（有机化学专业论文）含氮有机杂环化合物的绿色合成.pdf

中国科学技术太学妖，i ：论文 致谢 本论文是在导师王中夏教授的悉心指导下完成的。他对学生的支持、鼓励以及严 格的要求也是我能够在三年内顺利完成论文重要原因。三年来，王老师严谨的治学态 度、渊博的学术知识、勤勉的工作作风以及对学科前沿的敏锐洞察力令我深感敬佩并 且受益匪浅。在此，我谨向王中夏老师致以最诚挚的谢意。 感谢化学院核磁共振室的柯玉萍老师胡万群老师：结构中一c 、的元素分析的李i u 荣老师，核磁共振室的王商松老师的帮助。 三年中本实验室的其他成员包括李业新、齐春艳、柴作允、杨蝶等同学也为我提 供了许多帮助与支持。他们兄弟姐妹般的情谊及奋发向上的工作热情时刻感染着我， 使我在这旱度过了愉快而充实的三年。向他们表示感谢。 感谢汤文建、王红波，谢昆，黑晓明提供的一些试剂和他( 她) 们的帮助。 感谢所囱关心和帮助过我的同学和朋友。 最后，感谢我的家人。谨以此文作为母亲节的献礼。 秦华利 2 0 0 4 年5 月8f 1 中国科学技术太学妖，i ：论文 摘要 本文讨论含氮有机杂环化含物的绿色合成。 首先，我们通过将等摩尔量的有机叠氮化合物和炔在纯水中的反应，制得相应的 l ，2 ，3 一三眸类化合物，并发现水的存在能提高反应的速率，产率和产物的选择性，而且 发现当有机叠氮化合物和末端芳香基炔反应只得到1 , 4 一区域选择的三唑；而与末端脂 肪基炔( 如：h c - - - c c o o e t ，h c v - c c h 2 0 c ( o ) m e ) 反应得到1 , 4 一和l ，5 一异构体的混合 物且以1 , 4 一区域选择的三唑为主。当反应温度从8 5 。c 提高到1 2 0 0 c 时( 浴温) ，这一 反应的选择性和速率都有了进一步的提高。当有机叠氮化合物分子中含有强拉电子基 团的时候，反应速率可以大大提高，拉电子基团的存在使反应的选择性也有很大的提 高。 其次，在硫酸的催化下，我们将等摩尔的b 一二羰基化合物和肼在研钵中研磨得到 纯度和产率很高的吡哗类衍生物。而当苯甲酰丙酮与乙酰肼和苯甲酰肼反应时产物却 是5 一羟基1 酰基二氢吡畔，即羟基没有经脱水而消去。当使用不对称酮时生成两种立 体异构体的混合物，但是一般以其中的一个异构体为主。而2 , 4 二硝基苯肼与2 ，4 一戊 二酮或乙酰乙酸乙酯反应，却不能得到预料的吡唑类化合物，产物是相应的亚胺，这 可能是2 , 4 一二硝基苯肼上的两个强吸电子的硝基基团的作用所致。 最后，通过邻苯二胺( 或4 ，4 - 连二邻苯一二胺) 和p 一二羰基酮( 或p 一羰基酸酯) 在 水中的反应得到了高产率的2 一取代萃并眯哗类化合物。邻苯二股与a 一酰基环己酮反应 有良好的选择性，胺基只与环上的羰基反应得到相应二位长链取代苯并咪唑类化合物。 将等摩尔的邻苯二胺和相应的0 【一酰基乙酸酯混合均匀后，在7 0 0 w 的微波辐射下加热5 分钟就得到相应的苯并二氮杂卓类化合物，但4 , 4 连二邻苯二胺与b 一二酮或a 酰基 乙酸酯反应得不到单一的产物。这被认为4 ，4 - 连二邻苯二胺对空气敏感，在微波加 热条件下易被空气氧化所致。 中国科学技术太学妖，i ：论文 a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，w ed e s c r i b et h eg r e e ns y n t h e s e so fs o n i cn i t r o g e n c o n t a i n i n go r g a n i c h e t e r o c y c l i cc o m p o u n d s f i r s t l y t h er e a c t i o n sw e r ec a r r i e do u ti nd i s t i l l e dw a t e r h e a t i n ga l le q u i v a l e n tm i x t u r e o f a na z i d ea n da na l k y n ei nw a t e ra f f o r d e dc o r r e s p o n d i n g1 , 2 ，3 一t r i a z o l e s t h ep r o d u c t sw e r e s e p a r a t e db y s i m p l ef i l t r a t i o n w h e nat e r m i n a la r y l a l k y n es u c ha sp h e n y l a c e t y l e n eo r p m e t h y l p h e n y l a c e t y l e n ew a se m p l o y e d ，o n l y1 , 4 一d i s u b s t i t u t e d1 , 2 ，3 - t r i a z o l e sw e r eo b t a i n e d w ea l s of o u n dt h a ti nm o s tc a s e st h ey i e