（有机化学专业论文）金催化的4羰基16双炔串联环合反应研究.pdf

e 弋q 。| 五冒 嘲 ，； 鱼 l 伊 呻 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： 墟崮 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东 北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学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，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：继指导教师签名：叁碰 日 期：旌! 生：垒：、7 日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 膏 气t 砷 t j 捅要 由于具有高选择性和高原子经济性等特点，过渡金属催化的有机反应一直是 现代有机合成化学最重要的研究热点领域之一。近几年人们发现：金催化的有机 反应不但具有一般过渡金属催化反应的特点，而且反应条件非常温和，常不需无 水无氧条件，产率高以及催化剂的用量少等优点。因此，金参与的有机合成反应 已经成为金属有机化学一个新的研究热点领域。 在金催化的研究领域中，利用炔酮或炔醛的羰基氧原子向金活化的三键进攻 合成各种环状化合物的应用已经被广泛报道。最近，我们研究小组用a u c l 3 作催 化剂，利用易得的4 乙酰基1 ，6 双炔化合物与水和醇进行连续的分子内成环、炔 基水解、环合异构化以及分子间和分子内的醇解等反应，立体专一性的合成了一 系列双并四氢呋喃类化合物。本论文正是在上述实验结果以及深入分析上述金催 化反应机理的基础上，以合成复杂的并环及桥环缩酮化合物为目的，通过在4 乙酰基1 ，6 双炔化合物适当的位置上引入羟基作为分子内醇解反应的亲核体，在 a u c l 3 催化下，利用串联成环反应合成一系列新型桥三环缩酮类化合物。具体研 究如下： 1 系统研究了4 乙酰基1 ，6 双炔类化合物和芳香醛在碱性条件下的缩合反 应。 2 在a u c l 3 催化下，成功实现了分子内含有羟基的4 乙酰基一1 ，6 双炔化合 物与水和醇的多米诺成环反应，合成了一系列新型桥三环缩酮类化合物。 本文合成了许多的新化合物，并对其进行了i r 、1 h - n m r 、1 3 c - n m r 等数 据表征。 关键词：金催化；炔酮；环合；多米诺反应；桥三环缩醛 a b s t ra c t t 】触s i t i o n m e t a l c a t a l y z e do r g a n i c r e a c t i o nh a sb e c o m eo n eo ft h e m o s t i m p o r t a n ta r e a si nm o d e mo r g a n i cc h e m i s t r yd u et oh i g h l y a t o me c o n o m i c a la n d c h e m o s e l e c t i v ep r o p e r t i e s i nr e c e n ty e a r s ，i tw a sf o u n dt h a tg o l d - c a t a l y z e do r g a m c r e a c t i o n sn o to n l yh a v et h eg e n e r a lf e a t u r e so ft r a n s i t i o nm e n t a l - c a t a l y z e do r g a m c r e a c t i o i l s b u ta l s oh a v eo t h e ra d v a n t a g e s ，s u c ha sm i l dc o n d i t i o n , h i 。g hy i e l d sa n dl e s s u s eo ft h ec a t a l y s t t h e r e f o r e ，t h eg o l d - c a t a l y z e do r g a n i cr e a c t i o n sh a v eb e c o m ea f l e wa r e ai no r g a n o m e t a l l i cc h e m i s t r y i ng o l d c a t a l y z e do r g a n i cr e a c t i o n s ，t h ec y c l i z a t i o n r e a c t i o n so fa l k y n y l k e t o n