（有机化学专业论文）二烃基锡二茂铁羧酸酯的合成和研究.pdf

一进型途型塑些生一一 一_ _ _ abs tract t w e n t y - f i v e d i o r g a n o t i n c a r b o x y l a t e w e r e s y n t h e s i z e d b y t h e c o n d e n s a t i o n o f d i o r g a n o t i n o x i d e a n d s u b s t i t u t e d - f e r r o c e n y l c a r b o x y l i c a c i d， n i n e t e e n c o m p o u n d s w e r ert e d. 丁 】 ri e ( i - v ) w e r e p r e p a r e d r e a d i l y a c c o r d i n g t o助.( i ) , a n d t h e c o m p o u n d s ( v i ) w e re s y n t h e s i z e d a c c o r d i n g t o e q . ( 2 ) . r z s n o x-000h t o l u e n e f c - x- coo-s n - r tr _ r 1 产 t3 - s n - o o c - x - f c o 1 c- x- f e x = s i n g l e b o n d ( i ) c h 3 011 - c = c h - ( i l )- c c h 2 c h 2 - ( i i i )一 仁 ( iv )_ _o _ (iv ) - c h = c h - ( v ) r= m ei - p r p r cooh r 2 s n o + cooh ( v i ) r = i - p r p r b u t h e s t r u c t u r e s o f t h e p r o d u c t s w e r e d e t e r m i n e d b y h n m r , i r a n d e l e m e n t a l a n a l y s i s . t h e r e a r e t h r e e r a t i o s ( a c i d :t i n = 1 : 1 ,2 : 1 , 1 :2 ) i n t h e p r o d u c t s , t h e s t r u c t u r e s o f d i ff e r e n t k i n d s o f p r o d u c t s w ere e d a n d d e t e r m i n e d ， a n d t h e r e a s o n w a s p r o v i d e d . t h r e e c o m p o u n d s 1 1 ( x = - c o c h 2 c h 2 - , r = p r ) , 1 6 ( x =,r = p r ) , 1 9 ( x = - c h = c h - ,r = p r ) w e re c h a r a c t e r i z e d b y x - r a y c r y s t a l l o g r a p h y t h r o u g h t h e a n a l y s i s o f t h e f i g u r e ， t w o k i n d s o f s t r u c t u r e s w e r e f o u n d i n t h e t h r e e c o m p o u n d s . t h e r e s u l t s o f a n t i t u m o r t e s t s s h o w e d t h a t s o m e p r o d u c t s h a v e h i g h a c t i v it y a g a i n s t k b c e l l s a n d b e t - 7 4 0 2 cel l s . k e y w o r d s: d i o r g a n o t i n ， f e r r o c e n e ， c r y s t a l ， a n t it u m o r 一一一一一一一一一一一一一一一鱼 二烃基锡二茂铁梭酸酷的合成及研究 第一章 前言 1 首次翻必泞勿时 沦 赓 在1 8 4 9 年，第一个有机锡化合物就已被合成，但在其后一百年的时间里， 有机锡化 学只是作为一般性的 研究课题，发展比 较平缓。 直到1 9 3 6 年在美国人v i c t o r . y . 首次报道 将有机锡化合物作为p v c稳定剂w ，有机锡化学才迅速发展起来.