（有机化学专业论文）一种新的环状邻三酮合成方法研究.pdf

南京理t人学硕 1 : 学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 ab s t r 8 c t afa c 1 leandnove1 s y n theticrou t eofc y c lic vi c 1 na1 t ri k e t o nes ， . a sfirs t dis cov e r e d . 4 一 h y d ro x y 一 q u i n o l o nesa n di n d and i o ne 、 v e r ere s pec ti v el yd i s so1 v e dinmeth ano l i nt h e p 二 沁 nceofp o tasai um hyd r o 心 de ast h eb as eatro om t e m p e r a t 址 e togive th eoxi d a t ive i n t e n n edi ates ， fo l l o 、 v e db ythe 勿d r o 1 y si su n d e rh e a t 1 n gc o nditi on in t h em i x t u r eo f t etrahy d r o fu r ana n d hyd r o c h l o ri c aci d toa fl b r d the c o rr e s p o n d 吨 vi c l n a l t r i k e t o nes asthe d e si re d p r o ducts t h e s ”t h e t i c p r o c e s s o f 4 一 h y d ro x y 一 q ul nol o nes a n d i n d a n d i o net hj u g ll i o dob e nzene d i ace tate o x l d a t l o n ， v a s r e s e arehed . t 五 e r e a c t l o n p a r a 幻 q e t e r s s u c hasre a ctio n te m p e r a l u r e ， the q u a n t i tyo f r e acti o ns ubstrat e a i 1 dre act i o n t i me wereo p ti m i zed ， an i n t e rme d i at e w e re o b ta i n e d . t l c ， i h 召m r a n d m s o r 小 e inte rme d i at e s wer e o b t a i n e d . t h es y n t h e t i cp r o c e s s o f t h ei n t e rme d i at e s hydr o 1 y z i n gb yh y dr o c h l o ri cacidwas i n v e s t i g a t e d . the r e a c t i o n p aram e t e rss u c h a s r e a c t i o n t e i l1 p e r atureand re ac t i ont 流e w e re o p t im ize d . t l c ， ih 书 m r an d m s o f t h e p ro d uc t s were o b tai ne d . k e y words : vi c inal triket o nes 4 一 h y d r o x y 一 q ul nol o nes i ll d a n d l o ne i o d o b e n z e ne d i a c e t ate旦一 d i k e t o nes o x i d ati o n l 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的 研究成果，尽我所知，在本 学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。 与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已 在论文 中作了明确的说明。 研究生签名: 年月日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或 上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并 授权其保存、 借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名: 年月日 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 第一章 文献综述 l l 前言 邻三酮( 1)或称1 ， 2， 3 一 三酮被广泛应用作有机中间体和药物的合成以 及化学分析 中 11 刁 1 ， 可以 用于各类氨基酸的 定量检测， 如缩氨酸、 蛋白 质、 伯胺和氨等. 