（有机化学专业论文）路易斯酸催化的mannich反应和iad反应研究.pdf

路易斯酸催化的m a n n i c h 反应和t a d 反应研究中文摘要 路易斯酸催化的m a n n i c h 反应 和l a d 反应研究 中文摘要 本论文主要研究路易斯酸催化的有机多组分反应，包括以下三个部分内容： 1 考察了y b c l 3 催化下的苯乙酮和芳香醛、芳香胺的m a n n i c h 反应；发现该反 应可以在室温下无水乙醇中顺利进行，反应条件温和，后处理方法简便，可得到一系 列b 氨基酮化合物，产率中等到高。 2 考察了路易斯酸催化下的异氰酸苯酯、p 不饱和醛和亲双烯体的一锅化反应 ( i a d 反应) ，研究了不同催化剂( y b c l 3 、y b ( o t t ) 3 、1 2 ) 和不同底物结构对反应活 性的影响：发现1 2 可以在加热条件下有效催化该反应，高产率地得到一系列氨基环己 烯化合物。 3 探索了y b c l 3 催化下的邻氨基酚、 不饱和酮与亚磷酸酯的一锅化合成环状 a 氨基膦酸酯的反应。 关键词：三氯化镱碘催化合成一锅化反应m a n n i c h 反应多组分反应 i a d 反应 作者：汪志锋 指导教师：徐凡 路易斯酸催化的m a n m c h 反应和i a d 反应研究 英文摘要 s t u d y o nm a n n i c hr e a c t i o na n di a dr e a c t i o n c a t a l y z e db yl e w i s a c i d a b s t r a c t l g 弧v i sa c i d - c a t a l y z e dm a n n i c hr e a c t i o na n dl a dr 发l l - t i o nw e 豫s t u d i e di nt h i st h e s i s , w h i c hi sc o m p o s e dw i t ht h r e ep a r t sa sf o l l o w s ： 1 m a n n i c hr e a c t i o no fa c e t o p h e n o n e ，a r o m a t i ca l d e h y d e sa n da r o m a t i ca m i n e sw a s e f f e c t i v e l yc a t a l y z e db yy b c l 3a f f o r d i n gp - a m i n ok e t o n e si ng o o d t oe x c e l l e n ty i e l d su n d e r m i l dc o n d i t i o n s 2 1 2w a sf o u n dt ob eas i m p l ea n de f f i c i e n tc a t a l y s tf o rt h et h r e e - c o m p o n e n tr e a c t i o n o fi s o c y a n a t e , a , p - u n s a t m t e da l d e h y d e sa n dd i e n o p h i l e s ( l a d ) t oa f f o r dm i n o - s u b s t i t u t e d c y c l o b e x e n e si ng o o dt oe x c e l l e n ty i e l d s 3 t h eo n e - p o tl 洲o no fo - a m i n o p h e n o l ，争删撼吐m 删k e t o n e sa n dp h o s p h i t e s c a t a l y z e db yy t t e r b i u mc h l o r i d e s ( y b c l 3 ) w a ss t u d i e d k e y w o r d s ：y t t e r b i u mc h l o r i d e ；i o d i n e ；c a t a l y s i s ；s y n t h e s i s ；o n e - p o t ；m a n n i c hr e a c t i o n ； m u l t i c o m p o n e n tr e a c t i o n s ；l a dr e a c t i o n n w r i t t e nb y ：z h i f e n gw a n g s u p e r v i s e db y ：f a nx u 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提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。