（有机化学专业论文）聚苯乙烯负载的有机硒试剂的合成及其在有机合成中的应用.pdf

浙江大学理学博士学位论文 摘要 本文研究了聚苯乙烯负载的有机硒试剂的制备及其在有机合成中 的应用。 一、以1 交联的聚苯乙烯树脂为载体首次制各了聚苯乙烯负载 的硒代磺酸酯树脂，并研究了其应用于立体选择性地合成c c ，b 不饱和 烯基砜化合物、应用于c 【，b 不饱和炔基砜化合物的合成、应用于p 一 羰基砜化合物的合成，以及树脂的再生问题。这些反应能以良好的产 率和高的纯度生成产物，并且树脂可再生使用。 二、研究了聚苯乙烯负载的硒代磺酸酯树脂应用于1 ，6 - 二烯化合 物的固相自由基环合反应，合成含环外双键的五元环化合物。我们首 次发现在此反应中，键合了1 ，6 - 二烯环合产物的聚合物树脂氧化消除 时能形成末端醇结构化合物的反应。而在相同条件下，液相小分子并 无此反应。 三、以1 交联的聚苯乙烯树脂为载体首次制备了聚苯乙烯负载 的硒代羧酸酯树脂，并研究了其作为转酰基试剂应用于，8 一炔基酮化 合物的合成，以及胺和醇的酰化反应。同时，研究了树脂的再生问题。 这些反应具有产率、纯度良好，树脂可再生使用的特点。 四、以1 交联的聚苯乙烯树脂为载体首次制备了聚苯乙烯负载 的硒代乙酸乙酯树脂，并研究了其应用于b 。酮酸酯化合物的合成。 反应的产率和纯度良好。 五、以1 交联的聚苯乙烯树脂为载体制各了聚苯乙烯负载的苯 亚硒酸树脂，同其它制备方法相比，此法具有方便、快捷的特点。研 究了其催化过氧化氢氧化醛的反应。树脂无需处理即可循环使用，反 应活性无明显降低，同时树脂硒含量的损失非常低。充分体现了绿色 化学的特点。 浙江大学理学博士学位论文 a b s t r a c t i nt h ed i s s e r t a t i o n ，t h ep r e p a r a t i o no ft h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e do r g a n o - s e l e n i u m r e a g e n t s a n dt h e i r a p p l i c a t i o n s i n o r g a n i cs y n t h e s i s w e r e i n v e s t i g a t e d f i r s t l y , w ep r e p a r e d t h en o v e l p o l y s t y r e n es u p p o r t e ds e l e n o s u l f o n e sf r o m 1 c r o s s l i n k e dp o l y s t y r e n er e s i n t h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e ds e l e n o s u l f o n e s w e r ea p p l i e dt ot h er e g i o a n ds t e r e o c o n t r o l l e ds y n t h e s i so f a ，1 3 一v i n y ls u l f o n e s ， t ot h e s y n t h e s i s o f0 【，1 3 - a c e t y l e n i cs u l f o n e sa n dt h e s y n t h e s i s o fp k e t o s u l f o n e s a l lt h er e a c t i o n sa f f o r d e dg o o dy i e l d sa n dh i g hp u r l t yw i t h o u t f u r t h e r p u r i f i c a t i o n t h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e d s e l e n o s u l f o n e sc a nb e r e g e n e r a t e de a s i l ya n dr e u s e d s e c o n d l y ，t h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e ds e l e n o s u l f o n e sw e r ea p p l i e dt ot h e f r e er a d i c a l c y c l i z a t i o n r e a c t i o n so f1 , 6 一d i e n e s a p a r tf r o m g e t t i n g t h e m e t h y l e n e c y c l o p e