时至今日 ， 有机锡化 合物已 经广泛的 应用于催化化学、 有机合成化学、 药物化学、p v c稳定剂、防污涂料、 木材防腐等领域。在有机锡化合物中，三烃基锡具有较高的生物杀伤活性， 而二烃基锡 衍生物主要被用于催化剂和稳定剂。 但是从2 0 世纪8 0 年代以来，二烃基锡衍生物被发 现具有很高的抗癌活性，于是围绕二烃基锡的抗癌活性的研究开始热起来。本文介绍一 些二烃基锡化合物的研究及其应用。 1 . 1 或窟基薛庄膺叱诊煮应月 有机锡化合物作为催化剂，具有高效无毒、易与反应物分离、对反应容器无腐蚀性、 有较高的立体和区域选择性、反应条件温和、 产率高、反应速度快等等优点，受到合成 化学家的重视。下面简单介绍一些二烃基锡衍生物在催化方面的应用。 二乙 酸二节基锡是一种良 好的 加成反应催化剂， 可催化异硫佩酸醋与醇的反应， 几乎 定量生成氨基硫代甲酸酷tz i s p h nc s+b u oh ( p h c h 2 ) 2 s n ( o a c ) 2 p 二 h i ip h n h c o b u p h h , 9 6 %,2 0 m i n 由 二烃基锡合成的有机锡氧簇合物往往用于催化酣化和酪交换反应， 如p o l l e r 报道了 1 8 个具有催化活性的有机锡化合物，并推测其催化机理队 r 2 s n ( o m e 2 ) + m c c o 2 p r r 2 s n ( o m e ) o p r + m c c o 2 m e o t e r a 报道一类含有一 s n - o - s n 一 结构的有机锡化合物，其催化酷化产率大都大于90%a) o 一一一一一一一一一一一一止49 ff )l_ mc c o c h 2 c o 2 e t + o o x- s n -o- s n -y !i rur u ( x = c 切c s ;y = o 印 利用二烃基锡催化酷化的 特点， a r g a d e 合成了 具有生 物降 解功能的 聚合物 15 ) . 夕 。尸/ j 。 bitz$ n hho y oh 0oh 咬 “ ih 1 . 2二虑澎舒舒 全数教生卿劫活逻 具有抗癌活性的二烃基锡衍生物主要分为以下几类: 1 .2 . 1 具类似顺铂结构的 二烃基锡衍生 物. 顺 铂( c i s p l a t i n ) 是目 前 临 床 运 用 较 为 广 泛的 一 种 抗 癌 药 物。 但是 顺 铂 类 药 物 毒 性 大 ， 即使是在低剂量下也会使人恶心， 呕吐，特别是有严重的肾毒作用。1 9 8 0 年c r o w e 合成出了 与 顺 铂 化 合 物 ( a l - a 4 ) 结 构 类似的 二 烃 基 锡化 合 物 ( a 5 ) ， 动 物实 验证明 ， 它 们 对 p 3 8 8 白 血 病 有明 显的 抑 制作 用 6 1 _ /， pt n / c i / tc 卜 。 ， /t 扮 nha眠 a 1 h z a 2 其中r = m e , e t , p r , b u , p b 等 x = f , c l , b r , i l = a m p ( 2 - 氨 基甲 基毗 陡) b i p y ( 2 , 2 ，一 联毗吮) 1 .2 .2 与卡铂结构类似的二烃基锡衍生物 卡铂 ( c a r b o p l a t i n ) 是继顺 铂以 后发 现的 又一 类铂类抗癌药， 其结 构如下图: 一一一一一一一一一一一一一一一鱼 1 9 8 8 年g i e l e n 等合成7 类似卡铂结构的二丁基锡化合物 ( b 1 , b 2 ) ， 发现它们对l 1 2 1 0 白血病并无活性，对乳腺癌 ( mc f - 7 )和结肠癌 ( wi d r )活性较好。 书 叭 n b / ” 1 b u / 在他们合成的一系列含有 s n - o键的 衍生 物u 中， 发现具有相似结构的 化合 物( b 3 - b 8 ) 都具有较好的抗乳腺癌 ( m c f - 7 ) 和结肠癌 ( wid r )的活性. b u b 4 : y = h 2 n 0 0 0 h 2 y-n 了 b u n b 5 : y = h o c h 2 c h 2 b8: z = o b9: z = s zse叹。 ma r c e l .g i e l e n是比利时著名的有机锡化学家，他的小组对含有 s n - o键的二烃基衍生 物进行了广泛深入的抗癌活性的研究，通过比较一系列具有 b 3的结构的化合物后，得出 结论， 在所有取代烃基中，二丁基锡衍生物活性最高。 在他对含有 s n - o基的二烃基锡狡 酸 酷的 研究中 发 现， 当凡s n o 和r c o 2 h以1 : 2 和1 : 1 的 摩 尔比 进 行缩 合时 ， 得 到 两 种 不同构型的化合物b 1 0 和b 1 1 19 1 . 