除文中已经引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发 表或撰写过的研究成果，也不含为苏州大学或其他教育机构的学位证书而使用过 的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确方式标明。 本人承担本声明的法律责任。 戤诳咩吼叼舻 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、 中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文 档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以 公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大 学学位办办理。 研究生签名：涩专绎日期：砷加 导师签名：哆氟日期：优夕砷 路易斯酸催化的m a a n i e h 反应和i a d 反应研究 吉智童 刖声 随着绿色化学和原子经济性反应的观念逐渐深入人心，人们对有机合成方法 学的研究提出了更高的要求。一个理想的合成路线必须符合( 1 ) 原料易得( 2 ) 步骤简单( 3 ) 操作安全( 4 ) 环境友好( 5 ) 高效( 快速、高产率、高选择性) 等 多个条件。对于由廉价易得的原料通过多组分反应来合成复杂有机化合物分子库 的研究近年来已经成为有机合成的主题之一。多组分反应并不单纯是几个双分子 反应在数量上的叠加，还必须是一个根据多米诺规则进行的有序反应，其中由于 加成反应过程所丢失的原子数少于取代反应过程，因此理想的多组分反应应尽可 能都是加成反应，而不是取代反应。相对于传统的一步只生成一个化学键来合成 目标产物的方法，多组分反应具有一步同时合成多个化学键的特点；相对于单分 子或者双分子反应，多组分反应还具有以下优点：( 1 ) 花费时间更少，效率更高： ( 2 ) 由于起始物易于制备或已经商品化，通过起始原料的自由改变更易引入分子 的多样性；( 3 ) 多组分反应合成所合成出的产物的分子库纯度更高，避免了多步 反应的杂质积累；( 4 ) 多组分反应可以避免很多保护和去保护步骤，并且容易实现 自动化生产。因此多组分反应在过去十几年来无论在学术上还是在工业应用上都 备受关注。 人们很早就开始利用多组分反应来完成特定的合成目的，如早期的s t r e e k e r 法合成小氨基酸( 1 8 5 0 ) 、h a n t z s e h 法合成二氢吡啶( 1 8 8 2 ) 、b i g i n e l l i 法合成二 氢嘧啶( 1 8 9 1 ) 、m a r m i e h 反应( 1 9 1 2 ) 等。如今，随着具有高处理能力的生物活 性筛选技术的发展，人们对用于药物研究的有机化合物的需求量正在急剧增长， 多组分反应所特有的超强合成能力引起了学术界和企业界的极大关注。 本论文在我们课题组以前关于稀土卤化物催化碳氮重键反应的研究基础上，对 路易斯酸催化的m a n n i e h 反应和i a d 反应进行研究，同时也对合成杂环a 氨基膦 酸酯的串联反应过程进行了探索。 路易斯酸催化的m 锄i c l l 反应和i a d 反应研究第一章文献综述 第一章文献综述 m a n n i c h 反应自1 9 1 2 年被c m a n n i c h 和w k r o s c h e 发现以来【l l ，已成为合成 肛氨基羰基化合物的最经典最直接有效的一种方法，且由于它在合成药物、天然产 物以及多用途中间体等方面的广泛应用，已经成为有机化学中最重要的反应之一 【2 】。这个反应适用范围很广，不但有小活泼氢的醛酮可以进行此反应，有a 活泼氢 的羧酸、酯、硝基化合物、腈以及含有炔氢、芳香环系的活泼氢( 如酚的邻、对位 c h ) 的结构均可发生此反应。 关于m a n n i c h 反应的文献有很多，本文只是综述了最近几年m a n n i c h 反应的应 用。 一亚胺和具有活泼氢的化合物的m a n n i c h 加成 1 亚胺和羰基化合物的m a n n i c h 加成 a r m a n d oc 0 7 r d o v aa n dc a r l o se b a r b a s , 在2 0 0 3 年报道了首例在水相中进行的 直接的不对称催化m a n n j c h 反应 3 1 ( 其它的不对称反应须首先将羰基化合物转变为 相应的烯醇化合物) ，生成相应的肛甲酰基取代的洳氨基酸衍生物。产物具有很高 的非对映选择性和对映选择性( 图1 1 ) 。 e v h p m p + 产o h e v oh + r h r ( 2e q ) l - p r o l i n e ( 1 0m 0 1 ) 图1 1 p m p - - n ho 哟矿p h or y i e l d ：6 7 - 8 8 d r 1 9 ：1 e e ：7 2 9 9 用l 一脯氨酸和烯丙基铟试剂时会生成丫一烯丙基取代的环状洳氨基酸衍生物( 图 1 2 ) 。 路易斯酸催化的m a m f i c b 反应和i a d 反应研究第一章文献综述 1 l - p r o l i n e ( 1 0m 0 1 ) h j o t h f = i 9 r l 1 7 - 2 4 h 2 。