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内蒙古大学硕士学位论文 无水三氯化铈促进有机金属试剂与二茂铁酮的反应研究 摘要 格氏试剂或有机锂与羰基的亲核加成反应是有机合成中应用较广的重要反 应，但是对于一些位阻较大的酮很难与格氏试剂或有机锂反应，有的甚至得不 到产物。本文研究了在无水三氯化铈存在下，两种位阻较大的二茂铁酮( p h c o f c ， f c c o f c ) 与一些有机金属试剂( c h 3 m g i ，c h 3 c h 2 m g b r , ( c h 3 ) 2 c h m g b r ， c h 3 ( c h 2 ) 3 m g b r , p h m g b r , f c l i ) 的反应，并与三氯化铈不存在的反应做比较；同 时讨论了卤代烷用量对反应产率的影响。产物经元素分析、红外光谱( i r ) 、核 磁共振氢谱( 1 hn m r ) 确认。 结果表明，无水三氯化铈的加入提高了有机金属试剂与二茂铁酮的反应产 率。尤其是在与双二茂铁甲酮的反应中，单独使用格氏试剂几乎得不到对应的 产物；而加入三氯化铈，乙基以及丁基格氏试剂的反应产率都达到9 0 以上， 其他有机金属试剂的反应产率也都有较大的提高。加入无水三氯化铈还可以缩 短格氏试剂与酮反应的时间，一般只需3 0m i n 。而不加三氯化铈的上述反应需 在较高温度下进行，而且反应时间较长。实验过程中发现，在加热的条件下， 由纯度较低的镁制得的格氏试剂与双二茂铁甲酮会发生偶联反应生成四二茂铁 乙烯，而加入三氯化铈可以有效抑制该副反应，只得到相应的三级醇产物。 关键词：无水三氯化铈，格氏试剂，双二茂铁甲酮，苯甲酰基二茂铁，锂代二 茂铁 内蒙古大学硕士学位论文 t h er e s e a r c ho f r e a c t i o n s o fk e t o n e sw i t h o r g a n o m e t a l l i cr e a g e n t sp r o m o t e db y a n h y d r o u sc e r i u m ( 1 1 1 ) c h l o r i d e a b s t r a c t t h en u c l e o p h i l i ca d d i t i o no fa g r i g n a r dr e a g e n to ro r g a n o l i t h i u mc o m p o u n d t ot h ec a r b o n y lg r o u pi saw i d ea p p l i e dr e a c t i o n ，b u ts o m eh i n d e r e dk e t o n e sa r eh a r d t or e a c tw i t hg r i g n a r dr e a g e n t so ro r g a n o l i t h i u m s e v e nn op r o d u c t sa r eg a i n e d t h i s t h e s i sa i m st os t u d yt w ok i n d so f k e t o n e s ( p h c o f c ，f c c o f c ) r e a c tw i t hs o m e o r g a n o m e t a l l i cr e a g e n t s ( c h 3 m g i ，c h 3 c h 2 m g b r , ( c h 3 ) 2 c h m g b r ，c h 3 ( c h 2 ) a m g b r , p h m g b r , f c l i ) i nt h ep r e s e n c e o fa n h y d r o u sc e r i u m ( 1 1 1 ) c h l o r i d eo rn o t t h e i n f l u e n c eo fd i f f e r e n ta m o u n t so fo r g a n i ch a l i d e st o w a r dt h ey i e l dw a sa l s od i s c u s s e d a l lp r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db ye l e m e n t a la n a l y s i s ，i r ，1 hn m r s p e c t r a i nc o n c l u s i o n ，t h eu s eo fa n h y d r o u sc e c l 3e n h a n c e dt h ey i e l d so ft h ea d