 甲基甲酰胺，在 旋转薄膜蒸发仪中共沸除去多余的双氧水，所得粗产品再减压蒸馏收集1 0 5 1 0 7 c ( 1 2 m m h g ) 馏分9 0 5 岛为产品卜氧代四氢噻吩。i r ( k b r , c m 4 ) ：1 0 4 5 ( vs = o ) ： 1 hn m r ( 5 0 0m h z ，c d c l 3 ) 8 ( p p m ) ：1 4 6 2 6 4 ( m , 4 h ，( c h 2 h ) ，2 7 1 化4 h ， ( c h 2 h s o ) 。 2 2 非对映选择性合成芳香醛酮半缩水合物的反应 表2 - 2 用二甲基亚砜碘混合氧化体系将取代苯乙酮氧化成半缩水合醛酮系 列化合物的反应 t a b l e2 - 2 o x i d a t i o no fa c e t o p h e n o n e st ot h ec o r r e s p o n d i n gh e m i a l d a l su s i n g t h ed m s o - hs y s t e m 序号取代苯乙酮 反应时间( 小时)收率( ) l 苯乙酮 55 2 5 2 对氟苯乙酮 34 4 7 3 对甲氧基苯乙酮 4 5 4 1 6 4 对氯苯乙酮 35 2 2 5 对甲基苯乙酮 54 6 9 6 对乙酰氧基苯乙酮 4 3 1 5 7 4 - o q - 苄氧羰基) _ 氨基苯乙酮 34 2 1 8 对羟基苯乙酮 7 o 2 2 1 二一( q 一羟基苯甲酰基) 醚 在配有油水分离器( 上面配置回流冷凝管) 的2 5 0 m l 圆底烧瓶中加入 6 9 ( 0 0 5 m 0 1 ) 苯乙酮、3 1 7 4 9 ( 1 2 5 m m 0 1 ) 碘、2 5 m l 二甲基亚砜和1 0 0 m l 甲苯。 加热回流，用甲苯共沸除水。反应进程用薄层板层析检测( 石油醚：乙酸乙酯，3 ： 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 1 ) 。当反应完成后，将混合物倾倒到2 0 0 9 冰水混合物中，用l o o m l 乙醚萃取， 有机相用1 0 硫代硫酸钠溶液洗两次( 3 0 m l x 2 ) ，再用饱和食盐水洗三次( 2 0 m l x 3 ) ，无水硫酸钠干燥后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂得浅黄色液体。粗产品经 减压蒸馏收集7 8 8 2 c ( 7 m m h g ) 馏分得3 5 8 9 浅黄色液体，为二( q - 羟基苯甲 酰基) 醚，收率为5 2 5 。进一步纯化可用甲苯重结晶，得无色晶体，熔点9 6 。 1 hn m r ( 5 0 0m h z c d c l 3 ) ：68 1 1 ( d ，j = 8 0h z ，4 h ，a r ) ，7 5 6 - 7 6 0 ( m ，2 h ，a t ) ， 7 4 3 7 4 9 ( 1 l l ，4 h ，a r ) ，6 3 6 ( d ，j = 7 6h z , 2 h ，c h ) ，5 0 9 ( d ，j ；7 6h z ，2 h ，o i - i ) p p m ； ”cn m r ( c d c l 3 ) ：61 9 3 1 ，1 3 4 8 ，1 3 2 6 ，1 3 0 2 ，1 2 9 0 ，8 8 9p p m ；i r ( r d 3 r ，c m 1 ) ：v = 3 4 0 6 ，1 6 9 8 ，1 5 9 7 ，1 4 5 0 ，1 2 2 5 ，1 1 1 2 ，1 0 3 8 ，9 6 5 ；m s ( e s i ) m e ( ) 3 1 7 ( 9 4 ) m + + c h 3 0 h ，2 8 7 ( 7 5 ) 【m 十+ 1 】；e l e m e n t a la n a l y s i sc a l c d ( ) f o rc 1 6 h 1 4 0 5 ( 2 8 6 3 ) ：c 6 7 1 3 h4 9 3 ；f o u n d ：c6 6 9 0 ；h4 9 4 2 2 2 二一( q 一羟基- 4 - 氟苯甲酰基) 醚 2 甲苯 在配有油水分离器( 上面配置回流冷凝管) 的2 5 0 m l 圆底烧瓶中加入 6 9 9 ( o 0 5 t 0 0 1 ) 对氟苯乙酮、3 1 7 4 9 ( 1 2 5 r e t 0 0 1 ) 碘、2 5 m l 二甲基亚砜和1 0 0 m , 甲 苯。加热回流，用甲苯共沸除水。反应进程用薄层板层析检测( 石油醚：乙酸乙 酯，3 ：1 ) 。当反应完成后，将混合物倾倒到2 0 0 9 冰水混合物中，然后用1 0 0 m l 乙醚萃取，有机相用1 0 硫代硫酸钠溶液洗两次( 3 0 m l x 2 ) ，再用饱和食盐水 洗三次( 2 0 m l 3 ) ，无水硫酸钠干燥后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂得浅黄色 液体。