邻三酮 性质比较活泼，邻三酮 ( 1) 和水合邻三酮 (2) 在一定条件下容易互相转变，故两者 并没有明显区分.在无催化条件下，邻三酮 ( 1) 可与醇、硫醇、胺等反应生成。 位 被取代的二酮。 hh oo + 氏0 0 刁二 二 二 二 七 一 乓0 o2 1 890 年德国 化学家n eu 台 ill e 和 pec 拍 1 1 ann l4首次 报道了 二苯丙三酮 (3) 的 合 成， 在1 901 年 sa ch s 和b arsch all s 报道了 二甲 基三酮的 合 成(4) 随后又出 现了 一系 列三酮类化合物的合成报道。其中最著名的邻三酮衍生物是水合荀三酮 ( 5 ) ， r u h e inannl6 于1910年首次合成了 水合荀 三酮 (5) ， 为 检测a 一 氨基酸最常 用的 试剂。 oo h 多c h 3 1 .2邻三酮在有机合成中的应用 邻三酮由于结构中具有三个c = 0拨基，邻近拨基通过拨基上的电 子云相互作用 导致邻三酮结构不稳定， 表现出 较高的反应活性。 环状邻三酮由 于其特殊的结构使拨 基的电子云相互作用减弱，往往首先在中心c = 0拨基上发生反应。 l 2. 1水 合作用7 一 1 0 邻三酮暴露在空气中容易吸水生成水合邻三酮， 水合邻三酮通过蒸馏、 升华等方 法又可以转变为邻三酮。 另外还发现二苯丙三酮在一定条件下又可以转变为复杂的二 聚物。 南京理t人学硕上学位论文 一种新的环状邻三用合成方法研究 h i o rr 州夕ou 卜h 引“廿0 巩o 0日曰 010 0“ 1 .2. 2 与 醇 、 硫 醇 和 胺 的 反 应 1l 一 13 在无催化剂条件下，邻三酮中心拨基基团可与醇、硫醇和胺反应。 oo oo 怒h只 r zr 石 sr期。 rn h con hr o hon hr 1 .2 3与 氨基 酸的 反 应 131 161 荀三酮 在弱酸性溶液中与 氨基酸共热引 起氨基酸氧化脱氨， 脱梭反 应， 最 后荀三酮 与反应产物氨和还原荀三酮发生作用， 生成r u l l e m alm ，s 紫色物质。 甲 h z rch cooh 南京理t大学硕十学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 1 2 . 4 d i e ls 一l d er反应1 1 叼 荀三酮、四氧啥咤等作为二烯亲和物在常温下与丁二烯、异戊二烯发生 d i el s . a l d e r 反应。 0 十护奋 r r 二 h ， c h a 1 2 5 光 化 学 反 应 1 ，5 1 荀三酮在激光照射下生成邻苯二甲酸配、二异香豆素和反式联邻苯二酞化物。 决万 决了 /”火 、一 atowlco。if.氨。 。一 。斌。 1 2 6 f ri e d e l 一 c ra n s 反应1 1 6 一 ， 9 苟三酮、四氧咄淀等和苯以浓硫酸作催化剂反应生成q 一 二苯基二酮。 。 0兰卒孜 1.2.7与 邻苯二胺的反 应f20 邻三酮与邻苯二胺在以邻甲 苯磺酸为催化剂， 苯作溶剂条件下回流反应生成喳呢 琳化合物获得了较高收率。 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 r l = c h a ; r z = et r l . c h 3 : r z = m e r l = c h ( c h 3 ) 2 ; r z 二 et r l 二 p h ; r z 二 e t 产率 洲哪840/092ok l 2. 8邻三酮在药物合成中的 应用121 调 f k-50 6( tac r 0 l i mus) 是1 9 8 5 年从ts u k “ b a e ns is 链霉菌发酵液中 提取出的 大环内 醋 类化合物。 体外试验， 其对t细胞的免疫抑制活性比 环抱素强100 倍。 体内试验， 在 多种动物实验模型中， 防止排斥反应的有效剂量不到环抱素的1 / 101 / 1 00。 临床 上 f k 一5 06 已作为主要药物，用于预防各种移植器官的排斥，也用于自 身免疫性疾 病的治疗。以带邻三酮结构的中间体经过多步反应可以合成出 f k 一 5 06 结构中的 c :一 c ，、 片断。 ，民 礼像 ( f k一 5 0 6 ) 、 2 . l 3邻三酮的合成方法 1 :3以p 一 二酮为底物合成法 a)与 对 亚 硝 基 二 甲 基 苯 胺 合 成 法 isj 123 二甲 基三酮的首次被合成就是用的该方法， 乙酞丙酮与对亚硝基二甲 基苯胺在碱 催化下生成亚胺二酮，然后在酸性条件下水解得到水合邻三酮，最后蒸馏得到 ( 3 ) 。 4 南京理t大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 该方法同样适用于合成其他邻三酮。 oh-一 、 oo 。 :。 火 甲 火 c 。 3 + 0o h 多 h+ c h 。氏 。 c 本法用到的反应物对亚硝基二甲 基苯胺有剧毒，有一定的危险性。 