d i t i o n p r o d u c t so fd i f f e r e n to r g a n o m e t a l l i c st ok e t o n e s e s p e c i a l l yi nt h er e a c t i o n s o f d i f e r r o c e n y l m e t h a n o n e ，n op r o d u c t sw e r eo b t a i n e dw i t hg r i n a r dr e a g e n t sa l o n e ；i n t h ep r e s e n c eo fc e r i u m ( h i ) c h l o r i d e ，t h ey i e l d so fr e a c t i o n so fc h 3 c h 2 m g b ra n d c h 3 ( c h 2 ) 3 m g b rw e r ea b o v e9 0 ，t h ey i e l d so fr e a c t i o n so fo t h e ro r g a n o m e t a l l i c 内蒙古大学硕士学位论文 r e a g e n t sw e r ea l s o e n h a n c e d t h er e a c t i o nt i m es h o g e n e di nt h ep r e s e n c eo f c e r i u m ( 1 1 1 ) c h l o r i d e ，c a 3 0m i n w i t h o u tc e r i u m ( i i i ) c h l o r i d et h e r e a c t i o nn e e d s h i g h e rt e m p e r a t u r ea n dl o n g e rr e a c t i o nt i m e i ne x p e r i m e n t ，w h e ng r i g n a r dr e a g e n t s m a d ef r o mm a g n e s i u mo fl o wp u r i t yr e a c tw i t hd i f e r r o c e n y l m e t h a n o n ei nh i g h t e m p e r a t u r e ，t e t r a f e r r o c e n y l e t h y l e n ei so b t a i n e di nh i g hy i e l d t h i sc o u p l i n gr e a c t i o n i s s u p p r e s s e da n do n l yt h ec o r r e s p o n d i n g a l c o h o li s g a i n e d i nt h ep r e s e n c eo f c e r i u m ( i i i ) c h l o r i d e k e y w o r d s ： a n h y d r o u sc e r i u m ( i i i ) c h l o r i d e ，g r i g n a r dr e a g e n t ， d i f e r r o c e n y l m e t h a n o n e ，b e n z o y l f e r r o c e n e ，l i t h i o f e r r o c e n e 原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古大学及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 明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：熬鱼毽 指导教师签名。韭! 兰叠 期：邗：笪! 在学期间研究成果使用承诺书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古 大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向困家有关机构、部门送交学位论 文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间 取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或 研究成果，须征得内蒙古大学就读期| 日j 导师的同意；若用于发表论文，版权单位 必须署名为内蒙古大学方“丁投稿或公丌发表。 学位论文作者签名：熬曼耀指，! 乎教师签名；立乙! 