l d sc a nb er a i s e db yp r o l o n g i n gr e a c t i o nt i m eo r e l e v a t i n gr e a c t i o nt e m p e r a t u r e i fa ne l e c t r o n w i t h d r a w i n gg r o u pa t t a c h e do nt h ep h e n y lr i n g o ft h ea z i d ei sp r e s e n t ，t h er e a c t i o np r o c e e d sm o r er a p i d l ya n dm o r ee f f i c i e n t l ys u c ha st h e r e a c t i o n sw i t hm n i t r o a z i d o b e n z e n e w ea l s of o u n dt h a tr e a c t i o n so fm n i t r o a z i d o b e n z e n e w i t he i t h e rh c e c c o o e to rh c - = c c h 2 0 c ( o ) m ei nw a t e rp r o c e e d e ds m o o t h l ya n da f f o r d e d o n l y1 ，4 - d i s u b s t i t u t e dt r i a z o l e si ne x c e l l e n ty i e l d s r e a c t i o no fa l i p h a t i ca l k y n e ss u c ha s h c - = c c o o e to rh c - = c c h 2 0 c ( o ) m ew i t ht h ea r y la z i d e se x c e p tm - n i t r o a z i d o b e n z e n e u s u a l l yg a v e am i x t u r eo f1 ，4 一a n d1 ，5 - d i s u b s t i t u t e d r e g i o i s o m e r s h i g h e r r e a c t i o n t e m p e r a t u r er a i s e dn o to n l yp r o d u c ty i e l d sb u ta l s ot h er a t i oo f1 ，4 - d i s u b s t i t u t e dt r i a z o l e d e r i v a t i v e st o1 ，4 - d i s u b s t i t u t e do n e s s e c o n d l y ，s o l v e n t l e s sc o n d e n s a t i o no fad i k e t o n ea n dah y d r a z i n ei nt h ep r e s e n c eo fa c a t a l y t i ca m o u n to fs u l p h u r i ca c i da tr o o mt e m p e r a t u r ea f f o r d e dp y r a z o l ed e r i v a t i v e si nh i g h y i e l d s t h ec o n d e n s a t i o no f2 , 4 一p e n t a n e d i o n ea n dh y d r a z i d e sg a v es i m i l a rr e s u l t s ，w h i l et h e r e a c t i o nb e t w e e n1 一p h e n y l b u t a 1 3 - d i o n ea n dh y d r a z i d e su n d e rt h es a m ec o n d i t i o n sa f f o r d e d 4 , 5 - d i h y d r o - 5 一h y d r o x y p y r a z o l ed e r i v a t i v e s ，w h i c h canb et r a n s f o r m e dt oam i x t u r eo f 1 - a c y l p y r a z o l eb yt h e r m o l y s i si nt h ep r e s e n c eo fac a t a l y t i ca m o u n to fs u l p h u r i ca c i d s i m i l a rr e a c t i o no fe t h y la c e t o a c e t a t ew i t h p h e n y l h y d r a z i n e o r