b ) s e o z 氧 化 法2 4 一 2 6 单酮在seo z 氧化下可以转变为。 一 二酮， 同样p 一 二酮在se0 2 氧化下生成邻三酮， 例如葱类p 一 二酮在se0 2 氧化生成邻三酮，收率为53%。 s e o z 一，臼卜 seo 2 氧化法虽然反应简单易操作，但是它只能适用于一部分反应中，同样的方 法合成二苯丙三酮却不适用。 c)氮 氧 化 物 氧 化 法 15 f91 h o mer 和m a u re r 用等体积的n o和n 0 2 气体和二芳基丙二酮反应， 生成二芳基 丙三酮并获得较好的收率， 而以苯甲酞丙酮和乙酞丙酮为底物却没能获得所预期的邻 三酮。 一 3 0r t a c o c h z c 0 a r +n z o 3一is o n it ro s o d im e r 一a r ( c o ) 沪r .h z o 目 前对该反应的机理尚不明确， 由于该反应条件温和， 操作简单， 也是合成邻三 酮的常用方法。 d)由 “ 重 氮 一 p 一 二 酮 合 成 1271 regi tz报道了 有效合成q 一 重氮币一 二酮的方 法， 该化合物可以 和多 种底物反 应， 生成。 位被取代的压二酮，其中部分可以转变为邻三酮，a 一 叠氮一 p 一 二酮和叔丁基 次氯酸以乙睛或乙醇作溶剂反应， 可以生成几乎定量的二芳基、 烷芳基、 环状邻三酮 或它们的水合物。分别以乙睛、乙酸、乙醇作溶剂反应最后都可以转变为邻三酮。 5 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 tsn， / 戈 丫 气 “ ， 牵。、 等麟 产卜 oo h s c z o 0c 2 h 5c fo. t b u e)澳 化p 一 二酮法l l9 n e u 加1 l l e和 p e c hi n a n l l 丙三酮反应生成二溟代物， 也用来合成二蔡基丙三酮。 首次应用该法合成出二苯丙三酮。首先通过澳水和二苯 然后在乙酸钠作用下生成其一水合物 ( 1 h 2 0 ) 。该方法 翁 翁 兰 全 卜 r rna oa c 界分 艾艾一艾艾 p h / 、丫、p h a c u h p h / 、kz p h b r、 b r h o/ 一 o h 该法操作中用到剧毒的澳水， 对操作及防护要求较高， 另外该法只适用于特殊的 几种三酮的合成，有一定的局限性。 匀臭 氧 分 解 法 128 k u rt s cha n k 等人用臭氧分解p . 二酮和二醋酸碘苯(6) 形成的碘叶立德合成出邻 三酮。p 一 二酮和二醋酸碘苯 ( 6) 加入溶有k o h的甲 醇溶液中， 低温搅拌形成碘叶 立德，在一40以下用臭氧分解形成邻三酮。 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 . 该方法对温度控制比较严格，要求在极低温度下反应， 还必须用臭氧来分解，反 应比较难操作。 9 ) 氟 离 子 存 在 下 光 氧 化p 一 二 酮 法 izm刃 h a r r yh 等人报道了以p 一 二酮为原料与仇在氟化物b 吐 n 4 f 作用下进行光氧化 合成邻三酮法。该报道研究了以十余种p 一 二酮为底物合成邻三酮的反应，其中以二 苯丙二酮为底物获得收率最高达97%，以2 一 乙氧拨基戊酮为底物最低为49%。 oo r 布人火、 h v ， 仇 -门卜 b u n 山 f 虽然用该法合成邻三酮获得较满意的产率， 但所用的氟化物价格昂贵， 光氧化操 作也有一定难度。 h ) d mp 试剂氧化法2 2 1 ma r k j b at c hefo r 等人用d es s 一 ma rt l n 试剂 ( d m p 试剂) 氧化p 一 二酮和p 一 经基酮 一步法合成出相应的 邻三酮，改法较 se0 2 氧化法有更好的立体选择性。 在氧化p - 二酮类底物时以苯甲酞乙酸乙酷为底物反应产率最高为80%， 二苯丙二酮为底物产率 最低为47%。 oo dmp 一- -月卜 r zc 乓c l ， py oo 举 2 o 本法用d es s 一 m artin试剂作为氧化剂合成邻三酮，路线简单，操作容易， 产率也 较高， 但试剂昂贵并有一定的爆炸性，实用性不高。 l 3. 2其他合成方法 a)不饱和酮氧化法131 刁 2 亚芳基单酮或亚芳基双酮在合适条件下可以氧化成邻三酮。1 ，3 一 荀二酮在 c r 0 3 /ch 3 c 0 0 h条件下可以氧化成 1 ，3 一 荀三酮。 ooch ar ch ar oo r zo r尺 屯 0 r z 一r 布 ch ar 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 决万 此外， schi u 等人在低温条件下用臭氧和(ch 3 h s 与对醒衍生物反应生成邻三酮. 牛显显 ( c h 3 ) z s r / 沐/ 、 r r 二 日 .c 1 2 h z s x 二 y 二 hx 二 o h ， y 二 hx 二 y 二 oh b) 还原酮类氧化法33 刁 叼 还原 酮为具有烯二醇结构 r 一c ( o h ) 一c ( o h)r的一类化合物， 其化学性质 von e ul e r 等人曾进行过详细报道， 这类化合物具有较高的生物活性， 容易氧化为邻三酮。 