垒兰羞 日 期：一2 a 略“二 h期：丝：笪： 内蒙古大学硕士学位论文 1 前言 格氏试剂或有机锂与羰基的亲核加成反应是有机合成中的重要一步1 1 1 ，有着非常广泛 的应用，但是通常该反应伴随着稀醇化【2 1 ，还原【3 】，缩合，a ，1 3 不饱和醛酮共轭加成f 4 】等 副反应的发生，影响加成产物的产率。而有机铈可以有效抑制这些副反应，提高产率，缩短 反应时间。有机铈还可以与位阻较大的醛酮发生亲核加成反应生成对应的醇【5 11 6 ，可能的原 因是c c ( i i i ) 有很强的亲氧性，易与羰基氧配位活化羰基 7 1 【8 l ，从而有利于亲核试剂对羰基的 加成反应。此外，有机铈还有廉价，无毒，易得等优点，从而受到研究者的重视。 随着二茂铁衍生物的应用越来越广泛，二茂铁衍生物的合成就显得尤为重要。前人曾 用格氏试剂和有机锂试剂分别与位阻较大的带二茂铁的酮反应制对应的醇，产率不高，有的 甚至得不到相应产物口1n 们。本文将在有机金属试剂与二茂铁酮的反应中加入无水三氯化铈， 提高反应的产率。 有机铈通常由有机锂或格氏试剂与无水氯化铈反应制得n 。由有机锂得到的有机铈与 由格氏试剂得到的有机铈具体结构都不清楚n 习n 引，稳定性也不相同。由有机锂得到的有机 铈通常表示为r c c x 2 ，由格氏试剂得到的有机铈通常用r m g x c c c l 3 来表示。 有机铈反应的关键步骤n 钔：1 c c c l 3 7 h 2 0 在1 3 5 1 4 0 真空条件下干燥。2 室温下将 无水c e c l 3 在t h f 中搅拌直至形成c c c l 3 1 11 r i 伍配合物，后被超声波法改进【1 5 】【1 6 1 根据有机 铈热力学稳定性不同，在o 7 8 之间制备有机铈，然后加入底物。另一种方法是在0 条 件下将格氏试剂或有机锂加入到底物c e c l 3 t h f 中。 1 1 有机铈与羰基化合物的反应研究 1 9 8 2 年，i m a m o t o 首次报道了有机锂与碘化铈反应制得有机铈，与酮发生亲核加成反应 得到对应的三级醇，与有机锂相比产率较高。典型的例子是n b u l i 与对碘苯乙酮反应可能由 于金属卤素的交换没有得到对应的醇( e q 1 ) ，而n b u c e l 2 与对碘苯乙酮反应几乎定量转化 成对应的醇。n b u l i 与1 ，3 二苯2 丙酮反应，可能由于稀醇化，对应醇的产率仅为3 3 ( e q 2 ) ， 而使用n b u c e l 2 产率高达9 8 。s b u c e l 2 与苯乙酮反应，对应醇的产率达到9 8 ( e q 3 ) r 飞 远高于s b u l i 与苯乙酮反应5 3 的产率。 内蒙古大学硕士学位论文 i o o 。p h 八p h o t h f ，一6 5 c ，3 h 1 1 b u l i n b u c e l 2 t h f ，一6 5 ，3 h n b u l i n b u c e l 2 t h f ，- 6 5 ，3 h s - b u c e l 2 s - b u l i i h ( e q 1 ) 0 9 9 哉p h ( e q 2 ) 3 3 9 8 9 8 5 3 ( e q 3 ) i m a m o t o 还研究了苯乙酮与n b u c e l 2 ，s b u c e l 2 e t c e l 2 ，m e c e l 2 ，p h c e l 2 等有机铈的反应。 结果表明，有机铈试剂在6 5 条件下产率都较高，但当温度高于o 时，含有p 氢原子的 n b u c e l 2 ，s b u c e l 2 ，e t c e l 2 主要得到2 ，3 二羟基2 ，3 二苯丁烷或a 苯乙醇；而无1 3 氢原子 m e c e l 2 ，p h c e l 2 即使在室温下只得到唯一的加成产物。 1 9 8 4 年，i m a m o t o 等人用更易得到的无水三氯化铈同有机锂或格氏试剂制得有机铈，与 酮反应，同样显示了良好的反应活性【1 8 】。由( e q 4 ) 可看出由格氏试剂制得的有机铈或由有机锂 制得的有机铈与1 ，3 二苯丙酮分别在0 、7 8 反应产率都很高，但由有机锂制得的有机 铈( r c e x 2 ) 在o 条件下产率仅为2 8 ，说明两种有机铈热稳定性不同。由有机锂得到的 有机铈不稳定，反应温度通常低于6 0 ，而由格氏试剂得到的有机铈的反应一般在o 。 2 内蒙古大学硕士学位论文 o p h 儿p h t h f n b u m g b r - - c e c l 3 n - b u m g b r n - b u l i - c e c l 3 n - b u l i c e c l 3 o o 7 8 o 9 8 1 8 3 6 9 6 2 8 ( e q 4 ) 有机铈可以有效抑制酮的自身羟醛缩合反应，还原反应。