4e qi n ，a l i y l b r 1 2 - 1 4h 图1 - 2 o h n 、p m p y i e l d ：6 4 - 7 7 e e ：7 3 - 9 9 m a s a k a t s us l l i b 缀妊嗍小组2 0 0 4 年发表了用e t ：函妖s ，s ) 1 i n k e d b 小o l 化合物直接 催化的亚胺和伽羟基酮反应生成陟氨基叫叶羟基酮。通过对氨基的保护基的筛选，发 现使用不同的保护基团对产物具有很好的顺反选择性，同时也能得到很好的对映选 择性( 图1 4 ) 。 n ，p g i j + r o0 m e ( s ，s ) q i n k e d b i n o l 图1 3 a n t i p g = d p p z n - c a t s y n p g = b o c 图l _ 4 b o c 、n hoo m e 当选用d p p 为氨基保护基时主要得到反式产物( 图1 5 ) 。 凡 m 、z = 9 9 e e ：9 6 9 9 d r ： 9 5 ：5 图1 7 m a s a h i r ot c r a d a 小组 6 1 2 0 0 4 年报道了用手性b m n s t c d a c i d 催化的m a n n i c h 反 应，取得了很好的收率和对映选择性( 图1 8 ) 。 旷眈+ r i c h 霈2 h n 夼跏 c a t a l y s t 2m o i c a t h n ，b c h 2 c 1 2 r t 。l h 图1 8 a c y i e l d ：9 3 - 9 9 e e ：9 0 9 8 m 嘶a p p 锄p e r i a s a m y 等人【7 】在2 0 0 5 年报道了用t i c l 4 r 3 n 试剂催化亚胺和酯 反应得到顺式为主的产物( 图1 9 ) 。 1 t i c l 4 c h 2 c 1 2 2 。e t 3 n n h r 2 ： m d o o c v 人p h r 图1 - 9 6 n h r 2 + m 舢丫人p h +yp h r 1 s y n ( m a j o r ) a n t i ( m i n o r ) 巳 c o o 匙 n h 呔y 跳 一n u n 9 9 5 ) ( 图1 1 2 ) 。 2 + 移 路易斯酸催化的m m m i c h 反应和n d 反应研究第一章文献综述 b z h n 、 n o h + m p hp h z n f 2 ( 1 0 0m 0 1 ) l i g a n d ( 10m 0 1 ) a d d i t i v e ( xm 0 1 ) h 2 0 ，0 0 c ，2 0h 图1 1 2 b z h n n ho 群r 3 s h uk o b a y a s h i 等人【1 1 1 用手性锆催化芳基亚胺和烯醇硅醚反应，取得了较高的 产率和对映选择性( 图1 1 3 ) 。 晖+ r 协o s x i m 酽e 3 i a r 八h r 1 z r ( o b u - t ) 4 ( 10m 0 1 ) l i g a n d1o r 2 ( 1 5m 0 1 ) n m l ( 3 0 m 0 1 )旷 t u l e n e 图1 1 3 甄o = 。 a ，备器非2a r 僻卿 y i e l d ：4 0 - 9 8 e e 7 7 - 9 4 n a d aj a b e r 等人【1 2 1 用手性钐催化n 芳基亚胺和烯醇硅醚反应，效果不理想， 加入苯胺做添加剂后，值可达9 0 ( 图1 1 4 ) 。 - 8 - f 丫醉如 路易斯酸催化的m a r m i c i l 反应和l a d 反应研究 第一章文献综述 a r n h o o s r 6 c f g h f ) 2 筹罴睾豳移小m e a r n ho 、 一 c h 2 c 1 2 t 4 a 凸u 。e ：p f 1 1 1 0 7 nb a d o r r e y 等x 1 3 1 用m 甘油醛生成的手性肛苄基亚胺衍生物在路易斯酸 催化下和烯醇硅醚反应，以良好的产率和非对映选择性生成p 氨基酸酯( 图1 1 5 ) 。 纵一。s竺cn,竺-20。c斗o-必i；n-bnch3cn 2 0 。c一+ 也娑油 o n 一眈 占 一 。6 晶_ 8 n 图1 1 5 m ms h i 等人f 1 4 1 用c 8 f 1 7 s 0 2 l i 催化亚胺和烯醇硅醚在超临界流体c 0 2 中反应， 产率由中等到高( 图1 1 6 ) 。 ，一+ 墨一觯a r i 铃n h o m e a r l u o l ：f f ( 1 0m o i ) p _ ，a r l a 厂n + 捌太, c 0 2 , 5 0 。c , 9 0m p a 从r 2 3 亚胺和硝基烷烃的m a n n i c h 加成 a n n a 【船等人报道了硅胶负载的手性铜催化剂催化硝基烷烃和亚胺反应得 路易斯酸催化的m a n n i c h 反应和i a d 反应研究第一章文献综述 到了较好的非对映选择性和对映选择性。