e s a l d e h y d e sh a v ee m e r g e da sap o w e r f u ls t r a t e g yf o r t h ec o n s t r u c t i o no fv a r i o u s c y c l i cr i n gs y s t e m st h r o u g ha t t a c ko ft h ec a r b o n y l o x y g e na t o mo fa l k y n y lk e t o n e s a n da l d e h y d et ot h ea u c o o r d i n a t e dc a r b o n - c a r b o nt r i p l eb o n d r e c e n t l y , w er e p o r t e d ah i g h l ye f f i c i e n t , a t o m e c o n o m i c a l ，h i g h l yr e g i o a n dd i a s t e r e o s e l e c t i v ea p p r o a c h t o p o l y f u n c t i o n a l i z e df u s e db i c y c l i ck e t a l sv i aa u c l a c a t a l y z e dm u l t i c o m p o n e n t d o m i n o r e a c t i o n so f4 a c y l 1 ，6 d i y n e sa n dw i t hh 2 0 a n da l k a n o l s ，i e ，t h ec y c l o i s o m e r i z a t i o n , i i l n 锄o l e c u l a xo x o a s s i s t e da l k y n eh y d r a t i o n ,c y c l o i s o m e r i z a t i o n , a l k a n o l y s i s ， i s o m e r i z a n o 玑a n da l k a n o l y s i s ( i n t e r m o l e c u l a ro ri n t r a m o l e c u l a r ) s e q u e n c e o n 也e b a s i so ft h ea b o v ee x p e r i m e n t a lr e s u l t st o g e t h e rw i t hc o n s i d e r i n g o ft h ea b o v e r e a c t i o nm e c h a n i s m ，w es p e c u l a t et h a tas e r i e so fb r i d g e dt r i c y c l i ck e t a l sc o u l db e s y n t h e s i z e dt h r o u g hv i aas i m i l a ra u c l 3 一c a t a l y z e dm u l t i c o m p o n e n t d o m i n or e a c t i o n s o f4 - a c y l 1 ，6 d i y n e s w i t ht h e h y d r o x y lo x y g e ng r o u p a t p r o p e rp o s i t i o n a s i n t r a m o l e c u l a rn u c l e o p h i l ea n dw i t hh 2 0a n da l k a n o l s t h ef o l l o w i n gs t a t e m e n t sa r e t h eb r i e fo fm yw o r k f i r s t , t h ea l d o lr e a c t i o n so f4 - a c y l 1 ，6 - d i y n e s w i t ha r o m a t i ca l d e h y d e sw e r e i n v e s t i g a t e du n d e rb a s ec o n d i t i o n s s e c o n d as e t i e so fb r i d g e dt r i c y c l i ck e t a l sw e r eo b t a i n e dv i aa u c l 3 。