一一一一一一一一一一一一一一一鱼 oi i - c- r o r _ 日i , r r -c- o- s fi o- c - r r - c - o - s n o r ir li0 吕 bi o b1 1 无论是1 : 1 还是 1 : 2 产物，都具有比c i s p l a t i n 更好的抗乳腺癌 ( m c f - 7 ) 和结 肠癌 ( w i d r ) 活 性， 其中” b u 2 s n 的 衍 生 物 表 现尤 为 突出 。 研究 者 认为 可能 是” b u 2 s n 的 衍 生 物 在水中的 溶解度较高的缘故110 1 。同时还发现1 : 1 产物活性比1 : 2 单体化合物好n n ， 作者 同 样认为前者容易 水解成具有活性中 心的凡 s n 组 份， 而后易 受到d n a的 亲核 进攻所致。 1 . 2 .3 含有生物活性分子的二烃基锡衍生物 利用有机物的活性基团同二烃基锡衍生物反应，制得的有机药物的锡烷化产物引起人 们极大的兴趣。1 9 8 6年 g i e l e n 1 1 2 ) 合成了含有生物活性分子的二烃基锡衍生物，包括 c o r l e x o l o n e ( 1 1 一 脱氧皮 ( w 醇) ， 化合物 c 1 ) , p y r i d o x i n e( 维生素 b 6 ， 化合 物 c 2 ) 和 e r y t h r o m y c i n e( 红霉素， 化合物c 3 ) 的 二丁基锡衍生物， 研究发现对p 3 8 8 p 8 1 5 及l 1 2 1 0 白血病有较好的抑制作用。 b u / 0 1 - - -, _ i 1 让 i c h , o h b u , , ( v c h y 下 几 n - 讯 本课题组将具有抗癌活性的阶吗川引入二丁基锡化合物，合成了一系列化合物 ( d ) 但其抗癌活性不佳，原因可能是其水溶性比较差n ; l b u 2 s n ( o z c c h c h r ) g e ( o c h 2 c h 2 ) 3 n 2 d 1 . 2 . 4 有其它生理活性的二烃基锡化合物 1 9 8 0 年p e t e r s a l等发现二辛基锡马来酸酷 ( e l )的 抗利什曼病作用，与目 前广泛使用 的葡萄糖酸锑钠相当，它的作用剂量只有其四分之一。 一一一一一一一一一一一一一一 p9 ff j_ b u b uo - s n - ch=n- 决万 决才 c h c o 2 / c sh t7n ， s in c i-ic 呀 x - 8 1 11 7 el e2 e3 1 9 8 2年，s a x e n a i 5 1 等发现有机锡 s c h i ff碱配合物 ( e 2 , e 3 )等抗阿米巴病活性远远 大于目 前临床使用的吐根碱，地麻素等。 1 只am衍 勿ml屏 自1 9 5 1 年k e a l y 和p a u s o n 合 成二 茂 铁 16 1 以 来， 对二 茂 铁 及 其衍 生 物的 研 究 一 直 方兴 未艾，由于二茂铁基团具有芳香性、 氧化还原性、 稳定性和低毒性等特点，被众多的课 题组引入不同的结构分子，以期得到新的，或具有特殊性能的化合物。二茂铁衍生物因 其结构和性质的特殊性，在生物学、医学、微生物学等方面得到广泛应用。首先，二茂 铁衍生物的亲油性， 使得这些化合物能够顺利通过细胞膜， 从而与细胞内的各种酶, d n a , r n a等物质作用，因而有可能作为治疗某种疾病的药物。其次，二茂铁衍生物具有氧化 还原可逆性，这一特点使其在生物酶作用下，能参与各种代谢作用.第三、二茂铁衍生 物的芳香性使得这些化合物能象简单的芳环一样， 容易发生取代反应。 但是它们又有不 同于一般的芳香化合物的性质。另外，二茂铁衍生物的低毒性也是人们对其感兴趣的原 因。 1 . 1 真孩况掀碑活蹬劣二戌拼衍全匆 2 . 1 . 1氮芥类二茂铁衍生物 氮芥类化合物能抑制白 血病的红细胞生成，是临 床上疗效好但副作用大的一类抗癌药 物。 1 9 7 8 年y a s h c h e n k o 等首先将二茂铁基引 入得到含二茂铁的 氮芥类化合物 1 7 1 ( p 1 - 1 7 4 ) , 但是，引入基团后发现，对提高抗癌活性意义不大。 f cc o n h c h c h 2形分- n (c h 2c h 2c 1)2 c 0 2 c h 3 f 1 f一 仁 ) - n (。 一 ，2 f 3 f c c o n ( c h 2 c h 2 c i ) 2 f2 f cn = c h 欲孙- n (c h 2c h 2c 1)2 2 . 1 .2 二茂铁 ( i i i )踢离子 1 9 8 4年， k o p f - m a ie r 等 人报 道18 1二 茂铁( i i i ) 始离 子盐的 抗癌活性，由 于 它 们 具 有 一一一一一一一一一一一一一一 iy 9 3 f 较 小 毒 性 ， 高 的 水 溶 性 和 水 稳 定 性 ， 使 得 它 们 具 有 更 高 的 临 床 使 用 价 值 。 