n t a n e s ，w ef i r s tf o u n dt h a tt h eu n e x p e c t e da l c o h o lc a nb e f o r m e db yt h eo x i d a t i o n e l i m i n a t i o no ft h er e s i nt h a tb o u n dt h ec y c l i z a t i o no f 1 ，6 一d i e n e s ，w h i c hc a n n o tb ef o r m e di n s o l u t i o np h a s es y n t h e s i su n d e rt h e s a m ec o n d i t i o n s t h i r d l y , w ep r e p a r e dt h e n o v e l p o l y s t y r e n es u p p o r t e ds e l e n o le s t e r sf r o m 1 c r o s s l i n k e dp o l y s t y r e n er e s i n t h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e ds e l e n o le s t e r s a se f f e c t i v ea c y l a t i n gr e a g e n t s ，w e r ea p p l i e dt ot h es y n t h e s i so f o r ，p a c e t y l e n i c k e t o n e sa n dt h ea c y l a t i o no ft h ea m i n e sa n dt h ea l c o h o l si ng o o d y i e l d sa n d p u r l t y t h er e s i n sc a nb e a l s or e g e n e r a t e d c o n v e n i e n t l ya n d c a nb er e u s e d ， f o u r t h l y , w ep r e p a r e dt h en o v e lp o l y s t y r e n es u p p o r t e d 吼- s e l e n oa c e t a t e f r o ml c r o s s - l i n k e dp o l y s t y r e n er e s i n t h er e a g e n t sw e r ea p p l i e dt ot h e s y n t h e s i so fp - k e t oe s t e r si ng o o dy i e l d sa n dp u r i t y f i n a l l y , w ep r e p a r e dt h ep o l y s t y r e n es u p p o r t e dp h e n y l s e l e n i n i ca c i df r o m 1 c r o s s l i n k e dp o l y s t y r e n er e s i n t h i sm e t h o di sm o r ec o n v e n i e n ta n df a s t e r t h a no t h e rm e t h o d s w ea l s os t u d i e dt h er e a g e n tf o rc a t a l y t i co x i d a t i o no f a l d e h y d e st oc a r b o x y l i ca c i d sw i t hh y d r o g e np e r o x i d e t h er e c o v e r e dr e s i n c a nb eu s e d a g a i nw i t hn o f u r t h e rt r e a t m e n ta n dn od i s c e r n i b l el o s so f r e a c t i v i t y t h el o s so f s e l e n i u mc o n t e n ti sv e r yl o w ； 浙江大学理学博士学位论文 前言 组合化学作为一种新颖而富有创造性的有机合成方法，在新药的研制中显示 出巨大的潜力，被称为新药研制中的“革命性的突破”，而且扩展到分子识别、 材料及催化剂合成等研究领域中。但组合化学的发展取决于更多的经典有机反应 能在固相载体上实现，因此发展化合物的固相合成新方法，已成为当今有机合成 化学的热点和前沿领域。