c a t a l y z e d m u l t i c o m p o n e n td o m i n o r e a c t i o n so f4 - a c y l 一1 ，6 一d i y n e sa n dw i t hh ：oa n da l k a n o l s i nt h j st h e s i s m a n yn e wc o m p o u n d sw e r es y n t h e s i z e da n dc h a r a c t e r i z e db yr m 雒sa n dn m r ( 1 h ，1 3 c ) s p e c t r u m k e yw o r d s ：g o l d c a t a l y z e d , a l k y n y lk e t o n e s ，c y c l i z a t i o n , d o m i n o r e a c t i o n s ， b r i d g e dt r i c y c l i ck e t a l s i i j ， l i 一 i i i 1 goo 1 1 1 炔烃做为底物的反应1 1 1 1 炔烃的加成和水解反应1 1 1 2 炔烃的氨化反应2 1 1 3 炔烃的烷氧化及水解反应2 1 1 4 炔烃的羧基化反应5 1 1 5 炔烃与羰基和亚胺的反应5 1 1 6 炔烃和碳碳双键的反应7 1 2 连烯作为底物的反应7 1 2 1 连烯的烷氧化反应7 1 2 2 连烯的氨化反应8 1 2 3 连烯的烷硫化反应9 1 3 烯烃作为底物的反应9 1 3 1 烯烃的烷氧化反应9 1 3 2 烯烃的氨化反应o o boo ooq 二- 1 0 1 3 3 烯烃的加成反应o 0 000 1 0 2 亲核基团的选择1 1 2 1 羰基作为亲核基团1 1 2 2 亚胺作为亲核基团1 4 3 扩环反应1 4 第二章选题依据o i oooo boq 1 6 第三章实验部分0 0 0 q 1 7 1 仪器? 1 7 2 试剂4 po 1 7 3 实验过程1 8 3 11 , 6 一双炔类化合物的合成1 8 3 21 ，6 一双炔类化合物和芳香醛的缩合反应1 8 3 3 金催化的桥三环缩醛类化合物的合成1 9 3 4 结果与讨论：“q o ld 2 0 i i i 3 5 结。论2 l 参考文献2 2 致谢2 5 盒 i ；| 寸录2 6 l v ， t 东北师范大学硕士学位论 第一章引言 近年来在有机合成中过渡金属对炔类化合物的催化正变的越来越重要，这 已经引起了许多化学家的注意，尤其是过渡金属金在催化合成中的应用，经过 近几十年的发展，已经在有机合成化学中占有了重要一席，特别是2 1 世纪以来 发展的更快，每年都有大量的文章出现，并先后有数篇综述对这些工作进行了 总结。 1 对碳碳一键的亲核反应 在金催化的有机合成中，亲核反应是最普遍的反应，由于金的化合物很容易 和碳碳兀一键相结合，这就使得亲核试剂更容易进攻含有碳碳矿键的化合物中的不 饱和键，例如：醛酮类化合物中羰基就可以作为一种亲核基团。在金催化中，最 常见的一种反应是亲核基团对碳碳兀一键的亲核加成，首先，金催化剂和不饱和键 中的7 【一键相互络合，然后亲核试剂再进攻络和后的炔键( s c h e m e1 ) 。 r r 盟r 里r 竺n r 蔷 1 2 1 1炔烃作为底物的反应 金催化剂对炔烃的催化反应是最有效的，也是研究最成功和最多的反应。 1 1 1 炔烃的加成和水解反应 1 9 7 6 年，n l o m a s 【l 】研究小组第一次报道了炔烃的加成和水解反应，在金催 化下炔基和质子酸发生加成反应主要得到酮类化合物和少量的烯醚和氯乙烯类 化合物( s c h e m e2 ) 。 ， r 1 三三一r 2 3 7 m 0 1 h 【a u c l 4 】 m e o h 、h 2 0 ，6 5 c r 1 弋酽+ 4 s c h e m e 2 , o m e c i + 刚弋r 2 + 刚r ： 87 r o 5 r 东北师范大学硕士学位论 1 1 2 炔烃的氨化反应 u t i m o t o 2 1 的研究小组报道，在氯金酸钠催化下，炔胺类化合物很容易进行分 子内氨化反应，得到相应的六元环化合物9 ( s c h e m e3 ) 。 r 8 5 m 0 1 ，n a a u c l 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - m e c n ，7 9 r 卜一 9 s c h e m e 3 在相似的反应条件下，u t i m o t o 3 实现了不同的炔胺类化合物的五元环化反 应( s c h e m e4 ) 。 r 1 0 5 m 0 1 , n a a u c l , d m e c n ，7 9 r 1 r 2 t a n a k a 4 l 拘研究小组第一次报道了分子间的氨化反应，在无溶剂和金催化的 条件下，胺类化合物和炔类化合物可以很容易的生成亚胺类的物质( s c h e m e5 ) 。 