但还原酮不稳定，制备也较为复杂。 c)四酮类还原法9 135 刁 6 四酮类化合物在碱性条件下， 被还原成四酮异变结构的化合物和邻三酮， 邻三酮 可以继续反应生成二酮。 oh神 r ( c o ) 碍 r一 oh oh ll rc: 二 二 : ccor r(c 0 入 r 一-由， oh. ? 日 r ( c o ) 尹 + r c o c =c c o r 1 0 片 r ( c o ) z r 川 es es se r c o c h o h r d)纯 氧 条 件 下 光 分 解 二卤 代 酮 法 137 refat m a 】 l r an等人通过在纯氧条件下光分解q ， q 一 二卤 代酮或邻二卤 代酮生成邻 三酮。 oo tol u e ll e 八 n e t 】l y 】 e n e b l u e h v z 0 2 ， rt ， 1 0 心o hr 币 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 该法以甲苯为溶剂并混有少量亚甲蓝活性物质，在光照和纯氧条件下反应 1 0 2 0h，生成邻三酮，获得较高收率 ( 最高达90%) 。 该法合成邻三酮虽然获得了较高收率， 但反应底物的合成操作较为烦琐， 必须要 用到剧毒物澳，纯氧条件下光分解操作也有一定难度。 e) p u n u n e r e r 重排法13 祠91 b ec k er和r 刀 s s ell 以 邻苯二甲 酸二乙 酷为原料利用p ummerer 重排成功合成出 水 合荀三酮 ( 5 ) ，总产率 8 0 %. 、/ co oet哪 万 火十ch 3)z so /一 c00e t o 畴 5o3日 o hci . 一一 -.卜 现在还没有用该方法合成其他邻三酮的报道， 是合成环状邻三酮的一种途径， 但 合成路线步骤多，操作繁琐。 勺由 偕卤 代硝基二酮合成14 回11 两篇报道介绍了该方法，2 一 轻基菲酮和硝酸与n acl 混合溶于乙酸中生成亚硝酞 基氯代物，再于硝基苯中加热形成环状邻三酮，总产率 50%。 类似的方法是用 2 一 硝 基一 1 ，3 一 荀二酮合成出荀三酮，总产率43%。 h藻 朋 0 1 份，门巨 n蛇 落 ad h 竿 i二 o 畴 一 o o phno: f了 ，义 一】 1尹 片 。 产飞 o 本法合成邻三酮操作复杂， 所用试剂毒性较大， 不利于环保。 另外， 合成物单一， 仅适用于个别的邻三酮合成。 9)乙 酸 高 铅氧 化法 2 9 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 乙酸高铅氧化乙酸丙酮生产二乙酸酷类化合物，再通过水解得到水合二甲基三 酮。氧化乙酸乙酸乙酷得到单取代和双取代酷类化合物。 h) 空气氧化法143 1 。 一 经基酮在溶液中闭光长久放置，通入氧气生成邻三酮。 0 / c h 3 该法所用原料。 一 轻基酮结构复杂，制备困难，并不是制备邻三酮的一种理想方 法。 1) 由2 一 ( 邻硝基苯磺酞氧基) 一 3 一 酮酷类 合成砰 0 首先卜酮酸酷类与过氧化2 一 硝基苯磺酞反应生成2 一 ( 邻硝基苯磺酞氧基) 一 3 一 酮 酷，再与三乙胺反应形成邻三酮化物。 材 异 r f ，/ o r z + 、2 什 异 ( p-n仇 吼 h 5 0 ，0 )， 飞 不 今r 了 月 卜六 o r z oo o r z te 人 一一 白 与， 忱n z ene 2 5 on s oo r ;人 达。 on合 该法合成邻三酮对底物要求较高， 只对带酷类结构的底物有效， 反应试剂也较为 昂贵。 j)三 苯 基 麟 酮化合 物 氧 化法 121 144 h a r r y.h等人用酞氯( 或酸配) 与磷叶立德试剂在b s a存在下反应合成出三苯 基磷酮中间体，再经过氧化形成邻三酮。 仇， 0 : oroxone o r z r l 二 a lk y l ， a ry l r z 二 m e . t- b u ， b n 户 p h 3 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 该法曾用于合成f k 种 5 06 结构中的c l c15片断，但该路线步骤多，操作繁琐， 后处理复杂，试剂价格昂贵， 。 l 4本课题研究目的及主要内容 传统合成邻三酮的方法种类繁多， 合成路线普遍较为烦琐， 其中有的路线操作复 杂、 成本昂贵， 一些化学试剂甚至会造成环境污染问 题， 所以 探索其它合成路线具有 较大的实际意义。 本课题以邻三酮的合成为研究对象， 其目的是确定一条原料易得、 成本较低、 收 率较高，具有良好应用前景的路线合成相应的邻三酮类化合物，并研究该合成路线， 探索其最佳工艺条件。 我们设计的方法以p 一 二酮 ( 7) 为底物与二醋酸碘苯 (6) 在甲醇和k o h体系下 反应生成中间体 ( 8)，中间体 ( 8) 在酸性条件下以t h 下作溶剂加热水解生成邻三酮 类化合物。 