f c + o 剑n0 2 f c + c l3 0 0 0 0 : 2 c l3 c o o h g2 f c + f e c 1 4 g3 f c +. 雀 f e c l3 0 f e c 13 2 - g4 对化合物 ( g 1 - g 4 ) 进行小鼠 体内 抗艾氏 腹水癌试验1 1 9 ，发现化合物 g i , g 2在最佳 剂量下，治愈率达 1 0 0 %。化合物3 , 4 在最佳剂量下，治愈率分别6 7 % 和8 3 % , 2 . 1 .3 顺铂类二茂铁衍生物 为消除顺铂的肾毒作用，科研人员将二茂铁引入顺铂结构，也得到一些令人满意的效 果。 1 9 8 8年， n e u s e 首次报道12 0 1 了 顺铂二茂铁衍生物 ( h l , h 2 ) ，据称具有潜在的 抗癌活 性。 /、 f c c h 2 nh nhc h 2 f c 、_/ pt c h 3 f c c hnh2 c h 3 h2 nc h f c f t - c 1 2 月孟，.盆 ch r o s e n f e l d 等人 1 9 9 2 年报道的四个含有二茂铁结构的顺铂类化合物12 1 1 ( h 3 - h 6 ) ，具有 相当高的抗白血病活性，而且肾毒比c is - d d p 低得多. h 3: a m= n 瑞 h 4 : a m = 今 、 ，am amh 5 : a m t 一 之 oipt n 挂 二 n h h 6: a m t = 2 . 1 . 4 具有抗肿瘤活性的其它二茂铁衍生物 化合物 ( 1 1 , 1 2 )有抗艾氏腹水瘤 ( e a c )活性12 0 1 一一一一一一一一一一一一一一一鱼 c qh - 一， c h 3 f c - c h = n- n 0 f c-c h = c h -c - c h z c h , c l i c h 2c h 0 0 0 hi nh c o z h o 含有二茂铁基的化合物1 3 ，以4 0 m g / k g 服用， 对s - 3 7 肿瘤的抑制率高达3 0 %. 2 . 2 真燕宾宫兰蜜 ( # j )厉蹬 j 二庄拼e _4 1- 游 2 .2 . 1 具有杀菌活性的二茂铁衍生物 青霉素 和头 抱菌素均为p 一 内 酞 胺抗生素， 是很好的 杀菌剂， 但是随 着这些药 物的 长期 使用， 越来越多的细菌产生了抗药性，要消除抗药性， 就要求不断生产出 更新换代的 产 品。在原有结构中引进新的取代基团， 对原有的药物进行结构修饰，往往能够做到既保 留原有化合物的高生物活性，同时又消除抗药性. 在1 9 7 6 年发表的文章2 2 1 中， e d w a r d s 将二茂铁基团引进青霉素和头抱霉素， 合成化合 物 ( j a - j e ; k a - k e ) 在这些化合物中 j a ,k a 无活性，可能 是中 心铁原子与p 一 内 酞 胺 环的 距离 太近或者是 二 茂铁基团体积庞大的原因. f o- i s 0 0 - n h - 6a p a j a: - 卜= b: - 卜 = c:一 卜二 6ap a = o 7 - a c a= o 于袋必ha韦 f o- l , 0 0 - n h - 7 - a c a k d: ， 卜 = e:- 卜= 化合物 j b ,j c ,j d和 k b , k c ,k d显示了 对p 一 内 酞胺酶的抑制作用。 其中 二茂铁a - 甲 基上 二甲 基取代的 化合物j d 显示了 最高的 p 一 内 酞 胺酶 抑制 效果， 但是杀菌活 性最高的 是j b . 2 . 2 .2 具有杀虫活性的二茂铁衍生物 具有以 下结构的含有二茂铁基的 拟除虫菊醋类化合物， 对一种叫m u s c a d o m e s t i c a 的 家 蝇 具 有 很高 的 活 性2 3 l : r = m e , r = c h = c m e z , r z = h , x = c h 2 s ( c h z )z - x cc r l 2 : r = m e , 记 一 c h = c m e z , 对 = h , x = c h (m e ) s二 c h = c m e z , 咋代 c h = c m e z , r z = h ,x = c h = c h c 场一 -一1 记记 入 g 姚: r = me , 肠: r = me , l s : r = c i,w = k好 = m e , x = ( c h 2 ) 2 - 其中 含硫的化合物l l , l 2 活性最高。 