r ，一划硝黑蠢儿n r 3 r 2 + 一丁n o l y e nf r e e7 r 醉 s ，uu 。 d 3 d y k e r 5 1 的研究小组发现，用乙腈做溶剂，三氯化金作为催化剂，化合物1 6 进行分子内胺化反应，得到相应的六元环和五元环化合物1 7 和1 8 ( s c h e m e6 ) 。 r l 警r 菇哲2n 猎r 2 1 1 3 炔烃的烷氧化及水解反应 u t i m o t o 6 1 的研究小组发现用金的配合物作为催化剂，醇和水均可以作为亲 2 东北师范大学硕士学位论 核试剂同炔类物质反应，而在以前这种反应只有在二价汞盐或者二价铂盐等催 化剂的条件下反应，a r c a d i 7 1 的研究小组发现，金催化下炔与水和醇的反应可以 生成酮类和缩醛类化合物( s c h e m e7 ) 。 1 9 二2 捆m o 慨1 , n a 毗a u c 1 4 ；r v o i i r 2 w a t e r ，m e r h a n d 1 ：10 等mero，omemethanoi 1 10 r 2 。_ 。- _ _ - _ _ _ _ _ _ - i 。 ， ：1 7 r 1 人r 2 m e oo m e 2 3 s c h e m e7 d u d l e y 8 】的研究小组报道，在三氯化金催化下，含有醇羟基的炔醚类化合物 2 4 可以发生分子内亲核加成反应生成烯酯类化合物2 5 ( s c h e m e8 ) 。 r 瘩oe 【兰竺! ! 兰：垒型! h o d c m ，r t , 5 r a i n v 日 r 1o 2 5 1 9 9 8 年，t e l e s 9 】的研究小组发现，在催化炔烃和醇的反应中三苯基膦甲基金 的配合物具有更高的活性，在该系列催化剂催化下，非端炔和端炔化合物可以和 甲醇发生加成反应，得到相应的缩酮2 7 、烯醚2 8 ( s c h e m e9 ) 以及环状缩醛类化合 物3 0 ( s c h e m e1 0 ) 。 + m e o h 望m e s 登oh 父l + 犬人 e 兰_ 、 + 3xj 、 +k l s c h e m e 9 刮+ m 的h 燮 o h s o l v e n t - f r e e 2 9 2 7 2 8 - - _ t o m e 几 o 、p 卜 m e o 三 3 0 s c h e m e1 0 在相似的反应条件下，对于二苯基乙炔则可以顺利反应生成烯醚类的顺 反异构体化合物( s c h e m e1 1 ) 。 东北师范大学硕士学位论 3 1 p h 3 a u m e m e s o q h - - - - - - j - - - - s o l v e n t f r e e 2 0 5 0 s c h e m e1 1 h a s l l m i 【1 川的研究小组发现，在金催化下，z 式的炔醇化合物3 3 可以很容易的 发生分子内的环化反应生成呋喃类化合物3 4 ( s c h e m e1 2 ) 。 r 0 1 1 m 0 1 a u c a t a l y s t - - - - - - - - - - - - - - - s o l v e n t ，r t r r r 3 r 2 3 33 4 s c h e m e1 2 最近，g e n & 1 1 】的研究小组报道，以双炔醇化合物3 5 为底物，在金催化作用 下，通过两次烷基化反应得到相应的桥环缩醛类化合物3 6 ( s c h e m e1 3 ) 。 r 2 m 0 1 ，a u c io ra u c l 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - m e o h ，r t s c h e m e1 3 b a r u e n g a 1 2 】的研究小组报道，在金催化的条件下，含有烯键的炔醇类化合 物3 7 中的亲核基团羟基先和炔键发生亲核加成反应生成环外烯的中间物，然后此 中间物中的两个烯键可以进一步反应生成一个含有桥键的八元环化合物3 8 ( s c h e m e1 4 ) 。 2 m 0 1 ，a u c l 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - r 2 0 h ，r t 3 7 s c h e m e1 4 d u b e 和t o s t e 1 3 】的研究小组报道，在金催化的条件下， 可以发生分子内亲核加成生成茚类化合物4 0 ( s c h e m e1 5 ) 。 