h y d r a z i n e f o r m e d 2 一p ) r a z o l i n 一5 一o n ea n d3 - p y r a z o l i n 一5 一o n e r e s p e c t i v e l y r e a c t i o n so f2 , 4 d i n i t r o p h e n y l h y d r a z i n ew i t h2 , 4 一p e n t a n e d i o n ea n de t h y la c e t o a c e t a t ey i e l d e dh y d r a z o n e s f i n a l l y t h er e a c t i o no fd - p h e n y l e n e d i a m i n e ( o r3 , 3 - d i a m i n o b e n z i d i n e ) w i t h 1 ，3 - d i c a r b o n y lc o m p o u n d s i n b o i l i n g w a t e r g a v e 2 - s u b s t i t u t e db e n z i m i d a z o l e so r 2 - b n z i m i d a z o l 一2 一o n ei ne x c e l l e n ty i e l d sa n dh i g h r e g i o s e l e c t i v i t y h o w e v e r ，u n d e r m i c r o w a v ei r r a d i a t i o nc o n d i t i o n s t h ee q u i v a l e n tm i x t u r eo fd p h e n y l e n e d i a m i n ea n d 1 , 3 一d i c a r b o n y lc o m p o u n d sg a v e1 ，5 - b e n z o d i a z e p i n ed e r i v a t i v e si nh i g hy i e l d s ，w h i l et h e r e a c t i o n so f3 , 3 - d i a m i n o b e n z i d i n ea n d1 , 3 一d i c a r b o n y lc o m p o u n d sg a v em i x t u r eb e c a u s eo f t h ea i rs e n s i t i v i t yo f 3 3 d i a m i n o b e n z i d i n e 中国科学技术太学妖，i ：论文 第一章 l ，2 ，3 一三唑的水相高选择性合成 第一节导论 三唑类化合物的研究已有一百多年历史，自从b a e y e r 的助手h a n sy o np e c h m a n n 在1 0 0 年前成功合成了i ，2 ，3 一三哗及其衍生物【l 】以来，在以后的数年中有数以千计的 l ，2 ，3 一三唑衍生物被合成和表征。1 9 5 0 年b e n s o n 和s a v e l l 在一篇关于l ，2 ，3 一三唑的 综述中指出从1 9 4 7 年到1 9 5 0 年至少1 4 0 0 种1 , 2 ，3 一三唑衍生物被合成 2 】，可见其发 展之快 3 】。 随着杂环化学的迅速发展，三唑系列化合物及其衍生物的合成研究受到有机合成、 药物合成、含能材料等方面专家的重视。三唑的衍生物在农业的杀虫、除草、抗菌、 促进和调节农作物生长以及医药等领域得到了广泛的实际应用 4 。二十世纪八十年代 后期三哗又被用柬研制抗真菌药，并发现其具有抗真菌活性高，毒副作用小和优越的 药代动力学等特征。其合成方法中最常用的是用叠氮化合物和炔在高沸点极性有机溶 剂中回流。这种方法的反应时间较长，有时长达几个星期。该反应的选择性也较差 大多数情况下得到l ，4 和l ，5 两种区域选择异构体的混合物，且l k f f l i 通常接近1 ：1 ( 见 方程式1 ) ( 5 】。 商一- ，酽“、心+ ：黟 合成化学家一直试图改进这一合成反应的产率和区域选择性，进行了各种有益的 尝试。例如，2 0 0 3 年同本t o h o k u 大学的y y a m a m o t o 等用p d ( 0 ) 一c u ( i ) 催化剂在乙酸乙酯 中区域选择性地合成了1 2 , 3 一三唑 6 】 中固f 学披术人学坝i ：论文 rh 槲 n n h ，、 厂a j a l n 。 h a 棚 1 、r i _ r 兽一h 1 ， 只l nr 一肇 n 一3 ； 知 矿 i f 。0 2 + t m s o - 2 0 0 2 年s h a r p l e s s 等存一一价铜的催化下由末端炔和有机叠氮化合物得到了1 , 4 位取 代的1 ，2 3 一王啼【7 a 】： 眦i ” = 一：+ ；鲁- d l r , l c t 开。 = 、 n 咱”唧 k 、一。