它的发展方向包括：一方面，利用聚合物载体进行多步 反应合成新的、具有生物活性的分子，并通过组合化学的方法建立分子库，以适 应高通量药物筛选的需要；另一方面，研制新型高效的聚合物试剂和催化剂，以 替代传统的低分子试剂用于有机合成 1 。 固相合成和传统的液相合成相比有许多优点： 1 、反应过程中便于快速分离提纯，特别是在小量和微量反应中的分离与纯 化，并可通过洗涤除去在液相中生成的副产物，简化分离纯化的过程： 2 、可通过增加液相反应物的用量来提高反应产率，液相中过量的反应物可在 反应完成后通过洗涤除去； 3 、便于实现自动操作，加快台成过程，提高效率； 4 、通过更换含不同取代基的底物或结构类似的底物与不同的反应物进行相互 组合，进行组合化学合成，同时合成多种化合物，建立组合化学库。 5 、多数聚合物试剂可以回收，再生利用，同时可提高试剂的稳定性与安全性， 而利用聚合物的刚性、空间立体效应、微环境效应等特殊效应，可提高试 剂的选择性。 聚合物试剂应用于有机合成反应可大大缩短化合物纯化的时间和简化化合物 纯化的过程，正是由于这一点促进了聚合物试剂近年来的迅速发展。已合成了多 种多样的聚合物试剂，如：聚合物氧化剂雎。1 、聚合物还原剂3 、聚合物转移试 剂1 2 - 2 0 、聚合物催化剂2 1 - 2 5 、聚合物清扫剂2 ”2 8 3 等。有关聚合物试剂的合成和应 用的文献报道很多瞻“。许多研究小组利用聚合物试剂进行多步反应，合成具有生 物活性的天然产物。1 9 9 2 年，d a l y 等o “首次从e c u a d o r i a n 毒蛙印如e d o b a t e s t r i c o l o r 的皮肤中提取到e p i h a t i d i n e ，小鼠生物活性试验显示，它的镇痛作用 浙江大学理学博士学位论文 是吗啡的2 0 0 多倍，而且这种镇痛作用不会被吗啡受体拮抗剂纳洛酮阻止。l e y 等3 利用聚合物试剂，1 0 步合成了( ) 一e p i b a t i d i n e 。 尚e 3 b h ： c h 2 c 1 2f l 3 0 m i nc 1 0 o p p o 。q 令旆。3 r u 6 。一p p 。 儿一面瓦百百。儿一 9 5 9 5 i 旷旆。3 0 h 佘，n 0 2 ! 竺竺! - 竺尘! ! ! n 人o h 肿： c l 火n - 3 z ( 3 t n m e 2 。h 2 c i 3 0 m i nc i 八一 ，w o ”o mh 孵a 旧e n y a e 0 1 8 。m 8 j11 2 0o c , 4 8 h s e a l e dl u b e u】2c f s c o z h 。c h 2 c 1 2 ，r t 1m i n i90；f“ 八o 旷旆e 3 b 。ia o h 旷r 划。八旷旆e 3 b ia 、r 7 。 。，胛。x 面絮3 h8 9 丽c i j 4 、ny n 0 2 丽嚅h9 0 万c i c i 八一n 0 2 ， 4 一 ( 3 1m i xo fa x o ：e r l d 0 ) 1t - b u 0 k 2 0 s 0 3 h 8 6 h n 9 m 5 硝q 旷旆e 3 b h i l n i c l 26 h z o o o c 3 0 r a i n9 5 j 0 m s e l 、， n 利用聚合物作为有机合成的载体进行多步反应，合成具有生物活性的分子，并 通过组合化学的方法建立分子库，进行药物的高通量筛选，以期发现新的药物是 目前研究的另一热点。固相有机合成中常用的载体为聚苯乙烯，氯甲基树脂，p a m 树脂，w a n g 树脂和氨基树脂等，它们含有如氨基、羟基、卤素、羧基等官能团， 并以酰胺键或酯键同有机小分子直接相连或通过连接分子和有机小分子间接相 连。一个理想的连接体分子必须在整个合成过程中十分稳定，并在完成合成后可 将合成的目标分子定量地从聚合物载体上切割下来，而又不破坏合成的目标分 子。 有机小分子和聚合物载体的连接方法很多| 3 ”。常用的方法是利用形成酰胺键 畔 岛z戈 厶 浙江大学理学博士学位论文 或酯键来实现有机小分子和聚合物载体的连接，但许多目标分子往往没有合适的 官能团与聚合物载体连接，因此需要在不含有官能团的目标分子的原料中引入辅 助官能团，再与树脂或连接分子反应来实现同聚合物载体的连接，进行固相合成， 但在合成的目标分子中引入了不必要的辅助官能团。 无痕迹连接是一种比较理想的连接方式。固相反应完成后，目标分子从聚合 物载体上切割下来时目标分子形成碳氢键。它的优点在于可以合成不含官能团的 目标分子或在合成目标分子时“避免”引入不必要的辅助官能团，从而避免了对 目标分子的生物或化学活性产生影响。 近年来有关无痕迹连接方式的研究进展很快，根据连接原子的不同，主要有 下面一些： l 、以氮原子连接： 1 9 8 3 年，k a m o g a w a 等i ”1 首先报道了聚合物负载的磺酰肼树脂和醛或酮反应 得到腙，产物树脂通过硼氢化物还原生成烷烃或者用碱处理得到相应的烯烃，实 现聚合物载体和小分子的无痕迹连接。 