4 3 8 苄炔醚类化合物3 9 也 刚眵 当 ， 东北师范大学硕士学位论 x y r 1 3 9 2 m 0 1 ，( 4 o f 3 c 6 h 4 ) 3 p a u c i 2 m 0 1 a g b f 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - d c m ，r t 卜 o m e s t h e m e1 5 1 1 4炔烃的羧基化反应 同羰基和氨基相比较，羧基是一种较弱的亲核基团，s c h m i d b a u r 1 4 】的研究小 组第一次报道，羧基对炔键的分子内亲核反应生成内酯类化合物的反应。g e n e t 1 5 】 的研究小组也发现，在金催化下，炔酯类的化合物也可以发生分子内的亲核反应 生成内酯4 2 的反应( s c h e m e1 6 ) 。 4 1 5 m 0 1 a u c l - - - - - - - - - - - - - - - - - m e c n ，r t s c h e m e1 6 4 2 1 r 2 1 1 5炔烃与羰基和亚胺的反应 h a s l l i n i 的研究小组第一次报道，在三氯化金作为催化剂的条件下，羰基 作为分子内的亲核基团的反应，例如：在金催化下，炔酮类化合物4 3 可以发生分 子内的亲核反应得到呋哺类的化合物4 4 ( s c h e m e1 7 ) 。 卧薹，r 2 o 4 3紫辟h s c h e m e1 7 k i r s c h 1 7 1 的研究小组也报道了相似的反应，在三氯化金作为催化剂的条件 下，a 一位含有羟基的炔丙酮4 5 也可以通过分子内的亲核加成生成呋喃类的化合 物4 6 ，其中经过了一次取代基团的1 ，2 一迁移( s c h e m e1 8 ) 。 r聪 。 。妒 东北师范大学硕士学位论 孝一陡t h 卜 s c h e m e1 8 z h a n g 和s c h m a l z 1 8 】的研究小组发现，通过相同的原理，在金催化下，含有三 元环的炔酮化合物4 7 ，经过分子内的亲核反应可以得到呋喃类化合物4 8 ，其中伴 随着三元环的开环反应( s c h e m e1 9 ) 。 r 1 1m 0 1 ，p h 3 p a u o t f - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - d c m m e o h r t r r r 1 4 8 o m e s c h e m e1 9 s e r e g i n 和g e v o r g y a n 1 9 1 的研究小组通过实验发现，在金催化下，含有吡啶环 的炔类化合物也可以发生分子内的氨化反应，生成吲嗪类化合物5 0 ( s c h e m e2 0 ) 。 r r 2 2 m 0 1 ，a u b r 3 - _ - - - - - - - - - - t o l u e n e 。5 0 r 1 卜l r 2 5 0 s c h e m e2 0 6 一i r 2 o 萝舶 r 3， 东北师范大学硕士学位论 1 1 6 炔烃和碳碳双键的反应 s a m e s 2 0 】的研究小组第一次报道了关于炔烃和碳碳双键的反应，随着这类 反应的不断研究，最近，f e r r e r 和e c h a v a r r e n 2 l 】的研究小组发现，含有吲哚基团的 炔类化合物5 1 ，在金催化下，吲哚环中的双键碳也可以作为一种亲核基团发生分 子内的亲核反应，并且成功的合成了一种吲哚并八元环的稠杂环化合物 5 2 ( s c h e m e2 1 ) 。 5 1 5 m 0 1 ，a u c l 3 t o l u e n e ，r t 队u r 5 z s c h e m e 2 1 在金催化下，炔酯类化合物也可以发生炔烃和碳碳双键的反应，其双键来源 于烯醇的互变，t o s t e 2 2 1 的研究小组报道，在三苯基膦一氯化金和三氟磺酸银的 催化下，首先乙酰乙酸甲酯的单炔类化合物5 3 经过烯醇互变产生一个双键，然后 发生分子内的亲核加成生成化合物5 4 ( s c h e m e2 2 ) 。 o m e o 1m 0 1 p h 3 p a u c i ! 里型丝! 垒g q 旦 d c m r t s c h e m e2 2 o 。m e 0 2 1 2连烯作为底物的反应 对于连烯来说选择性是最重要的，在反应中有化学选择性、非对应立体选 择性、区域选择性以及位置的选择性。 1 2 1 连烯的烷氧化反应 k r a u s e 和h o f f m a n n r 6 d e r 2 3 1 的研究小组报道了连烯的烷氧化反应，在金催化 东北师范大学硕士学位论 下，含有羟基的连烯化合物5 5 可以发生分子内的亲核反应生成呋喃类化合物 5 6 ( s c h e m e2 3 ) 。 争举詈量； s c h e m e2 3 在相似的条件下，含有羟基的1 ，卜二取代的连烯化合物5 7 生成的呋喃类化 合物可以发生分子间的二聚合反应1 2 4 】而生成化合物5 8 ( s c h e m e2 4 ) 。 