当选用硝基己烷时非对映选择性达到 踟讹删= 9 8 ：2 ，对映选择性值达到9 3 ( s y n ) 和8 2 ( 删哟。催化剂循环使用时选 择性逐渐降低( 图1 1 7 ) 。 1 - o , p e t ，s i 茌- - o 二：猿0 1 - p h 幻什 ，i - d 、o e t a ：i 矿心f - n 0 2 型坠n n 胁v 心 啪一 r 2 0 嬲。n n 0 2 n i l d ab a r i c o r d i 等人1 1 6 1 报道了亚胺和硝基化合物的多组分多米诺反应，产率由 中等到高( 图1 1 8 ) 。 r c h o + r 1 n h 2 m g s 0 4 图1 1 8 c h f i s t i a z 把m b c x l e 1 7 1 用奎宁的硫脲衍生物催化亚胺和硝基化合物的m a m x i c h 反应得到p 硝基胺化物，对映选择性达到值9 0 - 9 8 ( 图l 一1 9 ) 。 筹 0 一 n kr h 路易斯酸催化的m = m i d l 反应和i a d 反应研究 第一章文献综述 3 n 沁c h 3 n 0 2 ( 1 0e q u i v ) 人一 c h 2 c 1 2 r h o c h 31 0t 0 0 1 1 n-沁一ch3ch2n02(io e q u i v ) c h 2 c 1 2 r - 弋- h h 3 h n 人洒 r n 0 2 9 c h 3 l h n 0 r n 0 2 1 0t 0 0 1 1 c h 3 c 0 2 c h 2 c 0 2 c h 3 ( 1 0e q u i v ) 4 亚胺和其它化合物的m a n n i c h 加成 c h 2 c 1 2 图1 1 9 9 c h 3 h n 人沁 r 人r ，c 0 2 洲3 c 0 2 c h 3 g r e g o r yi lf r i e s t a d 等人【1 3 j 利用硅基烷基化合物和亚胺发生以自由基历程发生 的类m a n m c h 反应( 图1 - 2 0 ) 。 r n ，n p h 2 h e t 3 n 。c h 2 c 1 2 ，0 0 c r n , , n p h 2 y i e l d ： r = h 8 3 = m e 9 3 = ，一b u 8 6 = ，p r 9 0 = p h 8 3 路易斯酸催化的m a m d c h 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 r r n ，n p h 21 ) p h s h j 、i b n c y c l o h e x a n e r e f l u x r h h ，n p h 2 y r i e ：l d h ：6 8 r 咖赣谶o h 三菇l 滁 图1 - 2 0 n h x r s p h o h m a r kl a u t e n s 等人【1 9 】用b f 3 o e t 2 催化了亚胺和乙烯基环氧丙烷的加成反应， 效果以芳香醛衍生的亚胺为最好( 图1 - 2 1 ) 。 e q u i v ) t h f 。0 0 ( 3 l e w i sa c i d ( l a ) h ：d 洲eh n 、l a c h o 吖洲。坠1 确h ( e l e c t r o p h i l e ) ( n u c l e o p h i l e ) 图1 - 2 l 二醛、胺和具有活泼氢的化合物的m a n n i c h 加成 1 、醛、胺和羰基化合物的m a n n i c h 加成 浙江大学王彦广课题组阴用z n ( o t 耽催化m a n n i c h 反应，产率较高( 图1 - 2 2 ) 。 1 2 路易斯酸催化的m a n n i c h 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 h ：9 洲2 9 洲29 + 。 洲+ 邺y c + z n ( o t f ) 2 ( 1m o i ) d c m 。r t ，4h z n ( o t f ) 2 ( 1m o i ) d c m r t 4h d c c ，d m a p d c m ，r t y i e l d ：4 5 - 9 6 c h 3 c o n a ，c h 3 0 h r l 图1 2 2 s o p h i er o u g n o n - g l a s s o n 等人f 2 l 】通过m a n n i c h 反应合成a l k a l o i d ( + ) - c a l v i n e ( 图 l - 2 3 ) 。 1 3 路易斯酸催化的m a m d c h 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 r c h o +父是嘞瓜 r c h o 。入 + h 2 n 火r , f 跫 r 、c 0 2 m e a l k a l o i d ( ) - c a t v i n e r 图l - 2 3 a l a ，e d d i ea l s a r a b i 等人圈利用m a r m i c h 反应来合成异吲哚( 衍生物具有重要的 药理活性) ( 图l - 2 4 ) 。 