将含有化合物l 6 ， 浓度为3 8 p p m的 溶液喷 洒在被s p o d o p t e r a e r i d a n i a 感染的白 扁豆上， 控制率达1 0 0 % 2 4 1 0 / o m e 2 m e l 6 2 .2 .3 作为生物体铁元素的 来源的 二茂铁衍生物 一些二茂铁衍生物用来治疗动物的 贫血症2 s ，比 如化合物m, n e r : c o z r ,o o r z ,c r 3 = c h c o s h , c r 3 n r 4 r 烷戛 w,碱 剑 属 , 碱 上 金 属 、 重 金 属 离 子 ， l1w 取 代 烷 基 ， 烯 基， 环 烷 基， 苯 基 f r a完 基 脉基， 硫崛基， 好对对 r : c , .6 a lk y l j $首二魔 必首次留必分勿劣w / 兑巡ff 3 . 1 才f c - s n 理肘青次留 全勿 第一个含f c - s n 键的有机锡衍生物是1 9 6 7 年j o h n 等报道2 6 1 的。 他们用丁基铿试剂将 二茂铁铿化 然后与三烃基锡的卤化物反应，制得 f e环和 s n原子直接相连的三个化合 物 ( 0 1 - 0 3 ) . / 一 snr3 十 月老公 南开大学硕士毕业论文 1 9 8 9 年k a b o u c h e 等12 7 1利用双二茂铁汞和二烷基硫化锡反应， 制得双二茂铁二烷基锡。 f c h g f c + r 2 s n s 一f c 2 s n r 2 ( r - m e ， b u， p h ) 1 9 9 1 年，蒋宏建等制备了二茂铁季馁盐烷基锡12 8 1 ( p i - p 4 ) . 鸯介何扭 rr s n r i r 2 2 c h 2 n + m e 2 c 1 - r 1 = r 1 = p h b u r 2 = p h 丸=c i 1 9 %年杜 洪光(2 9 11等合成了5 个以 二丁基锡为 桥键的 双二 茂铁有机锡化合物 ( q l - q 5 ) o 结构式如下: c h 2 x c h 详 x = n me 2 x = n + m e 3 l - x = o c h 3 x = n h c h 2 p h 5 q 3 . 2 *s n 一 0理劣二魔拼着 一匆留必普勿 1 9 6 6 年k u p c h i k 制备了 三苯 基锡二 茂铁甲 酸醋 13 0 1 p h 3 s n h +f c c 0 2 h f 0 0 0 2 s n p h 3 + h 2 c y 3 s n h + f c c 0 2 h 一f c c 0 2 s n c y 3 + 姚 x = 心 1 9 7 1 年b u b l it z 用同 样的 方法 合 成了 具 有很 高 杀 靖 活 性的f c c 0 2 s n c y 3 (3 1 1 . 1 9 7 2 年， m o ms 等首先合成了二丁基锡双二茂铁甲 酸醋13 2 1 。 反应中 竣酸和氧化二丁基 锡的比例为2 : 1 . 2 f e c o 2 h + b u 2 s n o( f e c 0 2 ) 2 s n b u 2+ 1 9 9 6 年陶家询3 3 1等将二茂铁梭酸和氧化二烃基锡以1 : 1 梭酸酷。 并通过x - r a y 单晶 衍射， 测定了部分化合物结构。 h 2 o 反应，合成了二烃基锡二茂铁 一一一一止m 31 达塑竺皇丝冬 !0! r x 一 c ix - c o o - z n - r r - s n - 00( )一x x =单键 x= c h= ch x =一 仁卜 coo r = b u; o c t c oo) s n r 2 在近年的报道7 4 中表明，部分二烃基锡双二茂铁梭酸酷化合物( 二茂铁狡酸和二烃基 锡化合物比例为 度为1 0 p 叭 对 2 : 1 ) 显示较高的抗癌活性， 其中二丁基锡双二茂铁梭酸酷类化合物在浓 h l - 6 0( 人白 血病) 、h c t - 8( 人结肠癌) 、b g c - 8 2 3( 人胃 癌) 和k b( 人 鼻咽 癌) 等四种癌有很高的 抗癌活性。 f c - x-c oo 单键 c h= ch oi i s n r 2 x = x = _ o- f c- c - s 卜x=卜 / f c - x- coo o s n r 2 i i _ / f c - c- s r” b u ; 0 o c t 4 立葱峨 鉴于以上情况， 将多种二茂铁狡酸引入不同取代基的氧化二烃基锡， 研究它们的结构、 性质和应用，是我们感兴趣的课题。通过不同 取代基的二茂铁狡酸和不同 取代的二烃基 锡结合，研究抗癌活性和结构变化的规律，寻找高活性的抗癌药物是很有意义的研究工 作。 南开大学硕士毕业论文 第二章实验部分 二茂铁 ( f c ) a r 市售乙酞乙酸乙酷c p 重蒸丁二酸配 a r市售 无水三氯化铝 a r 市售四氛化锡c p重蒸对氨基苯甲酸 a r市售 亚硝酸钠 a r市售p o c i , c p重蒸丙二酸 a r市售 氯代正丁烷 a r重蒸澳代正丙烷a r重蒸浪代异丙烷a r重蒸 滨苯a r重蒸氯代环己 烷a r重蒸滨a r 镁屑 、氢氧化钠、浓盐酸、浓硫酸、碳酸氢钠、碳酸钠a r 市售 甲苯、石油醚、无水乙醚、无水乙醇、氯仿、二氯甲 烷、1 4 一 二氧六环、 四氢吠喃、苯 元素分析用 、 a n a c o c h n e q u i n g x 5 5 f t 型红外光谱仪测定， 磁 共 振 仪上 测定， c d c i , . d , - d m s o 1 0 0 0 单晶衍射仪上测定的。 