_ 眦n “毒d 、醉 随着绿色化学的发展，人们f 在尝试着把以前在有机相中的反应转移到水中进行， 这种反应不仅减少了对环境的污染还降低了工业生产的成本。研究还发现有些反应在 水中其反应速率和选择性也大大提高 8 ：例如八1 年代b r e s l o x 、发现水可以大大提 莓 溉 中田科学技术人掌坝i 论文 眦三争些一h 菇rr n 3 c h = c = c r h? o r o h弋b ro 、j ，1 _ j r n 3 秣= f 科一萏 中用科学拄术人学坝i 论文 第二节结果与讨论 一叠氮化合物的制备 本实验所用的芳香叠氮化合物是按文献步骤制备 1 3 】 1 4 。芳香叠氮化合物是出相 应的芳胺的重氮化再用叠氮钠取代制得。反应产率很高，通常接近定量。在实验中一 是温度保持在5 0 。c 之i 训，= 是由于叠氮化合物受热和光照易分解，而且受到撞击也有 爆炸的危险，故此其乙醚提取液不要加热蒸馏，在室温下用真空泵抽去溶剂。由于叠 氮化钠剧毒，所用仪器及其它相关器具要及时处理。还要注意由于叠氮化钠和叠氮酸 有剧毒或爆炸性，操作定要小心，产物要及时放到低温及避光处。最后由于大量的 叠氮化合物潜在危险更大，故此每次所做的有机叠氮化合物不直过多，最好现做现用。 程叠氮甲基苯是出叠氮化钠和苄基氯反应制得，产率大于8 5 【t 5 】。将等摩尔的 叠氮化钠和苄基氯加入到乙醇和水( 4 ：1 ) 的混合溶剂中，常温下搅拌2 4 小时，减压蒸去 乙醇，所得的叠氮化物用乙醚萃取，无水硫酸镁干燥，再低温除去乙醚即得。而1 一叠 氮基会刚烷是由金刚烷胺经过氢化钠处理再和y s n 3 反应制得 1 5 b 。 二丙炔酸的制备 1 6 本实验用丙炔醇氧化制备丙炔酸。在装有高效搅拌装置的三口瓶中将一定量的丙 炔醇溶解在丙酮巾在低丁1 0 。c 慢熳滴加新配制的铬酸，高效搅拌2 小时后。室温反 应2 4 小时即得到了丙炔酸。由于反应瓶中最后是很粘的乳状液，后处理的时候定要 先将丙酮溶剂蒸去，然后加入乙醚搅拌过夜( 相当于萃取) 。如果直接用乙醚萃耿则是 不分层的( 丙酮在单面) 。 三水相叠氮化台物和炔的反应 反应如下图所示，结果见表1 ： h 2 0 彳 卜妒n r 1 _ 帅唧。 乜r 姆刚+ 澎 本实验步骤很简单，只要将等摩尔量的有机叠氮化合物和炔加入到纯水中加热数 ，j 、时，冷却到室温。过滤翻得捌煎的1 2 3 一三哗，我们发现水的存在确实提高了反应的 中田科学技术人学f 0 ； 1 论义 速率，产率和产物的选择性。但是丌始的时候我们让其在室温下反应，几天以后还是 原料。当我们把温度从室温提高到浴温8 5 。c 时，反应已经可以发生，而且产率也比在 有机相中有了很大的提高。由于反应原料的不同，反应通常在几个小时到一天内完成。 当反应温度从油浴的8 5 0 c 提高到油浴的1 2 0 。( 2 ( 水已经开始回流) 时，这一反应的选择 性和速率都有了进一步的提高。例如：对甲基叠氮苯和苯乙炔的反应在油浴8 5 0 c 反应 2 4 小时后产率仅为3 8 ，当油浴温度升高到1 2 0 。c 时，反应只需4 个小时产率就达到 7 2 ，当反应进行到2 4 小时产率达到了8 5 。 这种水相反应选择性有了很大的提高。在大多数情况下以l ，4 一区域选择的三哗为 主，或仅为1 ，4 一产物。曾经有人解释说可能是由于d i p o l e h o m o 和d i p o l e l u m o 共同 的作用使得这一反应在有机相中选择性不是很好 1 2 d ，1 7 ，而在水中改变了两种反应 物的h o m o 和l u m o 能级水平。 当有机叠氮化合物分子中含有强拉电子基团的时候，反应速率大大提高，拉电子 基团的存在使反应的选择性也有很大的提高。这与传统的有机溶剂中的反应有所不同， 一般在有机溶剂中象硝基这类基团的存在只会减慢反应的进程 1 8 1 。例如间硝基叠氮苯 和h c w - c c o o e t 及h c = _ c c h ! o c ( o ) m e 反应得到的只有l ，4 一二取代三哗，而其它芳香 叠氮化合物和h c - - - c c o o e t 以及h c ；- c c h 2 0 c ( o ) m e 的反应得到的都是1 , 4 一和l ，5 一 异构体的混合物：这川能足因为在水中反应物的f m o s 受到了水的稳定作用。从而降 低了h o m o 和l u m o 之间的能垒所致【1 9 】： 表l 有机叠氯化合物和炔进行1 ，3 一偶极环加成反应的结果 呲一z 旦。一r 礤1r 2 + 碜r 一。 r 2 12 3 a 3 t 4 j 4 p 1 p h 2p h 3 p m e c e h 4 hp h hp - m e c 6 i - 4 h p h 4 p - m e o c 6 h 4 hp h 5 p c i c 6 h 4 hp h 8 5o c 2 4h3 a 8 5o c 2 4h3 b 8 5o c 2 4h 3 e 1 2 0o c 2 4h3 e 8 5 。c 2 4h3 d 8 5 。