例如，i - p r m g c l 与环戊酮反应 自身羟醛缩合产物的产率达到8 8 ，加成产物的产率仅为3 ；而加入c e c l 3 加成产物的产 率达到8 0 ，几乎得不到自身羟醛缩合产物( e q 5 ) t 1 9 1 。有机铈抑制酮的还原反应的例子是 i - p r m g c l 与双异丙基酮反应主要得到还原产物；而加入c e c l 3 主要得到加成产物( e q 6 ) 1 1 们。 0 o t h f ，0 ，1 h i - p r mg c l i p r mg c l c e c l 3 t hf h 8 8 痕量 oh + + 3 8 0 h ( e q 5 ) ( e q 6 ) i p r mg c l ，2 5 ，3h58 3 i p r mg c l - ce c l 3 ，0 ，1h31 52 有机铈对q ，1 3 不饱和醛酮有很高的区域选择性，主要发生1 ，2 加成；而有机锂或 格氏试剂都伴随着较大程度的1 ，4 加成( e q 7 ) 1 2 0 】( e q 8 ) t 2 1 1 。有机铈与醛酮反应还有很高的 立体选择性。z e ( e q 9 ) 中，一些烷基铈与薄荷酮反应只加成到平伏键上【2 2 1 。 3 内蒙古大学硕士学位论文 o c h 3 c e c l 2 - 7 8 c ，0 5 h c h 3 l i 7 8 ，0 5 h c h 3 mg c i - 7 8 c ，0 5 h t h f ，0 i p r mg c l c e c l 3 i p r mg c l i p 9 8 6 5 3 8 9 1 1 2 r m r m f f i m e m g le t m g r a ri - p r m g c l n - b u l it - b u l i + + 痕量 1 7 6 0 3 6 3 p 卜i o h 3 & 8 2 ( e q 7 ) ( e q 8 ) ( e q 9 ) 有机铈还可以与一些位阻大的酮反应生成对应的三级醇( e q 1 0 ) 【2 3 1 ( e q 1 1 ) 【矧( e q 1 2 ) 【6 l ( e q 1 3 ) 1 2 5 1 ，而这些醇用格氏试剂或有机锂很难合成。 o t hf ，0 c h 3 mg c l - c e c l 3 c h 3 m g c l 刀近r t c h 3 c h - - c h c h 2 m g b r - c e c l 3 4 4 7 痕量 ( e q 1 0 ) 9 0 ( e q 1 1 ) 内蒙古大学硕士学位论文 ch a mgi 囝x - u $ 筵u 题u m e o o t h f c oc l3 91 71 84 日矮，0 c m 巴 戥h r =ch 3 f c ( e q 1 2 ) ( e q 1 3 ) 烯基铈( e q 1 4 ) 1 2 6 】，炔基铈( e q 1 5 ) 1 2 7 】( e q 1 6 ) l e a ，芳基铈( e q 1 7 ) 【2 9 l 与烷基铈 化学性质相似，同样可以与醛酮发生加成反应。反应条件也与烷基铈基本相同，例外的是烯 基铈，热力学相当不稳定，其反应必须在低温( 7 8 ) 下进行。 o 0 m e 珉7 8 ，9 1 t h e 9 _ 7 8 。c ，9 5 t m s _ 三三 c e c l 2 t h f ，一7 8 ，1 0 0 5 o m e p h t m s ( e q 1 4 ) ( e q 1 5 ) ( e q 1 6 ) 内蒙古大学硕士学位论文 o p h p h c e c l 2 t h f - 7 8 ，9 0 ( e q 1 7 ) 无水三氯化铈与乙烯基溴化镁形成的烯基铈可以促进与酰基硅烷的加成反应。早在1 9 8 4 年，k u w a j i m a i 刈就研究了乙基溴化镁与酰基硅烷加成生成硅烷基烯丙醇的反应。结果发现， 直链的酰基硅烷反应效果较好，能高收率地得到相应的烷基烯丙醇，且没有副产物生成。但 若底物为q 取代的酰基硅烷，则反应生成烯丙醇和( z ) 烯丙硅醚两种产物。2 0 0 0 年，r i c c i 等人【3 1 】在上述反应中加入了三氯化铈。结果表明，在三氯化铈存在的条件下，烷基、环烷基、 芳基、杂环芳基以及q ，b 一不饱和取代的酰基硅烷都能与乙基溴化镁进行加成反应，并且基 本无副反应的发生( e q 1 8 ) 。当底物是手性物质时，反应还有很好的立体选择性( e q 1 9 ) 。 oo h r 儿s i m e ，r 丝t 詈h f7 黠8 c2掣hr 彬 ( e q 1 8 ) ，iv 。 b i m e 2 r - m e o 么二坚生! ! 竺! ! ! ! ! ! ! ：2 - m e s i m e 2 p h i 面i i i 一 。 