rr r 姒毗+ r 恢：h姒毗+ 驭= = “ p - t $ o h t u l u e n 6 7 5 图1 2 4 1 4 丁 h n vh 吏u 路易斯酸催化的m a = e 盹h 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 y u j i r oh a y a s h i 等人嘲用l p m l i 鹏催化两种醛的不对称m 觚n i c h 反应，作为合 成洳支链的肛氨基二级醇的前体( 图1 - 2 5 ) 。 1 ) 1 0m 0 1 + o h c 八上罢竺 2 ) ( r z ) 2 c u l i s 0 3 - p y e t 3 n 。d m s o 图1 - 2 5 y i e l d ：7 7 - 9 4 i s m a i l b r a h e m 和a _ r m a n d oc o l o v a 幽报道了首例直接用氨基酸催化的苄基 保护的羟基乙醛和芳胺合成洳取代的一p 氨基醛( 图1 - 2 6 ) 。 o b n o j h + n l i r 入h + l - p r o l i n e ( 3 0r r b i ) d m f r t 2 2 2 6h 图1 2 6 1 5 n ho h y i e l d ：8 0 ；d r 4 1 1 ；e e ：9 5 r n ho h o x y i e l d ：6 0 - 9 5 e e ：8 2 9 9 啪 h 监一 鲨眦 。产咖 路易斯酸催化的m a a a i c b 反应和l a d 反应研究 第一章文献综述 接着又报道圆了以水作为添加剂催化的m a n n i c h 反应( 图1 - 2 7 ) 。 炱0 + 书 o + h 儿r oh n 0 m 8 0 ，r t ，2 4h 0 b ny i e l d ：7 0 e e ：9 8 图l - 2 7 oh n r d 洲e y i e l d ：5 5 e e ：9 8 | 2 0 0 6 年又报道阴了未修饰的酮和甲醛溶液及芳胺的反应( 图1 - 2 8 ) 。 o + o + h 八h l - p r o l i n e ( 1 0m 1 ) r t d m s o 图1 2 8 y i e l d ：4 5 - 9 2 e e ：7 0 - 9 9 a i k as a s a o k a 等人【2 7 1 用修饰的l 广脯氨酸催化m a z l n i c h 反应，产率中等，对映 选择性以芳醛的效果为好( 图1 - 2 9 ) 。 1 6 路易斯酸催化的m a r a d c h 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 o n h 2 图1 - 2 9 r l oh n p m p 少0 r 2 r 1 y i e l d ：5 4 - 7 2 e e ：5 4 踟 p r o d e e pp h u k a n 等人【2 明报道了用碘催化的m a n n i c h 反应( 图1 - 3 0 ) 。 c h o + o c b z n h 2 1 2 ( 1 0 m 0 1 ) 图1 3 0 y i e l d ：4 2 - 8 6 t h i c r r yo l l e 、，i 盯等人网用b i ( o t f ) 3 - 3 h 2 0 在水相中催化m 锄n i c h 反应( 图1 - 3 1 ) 。 o r 八h + a r n h 2 + o a r 、n ho h 2 0 ，2 5 0 c r 图1 3 l y i e l d ：3 5 - 9 5 c t c h a n g 等人【3 川用n a b a r 4 ( 山产3 ，5 - b i ( t r i f l u o r o ) e t h y l p h e n y l ) 催化水相中的 m a n n i c h 反应( 图1 - 3 2 ) 。 一1 7 + 2 r o = h + 路易斯酸催化的m a n n i e h 反应和i a d 反应研究 第一章文献综述 r ，9 c h o 书 o n a b a r 4 f h 2 0 图1 3 2 解 y i e l d ：2 1 - 1 0 0 r 1 h l dw | u 等人1 3 1 1 用s s a ( s i l i c as u l f u r i ca c i d ) 催化m 锄i c h 反应取得了良好的收率 和立体选择性( 图1 - 3 3 ) 。 9 c 鼍9 洲2 + e o s 0 3 h ( 0 0 4m o i ) e t o h 。r t 图1 3 3 y i e l d ：7 5 - 9 6 a n t s y n = 7 5 ：2 5 - 9 9 ：1 2 醛、胺和烯醇式硅醚的m a n n i c h 加成 s h u i l i n gc b 舳【3 报道了用i n c l 3 在离子液中催化m a n n i c h 反应，产率中等，非 对映选择性较好( 图1 - 3 4 ) 。 