c 2 4h3 e 1 2 0 2 4h 3 e 8 i 8 l 3 8 8 5 9 7 7 1 8 6 中田科学扯术人学f 哦f 论义 所得化合物经过h 和”c 核磁共振谱和i r 光谱表征对未见文献报道的化合物 提供了元素分析数据。尽管1 4 一和1 5 一取代的化合物谱图很相似，但是人们已经通过 核磁谱将其区分歼了【2 0 1 。一般情况下1 4 二取代i 哗环上的氢较1 5 - 二取代的化学位 移更趋向低场 1 1 d ：1 。 为了k j s h a r p l e s s 等久在 价锕催化的术端缺霹有机叠氮化合物的反应进 二比较， 我们用自制的有机叠氮化合物与炔在一价铜催化下进行了在水中反应的尝试，结果与 s h a r p l e s s 等报道的一致。 总之，我们将有机叠氮化合物和炔在水中反应，高选择性地合成了1 2 3 一三哗。发 现芳香叠氮化合物得到的是1 4 一二取代的产物，而脂肪基叠氦化合物一般生成的是 1 4 - 二取代和1 ，5 一二取代异构体的混合物，其中1 4 一二取代的产物是主要产物。| 白j 硝 基叠氮苯无论是和芳香基叠氮还是脂肪基叠氮化合物反应产物都是1 4 一二取代的三 哗。而且发现连有强吸电子基团的叠氮化合物，吸电子基团可以大大提高反应速率和 选择性。同时发现提高反应温度彳j 仪能提高产物的产率也能提高产物的选择性。 中围科学技术人学坝i j 论义 第三节实验部分 一、叠氮化合物的制各 1 1 叠氮苯的制备 1 3 c ，1 4 在2 0 0 毫升的烧杯中加入水和浓盐酸各9 m l ，混匀后加入苯胺( 4 m l ，4 3 2 m m 0 1 ) 。将 烧杯放入冰盐浴( - 5 oo c 之间) 中。当温度冷到零度或更低后，在充分搅拌下加入亚硝 酸钠( 3 1 9 ，4 5 1 m m 0 1 ) 水溶液。过滤，将滤液保持在一5 0 。c 滴加叠氮化钠( 2 8 9 ，4 5 m m 0 1 ) 的饱和水溶液。滴完后继续搅拌l o 分钟。用乙醚萃取三次，每次l o m l 。黄色的乙醚溶 液用1 0 的碳酸钠洗涤两次再用水洗涤两次。乙醚提耿液用无水硫酸镁干燥，过滤后 于室温真空除去乙醚，得叠氮苯( 5 0g ，9 8 ) 。1 hm r ( c d c l 3 ) ：6 7 0 1 7 0 9 ( m ，2 h ，p h ) ， 7 12 7 2 2 ( n l ，lh ，p h ) ，7 3 0 7 3 9 ( m ，2 h ，p h ) 对氯叠氮苯、对甲基叠氮苯和对甲氧基叠氮苯用同样的步骤制备，产率均高于9 0 。 1 2 间硝基和对硝基叠氮苯的制备 1 4 ，2 2 】 在2 0 0 毫升的烧杯中加入水和浓赫酸各7 m l ，混匀后加入问硝基( 对硝基) 苯胺( 4 5 9 3 2 6 m m 0 1 ) ，搅拌使其完全溶解，然后将烧杯放入冰盐浴( 一5 - 0 。c 之间) 中。当溶液的温 度冷到零度或更低后，在充分搅拌下加入亚硝酸钠( 2 4 9 3 3 8 m m 0 1 ) 水溶液。过滤，将 滤液保持在一5 - 0 。c 滴加叠氮化钠( 2 2 9 ，3 3 8 m m 0 1 ) 的饱和水溶液。滴完后继续搅拌1 0 分钟，有大量的白色泡沫状物质生成。用布氏漏斗过滤，漏斗上的白色固体粉未物即 为间硝基f 对硝基) 叠氮苯。固体用1 0 的碳酸钠溶液洗涤三次，再用水洗两次，在室 温真空。i 。燥。 一7 一 1 3 1 - 叠氮基金刚烷( _ i = 二= 7 、) 的制备 1 5 b ( 1 ) t s n 3 的制备： 在l o o m l 的烧瓶中加入叠氮钠( 3 0 9 4 6i m m 0 1 ) ，水( 9 0 m 1 ) 矛h 乙醇( 15 m 1 ) ，搅拌下滴 加对甲基苯磺酰氯( 8 o 4 6 3 m m 0 1 ) 的乙醇( 4 0 m 1 ) i g 液。滴完后室温搅拌3 小时。蒸去大 部分乙醇，再加入水( 1 2 m 1 ) ，用乙醚萃取，醚层用无水硫酸镁干燥，过滤后蒸去乙醚即 得t s n l 。 【2 ) l - 叠氮基金刚烷的制备： i 芏装有回流冷；疑管的l o o m l = 三【】瓶t 】由入四氯吠哺( 3 0 m 1 ) 和会刚烷胺( 1 5 1 9 中围科学技术人学f 0 ； l 。论义 i o m m 0 1 ) ，然后加入氢化钠( 8 0 ，分散在矿物油中) ( 3 7 5 9 ，1 2 5 m m o l ，使用前用石油醚 洗去矿物油) 。冰水浴冷却后，在搅拌f 滴加t s n 3 的四氢呋喃溶液( 1 0 m m o l 的t s n 3 溶 解在2 0 m l 的四氢呋喃中) ，加完后于室温下搅拌4 8 小时。减压蒸去四氢呋喃，柱层析 纯化( 沈脱液为1 0 ：1 的石油醚：乙酸乙酯) 。 1 4 c 【一叠氮基甲苯的制备 1 5 】 在1 0 0 m l 的烧瓶中加入叠氮钠( 06 5 9 ，1 0 2 m m 0 1 ) , d 苄基氯( 1 2 7 9 ，1 0 2 m m 0 1 ) 至04 ：1 乙醇和水的混合溶剂( 5 0 m i ) 中，于室温下搅拌2 4 小时，过滤除去氯化钠，低温蒸去乙 醇，加入乙醚萃取残留液。用无水硫酸钠干燥乙醚萃取溶液。过滤后蒸去乙醚，即得 c 【一叠氮基甲苯( 1 2 3 9 9 2 ) 。 