6 0 ，d e 9 8 h ( e q 1 9 ) 有机铈同样可以与羧酸及其衍生物进行反应。控制反应条件，：f i - 机铈可以与羧酸 ( e q 2 0 ) 3 2 1 ，酰氯( e q 2 1 ) 1 3 3 1 ，酸酐( e q 2 2 ) 【卅1 3 5 1 ，酰胺( e q 2 3 ) f 蚓，稀酮( e q 2 4 ) 【3 7 】 反应生成酮。此外酯( e q 2 5 ) 【3 8 】与有机铈反应生成三级醇。 p h c h 2 c o o h 一 一人( 一l q t h f 7 8 c9 5p h c h ，p h 加， 二_ 儿 么u ， ， p h c o c l + o c e c l 2 t h f n ( i p r ) 2 7 8 c ，5 0 6 ( e q 2 1 ) 内蒙古大学硕士学位论文 1 l d b b ，t h f ，0 c 2 c e c l 3 ，t h f ，一8 0 c 1 “入铘一舶 2 h 3 0 + ，7 2 c 1 2 c e 八o c e ( e q 2 2 ) 一 o p h c h 2 c o n m e 2 型器篙lphch2人(c一2)3c(eq23)thf06 6 1 - 1 l , r t 3， 4 二 l k 一，2 夕3 p h c e c l 2 m e 3 s i c h = c = o t h f , - 7 8 ，7 9 p h c h 2 c o o m e i - p r m g c l - c e c l 3 t h f ，0 ，9 7 p o p s i m e 3 ( e q 2 4 ) ( e q 2 5 ) 1 2 有机铈与腈、胺以及其他化合物的反应研究 有机金属试剂直接与亚胺以及肟、腙等的亲核加成反应可以合成胺。然而，由于碳氮双 键与碳氧双键相比亲电性更弱，有机锂、格氏试剂以及其他金属试剂很难加成到碳氮双键上， 使得合成应用受到限制。1 9 8 6 年，l i p s h u t z 等人【3 9 】将有机铈加成到酰基亚胺上合成双酰胺 ( e q 2 6 ) 。 o n b u c e c l 2 - - - - - - - - - - - - - o m et h f ，7 8 c ，7 5 0 m e ( e q 2 6 ) 易烯醇化的、芳香性的以及q ，1 3 不饱和腙与有机铈反应可以得到高产率的1 ，2 加成产 物f 柏】，如e q 2 7 所示【4 1 】1 4 2 】。与q ，1 3 不饱和醛酮的加成特点相同，大多数有机铈与a ，1 3 不 7 内蒙古大学硕士学位论文 饱和腙发生1 ，2 加成。 1 c h 3 c e c l 2 ，7 8 ( 2 ，t h f m c m e2 c l c 0 2 m e o h 8 2 m e ( e q 2 7 ) 饱和的1 4 3 1 、a ，b 不饱和的【删以及芳香腈【4 5 】都可以与有机铈反应生成伯胺( e q 2 8 ) ( e q 2 9 ) ( e q 3 0 ) 。伯胺也可以由有机铈与酮亚胺反应制得( e q 3 1 ) 【4 3 1 。 p h ( c h m e n n 所示 n - b u c e c l 2 t h f 6 5 ，2 h ，9 0 c n p h ( c h c e c l 3i nt h f ，7 0 ( 2 - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ - - - _ - _ _ _ - _ _ _ - _ - _ - - - - m e l i - e t 2 0 h 2 c h 3 c e c l 2 , t h f n h 。6 5 ( 2 ，2 h ，7 1 2 ( e q 2 8 ) h n b z ( e q 2 9 ) n h 2 ( e q 3 0 ) ( e q 3 1 ) 三氯化铈促进腈的醛醇缩合反应也有相应报道，生成了高产率的b 羟基腈【铜，如e q 3 2 + l i c h 2 c n c e c 1 二 气 7 8 c ，9 0 8 ( e q 3 2 ) 内蒙古大学硕士学位论文 n ，n 二取代羟胺很难用普通方法合成。1 9 9 3 年，b a r t o l i 等人用硝基化合物( e q 3 3 ) 1 4 7 】 与有机铈反应合成了高产率的n ，n 一二取代羟胺。 1 n - p r m g b r - c e c l 3 n 0 2 4 0 c t h f 2 1 0 c h 3 c o o h 9 9 2 ( e q 3 3 ) hn - 。 内蒙古大学硕士学位论文 2 实验部分 2 1 试剂 实验中所用试剂均为分析纯，个别化学纯原料都经过纯化处理。苯和二氯甲烷经p 2 0 5 回 流后重蒸：甲醇加入镁屑，经碘引发后回流重蒸；乙醚和四氢呋喃经n a 回流后重蒸。柱层 析用碱性a 1 2 0 3 ( 2 0 0 目) 。