（有机化学专业论文）水相中环氧化合物烯丙基开环反应研究.pdf

丛捐虫叠氢也盒物燧四基及班厦应蛆究 地垩 摘要 一水相中环氧化合物烯丙基开环反应研究 本文对水相中金属( 锡、铟、锌) 诱导的环氧化合物的开环烯丙化反应进行了研究 我们通过改变条件如加料顺序、溶剂的改变等对反应进行了探究，考察s n c l ：在金属 c u 、金属盐k i 、c u c l 2 促进下不同p h 条件下诱导的环氧化合物的开环烯丙化环反 应，反应还在研究中，我们还考察了无溶剂条件下，会属( 锡、铟) 在超声波条件下 诱导的环氧化合物的开环烯丙基化反应 二新型手性催化剂( 4 r ) 一苄氧基一( s ) 一脯氨酸的合成及催化直接不对 称羟醛反应研究 以光学活性的天然产物l 一羟基脯氨酸为原料，b o c 基团保护氨基得到 n - b o c ( 4 尺) - 羟基一一脯氨酸，再与氢化钠一苄溴作用生成醚n - b o c ，( 4 月) 苄氧基( 1 5 ) 脯氨酸，用三氟乙酸脱去保护基b o c 得到( 4 r ) 一苄氧基脯氨酸三氟乙酸盐，除去 三氟乙酸后得到目的化合物对这一化合物催化性能的初步研究表明，对不对称羟 醛反应有较好的催化作用，并且考察了其在不同浓度下催化的不同底物的不对称直 接羟醛反应反应有较高的产率( 5 8 9 1 ) 和较好的日口值( 8 9 3 ) 我们还 研究了以二肽h - l - p r o l p r o o h 和h l - p r o d p r o o h 为催化剂催化的不对称直接羟 醛反应 关键词：环氧开环烯丙化脯氨酸不对称 羟醛反应催化 作者：韩玉峰 指导老师：张雅文 丛擅主孤氢业佥物缢西基珏叠屋应! i 究 地墨 a b s t r a c t 1 s t u d yo n t h er i n g o p e n i n g a l l y l a t i o no f t e r m i n a le p o x i d e si na q u e o u sm e d i a t h er i n g - o p e n i n ga l l y l a t i o no ft e r m i n a le p o x i d e sm e d i a t e db yi n d i u m ，t i n ，a n dz i n c m e t a lu n d e rv a r i o u sc o n d i t i o n s ，s u c ha su n d e ra q u e o u sc o n d i t i o n sa n ds o n i c a t ec o n d i t i o n w i t h o u ts o l v e n t ，w a s i n v e s t i g a t e d t h er i n g o p e n i n ga l l y l a t i o n o ft e r m i n a l e p o x i d e s m e d i a t e db ys n c i zw i t hc u ，k i ，o rc u c l 2u n d e ra q u e o u sc o n d i t i o na td i f f e r e n tp hv a l u e s w a sa l s oi n v e s t i g a t e d ， 2 r e s e a r c ho nt h es y n t h e s i so fan o v e lc h i r a lc a t a l y s t ( 4 r ) 一b e n z y l o x y 一( 回- p r o l i n ea n d c a t a l y t i cd i r e c ta s y m m e t r y i c a l d o lr e a c t i o n s ( 4 e ) h y d r o x y ( | 5 ) 一p r o l i n e w a s n - p r o t e c t e db y t h er e a c t i o nw i t h d i t e r t - b u t y l p y r o c a r b o n a t et og i v en - b o c 一( 4 r ) 一h y d r o x y 一( 1 s ) 一p r o l i n e ，w h i c hw a st r e a t e dw i t hn a i l i n a n h y d r o u st e t r a h y d r o f u r a na n df o l l o w e db ye t h e r i f i c a t i o n w i t hp h c h 2 b rt of o r mt h e n - b o c ( 4 月) b e n z y l o x y 一( 回p r o l i n e ，w h i c h ，a f t e r r e m o v a lo ft h ep r o t e c t i n gg r o u pw i t h c f 3 c o o h ，g a v e t h et i t l ec o m p o