o m e 。2 c 夫n h 2 + r 八h + 1 3 4 a l e s s a n d r od o n d o n i 等人p 3 报道tmi n c l 3 催化合成c 半乳糖基和c 核糖基的 p 氨基酸，得到单一立体选择性的产物( 图1 - 3 5 ) 。 。 路易斯酸催化的m 锄i c h 反应和i a d 反应研究第一章文献综述 b n 。瓯嵌警o b n n b n 旷 b n 0 3 ，心一n h 2 。t m s 号 ) = o o t m s 等 图1 3 5 e n o o 蝇b q o b n 畏。r r = r i = m e8 0 r = h ，r i = e t6 0 n h p m b r = r i = m e8 2 r = h 。r 1 = e t6 0 r 1 m i ns h i 等人凹用s c ( o s 0 2 c 8 f l 也为催化剂在全氟取代的十氢萘中催化芳醛、芳 胺和烯醇硅醚的m a n n i c h 反应( 图1 3 6 ) 。 h 三9 + 磁8 ： 9 洲：h 2 + s c ( o s 0 2 c e f l 7 ) 3 ( 2 0m o e ) 一 k 葫嚣罴 图1 3 6 3 醛、胺和取代硼烷的m a n n i c h 加成 n e v i l l ej m c l e a n 等人【3 5 】用微波促进硼酸参与的m a n n i c h 反应( 图1 - 3 7 ) 。 r 甲弧 f 甲弧 盯一 倾 卧 路易斯酸催化的m a e a i c b 反应和l a d 反应研究第一章文献综述 o o 9 h h + a r - b - - o h + 旷i ：i 、r 2 9 h h a r ，b o h + r 1 i ：i 、r 2 图1 3 7 o r 2 i n r 1 y i e l d ：2 7 - 8 3 a r j e a n - p h i l i p et r e m b l a y - m o r i a 等人阴用b f 3 - o e t 2 催化烷基三氟硼酸钾参与的 m a n n i c h 反应( 图1 - 3 8 ) 。 孙n h + ( c h 2 0 ) no ”一” r 2 o h ，内、r 1 + r 3 几h 1 ) a n h y d r o u st o l u e n e 9 0 0 c 。1 0m i n ，t h e nr i t p h 2 ) r b f 3 k b f 3 - o e t 2 ( 2 5m 0 1 ) r lf o r5m i n ，t h e n9 0 0 c 1 ) a n h y d r o u st o l u e n e r t f i d r l 0m i n 2 ) r d b f 3 kb f 3 - o e t 2 ( 2 5m 0 1 ) r 上f o r1m i n 。t h e n9 0 0 c 图1 3 8 、，r y i e l d ：2 1 - 9 5 k a u s i kk n a n d a 等人 3 7 1 用h f p ( 六氟异丙醇) 作添加剂催化硼酸参与的 2 0 - 时 m 4 r ， 丫酗 r u 一 2 r 路易斯酸催化的m a m d c b 反应和队d 反应研究第一章文献综述 o o o o h l + a r b - o h + h + 9 h 。1 粼2 p 之r t m s c h n 2 o i h c hc ih g h 2 g 1 2 占+ 一r 2 型半 图1 3 9 t m s c h n 2 on 1 5 ；一 or 2 、r 1 4 醛、胺和炔的m a m z i c h 加成 l o t h a rw b i e b e r 等人【3 8 谰c u i 催化末端炔烃的m a n n i c h 反应，产率由中等到 高( 图1 - 4 0 ) 。 r 1 一c 未c h+c h 2 0 r i 2 cul(02rn01)+ r 1 一 y 3 r 1 一c 未c h + c h 2 。h - n 。- r 3 d m s o 。h 2 0 r 1 一c y j = e c l d j ：6 。- 9 n 8 r 3 g e o r g ew k a b a l k a 等人网用炔基三氟化硼钾和胺、水杨醛在离子液体 b m i m b f 4 ( b u t y l m e t h y l i m i d a z o l i u mt e t r a f l u o r o b o m t c ) 中发生m a n n i c h 反应，产率由 中等到高( 图l _ 4 1 ) 。 r 1 _ c = c - b f 3 k + r 2 眦& 鼎u i v ) + h - n - r 2 1 赢志蒜一 2 1 r 之n ，r 2 路易斯酸催化的m a m d c b 反应和执d 反应研究第一章文献综述 哎每诺 r 1 一c - c b f 3 k 图1 4 l r 之n r 2 r 1 r 1 g e o r g ew k a b a l k a 等人【柏l 用微波辅助c l l i 或碱性氧化铝无溶剂下催化末端炔 烃的m 锄n i c h 反应，此外，当用含有末端炔基的醛酮反应时，羰基并未受到影响( 图 l 一4 2 ) 。 