二茂铁甲酸按文献 4 8 】合成。无水三氯化铈由包头市世博稀土冶 金责任有限公司提供。 2 2 仪器及测试条件 ， 元素分析：p e r k i ne l m e r - - 2 4 0 0 型元素分析仪 红外光谱：n e x u s 一6 7 0 兀乙m 傅立叶变换红外光谱仪，k b r 压片 1 hn m r ： b r u k e ra m3 0 0 型核磁共振仪，c d c l 3 为溶剂，t m s 为内标 1 3 cn m r ：b r u k e ra m 3 0 0 型核磁共振仪，c d c l 3 为溶剂，t m s 为内标 m s ：v o y a g e r - d es t rb i o s p e c t r o m e t r yw o r k s t a t i o n ，a p p l i e db i o s y s t e m s 熔点：舯一4 型熔点仪。 2 3 原料的合成 2 3 1 苯甲酰基二茂铁的合成删 反应式如下所示： o 篙+ p h c o a 塑三- 篙神h + h a q， 在装有回流冷凝管，滴液漏斗和搅拌器的5 0 0m l 三颈瓶中，加入2 6 5g ( 0 1 4m 0 1 ) 二 茂铁和2 0 0m l 干燥二氯乙烷，冷至0 搅拌下加入1 7 5m l ( 0 1 5m 0 1 ) 苯甲酰氯，然后分 批加入2 0 0g ( o 1 5m 0 1 ) 无水三氯化铝。于0 搅拌3 0m i n ，再于室温搅拌1 5h 。反应完 毕，( 用薄层色谱监测反应) 。将反应混合物倒入冰水中分解。分出有机相，水相用二氯乙烷 提取。合并有机相，依次用水、1 0 氢氧化钠溶液和水洗涤，无水硫酸镁干燥。蒸除溶剂， 粗产品用氧化铝柱层析提纯。先用石油醚将未反应的二茂铁洗脱，再用乙醚洗脱产品，得产物 3 8 5g ，产率8 5 。 1 0 内蒙古大学硕士学位论文 2 3 2 双二茂铁甲酮的合成m 1 f e - c o o h + p c i 3 一c 6 h 6 铲1 + h 3 p 0 3 需+ 秽，皿- 嫩+ n a 金岔qq ( 1 ) 在装有回流冷凝管，滴液漏斗和搅拌器的1 0 0 0m l 三颈瓶中，加入4 0g ( 1 7 3m m 0 1 ) 二 茂铁甲酸和6 0 0m l 苯以及2 0m l ( 2 2 9m m 0 1 ) 三氯化磷，水浴6 0 搅拌混合物，约4 5h 反应 完毕。将反应混合物倾入蒸馏瓶中，用适量苯洗涤反应瓶，合并洗涤液至蒸馏瓶中。减压蒸 除溶剂( 水浴不超过6 0 ) ，剩余物冷却后，用约2 0 0m l 石油醚提取。得深红色晶体3 8 8g ， 产率约9 0 。 ( 2 ) 在5 0 0m l 三颈瓶中，加入1 5 0g ( 1 1 0r e t 0 0 1 ) 三氯化铝和1 5 0m l 干燥二氯甲烷。2 5 0g ( 1 0 0m m 0 1 ) 二茂铁甲酰氯的1 0 0m l 干燥二氯甲烷溶液，形成紫色溶液，搅拌至基本溶解。 在另一1 0 0 0m l 三颈瓶中，加入1 8 6g ( 1 0 0r e t 0 0 1 ) 二茂铁和2 0 0m l 干燥二氯甲烷，冰水冷 却和搅拌下滴加上述制备的酰氯和三氯化铝络合物溶液，形成蓝色溶液。滴毕，于室温反应 约3h ，反应完全( 用薄层色谱监测反应) 。将反应混合物倒入冰水中分解。分出有机相依次 用水、1 0 氢氧化钠溶液和水洗涤，无水硫酸镁干燥。蒸除溶剂，得红色固体，用苯重结晶， 得到纯品2 7 0 9 ，产率约6 8 。 2 3 3 氯汞基二茂铁的合成【5 0 】 在装有冷凝管和搅拌装置的3 0 0 0m l 三口瓶中加入1 5 7 4g ( o 5t 0 0 1 ) 醋酸汞和1 3 0 0m l 无水甲醇，氮气保护下滴入1 8 6 0g ( 1 0t 0 0 1 ) 二茂铁的9 0 0m l 干燥苯溶液，室温下搅拌1 0 h 。接着滴入4 4 og ( 1 0t 0 0 1 ) l i c l 的4 0 0m l 乙醇水( 1 1 ，v v ) 溶液，室温下搅拌2h ，加 热回流下继续搅拌1h 。反应完毕后，抽滤所得固体。 在索氏提取器中加入上述干燥的固体，用石油醚回流提取未反应的二茂铁，8h 提取完毕。 用二氯甲烷提取氯汞基二茂铁，1 0h 提取完毕，蒸除溶剂，得黄色粉末9 5 og 。 2 3 4 溴代二茂铁的合成【5 0 】 在装有冷凝管和搅拌装置的3 0 0 0m l 三口瓶中加入9 5 0g ( 0 2 6m 0 1 ) 氯汞基二茂铁和1 0 0 0 m l 干燥的d m f ，氮气保护，冰水浴下滴入5 8 0g ( 0 3 2m 0 1 ) n 一溴代琥珀酰亚胺的1 0 0 0m ld m f 塑鍪查奎堂堡主兰垡丝茎 溶液，滴毕冰水浴下继续反应4h 。反应完毕，将反应液倒入2 0 0 0m l1 0 n a 2 s 2 0 3 水溶液中， 再倒入2 0 0 0m l 凉水中，析出大量悬浮物。