u n dt h i sc o m p o u n dc a ns o l v ea sa ne f f i c i e n tc a t a l y s tf o r t h ed i r e c ta s y m m e t r y i ca l d o lr e a c t i o nw i t ht h ey i e l dr a n g e df r o m5 8 t o9 1 a n du pt o 8 9 3 e n a n t i o m e r i ce x c e s s w ea l s os t u d i e dt h ea s y m m e t r y i c a l d o lr e a c t i o n sc a t a l y z e db y t h ep e p t i d e so fh l - p r o l - p r o o ha n dh l 。p r o 。d 。p r o - o h k e yw o r d s ：r i n go p e n i n g a l l y l a t i o np r o l i n e a s y m m e t r i c a l d o lr e a c t i o n c a t a l y s t w r i t t e nb y ：h a ny u f e n g s u p e r v i s e db y ：z h a n g y a - w e n y 6 4 5 7 0 3 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。除文中已经注明引用的内容外，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，也不含为获得苏州大学或其它教 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，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 研究生签名：整墨竖日期：竺垒：z 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 挡的内容和纸质论文的内容相一致。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：鞋圭聋 日期：竺丝：! 导师签名：名生舛蜒 日 期：j 塑刈二孕 丛揠生型! 氢世盆物缢出基舡坯厦应型 f塞挞终述 文献综述 水相中金属参与的有机反应 月| j 蟊 胥机金属试剂的反应已经广泛应用在化学的各个领域，b a l b i e r - g r i g n a r d 反应是 指醛、酮的羰基直接与金属和卤代烃反应( b a r b i e rt y p er e a c t i o n ) 或与有机余属试剂 ( g d g n a r dt y p er e a c t i o n ) 的反应，是生成新碳一碳键最重要的反应之一，但这些反应 通常对水和空气敏感，需要在无水无氧的条件下操作，使用易燃的非极性溶剂，若底 物有活泼氢还需先进行保护；这使它们的应用受到很大限制通常难以想象在水介质 中进行有机金属反应，但水作为有机反应的溶剂，具有显著的经济，安全，高效和环 保优势：且人们已经熟知生物体内酶催化的反应都是在水介质中高效进行的近年来 水相中的金属( s n 、i n 、z n ) 参与的有机反应( 金属及其盐诱导的有机试剂与c = o ， c = n 键的反应) 引起了化学工作者的极大兴趣，经过不懈的努力已经取得了很大的 成果金属的离子势可以反映金属给电子的能力，从元素周期表中我们可以看到，金 属铟的离子势和活泼的碱金属相似，但是低于金属锡、锌、镁，同碱金属不同的是，金 属铟对水和空气都比较稳定 t a b l ef i r s ti o n i z a t i o np o t e n t i a lo fs o m em e l a l s 水相中金属锡及其盐诱导的b a r b i e r - g r i g n a r d 反应 一。金属锡诱导的b a r b i e r - g r i g n a r d 反应 1 卤代烃为烯丙卤 1 9 8 0 年，n o k a m i 等人1 发现水能促进锡诱导的羰基烯丙化反应羰基化合物直接 与烯丙溴，金属锡在催化量的氢溴酸和铝粉在1 ：i 的乙醚一水体系中反应苯甲醛在 这一条件下可得到7 5 产率，而在纯有机溶剂中不超过5 0 ，但使用烯丙基氯则不 丛翊虫删盒物缢西基珏坯厘应虹盔 童越篓述 成功 o s n i a i i h b r +b r r 1r 2 h 2 0 i e t 2 0 反应同样可以在分子内进行2 。h r 2 r 1 r 丫s n a i h b r 入k 弋隽卧1 丽叫 8 1 c 0 2 e t r 丫。 s 酊 v “扎8 。瓦石硒 6 1 提高反应温度( 6 09 c ) 可以不加铝粉当苯环上含有不同活性基团如硝基，酚羟基 羟基，卤素时，对反应无影响3 ，产率51 一9 1 0 h r - c h o x 刨 + 少卧 s n t h f h 2 0 h b r。 