n 僦毗+ 业半卧；盖墨3 2r 1 一c 墨c h + ( c h 2 0 ) n + h 厂、h c u l ( 3 0equiv)a1203(100g ) 、mw r l c l c - h 2 c n o n - c h 2 - c 啦r 1 r = c h 3 ( c h 2 ) 5 5 6 r = p - c h 3 c s h 44 9 图l 也 p i n h u al i a 等人【4 1 1 以硅胶负载的c h d a - c u 作催化剂催化末端炔烃的m a n n i c h 反应( 图1 - 4 3 ) 。 路易斯酸催化的m a m i 吐反应和i a d 反应研究第一章文献综述 r 1 - c 暑c h + r 2 几h + r 3 n i oh 、r _- s i l i c a - c h d a c uc a t s h i c a - c h d 肫uc a t 图1 4 3 r 2 一- c 吒弋- r 3 r 4 y i e l d ：8 2 - 9 5 5 醛、胺和吲哚的m a n n i c h 加成 c h a r l o t t al i n d q u i s t 等人蚓用吲哚发生两次m a n n i c h 反应，生成1 ，3 二取代吲哚 化合物( 图l 嘲) 。 r 1 r 2 n h ( 1 2e q u i v ) h c h o ( 1 2e q u i v ) r t ，1 8 h r 3 r 4 n h ( 1 5e q u i v ) h c h 0 ( 1 5e q u i v ) r l 。1 8h n ，r 1 r 2 r ir 2 n h = p y r r o l i d i n e 7 7 = 4 一m e t h y l p e r i d i n e 9 3 = d i e t h y l a m i n e ，7 8 = 4 - m e t h y l p i p e r a z i n e 。4 5 = m o r p h o i n e ，5 7 = b n z y i m e t h y l a m i n e 6 5 o l 、n ，r 3 熹4 n ，r 1 r 2 图l 粕 b i s w a j i ts a h a 等人f 4 3 1 用t f a 在水中以温和条件下催化吲哚成环的类m a n n i c h 反应( 图1 - 4 5 ) 。 - 2 3 - 9 8 。 1 3 2 含结晶水的三氯化镱的制备 称取一定量的稀土氧化物，用1 ：1 的优级纯盐酸溶解，趁热用g 一3 玻璃砂芯 漏斗过滤，将滤液加热蒸发至干，得固体颗粒，抽真空除去水分，得到含结晶水的 三氯化稀土，分析稀土及氯含量，算出所含结晶水的平均数。 1 3 3 y b ( o t f ) 3 的制备【2 1 根据文献嘲，称取一定量的y b 2 0 3 ，用1 ：l 的三氟甲磺酸的水溶液溶解，加热、 煮沸3 0 分钟至1 小时，趁热过滤除去不溶性氧化物，将滤液中的水减压抽除，得 到y b ( o t f ) 3 的水合物；在1 8 0 - - 2 0 0 1 2 的条件下真空加热4 8 小时，得到无水 y b ( o t f ) 3 ，分析稀土含量。 1 3 4 亚磷酸二乙酯的制备1 3 j 将三氯化磷( 2 0 6g ，0 1 5m 0 1 ) 的四氯化碳( 1 5m l ) 溶液搅拌下慢慢加入乙 醇( 2 0 7g ，0 4 5t 0 0 1 ) 的四氯化碳( 2 2m l ) 溶液。反应开始进行，并伴有热量放出。 反应物在9 0 回流3 0 分钟后，通入空气以除去氯化氢。减压除去低沸物后，继续 减压蒸馏得无色液体，即为亚磷酸- - 7 _ , 酯( b p7 3 7 4 1 2 1 4m m h g ) ，收率7 4 。将 亚磷酸二乙酯用氢化钙干燥两天左右，静置，清液用钢管转移至试剂瓶内。在液氮 冷却下，经反复抽真空一充氩处理后封管备用。 路易斯酸催化的m m m i c h 反应和i a d 反应研究第二章实验部分 1 3 5 2 乙基- 2 己烯醛的制备【4 】 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的2 5 0m l 的三颈烧瓶中 加入1 2 5m l2 氢氧化钠溶液，在充分搅拌下，从滴液漏斗中不断滴入1 0g 正丁 醛，滴加过程中使反应瓶内温度保持在7 8 8 2 c ( 水浴加热) ，半个小时左右滴加完 毕。正丁醛滴加完毕后在7 8 8 2 下继续搅拌l 小时，使反应完全。将反应液倒入 分液漏斗中分去碱液，再用水萃取至有机层呈中性，用无水硫酸钠干燥后，先常压 蒸馏蒸去低沸物( 正丁醛) ，后减压蒸馏。收集5 8 - 6 0 c 1 0m m h g 馏分，得无色带 腥味液体每7g ，即为产物，收率- 7 0 。 1 3 62 甲基- 2 戊烯醛的制备 在充分搅拌下，从恒压滴液漏斗中向4 0m l1m o f l 的氢氧化钠溶液内慢慢滴 入5 8g ( 1m 0 1 ) 正丙醛，半个小时左右滴加完毕。