m日 0 氏卜d ， 1 2 h + k oh一 2古口孟f.l厄、t.7 o c h s o g h 3 甘汀资 -月卜 本合成路线分为两步，即: 氧化反 应用p 一 二酮类化合物与有机高价 碘化合物二醋酸碘苯(6) 在k o h 的甲醇溶液下0 咋t 反应 1 2h，生成中间体 ( 8)。 水解反应中间体 (8)在酸性条件下以t h f作溶剂加热水解生成邻三酮类化 合物 ( 9 ) . r . m . m oriaxtyl5 闷 盯 等 人 研究 了 单 酮、。 ， 日 不 饱 和 酮 、 酷 与 二 醋 酸 碘 苯 的 反 应， 在同 样条件下， q ， p 一 不饱和酮被氧化成。 一 轻基一 p 一 甲 氧基二甲 基缩酮。在不同条件 下，酷与二醋酸碘苯反应可生成不同产物。 r c h ( o h ) c o 0 1十 十c 6 h 5 1 + k o a c r c h z c o o c h a +c 6 h 5 1 ( oac ) 2 c h 3 o h 一- 一李 n a o c h 3 r c h ( o c h a ) c o o c h a + c 6 h s i +k o a c 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 虽然二醋酸碘苯的作为氧化剂， 用于有机合成的研究己 经很长时间了， 但目 前尚 未有只是通过二醋酸碘苯作为氧化剂氧化p 一 二酮合成邻三酮的文献报道. m arcell。 叭 e cco t491等人曾报道了用卜二酮与二苯基二硒醚和过二硫酸按在甲 醇中反应生成中 间体q ， q 一 二甲氧基一 p 一 二酮，和本路线合成的中间体 ( 8) 方法有较大不同。 oo r f 气义 r z5 夕， 2 一，m eoh h 3 c 00 c h 3 本论文的内容是， 通过实验研究， 我们首次发现了二醋酸碘苯可以有效氧化具有 卜二酮结构的生物碱一4 一 轻基哇琳酮衍生物和 1 ，3 一 荀二酮，经过以上氧化和水解两 步反应可以合成出相应的邻三酮类化合物。 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 第二章 实验部分 2. 1主要仪器及化学试剂 实验仪器如下: 5 1 12. d(i n )循环水式真空泵 85一 1 型磁力搅拌器 z x z 种 2 型旋片式真空泵 v 再 2 07b 数显恒温水浴锅 z f . 1 型三用紫外分析仪 r e 5 2 一 1 型旋转蒸发仪 d h g 一 914 0a 型电 热恒温鼓风干燥箱 d r x 户 3 0 0 hz 型核磁共振仪 o a 一 1 、o f 质谱仪 调温电热器 巩仪市英峪予华仪器厂 上海志威电器有限公司 浙江黄岩天龙真空泵厂 上海中胜生物技术有限公司 上海顾村电光仪器厂 上海沪西分析仪器厂 上海精密实验设备有限公司 德国b ruk e r 公司 英国mic romass 公司 通州市申通电热器厂 反应试剂如下: 卜甲基苯胺化学纯 ( c p ) n 一 苯基邻氨基苯甲酸分析纯 ( a r ) 邻氨基苯甲 酸化学纯 ( c p ) 澳乙 烷化学纯 ( cp) 丙二酸二乙酷分析纯 ( a r ) 氢氧化钾分析纯 ( a r ) 二苯醚化学纯 ( c p ) 甲醇分析纯 ( a r ) 乙酸乙酷分析纯 ( a r ) 乙酸分析纯 ( a r ) 乙酸醉分析纯 ( a r ) 四氢吠喃分析纯 ( a r ) 碘代苯化学纯 ( c p ) 3 0 % 过氧化氢分析纯 ( a r ) 石油醚 ( 6090) 分析纯 ( a r ) 中国亭新化工试剂厂 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 南京化学试剂一厂 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海化学试剂有限公司 北京长海化工厂 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 2 .2二醋酸碘苯 ( 6) 的 制备洞1 2. 2. 1反应路线 玫几 一 -一.卜 a 气 0了。ac) 决乡 2 .2.2反应步骤 室温下，7 0 m l30% 玩0 2 缓慢滴加入3 05m l 醋酸醉中，反应体系保持在40下 搅拌4h， 再加入5 09碘苯常温搅拌过夜， 有大量白 色固 体析出， 抽滤得白 色固 体， 滤液浓缩得固 体过滤， 合并 所得固 体， 用无水乙 醚充分洗涤， 真空千燥， 得固 体5 2 9， 产率70%。 2 34 一 狂基哇琳酮衍生物 (7)的制备 今 经基哇琳酮系列衍生物的结构式如下: nir 7 a : r 二 c h 3 。 7 b : r 二 c z h s ， 7 c : r 二 p h 2 3 .1n 一 甲 基 一经 基 一 唆 琳 酮 (7 a) 的 制 备 15 2 一 531 2. 3. l i 反 应路线_ n 汗叭。 