粗产品经减压蒸馏收集9 0 - 9 2 c ( t m m h g ) 馏分得3 6 0 9 浅黄色液体，为 二( a 羟基- 4 氟苯甲酰基) 醚，收率为4 4 7 。进一步纯化可用二氯甲烷和石油 醚重结晶，得无色晶体，熔点1 0 6 c 。1 h n m r ( 5 0 0 m h z ，c d c l 3 ) 6 = 8 1 7 ( d ，j = 8 8 h z ，4 h ，a t ) ，7 1 8 ( d ，j = 8 8 h z ，4 h ，a r ) ，6 3 1 ( d ，j = 7 6 h z ，2 h ，c h ) ，5 0 5 ( d ，j = 7 6h z ，2 h ，o h ) ；”cn m r ( c d c l 3 ) 6 = 1 9 1 3 ，1 6 7 9 ，1 6 5 4 ，1 3 2 9 ，1 3 2 8 ，1 2 8 7 ， 1 2 8 6 ，1 1 6 2 ，1 1 6 0 ，8 8 8p p m ；i r ( k b r ) v = 3 4 6 4 ，3 3 8 2 ，2 9 2 5 ，1 6 9 8 ，1 6 0 2 ，1 5 0 9 ， 1 4 0 9 ，1 3 0 0 ，1 2 3 7 ，1 1 5 2 ，1 1 1 5 ，1 0 0 9c m l ；m s ( e i ) m e ( ) 1 2 30 0 0 ) 【m 1 9 9 】，9 5 ( 6 0 ) 【m + 一2 2 5 ，7 5 ( 19 ) 【m + - 2 4 】；e l e m e n t a la n a l y s i sc a l c d ( ) f o rc 1 6 l 1 2 f 2 0 5 ：c 5 9 6 3 h3 7 5 ；f o u n d ：c5 9 6 5 。h3 6 3 。 天津大学硕士学位论文第二章实验部分 2 2 3 二一( q 一羟基一4 一甲氧基苯甲酰基) 醚 在配有油水分离器( 上面配置回流冷凝管) 的2 5 0 m l 圆底烧瓶中加入 6 8 9 ( o 0 5 m 0 1 ) 对甲氧基苯乙酮、3 1 7 4 9 ( 1 2 5 n m a 0 1 ) 碘、2 5 m l 二甲基亚砜和1 0 0 m l 甲苯。加热回流，用甲苯共沸除水。反应进程用薄层板层析检测( 石油醚：乙酸 乙酯，3 ：1 ) 。当反应完成后，将混合物倾倒到2 0 0 9 冰水混合物中，然后用l o o m l 乙醚萃取，有机相用1 0 硫代硫酸钠溶液洗两次( 3 0 m l x 2 ) ，再用饱和食盐水 洗三次( 2 0 m l x 3 ) ，无水硫酸钠干燥后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂得浅黄色 液体。粗产品经减压蒸馏收集1 1 2 1 1 6 ( 7 m m h g ) 馏分得3 6 0 9 浅黄色液体， 为二( a - 羟基4 一氟苯甲酰基) 醚，收率为4 1 6 。进一步纯化可用甲苯重结晶， 得白色晶体，熔点1 1 3 - 1 1 5 。1 h n m r ( c d c l 3 ，5 0 0 m h z ) 6 = 8 0 4 ( d ，j ；8 5 h z ， 4 h ，a r ) ，7 0 5 ( d ，j = 8 5 h z ，4 h ，a t ) ，6 8 7 ( d ，j = 8 5 h z ，2 h ，c h ) ，5 4 7 ( d ，j = 8 5 h z , 2 h ，o i - 0 ，3 8 4 ( s ，6 h ，m e o ) p p m ；i r ( k b r ) v = 3 4 2 0 ，2 9 8 2 ，2 9 1 4 ，1 6 8 9 ，1 6 0 8 ，1 5 7 3 ， 1 5 1 2 ，1 4 3 2 ，1 2 6 7 ，1 2 3 4 ，1 1 7 8 ，1 1 2 4 ，1 0 7 2 ，1 0 2 6c m 1 ；m s ( e i ) m e ( ) 1 3 5 ( 1 0 0 ) m 十 2 1 1 】，1 0 7 ( 1 1 ) 【”2 3 9 。 2 2 4 二一( q 一羟基一4 一氯苯甲酰基) 醚 2 在配有油水分离器( 上面配置回流冷凝管) 的2 5 0 m l 圆底烧瓶中加入 7 7 3 9 ( 0 0 5 m 0 1 ) 对甲氧基苯乙酮、3 1 7 4 9 ( 1 2 5 r e t 0 0 1 ) 碘、2 5 m l 二甲基亚砜和l o o m l 甲苯。加热回流，用甲苯共沸除水。反应进程用薄层板层析检测( 石油醚：乙酸 乙酯，3 ：1 ) 。当反应完成后，将混合物倾倒到2 0 0 9 冰水混合物中，然后用1 0 0 m l 乙醚萃取，有机相甩l o 硫代硫酸钠溶液洗两次( 3 0 m l x 2 ) ，再用饱和食盐水 洗三次( 2 0 m l 3 ) ，无水硫酸钠干燥后，用旋转薄膜蒸发仪蒸除溶剂得浅黄色 液体。粗产品经减压蒸馏