超声波也能促进反应在这一条件下可以不用铝粉和氢溪酸，改用水- - t h f 为溶 剂代替t h f 可显著提高产率4 o r 少r 。+ 夕v e r s n s o n i c a t e t h f h 2 0 o h 夕堍r ， 5 2 一9 0 在无溶剂条件下金属锡，烯丙溴，醛可以在室温下反应5 ，产率6 0 ，当用超声波 震荡时6 。用4 倍量的烯丙溴产率可达9 0 以上，但是酮在此条件下不反应 o r 少r ：+ 加卧 n e a to rs o n i c a t e o h 镥r ， 烯丙溴可以和锡粉可在水介质中与羰基化合物反应，醛的反应效果比较好，苯乙 酮的产率只有4 0 7 ，当用纳米级锡粉代替普通锡粉反应时，反应效果更好，某些底物 的产率甚至可以达到定量，苯乙酮产率也可达6 5 8 o r 少r 2 + 纩v 卧 h 2 0 o h 殄咕r ， 丛担生叠氢化盒塑燧四基珏珏厘应型i 煎塞筮绽造 t o r r i 发现9 在醇水一乙酸中可用烯丙氯代替烯丙溴，进行s n a 1 诱导的b a r b i e r 反 应，产率7 6 o r 少r ：+ 夕v c m e o c h 2 c h 2 0 h i h 2 0 a c o h o h 夕吨r ， 2 卤代烃为2 取代烯丙溴 o t e r a 等1 0 把反应拓展到2 取代的烯丙溴上( x = b r , c i ，o a c ) o r 少h + x 么，b r s n h 2 0 7 0 9 0 2 溴甲基丙烯酸脂也可以在水相发生b a r b i e r 反应 r 少or ：+ 知z e r r h + r ，忒 r 2 3 卤代烃为3 取代烯丙溴 以巴豆基溴为底物，采用不同溶剂条件( h 2 0 ，t h f h 2 0 ，或c h 2 c 1 2 h 2 0 ) 都可以在 锡作用下顺利反应1 2 ，产率5 4 一8 3 o 少h + r 1 氐町 c o n d i t i o n o h o h r k + r v 坳r ， r 1 使用锡三氯化铟，也可以发生b a r b i e r 反应，产率比不加三氯化铟显著提高1 3 o r 少h h 3 c 形v 町 s n l l n c l a o h 9 h , c f 3 r 人太，c f 。+ r ，v 弋 4 二羰基化合物的反应 1 , 3 二羰基化合物也可以在水相中发生b a r b i e r 反应1 4 从 丛主 生旦：氢也鱼翅盟四莹五坯厘压盟筮塞丛盈堡 oo + m m - 0 ho r 1r 2 h 2 0 r ir 2 m = c i b r 由以上综述我们可以得知水相中s n 可以顺利地和醛、酮反应，并且发现醛的反 应结果比酮好，产率更高，底物中有活泼的基团如羟基，硝基等都刁i 影响反应的进行， 如果锡粉被做成纳米级时，反应几乎可以得到定量的产物 二s n c l 2 诱导的b a r b i e r - g r i g n a r d 反应 1 烯丙基卤在s n c l 2 及余属单质存在下对醛、酮的反应 在醇水一醋酸体系中，在s n c l 2 在a i 存在下烯丙基氯可以与醛反应9 ，产率 8 0 r 儿o h + 一c t 丽翥淼面鬲介足 用铜粉代替铝粉也可以进行该反应皓，卤代烃可为烯炳基氯或烯炳基溴，酮或醛 都可以反应，产率很高 o r 少r ：+ 加x s n c l 2 c u h 2 0 r i 。 烯丙基溴在2 及金属盐存在下对醛、酮的反应 s n2 也可以在其它盐存在下发生 反应，在倍量的 存在下。6 反应可 以顺利进行，并且只和醛反应，产率最高可达 o r 少h + 矿一町 o h r 在m 。1 c u2 存在下， 2 为溶剂，烯丙溴同样可以对醛烯丙化1 7 ，产 率中等 r 凡一产酐酱r 器 瓢 坐型虫竖氢丝盘物墟西丝巫厦应虹塞塞越丛述 住水中，t i c l 3 也叮引起醛的烯丙化” o r 少。+ 夕x x = b r cj s n c l 2 ，t i c l 3 o h r 忪 8 0 一10 0 3 相转移条件下的反应 在相转移催化剂t b a 存在下s n b r 2 可以使l - 溴2 丁烯对醛烯丙化1 9 、办，b r + r c h o 12 s n b 广2 t b a 当用纯c h 2 e 1 2 做溶剂时无论加不加t b a 反应基本不进行，同样情况下用水做溶剂时， 反应进行的较少，当采用c h 2 c 1 2 一h 2 0 做溶剂时，可以得到较好的结果，并且显示了不 同的选择性 机理 l ic a o j u n 2 0 在这方面做了大量工作，他首先# a t - 烯丙基二溴化锡2 1 ，并用 它同醛酮反应得到很好结果，并在重水中证明烯丙基溴，锡反应生成了该化合物，6 也证明在超声波震荡下烯丙基溴与锡首先生成二烯丙基二溴化锡，再同醛反应 n b r + s n 嵩袅而 代锡 b r a “，r o h 亚锡催化的b a r b i e r 反应的机理各有不同，但有一个共同点是都生成烯丙基三卤 在k i 存在下s n c l 2 诱导的反应中机理如下 磷姒 v l l _ 等下 一l 巫拙宝型强世筮幽匹墓五叠厘应蝤直 塞越筮述 s n x 2 x = c ib r k i ，h 2 0 x ! 