l 玛s q 一-一心卜 决乡 c h 3c h ac h a 7 合 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 2 3 . l z实验步骤: 将9 8 9( 0 .0 9 2 mol ) 的n 一 甲 基苯胺、 2 9 .3 9( 0 .o i 8 mo叉 ) 的丙二 酸二乙 酷和2 7 .5 9 的二苯醚置于一个由电 热套、 1 00m l三口 烧瓶、 20cm 韦氏分馏柱等组成的 精馏装置， 加入沸石，三口烧瓶和上端的蒸馏头各装上量程为300 和200 的温度计。加热回 流，当三口烧瓶内温度上升到 160 时开始有一批乙醇蒸出，随后在温度达到2 10 时又有一批乙醇蒸出。 整个过程为4 到5 个小时， 溶液的颜色由开始的棕色逐渐变成 深橙色、深褐色，直到最后的红褐色，共蒸出乙醇18 j n l( 理论计算 1 9. 6 m l ) 。降低 加热温度，让反应温度下降到 1 00并维持在此温度，此时有深褐色固体析出，加入 4 0 m l i ， 4 一 二氧六环， 溶液变为土黄色， 搅拌 12 小时。 停止加热，过滤得橙黄色固 体， 用1 ， 4 一 二氧六环和乙醚各洗涤两次， 烘干， 得1419深黄色固体， 产率为63%。 称 取上一步反应 所得固体3 .0 9 溶于由20m l 浓硫酸和2 0ml 水配成的 溶液中， 加 热回流lh， 趁热倒入乙酸钠溶液中析出 沉淀， 过滤后用乙醇重结晶得到n 一 甲基一 4 一 径 基一 哇琳 酮( 7 a)l . 9 4 9( 0 . 0 l l m o l ) ， 产率9 0 % 。 2 压 zn-乙 基 一 4 一 轻基 一 哇 琳酮 (7 b) 的 制备 154 2. 3. 2. 1反应路线 o .每h h，战 0，ee人，nicb 一洲、-了 1 凡c o3 一叫 . 2 c z 氏b r ac oh -目 - . -卜 a c 2 0 己 2 o 5 2. 3 ) .2实验步骤 在2 5 o m l 三口 烧瓶中 依次加入丸c 0 3 1 5 1 2 9( 0 . l l mol ) 、1 0ml 场0 、 邻氨基苯 甲 酸1 0 1 5 9( 0 .0 7 m o l ) ， 轻轻摇动 烧瓶， 后在加入5 0 m l 氏0 ， 搅拌4 5 nun 形成棕褐 色液体， 然后放入电 热套中 加热至回流，缓慢滴加6. 551 n l澳乙 烷，在约130 回 流 搅拌48h 。 反应完毕后加入10 % 磷酸溶液， 生成白 色絮状沉淀， 搅拌zh， 抽滤洗涤烘 干得灰白 色固体n 一 乙 基邻氨基苯甲 酸4 2 69 (0.0 23mod ， 产率为22% 。 在所制得的4. 2 6gn 一 乙基邻氨基苯甲 酸中 加入10 m l乙 酸和1 0 m l 乙酸配， 在约 135 回流搅拌约4h， 反应完毕后将溶液倒入i o m l 冰水体系中， 用s mo比n aoh加 至p h 牛 1 4 。抽滤除去黄色杂质得橙色液体。 称取s m 。 比 盐酸，酸洗至p h 小5 ，抽滤 得 黄 色 粉 末， 干 燥 后 用乙 酸 重 结 晶 ， 最 终 得 到 橙 黄 色晶 体( 7 的 1 .5 1 2 9 (0 .0 08 mod ， 产率为31%。 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 2 3 3n-苯 基一轻基 一 喳琳 酮(7 c) 的 制备 【54 2. 3 二1 反应路线 nlph 甲 “ ph a oh 臼-刁卜 人 气 0 2. 3. 3. 2实验步骤 称取 n 一 苯基邻 氨基苯甲 酸 4 .2 6 49 ( 0 一02m of ) ， 量 取乙 酸和乙 酸配各 n m l ， 加 入 10o m l圆底烧瓶中在约95回流搅拌约sh， 溶液变为深褐色， 将反应产物倒入20m l 冰水体系中， 变为白 色混浊液伴有红色泥状物质。 加入s mo比n aoh溶液调节p h = 1 4 ， 溶液变为桔黄色，过滤得浅黄色滤液。 往滤液中加入s m 。 比 h cl调节至p h 4 5 ，抽 滤得浅 黄色固 体， 干燥后用乙 酸重结晶， 最终得到浅 黄色晶 体( 7 。 )0一 7 0 6 9 (0 . o 03m ol ) ， 产率为巧%。 2. 41 3 一 苟二酮 (7d) 的制备。 61 2. 4.1反应路线 vcoo 曰etonal了 阶 义 万 戈+ c h “ c o 0 e ， 比 尹 其心卜c o o et /一 c 0 0 曰v 2. 4. 2实验步骤 将4. 79 ( 0. 21m of ) 钠慢慢 加入50m l 无水乙 醇中， 在80 时回 流3h至 钠消失为 止， 得到粘稠状液体， 旋转蒸发得白 色固体乙 醇钠。 在搅拌的 条件下将制成的乙 醇钠 加入60m l乙酸乙 酷和2 9 m l (0. 巧 mod邻苯二甲 酸二乙酷的混合溶液中， 加热至85 溶液形成浅黄色粘稠的糊状物。 再边加入乙酸乙醋， 95下蒸馏出乙酸乙醋和乙醇， 直到除去的乙酸乙 酷和乙醇的总体积为 250 功 ll 。减压抽滤， 用乙酸乙酷洗涤滤渣， 真空千燥得浅黄色固体， 用乙 醇重结晶得浅黄色的针状结晶， mp : 317 一3 19 。 将10 o m l 3 m盐酸溶液加入到7. 