一蛐 m e c n ，r t r l ，一 一 r 2 5 m 0 1 ，a u c i 毫 - - - - - - - - - - - - - - d c m ，r t s h ：i i l 【2 6 1 的研究小组发现，用含有三丁基酯的连烯化合物6 1 成功的合成一种五 元环的内酯6 2 ( s c h e m e2 6 ) 。 p h x 嚣p h 屯。 m o r i t a 和k r a u s e l 2 7 】的研究小组最先报道了连烯的氨化反应，在金催化下，含 有氨基的连烯化合物6 3 发生分子内的氨化反应生成吡咯类的化合物6 4 ( s c h e m e ， 8 东北9 币范大学硕士学位论 三rrl f 一弋 2 m 0 1 a u c l 3 - - - _ _ _ _ - - _ _ _ - _ - _ - 二- _ _ _ _ _ _ _ 卜 d c mo r t h f 8 0 6 3 6 4 s c h e m e2 7 r e i s s i g 2 8 1 的研究小组发现，在金催化下，含有连烯基团的异吲哚啉化合物6 5 发生分子内的氨化生成一种稠环化合物6 6 ( s c h e m e2 8 ) 。 6 5 5 m o l ，a u c i a - - - - - - - - - - - - - - - - - 二- - - - - - - d c m ，0 c ，r t ，3 0 m i n s c h e m e2 8 o 6 6 1 2 3 连烯的烷硫化反应 k m l l s e l 2 9 】的研究小组报道，以一氯化金作为催化剂，含有巯基的连烯化合物 6 7 发生分子内的亲核反应生成了噻吩类化合物6 8 ( s c h e m e2 9 ) 。 5 m 0 1 a u c i c h 2 c 1 2 ，2 0 s c h e m e2 9 卧“令一 i r 2 6 8 1 2 4 连烯和芳烃的反应 用三氯化金作为催化剂，连烯酮6 9 和呋喃类的化合物7 0 反应，生成0 【、1 3 不饱和的呋喃酮类化合物7 1 和二聚化合物7 2 ，但是产率很低( s c h e m e3 0 ) 。 ：，刚+ r ，固 1t 0 0 1 ，a u c l 3 m e c n r 1 r 1 + 70 7 17 2 s c h e m e3 0 1 3 烯烃作为底物的反应 在1 9 7 4 年，t h o m a s 3 0 】的研究小组在金催烯烃类化合物有了开创性的进步， 9 3 、弋、 r n = 甲呼 乏7 一 东北师范大学硕士学位论 发现在金催化剂的影响下亲核试剂也可以进攻双键中的兀一键。 1 3 1烯烃的烷氧化反应 在2 0 0 0 年，h a s l 皿i 川的研究小组报道，在金的催化下，含有羟基的炔酮类 化合物7 3 在生成化合物7 4 的同时伴随着一步烯烃的烷氧化反应( s c h e m e3 1 ) 。 o h 7 3 l m 0 1 a u c l 3 _ _ _ - _ - - _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - 一l l = m e c n 7 4 1 3 2 烯烃的氨化反应 k o b a y a s h i 3 2 】的研究小组报道，通过筛选了大量的路易斯酸发现，三氯化金 是a ，p 烯酮类化合物7 5 和胺类化合物7 6 氨解生成化合物7 7 的较好催化剂( s c h e m e 3 2 ) 。 r ，姒带r 5 h n 足o r 6 o r 2 7 5 7 6 等d c mr t r 1 ￥i r 3 r 4 q_ 二k o r 6 ， 一 、 s c h e m e3 2 w i d e i l l l o e f e r 【3 3 1 的研究小组发现，在金催化下，即使不活泼的烯烃也可以进 行烯烃的氨化反应，例如：在金催化下，化合物7 8 可以发生分子内的氨化反应生 成吡咯类的螺环化合物7 9 ( s c h e m e3 3 ) 。 c b z o h 7 8 5 m 0 1 ，r 3 p a u c i 量也q ! 竖，g q 工王 d i o x a n e 。6 0 s c h e m e3 3 7 9 1 3 3 烯烃的加成反应 l i 刚的研究小组报道，在金催化下，用1 ，3 一二烯烃类的化合物8 0 n 苯酚反 1 0 2 亲核基团的选择 2 1 羰基作为亲核基团 h a s h m i 3 习的研究小组报道，在金催化下，连烯酮类化合物8 3 可以发生分子 内的亲核反应生成呋喃类的化合物8 4 ( s c h e m e3 5 ) 。 m e c n ，r t 毋r 8 3 8 4 s c h e m e3 5 g e v o r g y a n t 3 6 1 的研究小组发现，端烯碳上含有溴代的连烯酮类化合物8 5 进行 分子内的亲核加成反应时，使用不同的催化剂可以得到不同的呋喃类化合物 ( s c h e m e3 6 ) 。 