1 5h c - = c c h 2 n e t 2 的制备 2 3 ： 在装有回流冷凝管的1 0 0 m l 三口瓶中加入乙醇( 4 0 m 1 ) 手1 0 1 克氯化铜，然后加入一 氯代丙炔( 1 5 昌2 1 1 m m 0 1 ) ，在搅拌下滴加二乙基胺( 1 5 9 ，2 0 3 m m 0 1 ) 的乙醇( 2 0 m 1 ) 溶液。 滴完后室温搅拌2 4 小时。反应完成后蒸出乙醇，再加入水( 3 0 m 1 ) ，用乙醚三次萃取水 溶液，有机相用无水硫酸镁干燥。过滤后蒸出乙醚，得无色液体产物h c ；- c c h 2 n e t 2 ( 2 0 9 9 0 ) 。hn m r ( c d c l j ) ：8 2 3 0 ( s 6 h 2 - c h 3 ) 2 ，2 5 ( m 1 h ，j = 2 4 h z ，c h ) ，3 2 4 ( m j = 2 4 1 - 1 z ，2 h ，c h 2 ) 二 1 6h c - = c c o o e t 和h c ；c c h 二o c ( o ) m e 的制备 ( 1 ) h c - - c c h 2 0 h 氧化成h c ；c c o o h 【1 6 】 在装有高效搅拌装置的2 5 0 m l 三口瓶中将( 1 3 o m l ，o 2 2 m o l ，d = 0 9 6 9 m 1 ) 丙炔醇溶 解在丙酮( 1 0 0 m 1 ) 中，在低于1 0 0 c 慢慢滴加新配制的铬酸( 由2 88 克三氧化铬，4 6 0 克浓硫酸和2 5 m l 水配制而成) ，高效搅拌二小时后，室温反应2 4 小时即得到了丙炔酸。 反应瓶中最后是很粘的乳状液，将丙酮除去，然后加入乙醚搅拌过夜( 相当于萃取) 。 分离出醚层，用无水硫酸镁干燥过夜。过滤后蒸去乙醚，产物在水泵上减压蒸出。得 h c - c c o o h ( 1 38 9 8 7 ) 。1 r ( 1 i q u i df i l m c m “) ：3 2 8 8 v s 2 6 1 9 m ，2 1 2 6 v s ，1 7 0 6 s 1 3 6 1 s 12 3 3 s 12 2 7 s 8 5 4 m 7 61s 6 8 8 m 6 7 8 m 5 9 2 m 5 6 0 m ，6 8 9 v s 6 5 9 m 4 8 2 w 。 ( 2 ) h c - - - c c h 2 0 h 与乙酸，h c - = c c o o h 与乙醇的酯化反应 按普通有机化学实验上的步骤由硫酸作缩剂 2 4 】进行酯化反应。产率都在8 0 以 上。h c ；- c c o o e t 的i r ( 1 i q u i df i l m ) ：v ( c m 。) 2 9 8 9 s 2 9 4 1s ，2 9 1 4 m 2 8 7 7 w 2 1 2 4 v s 1 7 6 4 v s 1 48 1 i 1 i ，1 4 4 5 m 1 2 5 1 n 1 1 1 7 7 s 1 13 7 m 1 1 1 6 s 1 0 9 4 m 1 0 1 7 s 9 9 4 m 9 8 1 m 9 1 0 m 7 8 7 m 中田壬1 学救术人学坝l j 论土 二4 1 s ，7 3 3 m ，6 5 2 m ，5 3 4 m 。h c c c h 2 0 c ( o ) c h 3 的hn m r ( c d c l 3 ) ：8 2 1 9 ( s ，3 h ，c h 3 ) ， 2 1 4 7 2 5 0 ( m ，1h ，c h ) ，4 2 2 4 2 7 ( m ，2 h ，c h 2 ) 。 1 。73 a 的合成 在装有冷凝管的5 0 m l 圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 m 1 ) ，叠氮苯( o 6 0g ，5 0 4m m 0 1 ) s n 苯乙炔( o 5 1g 5 0 0m m 0 1 ) 。将混合物在8 5o c ( 油浴) 加热并搅拌2 4h 。 冷却到室温后 过滤，固体产物用水洗涤，干燥得产物3 a ( 0 ，9 0 9 ，8 1 ) 。分析纯样品系用氯仿，丙酮( 4 ：1 ) 混合溶剂重结晶。产物为无色晶体。m p 18 1 18 3 0 c ，元素分析( c a l ) ：c ：7 5 5 0 ( 7 6 0 0 ) ， h ：5 1 l ( 5 0 1 ) ，n ：1 8 9 4 ( 1 8 9 9 ) 。1 hn m r ( c d c l 3 ) ：8 7 1 3 - 74 9 ( m ，7 h ，p h ) ，7 7 0 7 8 6 ( m ，3 h ，p h ) ，8 1 4 ( s ，l h ，c h ) 。”cn m r ( c d c l 3 ) ：8 1 1 7 7 4 ，1 2 6 0 2 ，1 2 8 5 6 ，1 2 8 9 1 ，1 2 9 0 6 ， 1 2 9 ，3 6 ，1 2 9 9 2 ，1 3 0 4 4 ，1 3 7 2 6 ，1 4 8 5 8 。