q 一 。， 国n 夕。飞、 7 7 m o o r e ，b r a s e 和t o u r 等3 4 , 3 9 分别报道了聚合物负载的叠氮烯作为无痕迹连接 体。重氮化合物和胺反应生成叠氮烯，它在酸性条件下又能转变回重氮化合物， 因此叠氮烯可作为一种理想的无痕迹连接体。 1 n a n 0 2 h c i 0 7 、n p “ h 口“p 丫n “n 弋旷2 n h o c 0 0 8 “ z - 。n 椭+ 7 弋0 2 8 u - f 乏汐 ， 刚9 罴 l 审 浙江大学理学博士学位论文 0 7 1 “。n n n 。垒父 ”n t n 坐严 1 ，父p d ( o a c ) z飞夕 矿、丫 浆铲 伊 y o 吼 l 。c p u t y ) 9 5 w a l d m a n n 等最近报道了聚合物负载的酰肼作为无痕迹连接体的应用。 霄h o p q 少一 h ，c f 、如h ( h o k b 7 弋 p d ( p h 3 p ) 4 1 9 9 4 年，s u c h o l e i k i 等【3 7 1 报道了以硫醚的形式实现小分子同聚合物载体的连 接，反应的产物在紫外线照射下，即以无痕迹的方式切割下来。 ：歌淤01 1 冷 詈m 。 j a n d a 等【3 8 1 报道了聚合物负载的砜作为无痕迹连接体。反应结束后，用钠汞 艇以0 。群：肜洲立饿、 骘0 。茛n - b u l l 了t h f 氅o 。 o ，c if 丫l o h _ i - p r m g b r 。c u 一一o h 5 1 篓一 浙江大学理学博士学位论文 3 、以硅和锗原子连接： e l l m a n 和v e b e r 等 4 0 , 4 1 1 报道聚合物负载的硅化合物作为无痕迹连接体的应 用。生成的产物分子可在三氟乙酸的作用下发生碳一硅键的断裂，而从树脂上断裂 下来，并实现无痕迹连接。 o 。o 厂& b n n h 于苯( 并) 二氮化罩化合物的合成。 虬m e b t m v e 丫洲一坚竺竺! 竺坠一q 娄；m p e 产o 。， 、多k n h m p c 2 ：- i 。c x h a l o b 。r o r 。b e l e n 2 。l 【1 2 3 】i 、；l n h 2 1 r 2 c h ( n h f m o c ) c o f 2 2 0 p i p e r i d i n e d m f 2r 3 x 心一* r 1 r _ 竺 弋止“n h 2 因硅代芳烃有可能在我们不希望的方向上发生消除，而形成负产物，含硅的 苯( 并) - - 氮罩化合物。 r 埝i 8 昧 r 。 冀啄酽 因此，e l l m a n 等【4 3 1 进一步发展了聚合物负载的锗化合物作的无痕迹连接体， 应用于苯( 并) 二氮化革化合物的合成。硅原子和锗原子连接都可以借助活泼的亲 。卜旌。 q r ： 一 。心札 静 堕 。卜n 铙璺 唑 文 浙江大学理拳博士学位论文 电试剂的进攻发生消除，从而得到取代的产物。 1r 1 c o c k p d 2 ( d b a ) 3 2 2 - c h l o r o b e n z o l 1 2 ，3 】 d i o x a b o r o l e 心链： 。，昧酽懑8 k 久。广一 卧昧酽夕黔弋哝酽 6 s h o w a l t e r 等也报道了聚合物负载的硅化合物作为无痕迹连接体应用于苯( 并) 呋喃化合物的合成。 - p r o “0 7 3 t b a fd m f 6 5o c d 8 u 8 00 c c h 3 ) 3 - p r 1 0 j 。 4 、以氧原子连接： 1 9 9 8 年w u s t r o w 等峙艮道了以聚合物负载的磺酸酯作为无痕迹连接体应用 于固相合成。钯催化还原，再用甲酸处理，可以完成无痕迹消去。 0 扩钮酱锹 ( r = o r n r 2 ，p h ) 最近，n i c o l a o u 等1 4 6 1 也报道了以聚合物负载的磺酸酯作为无痕迹连接体应用 于固相合成，并将其应用于组合化学，合成小分子库。 性愀 卧 洲 俨。吖 少 q 浙江大学理学博士学位论文 鲤岭一 、 ) ，c 0 2 日o 一 ： 5 、以锡原子连接： n i c o l a o u 等m 峙艮道了以聚合物负载的锡化合物作为无痕迹连接体应用于生物活 性的天然产物( s ) 一z e a r a l e n o n e 的固相合成。合成的最后切割步骤是利用分子间的 s t i l l e 反应来完成无痕迹连接，同时生成大环化合物。 旷n - b u , b ”蒜黼 3n c s ，m e 2 s ；0 - 2 3o c ，0 5h ”8 巴8 o 口跚1 沙、v 儿。 ( ) h 口， o 人1 只，人八o ( s ) 一z e a r a l e n o n e lt b s o 弋8 9 m g b r o 6 、以磷原子连接： h u g h e s 等m 峙匮道了以聚合物负载的二苯磷作为无痕迹连接体应用于固相 合成。磷原子的连接为产生甲基化芳烃提供了一条方便的方法。 洲 吼 o = ( o k 茄认 3 g 浙江大学理学博士学位论文 p h 沁p h h n 呲一”絮肜帆 、，h 、，l 、 6 凸 硒一碳键由于键能弱，因此很容易发生异裂而消去，如经过碳一硒键的异裂制 备烷烃，或者通过氧化及p 消除制备烯烃f 4 9 】。而且硒试剂的氧化消除i ：l 硫试剂和 砜试剂的氧化消除更容易，如用过氧化氢即可实现氧化消除。1 9 7 6 年，h e i t z 等m 首先报道了聚苯乙烯负载的有机硒试剂的合成，并应用于固相反应。 1 9 9 8 年n i c o l a o u 等【5 1 1 报道了一系列聚合物负载的硒试剂的合成和作为无痕 迹连接体应用于生物活性分子( 如前列环素) 的合成。 尝畿珩s e c s 蚤 0 、 s e 仍 ，而；：五：二：i ：i l i b h 4 9 5 1 9 5 + o 弋s 钏 天，f 洲。! 坚巴足h 嘞m e h d u 丫一2 心mh d u 氓： 于醚类化合物的合成。 争b r 堂争l i 等争s e b ( o e t ) 3 n a 。，n 。厂。”地一r 。1 。厂洲塑 泓 ，由帅 r 珊 o p ，由 o ， o 广一 0 ， 铀 浙江大学理学博士学位论文 1 9 9 9 年f u j i t a 等m 1 报道了几种不同的聚苯乙烯载体负载的硒氰试剂的合成 并作为无痕迹连接体应用于，6 一不饱和戊内酯的合成。 口“s e c n p h c 0 2 h p h 。1 一。， 张 砜化合物是有机合成化学中的另一重要基团，并广泛应用在天然产物的全合 成中。一般情况下，砜表现出高度的化学和热力学稳定性。它们对酸、氧化剂是 堑兰查芏墨芏壁主壁堡垒圭 里 稳定的，但用r a n e y 镍、锂或钠汞齐处理，砜基可被氢置换。与碱反应容易使叶 碳金属化，以及独特的r a m b e r g b a c k l u n d 反应和s o 。的热化学或光化学逸出反应 使得砜在合成领域中得到广泛应用1 。如：b 一羰基砜化合物用于构建多环体系 6 2 。 c o c h 2 s 0 2 m e t _ a m o n a hh 涔嚣而 利用砜基化合物仳一位的烷基化和砜基的消除反应合成天然物中的长链多不饱 和共轭体系，如用于v i t a m i na 醇的合成”1 。 f 7 7 阉丫芋厂y 弋人一 u r 乙 2 c i 。乒、o a c 掩氏，u 焱飞a 。竺lf x p k vv 在钯催化剂的作用下，烯基砜化合物进行的分子内环加成反应用于构建 双环分子6 “。 p h 3 p ) 4 p d 。d p p e ，d m e 3 + 2 】 p 利用炔基砜化合物作为亲双烯体进行的分子间环加成反应，用于生物活 性分子e p i b a t i d i n e 的合成汹1 。 拯 弗鸭 哆 笨讹 堂兰查堂墨茔竖主芏垡堕查 旦 s 0 2 p h | 】，a8 0 9 0o c i + l v 小0 0 2 。 ，“ l e p i b a t i d i n e 由于有机硒基和砜基化合物在有机合成，特别是天然产物的合成中有着广泛 的应用。1 9 8 0 年b a c k 等峙艮道了利用硒代磺酸酯，在有机分子中一步同时引入 硒基和砜基这两个官能团，并应用于烯基砜研3 、炔基砜旧1 和连烯砜化合物”1 的合成。 + r 1 s e s 0 2 r 2 鱼一 s e r v 工 l 、夕u w s o z r 2 b a c k 等m 1 还报道了含硒基和砜基双宫能团的炔和1 ，3 - 偶极化合物进行的环 加成反应用于杂环的合成。 1 5 + a r - - c - n - o 一塑“i + 一土旦一乳h 1 s i夕。t s e p h p t r 口 6 3 我们设想若能将硒代磺酸酯键合到聚合物载体上，并探索其在有机固相合成 中的应用，对于丰富聚合物试剂的种类及拓宽聚合物试剂的应用范围有很大意 义。 第二节聚苯乙烯负载的硒代磺酸醑试剂的合成 有关硒代磺骏黯的制备方法主要有： l 、苯亚硒骏和芳基磺酰肼反应m 1 。 p h s e 0 2 h + a r s 0 2 n h n h 2 p h s e s 0 2 a r + n 2 f + h 2 0 2 、芳基亚磺酸和苯亚硒酸的反应m 1 。 p h s e 0 2 h + a r s 0 2 h 一p h s e s 0 2 a r 。h 2 0 3 、芳基硒卤和芳基亚磺酸钠的反应m 1 p h s e x + a r s 0 2 n a 一p h s e s 0 2 a r + n a x 4 、芳基二硒醚，二醋酸碘苯( p p i d ) 或过硫酸铵和苯亚磺酸钠的反应m 。 