竺 x 。= c fb r i 电v 1 s n x 2 i jp h c h o 0 h p h 在c u c l 2 存在下s n c l 2 诱导的反应机理如下 s n c l 2 + 2 c u c l 2 h 2 0 c u ( a q ) + + x 2 c u ( a q ) + c i 。+ s n c l 4 6 7 r c h o + 分b r a i - i n c l 3 ，z n - i n c l 3 h 2 0 o h r 上 在催化量的i n c l 3 作用下，z n c u l 可以诱导普通的碘代烃和苯甲醛及其衍生物反 应3 8 巫拙宝堡皇世鲎塑缝四基珏珏厦应盟塞 塞鲢筮适 2 | 罴署： 二氟乙酰基硅烷反应3 9 ，产率8 5 1 0 0 机理 t a kh a n g c h a n 和y a n gy a n g 通过重水和氘代d m f 中金属铟和烯炳基溴反应，以 及二烯炳基汞和金属铟的一价铟盐反应证明了水相中金属铟和烯炳基溴生成了烯炳 基铟中间体”，再和醛酮反应 分b r + i n ( 夕吨+一l 上_ ! ! 。纠。 叩。如j 印 了 0 紫蒜 。八 盛划! 坯氢也佥翅墟囚些匠班匡应蝤究苤二部分i i 矗 第一部分弟一鄙分 水相中环氧化合物烯丙基开环反应研究 1 1 引言 水相中金属( 锡、铟、锌) 及s n c l 2 诱导的醛，酮的烯丙化反应是近年来研究 的热点，特别是会属铟由于其特殊性质更是倍受关注金属铟、锡、和锌在水相中 可以很顺利地诱导醛酮的烯丙基化反应，其中铟的反应效果最好，锡锌次之，s n c i z 在金属盐如k i 、c u c l 2 、c u c i 、t i c l 3 及金属c u 的作用下同样可以对醛、酮进行烯 丙化反应，反应效果很好 环氧化合物的烯丙化开环反应是环氧化合物的重要反应之一它可以通过经 典的g r i g n a r d 反应或其他有机金属试剂，如c h 2 = c h c h 2 m g b r , ( c h 2 = c h c h 2 ) 2 z n ， c h 2 = c h c h 2 s i 来完成，用二烯丙基锌试剂也可以进行环氧化合物的烯丙化开环反 应然而上述各种方法均需在严格的无水无氧条件下进行，并且必须先制备金属有 机试剂而在金属s n 、z n 、i n 直接诱导的环氧的烯丙化开环反应则无须那么严格 条件， 1 9 9 5 年邓道利4 1 等第一次报道了金属锌和烯参与下，一步法简便的完成了环 氧化合物的烯丙化反应得到高烯丙醇在金属s n 、z n 存在下，反应只需做简单的 1 2 3 2 0 0 1 年y a d a v 4 2 等在t e t r a h e d r o n l e t t 上发表了在有机铟试剂下环氧化合物的烯 丙化开环首先在t h f 生成有机铟试剂( g r i g n a r dt y p er e a c t i o n ) ，再与末端环氧反 应得到高区域选择性的产物，产率 8 0 丛i = | ；| 生竖氢i 三金物墟西基珏竖垣应盟究筮二部垃i ! 言 等等r 贮v t h fr t山+ r 疋 令人惊奇的是当用烯丙基环氧化合物为底物无论是采用g r i g n a r dt y p er e a c t i o n 还是采用b a r b i e r t y p er e a c t i o n 都得到了1 , 2 迁移的产物” 泌+ r z 卧潞 我们课题组的周辰刚曾经试图在n f 溶液中用格氏试剂对环氧丙酸的的钟黼 进行丌环，遗憾的是得到产物的产率非常低( 小于1 0 ) ，并且发现只有苯基的格 氏试剂可以得到开环产物，而苄基的格氏试剂反应得不到目标产物研究还发现环 氧丙酸代替其钾盐则不反应2 0 0 1 年y a d a v 等用铟粉和烯丙基溴生成有机铟试剂后 成功的对末端环氧进行了烯丙化开环考虑到水可以增加环氧丙酸的钾盐的溶解 度，以水做溶剂又符合绿色化学的要求，所以我们设想能否在水相中对环氧化合物 进行开环反应 出于环氧化合物可以在有机金属试剂作用下顺利的开环，所以我们设想能否 在水相使烯丙溴在金属或金属盐的作用下对环氧化合物进行烯丙化开环，我们从 下面几种方法考察了我们设想的可行性 1 铟粒在d m f h 2 0 体系中先生成有机铟试剂，再和环氧化合物反应 分b r + i n ( 9 r a i n ) 生业型 2 先做成有机锡试剂再和环氧化合物反应 夕虬s n 盟膨叶辄盹 e p o x i d e 3 金属锡盐在其他金属盐的作用下对环氧进行烯丙化开环 分卧+ s n c l 2l ! 竺 m = k i ，c u c l 2 ，c u 。c u l 4 金属锌在饱和氯化铵水溶液t h f 诱导环氧的烯丙化开环 。今 r 丛型里墨生l i 匕金物缢因丛五胚厘应虹筮 墓= 酆赴塞墼酆筮 疹8 。