i r ( k b r ) ，v ( c m - 。) ：3 1 2 0 m ，3 0 9 6 m ，3 0 5 4 m ， 1 6 5 5 w , 1 5 9 8 m ，1 5 5 6 w 1 5 0 4 s ，1 4 8 1 s ，1 4 6 5 m ，1 4 5 l m ，1 4 1 5 m ，1 2 3 9 m ，1 2 2 8 s ，1 0 7 4 m ，1 0 4 1 s ， 1 0 2 6 m ，9 9 5 m ，9 7 2 w , 9 1 0 m ，8 2 7 m ，7 5 8 v s ，7 0 8 m ，6 8 9 v s ，6 5 9 m 。 1 8 3 b 的合成 在装有冷凝管的5 0 m l 的圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 m 1 ) ，叠氮苯( o 6 0g ，5 0 4m m 0 1 ) ， 对甲基苯乙炔f 0 5 8g 5 0 0m m 0 1 ) 。混合物在8 5 。c ( 油浴) 搅拌加热2 4h 。 冷却到室温 后过滤，固体产物用水洗涤，干燥得无色固体产物3 b ( 0 9 6 9 ，8 1 ) 。分析纯样品系用氯 仿：丙酮( 3 ：1 ) 重结晶。mp 1 6 0 1 6 2 0 c ，元素分析( c a l ) ：c ：7 63 4 ( 7 6 5 7 ) h ：5 4 5 ( 5 5 7 ) ，n ：1 7 7 3 ( 1 78 6 ) 。h n m r ( c d c l 3 ) ：8 2 4 0 ( s 3 h ，m e ) ，7 2 7 ( s ，2 h ，a r ) ，7 4 6 ( d ，j 2 7 0 4h z 1 h a r ) 7 5 3 7 5 7 ( i l l ，2 h a r ) 7 8 1 ( s ，4 h a r ) 8 1 6 ( s ，1 h c h ) 。”c n m r ( c d c l l l ：6 2 l4 二1 1 7 4 3 ，1 2 0 6 4 1 2 5 ，9 4 1 1 7 4 7 ，1 2 8 8 5 ，1 2 9 ，7 3 ，12 9 8 8 ，1 3 7 2 5 1 3 8 4 9 ，1 4 8 5 5 。i r ( k b r ) 、( c m “) ：3 1 0 8 m 3 0 6 1 、j2 9 1 4 w , 1 6 5 5 w , 1 5 9 8 m ，1 5 6 0 w , 1 5 0 8 m ， 1 4 9 4 s ，1 4 6 3 m ，1 4 1 0 m 1 2 3 8 s 1 2 2 8 s ，1 1 9 5 ；1 1 5 4 w , 1 1 0 9 w , 1 0 7 3 w 1 0 4 2 s ，9 9 4 m 9 7 0 m ， 9 0 6 m 8 3 3 w b 1 4 v s 7 5 6 v s ，7 2 1 w ，6 8 7 s 6 6 1 s 。 1 93 c 的合成 。在装有冷凝管的5 0 m i 圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 m 1 ) 对甲基苯叠氮( o 6 8 5 ，0 2 m m 0 1 ) 和苯乙炔( 0 5lg 5 0 0m m 0 1 ) 。将混合物在8 5 。c ( 油浴) 下搅拌加热2 4 h 。 冷却到 室温后过滤，固体产物用水洗涤，干燥得无色固体产物3 e ( 0 4 6 9 3 8 ) 。若该反应在 1 2 0 。c ( 油浴) 下搅拌加热2 4h 后产率为8 57 6 。分析纯样品系用氯仿：丙酮( 6 ：1 ) 的混和 溶剂重结晶得到。1 1 3 - p 。17 0 1 7 1 。c 。元素分析( c a l ) ：c ：7 6 5 3 ( 7 6 ，5 7 ) ，h ：5 4 6 ( 5 5 7 ) 3 中国科学投术大学硕士论文 ，n ：1 7 5 4 ( 1 7 8 6 ) 。1 hn m r ( c d c b ) ：8 2 4 0 ( s ，3 h ，m e ) ，7 2 7 ( s ，2 h ，a r ) ，7 4 6 ( d ， ，= 7 0 4h z ，1 h ，a r ) ，7 5 3 7 5 7 ( m ，2 h ，a r ) ，7 8 1 ( s ，4 h ，a t ) ，8 1 6 ( s ，1 h ，c h ) 。”cn m r ( c d c l 3 ) ：8 2 1 4 2 ，1 1 7 4 3 ，1 2 0 ，6 4 ，1 2 5 9 4 ，1 2 7 4 7 ，1 2 8 8 5 ，1 2 9 7 3 ，1 2 9 8 8 ，1 3 7 2 5 ，1 3 8 4 9 ， 1 4 8 5 5 。i r ( k b r ) ，v ( c m - 。) ：3 1 0 8 m ，3 0 6 1w ，2 9 1 4 w , 1 6 5 5 w , 1 5 9 8 m ，1 5 6 0 w , 1 5 0 8 m ，1 4 9 4 s ， 1 4 6 3 m ，1 4 1 0 m ，1 2 3 8 s ，1 2 2 8 s ，1 1 9 5 w , 1 1 5 4 w , 1 1 0 9 w , 1 0 7 3 w , 1 0 4 2 s ，9 9 4 m ，9 7 0 m ，9 0 6 m ； 8 3 3 w , 8 1 4 v s ，7 5 6 v s ，7 2 1w ，6 8 7 s ，6 6 1 w 。 