抽滤所得固体，将干燥的固体加入索氏提取器， 用石油醚加热回流提取溴代二茂铁，1 0h 提取完毕，蒸除溶剂，得红色油状物溶于石油醚， 用中性氧化铝柱层析，石油醚为洗脱液，蒸除溶剂，冷却得橙色固体3 2 5g ，产率5 5 ，熔 点与文献值相符。 2 3 5 正丁基锂的制备 制备方法：参照文献 5 1 的方法，在装有低温温度计、滴液漏斗和氩气导入管的1 0 0m l 三口瓶中，加入4 0m l 干燥乙醚和2 1g ( 0 3m 0 1 ) 切成小块的金属锂，全部装置充以氩气。 在搅拌下，于- 1 0 从滴液漏斗加入1 2 9m l ( 0 1 2m 0 1 ) 正溴丁烷和2 0i i l l 乙醚溶液。滴完， 在0 1 0 反应2h 。反应完毕，在氩气保护下过滤正丁基锂溶液。 浓度的标定：按文献 5 2 的方法，在1 0 0m e 锥形瓶中，用移液管移取1 o om l 正丁基 锂溶液，加入1 0i i l l 蒸馏水水解，滴入2 滴甲基橙，用0 1 3 5n 的盐酸溶液滴定。 在另一个1 0 0m l 锥形瓶中，依次加入0 3m l 氯化苄、5i i l l 绝对无水乙醚和1 o oi i l l 正 丁基锂溶液，反应激烈，显黄色并立即消失，乙醚溶液沸腾，有白色沉淀形成。加入正丁基 锂溶液1m i n 后，加入1 0m l 蒸馏水水解。滴入2 滴甲基橙，用0 1 2 7m o l l 的盐酸溶液滴 定。双滴定法平行滴定三次，取平均值，计算出浓度为1 2 5m o l l 。 2 4 有机金属试剂与酮的反应 o 掣l+rimfe 。 nw 缮 t h f o h 譬i 斟 f e 、r 1 2 a f1 a i f ，2 a - - 一2 f 1 ，f c c o p h ：2 ，f c c o f c a = c h 3 m g i ，b = c h 2 c h 3 m g b r , c - - i - p r m g b r ，d = n c 4 h 9 m g b r , e = p h m g b r ，f - f c l i 2 4 1 三氯化铈存在下格氏试剂与酮的反应( 以苯甲酰基二茂铁与乙基溴化镁反应为例) 在1 0 0m l 的三口瓶中通入氮气，加入1 8 8g ( 7 5m m 0 1 ) = 氯化铈，在冰水浴搅拌条件下加 入2 0m l 的t h f ，撤掉冰水浴，室温搅拌约3 0r a i n ，形成浅黄色胶状物。 在另一1 0 0m l 三口瓶中放入1 2 5g 镁屑和1 0m l 耵 f 及一小粒碘，将3 7m l ( 0 0 5m 0 1 ) 溴乙烷和1 6 3m l ，m f 混合液加入，水浴( 约4 0 ) 继续反应3 0 分钟。在冰水浴下，先将 1 2 塑鍪直奎堂堡主兰垡丝茎 一定量的c h 3 c h 2 m g b r 用注射器加入三氯化铈的n f 溶液中，然后将1 4 5g ( 5m m 0 1 ) 苯甲 酰基二茂铁的2 0m lt h f 溶液加入，室温反应3 0 分钟，薄层色谱进行监测。 在冰水浴条件下，加入约5m l 水停止反应，乙醚( 2x1 5m 1 ) 提取，有机相依次用水、 5 n a h c 0 3 溶液、水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压除尽溶剂。粗产物用碱性氧化铝柱分离， 苯为洗脱剂，得1 苯基1 二茂铁基丙醇橙红色晶体。产物醇的形态、熔点、元素分析见表1 2 4 2 无三氯化铈存在下格氏试剂与酮的反应( 以苯甲酰基二茂铁与乙基溴化镁反应为例) 乙基溴化镁的制备同上，吸取一定量的格氏试剂c h 3 c h 2 m g b r ，在冰水浴冷却下加到溶 解有1 4 5g 苯甲酰基二茂铁的1 r i f ( 3 0 m 1 ) 溶液中，水浴5 0 反应1 小时。在冰水浴冷却 下，加入约5m l 水停止反应，乙醚( 2 1 5m 1 ) 提取，有机相依次用水，5 n a h c 0 3 溶液， 水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压除尽溶剂。粗产物用碱性氧化铝柱分离，苯为洗脱剂，得1 苯基1 二茂铁基丙醇橙红色晶体。 2 4 3 三氯化铈存在下锂代二茂铁与酮的反应( 以苯甲酰基二茂铁与锂代二茂铁反应为例) 三氯化铈的t h f 溶液制备方法如上。 在装有搅拌器、低温温度计、冷凝管的1 0 0m l 三口瓶中，通入氩气，加入2 6 5g ( 1 0m m 0 1 ) 溴代二茂铁和2 0m l 绝对无水，n 谭，用冰盐浴冷至- 1 8 ，搅拌下用注射器加入8 1m l ( 1 0 m m 0 1 ) 1 2 4m o l l 的正丁基锂乙醚溶液，加毕，搅拌1 0m i n ，在冰水浴冷却下继续搅拌1 5m i n 。 