+ z 1 1 5 ，金属在超声波作用下诱导环氧的烯丙化丌环 m = s n ，i n ( g r a i n ) 实验部分 1 仪器和试剂 n m r 由v a r i a n i n o v a 4 0 0 型核磁共振仪( c d c l 3 为溶剂，t m s 为内标) 记录 实验所用药品均为国产a r 威c p 级试剂，使用前均经纯化处理 2 实验步骤 2 1 铟粒诱导下的环氧的烯丙化丌环尝试 由于铟粉价格比较贵，我们用价格便宜的铟粒代替铟粉 锢粒( 2m m 0 1 ) ，烯丙基溴( 2m m 0 1 ) 加入5m ld m f h 2 0 ( 5 ：1v v ) 溶液中搅拌 过夜，尚有部分铟牧结成块未反应，j n a 苯基环氧乙烷( 2r e t 0 0 1 ) ，反应过程t l c 监 测，t l c 显示原料点不再变化时，加入1 0m l 稀盐酸( 1m o l l ) 淬灭反应，用乙醚 ( 3 1 0m l ) 萃取，有机相用饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得无色 油状物硅胶柱层析得无色油h p l c 显示产物包括两个组分尚未分到单一组分， 结构待定 2 2 有机锡试剂的制备 n 2 气体保护下锡粉( 15r e t 0 0 1 ) ，无水甲苯( 1 5m e ) ，2m m o lh g c l 2 回流3 0 分钟 后冷至室温，加入三乙胺( 2m m 0 1 ) 再加热至回流，滴加烯丙基溴( 1 5m m 0 1 ) ，此时 回流温度降至1 0 3 c ，待温度上升至1 1 0 c 后反应1 5 小时，过滤，减压蒸去甲苯，得 黄色油，试图减压蒸馏时，产物发生聚合，没有得到预期产物 2 3 金属锡赫在其他金属盐的作用下对环氧进行烯丙化开环 2 3 1s n c l 2 ，k i 诱导下的环氧化合物与烯丙溴的反应 丛担! # 经氢丝盒物缝嫂基荭叠厦壅型 窥 差二部公塞鲨部筮 i ) k i ( 6m m 0 1 ) 溶于9m lh 2 0 中升温至4 0 。c ，分别加入烯丙基溴( 3m m o i1 s n c l 2 ( 3m m 0 1 ) ，搅拌至溶液颜色基本为无色时，此时溶液p h 值为l 左右，j j j z , 苯基 环氧乙烷( 2m m 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0m l 稀盐酸( jm o u l ) 淬灭反应，氯仿( 3 1 0m e ) 萃取，有机相用水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂 得无色油状物，硅胶柱层析得白色例体0 ，1 6g ，我们做了hn m r ，”cn m r m s ，我 们推测结构为p h c h 2 c h o h c h o h c h 2 p h ，但是与文献值比较有些_ ：同，所以结构仍 然不能最终确定，我们正在采取其它办法来进一步确定结构1 hn m rf c d c i 、， t m s ) ：62 0 9 2 1 3 ( m ，1 h ) ，3 9 4 - 4 0 0 ( m ，1 h ) ，4 0 5 4 1 2 ( m ，1 h ) ，5 0 6 5 0 9 ( m ，1 h ) ， 7 2 7 7 4 4 ( m ，5 h ) 1 3 cn m r ( c d c l 3 ) ：3 6 2 6 1 ，6 9 0 8 4 ，1 2 9 0 9 3 ，1 2 9 2 9 0 ，1 2 9 4 8 0 ，1 4 0 3 9 9 ) ， m s ：1 2 1 0 6 5 60 0 0 ， p h c h 2 c h o h + ) ，1 0 3 ，0 5 4 9 ( p h c h c h + ) 9 1 0 5 5 5 ( p b c h 2 + ) ， 7 7 0 3 9 4 ( p h l + ) ，2 1 6 9 5 6 7m p 4 9 - 5 1 i i ) k i ( 6m m 0 1 ) 溶于9m lh 2 0 中升温至4 0 c ，分别加入烯丙基溴( 3m r n 0 1 ) ， s n c l 2 ( 3m m 0 1 ) ，搅拌至溶液颜色基本为无色时，此时溶液p h 值为1 左右，小心滴加 n a o h ( 1m o l l ) 溶液至p h 为7 0 左右，加入苯基环氧乙烷( 2m m 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0m l 稀盐酸( 1t o o l l ) ，淬灭反应，氯仿( 3 1 0m l ) 萃取， 有机相用水沈，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层析得无色油 0 1 3g 结构推断p h c h c l c h 2 0 h ，hn m r ( c d c l 3 ，t m s ) ：62 1l ( b r s ，1 h ，o h ) ， 3 9 4 3 9 9 ( m ，i h ，c h h ) ，4 0 6 - 4 1 l ( m ，1 h ，一c h ，4 9 9 - 5 + 0 9 ( m ，1 h ，一c h 一) 2 3 2s n c l 2 ，c u c l 2 诱导下的环氧化合物与烯丙溴的反应 i ) s n c l 2 ( 4 m m 0 1 ) ，c u c l 2 ( 0 2 r e t 0 0 1 ) 溶于1 0 m l h 2 0 c h 2 c 1 2 ( 1 ：1 ) 中加入烯丙 基溴( 3r e t 0 0 1 ) ，剧烈搅拌4 小时，此时溶液p h 值为1 左右，加入苯基环氧乙烷( 2 m m 0 1 ) 反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0m l 稀盐酸( 1t o o l l ) ，淬灭反应， 氯仿( 3 1 0m l ) 萃取，有机相用饱和食箍水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得 无色油状物，硅胶柱层析得无色油h p l c 显示产物包括两个组分尚未分到单一组 分，结构待定 n ) s n c l 2 ( 4m m 0 1 ) ，c u c l 2 ( o 2m m 0 1 ) 溶于1 0m l h 2 0 c h 2 c 1 2 ( 1 ：1 ) 中加入烯丙 基溴( 3 m m 0 1 ) ，剧烈搅拌4 小时，此时溶液p h 值为1 左右，小心滴加n a o h ( 1m o l l ) 丛_ ； 扭二! 至氢化佥物缢西基赴型：厘虚蛆窥 笠：酆盆塞监韭筮 溶液至p h 为7 0 左右，加入苯基环氧乙烷( 2r e t 0 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料， 加入l om l 稀盐酸( 1m o l l ) ，淬灭反应，氯仿( 3 x1 0 m l ) 萃取，有机相用水沈， 无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层析得无色油h p 。c 显示产 物包括两个组分尚未分到单一组分，结构待定 i i i ) s n c l 2 ( 4m m 0 1 ) ，c u c l 2 ( 0 2m n m l ) 溶于1 0m lh 2 0 c h 2 c 1 2 ( 1 ：1 ) 中加 入烯丙基溴( 3r e t 0 0 1 ) ，剧烈搅拌4 小时，此时溶液p h 值为1 左右，加入埘甲氧基苯 氧基环氧丙烷( 2r e t 0 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0m l 稀盐酸f 1 m o l l ) ，淬灭反应，氯仿( 3 1 0m l ) 萃取，有机相用饱和食赫水洗，无水硫酸钠干 燥，浓缩除去溶剂得无色油状物，o 3 2g 产物我们做了hn m r ，”cn m r ，h ，h c o sy h ，c c o sy 结构确定为4 一m e o p h o c h 2 c h c l c h 2 0 h 1 hn m r ( c d c i 3 ，t m s ) ：82 5 6 ( b r s ，l h ，o h ) ，3 5 7 3 6 8 ( m ，2 h ) ，3 7 3 3 7 7 ( m ，4 h ) ，4 0 1 - - 4 0 9 ( m ， 2 h ) ，4 1 7 “1 9 ( m ，1 h ) ，6 8 3 6 8 8 ( m ，4 h ) b cn m r ( c d c l 3 ，t m s ) 63 5 5 ，4 6 4 ，5 6 2 ，6 9 8 ，7 0 0 ，7 0 5 ，1 1 5 2 ，1 1 6 1 ，1 5 2 8 ，1 5 4 8 i v ) s n c l 2 ( 4m m 0 1 ) ，c u c l 2 ( 0 2m m 0 1 ) 溶于1 0 m l h 2 0 c h 2 c 1 2 ( 1 ：1 ) 中加入烯丙 基溴( 3m m 0 1 ) ，剧烈搅拌4 小时，此时溶液p h 值为1 左右，小心滴力| n a o h ( 1m o l l ) 溶液至p h 为7 0 左右，加入对甲氧基苯氧基环氧丙烷( 2m m 0 1 ) ，反应过程t l c 监测， 反应很慢，没有明显产物点 2 3 3s n c l 2 , c u 诱导下的环氧化合物与烯丙溴的反应 i ) s n c l 2 ( 4r e t 0 0 1 ) ，c u 粉( 4r e t 0 0 1 ) 加入于1 0m lh 2 0 中加入烯丙基溴( 3 m m 0 1 ) ，搅拌2 小时，此时溶液p h 值为l 左右，加入苯基环氧乙烷( 2m m 0 1 ) ，反应 过程t l c 监测至没有原料，加入1 0m l 稀盐酸( 1m o l l ) ，淬灭反应，氯仿( 3 1 0 m e ) 萃取有机相用水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层 析得无色油，h p l c 显示产物包括两个组分尚未分到单一组分，结构待定 i i ) s n c l 2 ( 4m m 0 1 ) ，c u 粉( 4m m 0 1 ) 加入1 0 m l h 2 0 中加入烯丙基溴3m m o l ， 搅拌2 小时，此时溶液p h 值为1 左右，小心滴加n a o h ( 1m o l l ) 溶液至p h 为7 0 左右，加入苯基环氧乙烷( 2r e t 0 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0 m l 稀 赫酸( 1i l l o i l ) ，淬灭反应，氯仿( 3 x 1 0m l ) 萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥， 丛担生劁：氢毡垒塑缢d 基珏坯厘应姐红 蓥= 部坌塞丝赶 浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层析得无色油，h p l c 显示产物包括两个纽分 尚未分到单一组分结构待定 2 4 金属锌在饱和氯化铵水溶液t h f 诱导下的环氧化合物与烯丙澳的反应 5m l 饱和n h 4 c i f f h f ( 5 ：1 ) 溶液中加入z n 粉( 2 r e t 0 0 1 ) ，烯丙基溴( 2m m 0 1 ) 待 z n 粉消失后加入苯基环氧乙烷( 2m m 0 1 ) ，反应过程t l c 监测至没有原料，加入1 0 m l 稀盐酸( 1m o l l ) ，淬灭反应，乙醚( 3 1 0m l ) ，有机相水沈，无水硫酸钠干燥， 浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层析得无色油，h p l c 显示产物包括两个组分 尚未分到单一组分，结构待定 2 5 金属在超声波作用下诱导下的环氧化合物与烯丙澳的反应 2 5 1 会属s n 在超声波作用下诱导下的环氧化合物与烯丙溴的反应 s n 粉( 2m m 0 1 ) ，烯丙基溴( 8m m 0 1 ) ，苯基环氧乙烷( 2m m 0 1 ) ，在超声波条件 下震荡反应过程t l c 监测至没有原料，加入水淬灭反应，乙醚( 3 x 1 0m l ) ，有机 相水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得无色油状物，硅胶柱层析得无色油，1 h n m r 显示结构和2 3 l 中( i ) 的结构相同 2 5 2 金属i n 在超声波作用下诱导环氧的烯丙化开环 铟粒( 1 5m r 1 0 1 ) ，烯丙基溴( 2r e t 0 0 1 ) ，苯基环氧乙烷( 1m m 0 1 ) ，在超声波条件 下震荡，铟粒很快结成块状，反应过程t l c 监测，反应很慢，没有明显产物点 6 丛型壁! 盐氢丝佥物燧匝至噩坯厘应讶煎 差= 部盆结墨生过迨 结果与讨论 从表一中可以看出我们对进攻试剂，反应底物，反应条件都进行了探索 表一：水相中环氧化合物烯丙基丌环反应研究 序号环氧化合物反应条件产物 l ，o 、t h f 中s n 粉，烯丙基白色固体，结构在 d h 厶j 溴表征中 2 。s 水相中铟粒。烯丙基分离得无色油，薄 溴板显示一个点， h p l c 显示有杂质 3 p h 水相中s n c l 2 k i ，烯白色固体，结构在 丙基溴，p h = l 表征中 4 。h 墨 水相中s n c l 2k i ，烯丙分离得无色油， 基溴，p h = 7 n m r 为卤索丌环 产物 5 。h 墨 水相中s n c l 2c u c l 2 ，分离得无色油，薄 烯丙基溴，p h = 1 板显示一个点， h p l c 显示有杂质 6 p h 丛 水相中s n c l 2 c u c l 2 ，分离得无色油，薄 烯丙基溴，p h = 7 板显示个点， h p l c 显示有杂质 7 p h 丛 水相中s n c l 2 c u ，烯分离得无色油，薄 丙基溴，p h = 1 板显示一个点， h p l c 显示有杂质 8 p h 丛 水相中s n c l 2 c u ，烯分离得无色油，薄 丙基溴，p h = 7 板显示一个点， h p l c 显示有杂质 9 p h _ a t h f 中s n c l 2 ，烯丙基 反应基本不进行 溴 l o 。h 墨 t h f 中s n c l 2 ，c u ，烯分离得无色油，薄 丙基溴板显示一个点， h p l c 显示有杂质 1 1 p h 丛 饱和n h 4 c i t h f 水溶分离得无色油，薄 液，z n 粉，烯丙基溴 板显示一个点， h p l c 显示有杂质 1 2 。 无溶剂s n 粉，烯丙基无色油，n m r 显示 溴，超声波震荡 与1 ，3 为同一物质 1 3 。厶 无溶荆，铟粒，烯丙基反应基本不进行 溴，超声波震荡 丛翅! 主! 型：氢丝佥塑墟西基班厦应型f 窭差二部盆结星当过论 i 1 4 。州。一。， s 水相中s n c l 2c u c l 2 ，分离得无色 l ：| 烯丙基溴，p h = 1n m r 显示为卤素 开环产物 【1 5 。m 。o d h 一。 r z _ z 丛整j 生! 型i 氢螳佥塑缝匹基珏坯厘应型f 筮 蓥：錾筮塞熊塑筮 2 实验步骤 2 1 催化剂1 的合成 2 1 1n - b o c 羟基脯氨酸( 2 ) 的合成 参照保护氨基的一般方法合成4 羟基脯氨酸( 4 0 0g ，3 0 5r e t 0 0 1 ) 溶于8 0m i 。 