正丙醛滴加完毕后在室温下继 续搅拌1 小时，使反应完全。将反应液倒入分液漏斗中分去碱液，再用水萃取至有 机层呈中性，用无水硫酸钠干燥后，先常压蒸馏蒸去低沸物( 正丙醛) ，后减压蒸 馏。收集3 6 - 3 8 c 1 0m m h g 馏分，得无色带腥味液体，即为产物，收率 7 7 。 1 3 7 丁烯醛的制备【5 1 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的2 5 0m l 的三颈烧瓶中 加入1 5 0m l4 0 乙醛水溶液，在充分搅拌下，从滴液漏斗中不断滴入1 0 碳酸钠 溶液2 0m l 。滴加过程中使反应瓶内温度保持室温，半个小时左右滴加完毕。滴完 后在室温下继续搅拌3 6h ，使反应完全。将反应液用醋酸中和至中性，倒入分液漏 斗中分去水溶液，干燥，常压蒸馏收集9 6 1 0 1 馏分，得无色带刺激性液体，即为 产物，收率 4 5 。 1 3 8n 苯基马来酰亚胺的制备【6 】 1n 苯基马来酰胺酸的制备 路易斯酸催化的m m m i c h 反应和i a d 反应研究第二章实验部分 在2 5 0m l 三颈瓶中加入9 8g 马来酸酐、1 2 5m l 无水乙醚，搅拌。待马来酸 酐消失后，用恒压漏斗缓慢滴加4 2m l ( o 1 6m 0 1 ) 苯胺和1 0m l 无水乙醚组成的混 合溶液，滴加完毕后，室温下继续搅拌l 小时，用冰水浴冷却至1 5 2 0 ，抽滤得 到一种很好的淡黄色固体粉末，用红外灯烘干，熔点2 0 - 2 0 2 1 2 ，产率9 7 。9 8 。可 以直接用于下一步反应。 2n - 苯基马来酰亚胺的制备 在2 5 0m l 圆底瓶中加入3 5 5m l 乙酸酐和3 2 5g 乙酸钠，再加入上一步反应 得到的马来酰胺酸1 5 8g ，在蒸气浴下搅拌半小时。反应混合物用冷水冷却至室温， 倒入6 5m l 冰水，粗产品进行抽滤过滤，用7 5m l 冰水分三次进行洗涤，再用2 5m l 石油醚( 3 0 - 6 0 ) 洗涤一次，抽干得到粗产品，熔点8 8 8 9 ，产率7 5 8 0 ，再 用环己烷重结晶得到淡黄色针状晶体。 1 3 9n - 对甲基苯基马来酰亚胺的制备 方法同1 3 8n - 苯基马来酰亚胺的制备。产物为淡黄色晶体，熔点1 5 5 1 5 6 ， 产率7 8 8 0 。 1 3 1 0n - e p 基马来酰亚胺的制备阴 ln - 甲基马来酰胺酸的制备 在5 0 0m l 三颈瓶中加入1 0g ( 0 1t 0 0 1 ) 马来酸酐、2 0 0m l 无水乙醚，搅拌。冰 水浴冷却至0 ，待马来酸酐消失后，用恒压漏斗缓慢滴加o 1m o l 甲胺和1 0 0m l 无水乙醚组成的混合溶液，随着胺的加入会有白色的预期产物n - 甲基马来酰胺酸 生成。滴加完毕，o 下继续搅拌l 小时，抽滤得到一种很好的白色固体粉末，可 以直接用于下一步反应，产率- 7 5 。 2n - 甲基马来酰亚胺的制备 在2 5 0m l 圆底瓶中加入5 0m l 乙酸酐和5g 乙酸钠，再加入上一步反应得到 的n - 甲基马来酰胺酸1 3g ，在蒸气浴下搅拌l 小时。反应混合物中倒入3 0m l 冰 路易斯酸催化的m a n n i c h 反应和l a d 反应研究第二章实验部分 水再搅拌2 小时，混合溶液用乙醚萃取，萃取后乙醚层用无水硫酸钠干燥，蒸去乙 醚，残余物减压升华得到白色固体( 9 7 - 9 9 1 2 ，8m m h g ) ，产率- - - 5 5 。 1 3 1 1 4 _ 甲基3 戊烯2 酮的制备i s 在5 0 0m l 的s o x h l e t 提取器中加入氢氧化钡6 0g ( 0 3 5m 0 1 ) ，同时在与s o x h l e t 提取器配套的平底烧瓶中加入2 0 0m l ( 2 7 2m 0 1 ) 丙酮和几粒沸石。将烧瓶浸于恒 温水浴中加热回流，直至不能回流为止。再加入少量的碘，加热分馏，收集8 0 - 1 3 1 馏分。馏分静置分层，将有机层用无水硫酸镁干燥过夜。过滤除去硫酸镁，滤液分 馏，收集1 2 4 - 1 3 l 馏分，收率, - 6 5 。 1 3 1 23 庚烯2 酮的制备嗍 在2 5 0m l 三颈瓶中加入2 5m l ( 0 3 4m 0 1 ) 丙酮、4 氢氧化钠溶液6 0m l 和1g 氯化锌，搅拌3 0 分钟；冰水浴下，用恒压漏斗缓慢滴加6m l ( o 0 6 8t 0 0 1 ) 正丁醛 与8m l 乙醚的混合液，控制三颈瓶中混合液温度在0 - 5 c 之间；滴加完毕后，逐渐 升温至3 0 ，搅拌5 小时；然后用稀盐酸调节p h 值至中性，抽滤除去白色沉淀物， 将滤液油水分层，水层用乙醚萃取( 3 5 0m l ) ，合并油层。减压除去低沸物后，加 入少量碘，加热至9 0 ，反应l 小时；然后减压蒸馏，将收集的馏分油水分层； 油层以无水硫酸钠干燥后，再经减压分馏，收集5 8 1 2 1 6m m h g 馏分，得无色液体， 即为产物，收率5 0 。 1 3 1 35 甲基3 己烯2 酮的制备阎 在2 5 0m l 三颈瓶中加入2 5m l ( o