2 厦澎i 3 1 涂成 c o r d e r型元素自动分析仪:i r用 b r u c k e r - f t - i r - k b r 压片; h n m r核 磁共振谱在j e o l - f x - 9 0 q型 核 为溶剂， t m s 为内 标。 单晶衍射是在b r u k e r s m a r t 2 . 1 2 . 1 . 1二茂铁甲酸 ( i )的合成3 5 +c 0 2 +a i c 1 3 在s c h l e n k 瓶中 加入 1 .8 7 g 二 茂 铁， 搅 拌 磁子， 通过 真空 线， 排空， 充 气 三次， 将 瓶 内 空 气 换 成n : 气 氛， 确保 无 水无 氧。 在 通从条 件下， 加入4 0 m l 甲 苯，1 .5 g 无 水 三 氯 化 铝。向 反 应瓶中 通入c o : 气体， 油 浴加热 至5 0 c ， 反 应2 0 m i n 后停止。 反 应液呈红 葡萄 酒色。 将反应液倒入 i o o m l 冰水中，分液， 水层用乙 醚洗涤， 至乙 醚层为无色。 合并油 层， 用 加% 氢氧化钠溶液反复洗涤油层， 直至氢氧化钠溶液呈无色.油层旋千溶剂，得 到回收的 二茂铁 0 . 9 3 5 g 。 水层过滤， 除去 氢氧化 钠溶液中 黑色杂 质， 用浓盐酸小心中 和， 至p h值为2 为 止。 黄色 二 茂 铁甲 酸 粗 产品 析出 . 称 重为1 .0 4 g ， 产 率: 9 0 ( 以 二 茂 铁 1 1 一一一一一一一一一一一一一一迪型 计 算】 除 去 回 收 二 茂 铁) ， m .p . : 1 9 0 c ( d e c ) 2 . 1 .2 3 一 二茂铁基2 一 丁烯酸 ( i i )合成3 6 簇 寻 十 .毽鸯 c h 3 0 0 0 h 2 c o o c 2 h 5 浓h 2 s o 4 c = c h c o o c 2 h 5 c h 3 na oh c 2 1 -1 5 0 h c = c hc ooh i c h 3 取 1 0 0 m 1 平底四口瓶，加入 5 0 m l 浓硫酸，1 0 .5 m l 乙酞乙酸乙醋置于冰水浴中冷却， 等反 应瓶中 温度降到 5 以 下后， 加入 1 5 .0 0 2 g二茂铁， 撤去冰水浴，室温搅拌 1 h后， 将反应物倒入 2 0 0 m 1 冰水中，用碳酸氢钠粉末中和至中性。 有大量红色固体出 现. 抽滤， 将暗红色固 体收集， 放入2 5 0 m l 锥形瓶中， 加入2 0 氢氧化钠溶液 1 5 0 m l , 6 0 m l 乙 醇， 搅拌加热，回流2 h ，固体几乎消失，换回流管为分水器，将乙 醇蒸出，大约蒸出5 5 m 1 液 体， 趁热抽滤，滤液用 1 0 %盐酸中 和， 得到红色沉淀， 抽滤， 干燥。称重 1 8 . 5 g ， 产率: 8 5 % m . p . 1 7 7 - 1 7 8 0c 2 . 1 . 3 p 一 二茂铁甲 酞丙酸 ( i i i ) 合成13 7 1 簇 彩 + 八 选含甘 ai c 1 3 o i i c c h 2 0 h 2 0 0 0 h 2 . hc1 取1 4 g 无 水 三 氯 化 铝、 8 .0 6 g 30n 酸 醉 ( 丁 二 酸 ff) 和7 5 m l 二 氯甲 烷， 置 于2 5 0 m l 四 口 瓶中 混合 搅拌至呈均匀状， 将含有 1 5 g二茂铁的 l 0 0 m l 二 氯甲 烷溶液滴 加加入， 滴 加 时间为i o m i n ，滴加完毕， 有微微放热，回流现象出 现。室温搅拌2 小时， 倒入冰水中， 加入n a h s 0 3 饱和溶液， 还原 氧化的 三价 铁。 此时 溶液有大量沉淀， 过滤， 滤液分 层， 分 液，水层用二氯甲烷洗涤二次，合并油层，用碳酸钠溶液洗涤油层三次，同时，将不溶 物用碳酸钠溶解，过滤，合并碳酸钠洗液。用盐酸中和，过滤，干燥得到黄色固体，称 重7 .9 3 4 g ， 产 率: 3 4 .4 1 % m .p . 1 6 0 - 1 6 1 c . 用甲 醇 重结 晶。 2 . 1 .4 对二茂铁基苯甲 酸 ( i v ) 合成3 8 1 一一一一一一一一一一一一一一 v f h 2n - -价) - c o o h . n乏 冲 丫 h c i fe c c o h - - c )。一 些争 fe 、 上 乡 jc o - 0 0 0 h 在四口 瓶中 加入对氨基苯甲 酸 1 0 . 0 1 2 8 ( 0 . 0 7 m o l ) , 1 1 0 m l 水中、 2 0 m l 浓盐酸. 用冰 盐浴冷却至。 - 5 c . 在0 - 5 内 慢慢滴加5 g ( 0 .0 7 2 m o l ) 亚硝酸钠溶于3 0 m l 水的 溶液. 