p p i d p h s e s e p h + a r s 0 2 n a 一p h s e s 0 2 a r 高聚物试剂采用不溶性的交联树脂为载体，其最大的特点是便于高聚物试剂 和产物的分离与回收。反应中，可通过大大过量的试剂促使反应完全，同时利用 聚合物试剂的不溶性，通过简单的过滤，洗涤，就能使反应后的聚合物和过量的 原料分离开，再通过切割反应，将反应产物从聚合物载体上切割下来，再利用其 方便的过滤分离技术，而得到高纯的产物。 我们选择了2 0 0 4 0 0 目1 交联的聚苯乙烯为载体，制备聚苯乙烯负载的硒代 磺酸酯，反应过程如下： 国景 “- i 半。心s 刚s 急砥丽一吣沪寺_ 吣沪s e c h s 急 蚪s e e r 器 洲s e s 。加 aa r = p h ba r 2 c h 3 鼍 吣2 p o l y s t y r e n e 聚苯乙烯负载的硒甲基树脂的合成1 5 7 日： 在氮气保护下将洗涤、干燥处理过的2 0 0 4 0 0 目19 6 交联的聚苯乙烯先用环己 烷浸泡过夜，室温搅拌下加入t m e d a ( 四甲基乙二胺) 和丁基锂，加完后，将反 应混合物升温至6 0 一6 5 0 c ，反应4 小时。树脂锂化反应结柬后，在氮气保护下， 过滤，树脂用t h f 洗涤两次，随后再将树脂用t h f 转回反应瓶。树脂t h f 混合物 冷却，在0 0 c 搅拌下，加入二甲基二硒醚，加完后0 0 c 反应3 0 分钟，再慢慢回到 室温( 约3 0 分钟) 。停止反应，过滤，分别用t h f ，水，e t o h ，m e o h ，t h f ，c h 2 c 1 2 洗涤，抽干，真空干燥，得到聚苯乙烯负载的硒甲基树脂。元素分析，测定树脂 的硒含量为2 0 6 m m o l g 。( 以同样方法多次合成此树脂，硒含量在1 9 2 2 1 8 m m o l g ) 。 其中功能基的转化率的计算方法为( 以硒功能基含量为2 1 8 m m o l g 为例) ： 一x 雨蔽西9 6 五0 2 面x 瓦而面= 2 1 81 + 9 6 0 2 x ( 9 3 9 9 4 一1 0 0 8 ) 一 1 0 0 0 x = 2 5 6 聚苯乙烯负载的硒溴树脂的合成p 捌： 将聚合物负载的硒甲基树脂( 硒含量为：2 0 3 m m o l g ) 在氮气保护下，用氯 仿浸泡过夜。于o o c 搅拌下滴加化学计量的溴氯仿溶液，滴加完后，继续搅拌反 应3 0 分钟。停止反应，过滤，用氯仿洗涤，转回反应瓶中，加入无水处理的乙 醇7 0 。c 反应2 小时，此时树脂由黄色变为深红色。过滤，用e t o h 和c h 。c 1 。分别 洗涤，抽干，6 5 0 c 真空干燥1 0 小时。付立叶红外光谱显示1 7 2 4c m l ( s e c h ，) 吸 收峰基本上完全消失。元素分析测定树指的溴含量为1 7 7 m m o l g 。功能基转化率 按以下方法计算( s e c h ，含量为：2 0 3 m m o l g ) ： x 可i 2 面0 3 而x 而百焉面百= 1 7 7 l + 2 0 3 xf 7 9 9 0 4 1 5 0 3 5 1 1 0 0 0 x = 9 8 5 堂兰垄芏蔓壁鲎主茔焦熊塞 竺 多次反复实验溴含量在( 1 6 41 7 7 m m 0 1 g ) 之间。 为了防止由于溴过量而形成多溴化合物，我们也试验了加入亚化学计量的溴 来生成聚苯乙烯负载的苯硒基溴树脂，结果显示此步反应功能基的转化基本上是 定量的。 将硒溴树脂( b r 含量为：1 7 7 m m o l g ) ，在氮气保护下用d m f 浸泡过夜，室温， 加入3 倍化学计量的苯亚磺酸钠，搅拌反应，同时用红外光谱检测反应的进行程 度，o 5 小时，1 小时，2 小时，4 小时，6 小时，8 小时，1 6 小时，2 4 小时分别 取样做f t i r 。反应约2 0 分钟硒溴树脂的深红色即退去，树脂由红色变为黄色。 红外光谱出现1 3 1 9 ，1 1 3 4 c m l 的吸收峰( 一s 0 。一) ，2 小时后，吸收峰的相对强度变 化就很小了，4 6 小时就完全不变。停止反应，过滤，用h 2 0 ，e t o h ，t h f ，c h 2 c 1 2 依次洗涤，抽干，真空6 5o c 干燥l o 小时。树脂元素分析( s 含量为：4 2 4 ，即 1 3 3 m m o l g ) 。 功能基转化率按以下方法近似计算( 其中树脂中溴的含量为，1 7 1 m m o l g ) ： 了瓦1 而7 1 面x 百万丽丽r 2 1 ，3 3 1 + 1 7 1 x ( 1 4 1 1 7 7 8 9 0 ) 一 1 0 0 0 h x 28 4 5 用同样方法合成了 o - s e s 0 2 p - - s e s 0 2 一c h 3 元素分析s 含量为：1 3 1 m m o l g 。 