1 1 03 d 的合成 在装有冷凝管的5 0 m l 圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 m 1 ) ，对甲氧基叠氮苯( 0 7 6 9 ，5 0 2 m m 0 1 ) 和苯乙炔( 0 5 lg ，5 0 0m m 0 1 ) 。将混合物在8 5 。c ( 油浴) 下搅拌加热2 4h 。冷却到 室温后过滤，固体产物用水洗涤，干燥得无色产物3 d ( 1 2 3 9 ，9 7 ) 。分析纯样品用氯仿： 丙酮( 6 ：1 ) 重结晶得到。m p 1 6 0 1 6 1 。c ，元素分析( c a l ) ：c ：7 1 2 8 ( 7 1 7 0 ) ，h ：5 2 0 ( 5 ，2 1 ) ，n ：t 6 3 2 ( 1 6 7 2 ) 。hn m r ( c d c t 3 ) ：5 3 8 7 ( s ，3 h ，m e ) ，7 。0 3 ( d ，j = 8 9 5h z ，2 h ，a r ) ， 7 3 7 ( d ，j = 7 3 2h z ，1 h ，a r ) ，7 4 5 ( t ，j = 7 1 3h z ，2 h ，a r ) ，7 6 8 ( d ，j = 8 9 7h z ，2 h ，a r ) ， 7 9 0 ( d ，= 7 1 2 h z ，2 h ，a r ) ，8 1 1 ( s ，i h ，c h ) 。“c n m r ( c d c l 3 ) ：, 5 5 5 7 2 ，1 1 4 9 2 ，1 1 7 9 7 ， 1 2 2 2 7 ，1 2 5 9 4 ，1 2 8 4 1 ，1 2 8 9 9 ，1 3 0 6 5 ，1 4 8 3 2 ，1 5 9 9 8 ，18 6 4 3 。i r ( k b r ) ：v ( c m l ) 3 1 2 7 m ， 3 0 9 6 w , 3 0 4 3 v w , 2 9 6 0 w , 2 9 3 6 w , 1 6 1 0 w , 1 5 1 9 v s ，1 4 8 1 m ，1 4 6 3 m ，1 4 4 0 m ，1 3 0 3 m ，1 2 4 8 s ， 1 2 3 4 s ，1 1 8 4 m ，1 1 7 2 m ，1 1 0 9 m ，1 0 7 4 w ；1 0 4 5 s 1 0 3 3 s ，9 9 2 m ，8 3 3 s ，8 1 6 m ，7 6 8 s ，6 9 3 s 。 1 1 l3 e 的合成 在装有冷凝管的5 0m l 圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 m 1 ) ，对氯叠氮苯( o 7 9g ，5 0 2 m m 0 1 ) 和苯乙炔( o 5 lg 5 0 0m m 0 1 ) 。将混合物在8 5 。c ( 油浴) 下搅拌加热2 4h 。冷却到 室温后过滤，固体产物用水洗涤干燥得无色固体产物3 e ( 0 9 3 ，7 t ) 。如若混合物在 1 2 0 。c ( 油浴) 下搅拌加热2 4 h 产率为8 6 。分析纯样品系用氯仿：丙酮( 6 ：1 ) 重结晶得到。 i n p 2 0 4 2 0 5 。c 。元素分析( c a d ：c ：6 5 9 0 ( 6 5 7 6 ) ，h ：3 。8 5 ( 3 9 4 ) ，n ：t 6 0 7 ( 1 6 ，4 3 ) 。1 hn m r ( c d c l 3 ) ：5 7 3 8 - 7 5 4 ( m ，5 h ，e h ) ，7 7 6 ( d ，= 8 9 3h z ，2 h ，c 6 h 4 ) ，7 91 ( d ，j = 8 5 0h z ，2 h ，c 6 1 4 ) ，8 1 7 ( s ，l h ，c h ) 。“cn m r ( c d c l 3 ) ：8 1 2 2 6 7 ，1 2 2 9 3 ，1 2 6 5 2 ，1 2 7 9 8 ， 1 2 9 1 4 ，1 2 9 8 0 ，1 3 0 1 9 ，1 3 0 4 6 ，1 3 0 ，8 0 。i r ( k b r ) ，v ( c m “) ：3 1 2 0 m ，3 0 9 7 m ，1 6 5 2 w , 1 5 5 4 w , 1 5 0 3 v s ，1 4 8 1 s ，1 4 5 4 m ，1 4 3 1 w , 1 4 0 5 w , 1 2 2 8 8 1 0 9 7 s ，1 0 7 2 w , 1 0 4 0 s 1 0 2 7 w , 1 0 1 6 w , 9 9 3 s ，9 1 8 w , 8 3 3 v s ，8 2 2 s ，7 6 8 v s ，7 0 7 m ，6 9 4 8 。 1 1 23 f 的合成 中国科学技术大学硕i 论文 在装有冷凝管的5 0 m l 圆底烧瓶中加入蒸馏水( 2 0 r a l ) ，间硝基叠氮苯( o 8 1g ，5 0 2 m m 0 1 ) 和苯乙炔( o 5 1g ，5 0 0m m 0 1