东北师范大学硕士学位论 厂，刚仃 a u c l 3 ( e t ap ) a u c 一妒刚仃 b r 酬仃一e r 寸h 7 8 7 b ，p 刚1 7 b r 7 9 5 5 l i u 3 7 】的研究小组报道，反式的l ，2 一二羰基炔类化合物8 8 ，用三氯化金作 催化剂，可以发生分子内的亲核环化生成呋喃类的化合物8 9 ( s c h e m e3 7 ) 。同样的 反应还有很多，例如：l a r o c k 3 8 1 的研究小组也报道过此类的反应( s c h e m e3 8 ) 。 r 8 8 o r 2 警侧旦r 1 s c h e m e3 7 1 2 8 9 o r 1 9 3 s c h e m e3 9 在相似的条件下，o h 4 1 1 的研究小组也报道了，化合物9 4 通过分子内1 拘 4 + 2 1 的环加成可以得到稠环化合物9 5 ( s c h e m e4 0 ) 。 东北师范大学硕士学位论 3 m 0 1 ，a u b t 3 _ _ _ _ - _ - - - - _ _ _ _ h - _ _ - _ 。 d c m ，r t e 1 0 2 c e t 0 2 c 9 5 s c h e m e4 0 斗茗 h +i e i o le t o 卜 2 2 亚胺作为亲核基团 d a n k w a r d t 4 2 1 的研究小组报道，在金催化下，含有炔键的苯胺类化合物9 6 首先生成活化的吲哚类中间体，然后此中间体再和另一分子烯烃反应生成稠环化 合物9 7 ( s c h e m e4 2 ) 。 r ，p h a u b r 3 e n e r t 【a u 】 s c h e m e4 2 【a u l o t b u o 侣u 3 扩环反应 这方面的反应主要是对张力较大的三元环，h a s h m i 和s i n h a 4 3 】的研究小组报 1 4 9 8 9 9 s c h e m e4 3 2 0 0 0 年，h a s h m i 4 5 1 的研究小组报道，在金催化下含有炔键的呋喃类化合物1 0 0 可以发生扩环反应生成苯并呋喃类化合物1 0 1 ( s c h e m e4 4 ) 。 岱血 1 0 01 0 1 s c h e m e4 4 ： h a s h m i 4 6 1 的研究小组报道，在一价金的催化下，2 , 5 一二甲基呋喃和炔苯生成 环扩大的苯酚类化合物1 0 4 和分子间的加成产物1 0 5 ( s c h e m e4 5 ) 。 1 0 3 2 5 m 0 1 。【( m e s 3 p a u ) 2 c r j b f 4 6 0 s c h e m e4 5 o h 1 0 4 h 东北师范大学硕士学位论 第二章选题依据 由于金催化的有机反应具有反应条件非常温和、产率高、以及催化剂的用量 少，常不需无水无氧条件等优点，因此，金参与的有机合成反应已经成为金属 有机化学一个新的研究热点领域。 本课题组多年从事炔类化合物的合成应用研究，对多种炔类化合物的加成反 应、成环反应以及偶联反应等进行了较为深入的研究。最近，我们研究小组用 a u c l 3 作催化剂，利用易得的4 一乙酰基一l ，6 一双炔化合物与水和醇进行连续的分 子内成环、炔基水解、环合异构化以及分子间和分子内的醇解等反应，立体专 一性的合成了一系列双并四氢呋喃类化合物( s c h e m e1 ) 。根据上述实验结果以 及反应机理可知：在a u c l 3 催化下，如果在4 一乙酰基一1 ，6 一双炔化合物适当的位 置上引入羟基作为分子内醇解反应的亲核体，经过和上述类似的反应过程，我 们希望可以合成一系列新型桥三环缩醛类化合物( s c h e m e2 ) 。 r 1 n h r l + r 2 0 h + h 2 0 a u c 1 3 s c h e m e1 o v n h r l 必站：2 n h r a u c l 3 +r 2 0 h+ h ，o叫 s c h e m e 2 1 6 劳 v a r i a nu n i t y - 5 0 0m h z 核磁共振仪( 内标t m s ，溶剂c d c l 3 ) ； m a g n a i r5 6 0 型红外光谱仪( k b r 压片法) ；a g i l i e m1 1 0 0l c m s d 型质谱仪； p e 2 4 0 0 自动元素分析仪。 电子天平：旋片式真空泵；三用紫外线分析仪；旋转蒸发仪；7 卜1 型磁 力加热搅拌器；高效薄层板：柱层析分离柱；熔点采用微量法测定；温度计未 经校正。 