5 9 上述固 体中， 升温至80， 在保持80 和 搅拌条件下到生成的 c 0 2 除去为止， 冰浴冷却后抽滤， 用水洗涤浅黄色的结晶，真 空干 燥， 用苯进 行重结晶， 得无色针状结晶(7 a)3 .6 9(0.0 25mod ， 产率35%。 mp: 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 1 2 9 1 3 1 。 2. 5n 一 取代一 入4 一 哇琳三酮 ( ， 卜b )的 合成 2. 5. 1反应路线 meo城卜践1 妞 + p h l ( 伽 叱】 2+ koh 一 望 r 7 a : r 吕 c 咙。 7 b : r 二 c z h s o c h 3 o c h a 2.r 坚 r 门 下 一门户 s a 七日 日 七 2. 5. 2实验步骤 在。 冰水体系下把0. 3 3 69 ( 6 m m o l )k o h溶于1 伪 刀 l甲 醇中， 搅拌 条件下依 次缓慢加入z m m ol4 一 经基喳琳酮衍生物 (7a b )和4 m l n o i 二醋酸碘苯 (6) ，温度逐 渐升至室温下反应过夜溶液变为红色液体，用旋转蒸发仪减压蒸除多余甲醇，加入 z m l水，用 ( z x z m l )乙酸乙 醋萃取， 萃取液用水洗涤两次，除去k o h和部分未 反应的二醋酸碘苯， 收集有机相浓缩除去适量乙 酸乙 酷， 粗硅胶吸附溶有少量乙 酸乙 酷的有机相，石油醚:乙酸乙酷=6:1 柱层析分离得到红色油状中间体 ( s a 阳 b ) 。 配置2 m l 20% h q溶液， 加入溶有z m l t h f 的红色油状中间体 ( s a 阳 h )中，于 7 0 下反应4 h 。 反应完毕后， 用 (2x z m l ) 乙酸乙醋萃取反应液， 收集上层有机相， 浓缩后粗硅胶吸附有机相，石油醚:乙酸乙酷=4:1 柱层析得产物 (9a 州 b ) 。 实验结果见表2 . 1 和表2. 2 。 表2 . 1 中 间 体(8 a b ) 状 态 和 产 率 底物中间体 颜色和状态产率 7 a 8 a 红色油状液体6 3 % 7 b8 b 红色油状液体 5 7 % 表2. 2邻三酮 (9a 由) 状态和产率 底物邻三酮颜色和状态 熔点 ( )产率 8 a9 a 浅红色固体 1 2 小 1 2 6 5 9 % 8 b9 b 深红色固体8 9- 9 15 5 % 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三胡合成方法研究 2. n 一 取代一 2 入4 一 哇琳三酮 ( ， c) 的合成 2. 6. 1反应路线 m引 d 氏0 rt ， 1 2 b + p h t 。 彻】 2+ koh 坚 r o c h a o c h 3 l r 门 窿企 - 目 . ， ， ，. 卜 么 3 h : 0 zir zir 2. 6. 2实验步骤 在。 冰水 浴下， 把0. 3 3 69 ( 6 inm of )k o h溶于10 m l甲 醇中， 搅拌条 件下依 次缓 慢加入0 .4 7 4 9 ( z mm o l )4 一 经基喳 琳酮衍生物 ( 7 c ) 和1 .2 5 8 9( 4 mm o l ) 二 醋 酸碘苯(6) ， 立即 有白 色沉淀生成温度逐渐升至室温下反应过夜， 过滤用水洗涤烘千 得白 色固体， 溶于d m f 中， 用薄层色谱分离， 石油醚: 乙 酸乙醋=5: 1 ， 分出 含 (8c) 成分的硅胶带， 小心刮出硅胶用d mf 溶解， 过滤， 减压蒸馏除去d mf ， 加入2 11 止 水 用 ( z x z m l )乙酸乙醋萃取， 有机相用少量水洗涤3 至4 次除去残留的d m f 溶剂， 干燥得黄色固体 ( s c ) 0 . 2 5 5 9( 0 .8 5 mmo l ) . 配置2 m l 20% h cl溶液， 加入溶有z m l t h f 的黄色固体 (8c) 中， 在70下反 应4h， 反应完毕后， 用 (2x 2 1 n l )乙 酸乙 酷萃取反应液，收集上层有机相， 浓缩后 粗硅 胶吸附 有机相， 石油醚: 乙 酸乙 醋 =4: 1 柱层析得黄色固 体(9的 0 . 101 9 (0 .3 3 nnno l) . 实验结果见表2. 3 和表2. 40 表2. 3中间 体 底物中间体 (8。 ) 状态和产率 颜 色 和 状 态 黄色固体 表2. 4邻三酮 (9c ) 状态和产率 底物邻三酮 9 c 颜色和状态 淡黄色固体 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 2. 7荀三酮 ( ， d )的合成 2. 7.1反应路线 m幻践0 ， 1 . 1 2h + p h l( 。 八 灼 2+koh wt o c h 3 o c h a 甘汀卜 田 ，-门卜 2. 7. 2实验步骤 在0 冰水浴下， 把0. 3 3 6 9( 6 inm of )k o h溶于1 0 川 ll甲 醇中， 搅拌条 件下依 次 缓慢 加入 0 .2 9 2 9( z nuno l )1 ， 3 一 荀 二酮和0 . 