冰盐浴将锂代二茂铁溶液冷至一1 8 ，快速加入上述制得的三氯化铈的t 壬 f 溶液，接着将苯 甲酰基二茂铁( 2 og ) 的t h f ( 2 0m 1 ) 溶液加入，室温搅拌3 0m i n 。在冰水浴冷却下，加入约 5m l 甲醇停止反应，乙醚( 2 x1 5m 1 ) 提取，有机相依次用水、5 n a h c 0 3 溶液、水洗涤， 无水硫酸钠干燥，减压除尽溶剂。粗产物用碱性氧化铝柱分离，先用石油醚将二茂铁洗脱， 然后用苯淋洗产物，得三二茂铁甲醇黄色晶体。 、 2 4 4 无三氯化铈存在下锂代二茂铁与酮的反应( 以苯甲酰基二茂铁与锂代二茂铁反应为例) 在装有搅拌器、低温温度计、冷凝管的1 0 0m l 三口瓶中，通入氩气，加入2 6 5g ( 1 0m m 0 1 ) 溴代二茂铁和2 0m l 绝对无水t h f ，用冰盐浴冷至- 1 8 ，搅拌下用注射器加入8 1m l ( 1 0 m m 0 1 ) 1 2 4m o l l 的正丁基锂乙醚溶液，加毕，搅拌1 0m i n ，在冰水浴冷却下继续搅拌1 5m i n 。 将锂代二茂铁溶液冷至一1 8 ，加入苯甲酰基二茂铁( 2 0g ) 的t h f ( 2 0m 1 ) 溶液，室温搅拌 3 0m i n 。在冰水浴冷却下，加入约5m l 甲醇停止反应，乙醚( 2 1 5m 1 ) 提取，有机相依次 用水、5 n a h c 0 3 溶液、水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压除尽溶剂。粗产物用碱性氧化铝柱 分离，先用石油醚将二茂铁洗脱，然后用苯淋洗产物，得三二茂铁甲醇黄色晶体。 内蒙古大学硕士学位论文 产物醇的形态、熔点、元素分析列于表1 表1 醇的物理性质与元素分析数据 t a b l e lt h ep h y s i c a lp r o p e r t ya n dt h ee l e m e n t a la n a l y s i so ft h ec o m p o u n d s e l e m e n t a la n a l f o u n d ( c a l c d ) e n t r yc o m p o u n d a p p e r a n c ei n p c h l a f c - - 摹h c h 3 o r a n g ec r y s t a l s 1 1 0 1 1 2 7 0 6 5 ( 7 0 6 1 )5 6 5 ( 5 9 3 ) p h 2 a f c - - 摹h c h 3 o r a n g ec r y s t a l s 1 6 3 1 6 5 6 4 0 1 ( 6 3 8 1 ) 5 5 4 ( 5 3 6 ) f c l b 肛乒啦吗 o r a n g ec r y s t a l s 1 0 5 1 0 5 5 7 1 1 5 ( 7 1 2 6 )6 2 8 ( 6 2 9 ) p h o h 2 b f 卜卜伽2 c h 3 o r a n g ec r y s t a l s 1 2 4 1 2 5 6 4 0 0 ( 6 4 5 2 ) 5 6 3 ( 5 6 5 ) f c l c 肛乒c 邮地k o r a n g ec r y s t a l s 8 0 - 8 1 7 2 2 7 ( 7 1 8 7 ) 6 5 5 ( 6 6 3 ) p h 2 c 肛乒c 删3 k o r a n g ec r y s t a l s 9 9 - 1 0 0 6 5 4 0 ( 6 5 1 6 ) 5 8 9 ( 5 8 8 ) f c l d 肛乒n 讪 o r a n g ec r y s t a l s 1 s 1 7 1 2 4 ( 7 2 4 1 )7 0 0 ( 6 9 0 ) p h 2 d f c - - 乒n 舶 o r a n g ec r y s t a l s 1 3 6 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c o f c ( 2 5 ：1 ) l a 5 5 7 c h 3 c h 2 b r p h c o f c c e c l 3 ( 1 0 ：1 ：1 5 ) l b 9 8 8 c h 3 c h 2 b r p h c o f c ( 1 0 ：i ) l b 4 5 b 9 c h 3 c h 2 b r p h c o f c c e c l 3 ( 3 ：1 ：1 5 ) l b 9 5 1 0 c h 3 c h 2 b r 伊h c o f c o ：1 ) l b 6 5 1 1 c h 3 c h 2 b r p h c o f c c e c h ( 2 5 ：1 ：1 5 ) l b 7 5 1 2 c h 3 c h 2 b r p h c o