在 5 以下搅拌重氮化.加毕，继续搅拌反应 l h .得淡黄色溶液.加入少量尿素分解过量的 亚 硝 酸. 重 氮盐 溶 液 冷却 备 用. 将 研 细的 二 茂铁1 3 .5 8 ( 0 .0 7 2 m o l ) 溶 于1 0 0 m 1 乙 醚中 ， 加 入0 .5 8 十六 烷基三甲 基澳 化钱. 搅拌， 冷却至0 - 5 c . 在良 好 搅拌下滴加上 述重氮盐. 加 毕，继续搅拌反应0 . 5 h .反应完毕，蒸去乙醚，得橙红色固体.将固体溶于9 0 c 5 0 0 m l 1 % 氢氧化钠溶液中， 热过滤， 不溶物为回 收二 茂铁. 用浓盐酸小心酸 化至p h值为2 ， 得 橙红 色产 物1 4 8 ， 收 率6 3 % , m .p .2 4 0 c ( d e c .) 2 . 1 .5 p 二茂铁基丙烯酸 ( v ) 合成13 9 1 c h o h o o c c h 2 c o o h naoh- - ihci 馨ch=chcooh n ， 保 护下， 在四口 瓶中 加入 1 4 .6 8 n n ， 一 二甲 基甲 酞 胺、 1 8 .6 8 2 8二 茂 铁、 7 5 m l 三 氛 甲 烷， 冰 浴冷却， 在半小时内 加入3 0 .6 8 三氛 氧磷， 滴加完毕 后， 改水浴加热， 加 热 控制 在 5 5 - 6 0 c ， 搅拌 2 0 h , 颜色变为紫红色，倒入冰水中 水解， 减压蒸去三氛甲 烷， 抽滤， 除 去没 反应的二 茂铁。 用碳酸钠粉末小心中 和 溶液到 p h = 7 ， 抽滤， 滤液用 3 0 0 m l 乙 醚 洗涤 4次，由 于二茂铁甲 醛在溶液状态极易被氧化， 第一次加入乙 醚萃取时会发现有大 量沉淀出现，抽滤，母液用乙醚继续萃取;不溶物为二茂铁甲醛和被氧化杂质的混合物， 用乙 醚 洗 涤， 抽 滤， 弃去 不 溶黑 色固 体。 合 并乙 醚， 用无 水 硫酸 镁干 燥。 旋 干乙 醚 得1 0 .3 8 暗红色固 体。产率6 0 %, m .p . 1 0 9 - 1 1 1 c , 取2 5 0 m l 圆 底 烧瓶， 加 入5 .3 8二 茂铁甲 醛、 5 . 3 8 1 ,3 ， 丙二 酸、 8 0 m l 毗淀和i m l 呱陡， 油浴加热至 1 0 5 c ，搅拌 s h ，反应完毕， 冷却后，反应物倒入水中，用氛仿抽提， 分液， 油 层用盐酸洗 涤至中 性 ( p h = 7 ) ， 水洗涤一次; 再用2 n的 氢氧化钠溶液反 复 洗涤， 合并 氢氧化钠溶液，用 5 %盐酸小心酸化， 酸化过程中 温度不应超过 3 0 c ， 得到紫红色固体， 产率5 4 . 9 4 % m .p . 1 8 5 - 1 8 7 c 一一一一一一一一一一一一一一迪型 2 . 1 . 6 二茂铁二甲酸 ( v i )的合成4 0 1 c h 3 0 0 0 1 aic 1 3 在装有回流冷凝管 ( 加有千燥管，并连通导气管，导气管尾端放置户外) 、恒压滴液 漏斗( 加 有n 2 进气管) 、 机 械搅 拌 和温 度计的5 0 0 m l 四口 瓶中 加入1 3 0 m l 二 氯甲 烷， 5 3 g ( 0 .4 m o l ) 无水三氯化铝和 3 2 m l ( 0 .4 5 m o l )乙 酞 氯， 冰盐 浴冷却， 搅拌下滴加 含有 3 0 g ( 0 . 1 1 m o l )的 二茂铁的2 0 0 m l 二氯甲 烷溶液， 滴加完毕，室温搅拌2 h ， 反应过程中 可检 r 9 到酸性气体放出。将反应液倒入5 0 0 m l 冰水，然后分液，水层用3 0 0 m l 二氯甲 烷萃取3 次，合并油层 燥过夜。 石油醚， 过滤 用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，至溶液中性。有机相用无水硫酸镁干 除去干燥剂. 用旋转蒸发仪蒸去大部分溶剂( 大约剩下5 0 m 1 ) ， 加入l 0 0 m l 冷却析出 棕红色针状晶体. 称重为2 8 g， 产率: 6 5 %, m .p . 1 2 8 - 1 2 9 c o l 0 0 0 m l 四口 瓶中 加入4 0 g ( 1 m o l ) 氢氧 化钠， 2 4 0 m l 水， 搅拌下从滴液 漏斗中 加入1 5 . 2 m l ( 0 .2 9 m o l ) b r , ， 用冰盐浴控制 温度在。 - 5 c ， 加完b r z 后， 加入1 2 0 m l 1 , 4 一 二 氧六环。 在 温度低于5 条件下， 分数次加入1 2 .4 g 1 , 1 一 二乙 酞二茂铁粉末，同时剧烈搅拌。 0 - 5 搅 拌l h ， 室温搅拌1 h ， 抽滤， 滤液用3 0 0 m l 二氯甲 烷洗涤三次， 将水层加热到8 0 c， 趁热 用 浓盐 酸 酸 化 ( 至p h = 2 ) ， 析出 橙色固 体。 