9 6 6 9( 3 mm o l ) 二醋酸碘苯 ( 6 ) ， 在常 温下反应过夜，用旋转蒸发仪减压蒸除多余甲醇， 加入z m l 水， 用 (2x z m l )乙酸 乙 酷萃取，萃取液用水洗涤两次，除去k o h和部分未反应的二醋酸碘苯，收集有机 相浓缩除去适量乙酸乙酷， 粗硅胶吸附溶有少量乙酸乙酷的有机相， 石油醚:乙酸乙 酷 =4: 1 柱层析得浅黄色固 体 ( s d ) 0 . 1 4 4 9( 0 .6 9 1n n l o l ) 。 配置2 1l l l 20% h ci溶液， 加入溶有z m l t h f 的浅黄色固体 ( s d) 中， 在40下 反应zh，反应完毕后， 用 ( z x z m l )乙酸乙醋萃取反应液，收集上层有机相，浓缩 后 粗 硅胶 吸附 有机 相， 石 油醚: 乙 酸乙 酷 =3: 1 柱 层 析得 产物(9 d)0. o 8 99(0 .5 mmo d 。 实验结果见表2 . 5 和表2. 60 表2. 5中间体 (8d ) 状态和产率 底物中间体 颜色和状态 浅黄色固体 表2. 6邻三酮 ( ， d ) 状态和产率 底物邻三酮颜色和状态 熔点 ( )产率 8 d 9 d 白色固体2 5 5 2 5 67 2 % 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 第三章 结果与讨论 1 1中间体q ， q 一 二甲 氧基一 p 一 二酮 (8)的合成 3. l i生成中间体 (8)的可能反应机理 3. l l i二醋酸碘苯与拨基化合物的反应机理 1 8 86年德国 化学 家win g e r o d t is 刀 首次 报道了 第 一 个有 机高 价碘 化合 物phlc 12 ， 有 机高价碘化合物至今已 有百年历史， 二醋酸碘苯作为一种有效的氧化试剂， 可使多种 化合物在温和条件下氧化。 它不同于其它类型氧化剂的最显著特点在于对底物的化学 选择性极高，即一般仅拨基、 酚、 醇等发生氧化， 而不会氧化其它一些易被氧化的官 能 团 如 氨 基、 疏 基 等 。 主 要以 碘原 子 为 亲电 中 心 进 行反 应。r . m . mori ait y 晰 王等 人 曾报道过二醋酸碘苯与拨基化合物的反应。 r ;入丫 r ， c h 3 o h 邢e o h 一 . -j卜 p h 月 ( 0 助 2 me oome r f 权1/ r ， 他们 提出 了 如下 反 应机 理1581: 份 一 秘 碧 卿 j 恻既 一刁 一俪 ， 未、 爵r 瓜、 一 叼一 酬 处 乡 尸体 几曰而 护m 扒、 哥 等 首先二醋酸碘苯在碱性条件下水解生成活性剂二甲 氧基碘苯， 在碱性条件下酮的 a 氢被碱夺走形成碳负离子， 碳负离子生成烯醇氧负离子， 二甲 氧基碘苯进攻烯醇氧 负离子生成a 位被二甲 氧基碘苯取代的中间体， 随后失去一分子甲 氧负离子， 形成中 间体价甲氧基碘苯酮， 然后拨基在甲氧负离子进攻下形成负离子， 最后发生分子内 亲 核取代形成环氧乙 烷类衍生物， 在甲 氧负离子进攻下生成a- 轻基缩酮。 工 l i .2二醋酸碘苯与p 一 二酮的可能反应机理 我们设计的路线以p 一 二酮为底物与二醋酸碘苯在甲 醇和k o h体系下反应生成 南京理工大学硕士学位论文 一种新的环状邻三酮合成方法研究 中间体( 8)。 结合二醋酸碘苯与拨基化合物的反应机理， 我们提出了可能的反应机理: m日 d hkoh p h l( 0 叱) 2 一 6 oo ， md d 呻 门 一 叫 ，臼卜 me o一 1 一 p h oooo . m幻 户 .- ，. 一r 屯r z 一r 屯 me o 1 p h. ph 一r 犷 、 m日 0 、 凡 omb 首先二醋酸碘苯在碱性条件下水解生成活性剂二甲氧基碘苯，在碱性条件下日 - 二酮的a 氢被碱夺走形成碳负离子， 二甲氧基碘苯进攻a 碳负离子生成a 位被二甲 氧 基碘苯取代的中间体， 随后失去一分子甲 氧负离子， 形成中间体a 一 甲 氧基碘苯一 p 一 二 酮， 再脱去一分子甲氧负离子， 形成的a 碳正离子在甲 氧负离子进攻下离去带碘苯的 基团， 最终生成a， 价 二甲 氧基一 p 一 二酮 (8) 工 l 2反应条件对反应的影响 3. l 2. 1 反应时间对反应的影响 研究了 n 一 甲基一轻基一 哇琳酮 ( 7 a) 为底物和二醋酸碘苯 (6)反应的时间对反 应的影响，结果列入表3 . 1 中。 表3 . 1反应时间对反应的影响 实验序号反应时间小中间体产率/% 1 1 % 3 6 % 5 5 % 6 3 % 6 3 % 2681214 ，二内1411 注 : 0 3 5 9 ( zmm o l) (7 a ) ， l o m l甲 醇 ， 0 .3 3 69( 6 m m o l ) k o h ， 1 2 5 8 9 仔 nu n o l) (6 ) ， 。 拄 下 反 应， 乙酸乙醋萃取。 从表3 . 1 可以 看出， 随反应时间的延长， 生成的中间体产率逐渐提高， 当反应时 间延长到1 2h， 产率最高， 超过1 2h 中间体产率不再升高， 恒定在63%，可见反应时 2 1 南京理工大学硕士学位论文一种新的环状邻三酮合成方法研究 间为12h 为最佳时间。同样方法考察了反应底物 ( ， 卜 刁) 依然符合上述规律。 1 1 .2 2反应物