堂塾叁茔堡芏煎主堂垒煎塞 旦 第三节聚苯乙烯负载的硒代磺酸醑试剂与烯烃的反应 合成o f , ，b 一不饱和烯基砜化合物 d ，b 一不饱和烯基砜是有机合成中极为重要的中间体，它显示了多样的反应性 能，它具有下列结构特点： i 、由于分子中砜基的拉电子效应，使双键具有较强的缺电子性，因此0 【邝一 不饱和烯基砜能与有机金属试剂，烯醇类碳负离子，胺等亲核试剂进行共轭加成， 转化为多种有机化合物，而且亲核试剂和，6 一不饱和烯基砜亲核加成的产物q 一 砜基碳负离子，具有较强的亲核性，从而能进一步与亲电试剂如卤代烷反应，从 而得到许多结构复杂的分子。为复杂天然产物的合成提供了途径。如：分子内共 轭加成反应，用于构建多元环化合物h ： 。，固 b u 0 2 s 、炉，6 旦l l 飞b 。 b u 0 2 s 、矿、一o u f u o h s 等m 1 报道利用0 【，b 一不饱和烯基砜分子内共轭加成和串联烃化合成d 1 a ， ，b r 。c 。，j j 丫人卧 n 、c h 3 d l m o r p h i n e 2 、与砜基共轭的碳碳双键是良好的亲双烯体系和亲l ，3 一偶极体系，可进 行多种环加成反应。如用于形成各种多取代的环己烯酮，合成s t e r p u r i ca c i d m l ： 邺叠澎h 一邺：；日h h p h 0 2 6 b i 洲 s t e r p u r i ca c i d 彤 最 堑垫叁芏墨堂壁兰垡丝叁 坚 3 、b 一不饱和烯基砜化合物中的砜基可被多种试剂还原或金属催化的偶连 反应脱去，而这些反应均具有高度的立体选择性，从而立体选择性地得到取代烯 烃。如镍催化的烯基砜和格氏试剂的反应盯9 1 ： ( h 3 c ) 。c o z s 一h 竺竺型：! ! h 3 c 、一，h p r 7 b u n i ( a c a c ) 2 8 h6 p r 7、b u 由于a 邝一不饱和烯基砜具有上述的特点，因此引起人们的广泛兴趣。 a ，d 一不饱和烯基砜的合成方法很多，主要有： 1 、通过离子或自由基机理含硫化合物如p h s o 。x ，p h s 0 。s e p h 同烯，炔或连烯的 加成反应6 7 - 酬。 囝等心羔h h s o 羚s 。 2 p h v 5 u 2 r n l ，。护， i 、卜i 、心h v , c c l 4 h 2 0 2 s 0 2 a r 0 7 ：9 4 2 、砜稳定的碳负离子通过a l d o l m l ，w i t t i g 8 2 1 ，p e t e r s o nc 8 3 反应合成a ，p 一不 饱和烯基砜。 a r c h o + s 。2 m 8 、c 0 2 e t “ = 9 0 p h 、一 堂兰叁堂堡芏竖主堂焦熊墨 垫 b2 a b2 b = ：c nc 2 a c 2 b ，s o ：囝 p h 7 。一 ，s o ： 9 0 9 5 9 5 9 5 9 5 9 0 l l 上。0 2 a ，= = s 0 2 囝 7 0为o f m e o c 一 i 丽五i 五万p r o d u c t sb a s e d o nt h el o a d i n go ft h er e s i na n dt h ep r o d u c t sw e r ei d e n t i f i e d b ym p a n d1 hn m r ，m s ，f t - i rs p e c t r a b d e t e r m i n e d b y1 hn m r ( 4 0 0 m h z ) c w i t h o u ta i b n 反应的机理我们认为和小分子的反应是相同的，为自由基反应。可能的机理耐1 下 o s e s 0 2 a r 一a r s 0 2 + s e o 艄 + 篱一馘 o - s e s 0 2 a r 瓜 阳 a r o 仉2 s b 旦肘口。6 ，b + a r s 0 2 a r 0 2 s 、 国 随后我们又试验了室温下，有路易斯酸三氟化硼存在下的反应，反应过程如 细棒 一 ，旧 静 堂兰叁堂堡茔量堂壁垒查 翌 ：双：2 + p s e s 0 2 a r 学 9 5 2 o s e s 0 2 p h 一、 8 6 9 0 8 。 3 o 寸s e s 0 2 p h 。2 囝 8 8 9 0 囝吣 h f 一 飞 e j 1磁 h 曼一一一 堂兰叁茎垦茔煎主壁垒堕圭一一2 3 第四节聚苯乙烯负载的硒代磺酸醣试剂与炔烃的反应( 一) 合成0 【，b 一不饱和炔基砜 由于砜基的强拉电子特性和对仪一负碳离子的稳定作用，d ，1 3 - 不饱和的炔基 砜同o 【，b 一不饱和的烯基砜具有类似的性质，如共轭加成和环加成反应。但两者不 同的是炔基砜不仅可在d 一位进行单加成，同时还可进行p 一位的双加成，以及0 【一位 的双亲电试剂的反应，因此炔基砜的性质相当于重要的合成子( i ) 和( i i ) ”。 