1 , 4 一一氧六环h 2 0 ( 1 ：1 ) ，冰浴冷却下，用n a o h ( 1 0 ) 调节反应混合物p h = 9 ，分批 ；o h a 焦碳酸二叔丁酯( 9 9 5g ，4 5 6m m 0 1 ) 并滴加n a o h 保持p h8 - 9 ，加毕撤去冰浴 室温搅拌过夜用1 0 n a o h 调节p h = 9 ，加水3 0 m l ，用乙酸乙酯萃取除掉未反应 的焦碳酸二叔丁酯，冰浴冷却下，水相用k h s 0 4 ( 1m o l l ) 溶液酸化至p h = 2 3 ，用 乙酸乙酯萃取( 4 0m l x3 ) ，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋转浓缩除去溶剂，得 白色固体n - b o o 羟基脯氨酸( 2 ) 6 0 7g ，产率8 6 0 ，m p 1 2 4 1 2 6 。c ( 文献51 2 3 1 2 4 。c ) 可直接用于下一步反应 2 1 2n - b o c - ( 4 月) 一苄氧基( 固- 脯氨酸( 3 ) 的合成 参考文献6 方法合成2 ( 5 6 0g ，2 4 2r e t 0 0 1 ) 溶于1 5 0m l 无水四氢呋喃氮气保护 下，加入6 0 n a h ( 2 0 4g ，5 1 ，0m m 0 1 ) ，室温下搅拌1 5 个小时，j 口z 苄溴( 8 4 1g ， 4 9 2m m 0 1 ) ，回流5 小时，加入冰水淬灭反应用乙酸乙酯萃取( 4 0m l 3 次) ，水相 于冰浴冷却下用k h s 0 4 ( 1m o l l ) 调节p h 值2 , - - 3 ，乙酸乙酯萃取( 5 0m l 3 ) 合并 有机相，无水硫酸钠干燥，旋转浓缩除去溶剂得黄色油状物n - b o c 一( 4 月) - 苄氧基一( 却- 脯氨酸( 3 ) 5 5 3g ，产率7 1 1 2 1 3 ( 4 r ) - 苄氧基固- 脯氮酸( 1 ) 的合成 1 0m l 二氯甲烷及8m l 三氟乙酸混和均匀，冰浴冷却下，j i , , x 化合物3 ( 1 3 4 晷 4 1 6m m 0 1 ) ，搅拌3 0 分钟后停止反应，减压浓缩除去三氟乙酸和二氯甲烷，得褐色固 体( 4 r ) 苄氧基- 脯氨酸三氟乙酸盐( 4 ) 1 j n , o 5m l 水溶解4 ，用氨水调节p h 值 至6 2 左右。浓缩至千，加入0 2m l 水溶解后，n a 丙酮后析出白色固体，抽滤得白 色固体。母液浓缩除去水和丙酮后再加入丙酮后析出白色固体，抽滤，真空干燥，共 得白色固体( 4 r ) 苄氧基脯氨酸( 1 ) 0 4 9g ，产率5 3 1 分析样品可用水重结 晶得到 1 催化不对称羟醛反应( 一般方法，以对硝基苯甲醛与丙酮的缩合，使用1 0 m 0 1 巫出生堑氢丝佥物墟西整珏坚厦虚蛆盔 篮三部盆塞监鄞盆 催化剂为例) l ( 2 7m g ，0 1 3 2r e t 0 0 1 ) 、1 0m l 内酮，搅拌1 5 分钟后加入对硝基苯甲醛f 2 0 0 m g , 1 3 2r e t 0 0 1 ) ，混合物搅拌2 4h ，减压除去丙酮，加入用1 0m l 饱和n h 4 c i 溶液，用乙 酸乙酯萃耿( 1 0m l 3 ) ，合并萃取液，无水n a s 0 4 - t - 燥，旋转浓缩除去溶剂，硅胶柱 层析( 乙酸乙酯- 石油醚) 得淡黄色5 a1 8 9m g ，产率6 8 4 其它醛与闪酬的缩合反应操作同上 2 2 催化剂2 的合成 2 2 1n - 苄氧羰基脯氨酸的合成7 参照保护氨基的一般方法合成l 一脯氨酸( 3 4 7 舀3 0 im m o ) 溶于t h f ( 4 0m l ) 中，加入饱和n a h c 0 3 溶液8 0m l ，冰浴冷却，滴加苄氧羰基氯( 9 8 7g ，5 7 9m m 0 1 ) ， 搅拌过夜，反应液用乙酸乙酯萃取除掉未反应的苄氧羰基氯，水相用h c i ( 2m o l l ) 调节p h 值至2 ，再用乙酸乙酯萃取( 4 0m l 3 ) 合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋 转浓缩除去溶荆，得油状物6 9 2g ，产率8 3 6 ，可直接用于下步反应 2 2 2l - 脯氨酸苄酯盐酸盐的合成7 重蒸过的s o c l 2 ( 1 0g ，8 4m m 0 1 ) ，- - 5 。c 下滴加入苄醇中，滴加过程中温度要维 持在5 。c 左右，搅拌1 5 分后，加入l - 脯氨酸( 4 5 6g ，3 9 6m m 0 1 ) ，室温搅拌4 8 小时， 减压蒸去过量苄醇，得到的固体用乙醇重结晶得1 6 2 克白色固体，产率2 6 6 m p 1 4 4 - 1 4 6o c ( 文献1 4 8 1 4 8 5 。c ) 可直接用于下步反应 2 2 3z l p r o l p r o o b n 的合成8 m 苄氧羰基脯氨酸( o 9 5g ，3 8 1m m 0 1 ) 溶于c h 3 c n ( 5 m l ) ，冷至0 。c ，滴加 d c c ( o 7 9g ，3 8 1m m o | ) 的c h 3 c n 溶液( 2m l ) ，搅拌2 0 分钟，然后加入事先用三 乙胺( o 4 4g ，3 8 1m m 0 1 ) 中和好的脯氮酸苄酯盐酸盐( o 9 3g ，3 8 1r e t 0 0 1 ) 的c h b c n 溶液( 5m l ) ，反应液于o 。c 反应1 小时，再室温搅拌过夜，滤去d c u ，旋转蒸发溶 剂，得到的油状物，溶于乙酸乙酯中，依次用饱和食盐水洗，k h s 0 4