2 试剂： 无水碳酸钾 苯基乙酰乙酰胺 4 一甲基苯基乙酰乙酰胺 2 一甲氧基苯基乙酰乙酰胺 4 一乙氧基苯基乙酰乙酰胺 4 一氯苯基乙酰乙酰胺 3 一溴丙炔 对氟苯甲醛 胡椒醛 苯甲醛 邻氯苯甲醛 丙炔醇 丙烯醇 甲醇 乙醇 硅胶g ( 2 5 0 目) 叔丁醇钾 三氯化金 石油醚 ， 无水乙醚 n n 一二甲基甲酰胺 1 7 沈阳市新西试剂厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) + 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 北京化工厂( a r ) 青岛海洋化工厂( a r ) 天津化学试剂一厂( a r ) 上海特种试剂开发公司( 进口) 天津化学试剂有限公司( a r ) 天津化学试剂有限公司( a r ) 天津化学试剂有限公司( a r ) 东北师范大学硕士学位论 二氯甲烷天津化学试剂一厂( a r ) 3 实验过程 3 1 1 , 6 一双炔类化合物的合成 员炙+ 广b ， 堕骘 从n - r + 厂卧詈 表1 1 , 6 一双炔类化合物的合成 2 n r h e n t r y s u b s t r a t erp r o d u c t y i e l d i b ( ) 1l a 4 - e t o c 6 h 4 2 a 9 5 2l b c 6 h 5 2 b9 4 3l c 4 - m e c 6 h 4 2 c9 1 4l d4 - c lc 6 h 42 d9 0 5l e 2 一m e o c 6 h 4 2 e9 0 6i fh2 f7 8 【b 】i s o l a t e dy i e l d s 实验步骤：( 以2 a 的合成为例) 向1 0 0m l 圆底烧瓶中加入无水k 2 c 0 3 ( 1 1 0 0m m o l ，1 5 2g ) 、对乙氧基乙 酰乙酰苯胺( 5 0 0m m o l ，1 1 0 5g ) 和d m f ( 8 0m l ) ，常温搅拌3 0m i n 后，在冰 浴条件下搅拌1h ，然后向反应体系中滴a n - - 溴丙炔( 1 7 5 0m m o l ，1 5 5m l ) ， 约1 5m i n 滴加完毕。最后反应液在常温搅拌3 _ 4h 。t l c 监测反应完毕后，将 反应液倒入冰水中，充分搅拌后，有大量黄色固体析出抽滤，水洗，晾干后得 化合物2 a1 4 1 1 9 ，产率9 5 。 3 2 1 ，6 一双炔类化合物和芳香醛的缩合反应 2 n h r + r 1 c h o ! ：呈! q 竖 d m f 。0 0 c - 5 0 c r l 3 s c h e m e 4 4 n h r 东北师范大学硕士学位论 实验步骤：( 以4 a l 的合成为例) 向2 5m l 圆底烧瓶中先后加入2 a ( 1m m o l ，0 2 9 7g ) ，邻氯苯甲醛( 0 1 2 m m o l ，o 1m l ) 和d m f ( 5m e ) ，将反应体系在冰浴下搅拌约5 r a i n 后，待反应 充分冷却后，再慢慢滴加含0 2 2 4g 叔丁醇钾的溶液，最后反应液在冰浴下搅拌， t l c 检测底物消失后，将反应液慢慢倒入盛有水的烧杯中，加入二氯甲烷搅拌， 分液、萃取，溶液经无水硫酸镁干燥，用丙酮石油醚为展开剂进行柱层分离， 得到白色固体4 a l0 3 0 7g ，产率7 0 。 表2化合物2 和芳香醛化合物的缩合反应 e n t r y s u b s t r a t er 1t i m e ( h )p r o d u c t y i e l d 【b j ( ) l2 a 2 - c i c 6 h 4 o 54 a l7 0 22 a 4 - f c 6 卜1 4 0 64 a 27 5 32 a c 6 h 5 o 54 a 37 6 42 a 3 , 4 - 0 2 c h 2 c 6 h 3 0 54 a 47 8 52 b 2 c i c 6 h 4 0 5 4 b l 7 4 【b 】i s o l a t e dy i e l d s 3 3金催化的桥三环缩醛类化合物的合成 r 1 4 n h r a u c l l + r 2 0 h + h ，o ；- s c h e m e5 化合物5 a l 的单晶结构图 1 9 劳 东北师范大学硕士学位论 表3 桥三环缩醛类化合物的合成 e n t r y s u b s 仃a t err lr 2 t h 】y i e l d i b l 【】 d r f d 】 l4 a l 2 一c i c 6 i - l i4 - e t o c 6 h 4c h 2 c 兰c h 1 0 5 a l ( 5 2 ) 1 0 ：9 0 24 a 2 4 - f c 6 i - 1 44 e t o c 6 h 4 c h 2 c - 兰= c h 1 0 5 a 2 ( 4 5 ) 1 0 ：9 0 3 4 a 3 c 6 h 54 - e t o c 6 h