r 。三；_ _ s 0 2 r 1 n u 3n u 一 4e 。+ n u ，s 0 2 r r 鼍e n u | ，s 0 2 r n u j 一卜已 r e 如：手性的环氧丙醇和炔基砜反应，可立体选择性地合成二氢呋哺化合物m 1 。 心只、h p h 一o h p h 0 2 s 一 = a r 睾，绺。汐。时。+ ，巡吆，w m a j o r a r s o z p h h o p h o ：s 、广卧 a r 姆”“ 亚胺和炔基砜的共轭加成产物，进一步发生分子内的烷基化反应，转化为结 构更加复杂的目标分子呻1 。 塑塾叁茔墨茔登茔垒熊奎 丝 甲tsc i r + i 一列 = 9 5 9 5 ay i e l d so f p r o d u c t sb a s e do nt h el o a d i n go f t h er e s i n b d e t e r m i n e db y1 hn m r ( 4 0 0 m h z ) c u s er e g e n e r a t e dr e s i n 用再生树脂重复同样的反应，基本保持了树脂的反应性能。结果见表一3 的1 和l i t 。 堑望墨堂兰堂壁兰垡垒墨 里 第五节聚苯乙烯负载的硒代磺酸酯试剂与炔烃的反应( 二) 合成b 一羰基砜化合物 d 一羰基砜是一个重要的有机合成的中间体和原料，用于天然产物合成。如 d 一羰基砜化合物用于构建多环体系”。 用于d 一羟基砜化合物的合成和杂环化合物的合成1 。 r l s 叫 r s 叩旦 r 凡8 0 2 r 五f 斟气8 0 2 r 旦 h 曰 r 儿0 鼢r 嵩罴 r 几h n 八。吣n h 2 一s e 0 2 r ；芝淋 1 、苯亚磺酸盐和a 一溴代酮的反应o 。 a r s 0 2 k + b r 八r a r 0 2 s 、且口 2 、过渡金属催化下，苯亚磺酰氯和烯基硅醚的反应。 o t m s r s 0 2 c i + a r 太 【r u c l 2 ( p p h s ) 3 】 p h h 1 2 0o c 7 h o a r 八，s 0 2 r 5 4 9 1 3 、炔丙基砜和胺反应1 0 。 r 一z s 。z ，n 一呲c 一赢咖：，一r 儿s 。：r 5 5 8 2 r 2 os ， 2 h y r o 支 r 堂兰叁堂墨堂! 璺堂焦堕圭 垫 因为烯基硒化合物可通过水解而转变为酮1 ，如： 坠jrorf a c c o o h “ 所以我们也尝试将此反应应用于固相反应，制备p 一羰基砜化合物。反应如下 r ；三一h o s e s 0 2 a r 爹s e 、，一“1 3 曼曼q q 旦。9 a i b n p h h r 7 、s o z a rr - ) l s 0 2 a ba r 2 e c h 3 将树脂用苯浸泡过夜，加入炔烃和催化量的a i b n ，回流反应2 0 小时，过滤， 洗涤树脂，所得树脂在三氟乙酸中，5 0 一6 0o c 加热水解1 0 小时，反应混合物加 水终止反应，过滤，树脂用氯仿洗涤，有机相用碳酸氢钠溶液和水洗涤，干燥， t l c 检测，除主产物外，还有一个荧光斑点出现。制各薄层层析分离，发现杂质 点的量很少。主产物结构经1 hn 新r ，m s ，f t - i r 确证。反应结果见表一5 ： 表一5 烯基砜三氟乙酸水解制备6 一羰基砜化合物 + b a s e do n p u r ei s o l a t e dc o m p o u n d s 在水解切割过程中，我们曾选用了不同的条件，当用h c i o ；t h f ，c f 。c o o h t h f ，c f 3 c o o h c h c l3 等体系时，产物的纯度很差，而采用c f 3 c o o r 直接切割， 产物基本为单一产物。 即 、|， 堑兰垄生墨芏竖主堂堡垒叁 翌 第六节聚苯乙烯负载的硒代磺酸醣参与的自由基环化反应 近年来自由基的环化反应广泛应用于各种复杂分子和天然产物的合成中。 其中许多反应是用b u 3 s n h 引发n 0 ”的，由于b u 。s n h 毒性很大，人们希望能研究开 发出更好的引发自由基产生的方法。苯亚磺酰卤和硒代磺酸酯参与的环化反应引 起人们的广泛关注和研究。 最近w a n g 等“咖人报道丙烯酸烯丙酯或丙烯酸炔丙酯同苯亚磺酰溴作用，环 合生成y 一内酯。 n 七一p h s 0 2 b r p h 0 2 s 獗町 。人。弋o 久。尺 头。 。 p h s 0 2 b r ，h v 3 m 0 1 p y r i d i n e p h 0 2 s c r l 3 c n ，r t 1 0 0 t h e n 等“3 报道，1 ，6 - 二烯化合物同硒代磺酸酯反应，自由基环合生成五元 环化合物。 、n 厂 十s t s s e