抽 滤， 干 燥. 称重 得1 0 .8 8 ， 产 率: 8 5 %, m .p . 2 4 0 c ( d e c .) 2 . 2 翼必二虑寡落涂成 氧化二异丙基锡合成 ( c h 3 ) 2 c h b r 无水乙醚 ( c h , ) 2 c h n -l g c li -p r4 s n s n c lq , i- p r 2 s n c b 2 0 %na oh i - p r 2 s n o 在装有电 磁搅拌、 温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的一个 1 0 0 0 m 卫 四口 瓶中， 加 入4 4 g ( 1 .8 1 m o l ) 的 镁屑、 1 5 0 m l 无水乙 醚 和一 颗 碘， 同 时 在 恒压 滴 液 漏斗 中 加 入1 7 0 m 1 ( 2 2 2 留 1 .8 0 4 m o l ) 澳 代异丙 烷 ( 重 蒸 ) .向 反 应 瓶中 滴 加少 许澳 代异丙 烷， 用电 热 套引 发 反 应。反应引发后，开始滴加澳代异丙烷，滴加速度以 维持回流与滴加速度的平衡为准。 一一一一一一一一一一一一一一一g_ _ 滴加完毕反 应3 h ， 此时 镁屑基 本反 应完毕。 取1 0 0 g ( 0 . 3 8 m o l ) 四 氯化锡 ( 以 格氏 反 应产 率 8 5 %计算)混入 1 2 0 m l 甲苯，滴加加入， 控制滴加，使滴加回流平衡。滴加完毕， 补 加2 0 0 m l 甲苯，搅拌 3小时。用 5 %的盐酸水解，抽滤，除不溶物，分液， 水相用 l o m l 石油醚萃取3 次。 合并有机相、 干燥、 过滤， 滤液先旋干溶剂， 然后减压蒸馏， 收集6 8 - 7 0 c / 1 m m h g 馏分共4 8 g 。产率4 3 %. 将4 8 g ( 0 . 1 6 5 m o l ) i - p r 4 s n 和4 3 .0 5 g ( 0 . 1 6 5 m o l )四氯化锡混合加入2 5 0 m 1 锥形瓶， 搅拌加热至2 0 0 反应一个小时， 冷却， 重新加热搅拌。反应2 小时。 产物用石油醚重结 晶 ， 得 到略 带 紫 色的 长 针 状晶 体， 送h n m r ， 证明 为i - p r 2 s n c l2 。 将 所得固 体 溶 于l 0 0 m l 丙酮中， 激烈搅拌下，滴加加入 1 0 0 m 1 2 0 %的氢氧化钠溶液中，有白 色沉淀生成。 过滤， 依次 用水， 丙酮洗涤 4次， 干 燥得到白 色粉 末 1 5 . 8 g ， 产率2 1 .7 % . 有机 锡氧化 物不 溶于 任何常用的溶剂。熔点3 0 0 不熔。 其它 二 烃 基 氧 化锡p r 2 s n o , p h 2 s n o ,b u 2 s n o ,c y 2 s n o 按同 样方 法制 备。 m e 2 s n o的 合成中，由 二氛 二甲 基锡 水解得到 二甲 基氧化锡时， 使用的 不是2 0 %氢 氧化钠溶液， 而是浓氨水。用浓氨水水解产率明显提高。 二烃基氧化锡不溶于任何溶剂， 其检测方法是:1 ) 将二抓二烃基锡做 h n m r和元 素分析。 2 ) 将二烃基氧化锡做元素分析。 3 二基探二潇铁搜嚷aw a成 3 . 1 i n 类化合物的合成: 南开大学硕士毕业论文 x- 000h r 2 s n o 甲苯 f c - x- c - n r 1 i 产 o sc- x- f c f c - x- coo- s n -醉 1 - o- s n - 00 s ri o 叹叹 o - c -x -f . s t r u c t u r e a ( i - v ) x =” 单键” c h s x= - c=ch- r = me 1 i - p r 2 * p r 3 b u 4 c y 5 r = me 6 p r 7 b u 8 c y 9 o 11 ;卜 一 i ii ii x = -c c h 2c h z- r = m e 1 0 p r 1 1 * b u 1 2 c y 1 3 iv x = - - r = m e 1 4 i-p r 1 5 * p r 1 6 b u 1 7 v x = - c h = c h - r = me 1 8 i - p r 1 9 p r 2 0 b u 2 1 c y 2 2 注: m e :甲 基，i - p r : 异丙基， p r :丙基， b u :丁基， c y : 环己基 . 化合物2 , 1 1 和1 5 结构不同 ( 见讨论部分) 取l 0 0 m l 锥形瓶， 加入 l m m o l 的二茂铁梭酸、1 . 0 5 m m o l 的氧化二烃基锡、 6 0 m l 甲苯， 加热回流分水4 小时，反应物由 混浊变澄清， 蒸出4 0 m l 甲 苯， 过滤以 除去过量的二烃基 氧化锡。所得物进行后处理。化合物 2 , 3 , 4旋去大部分甲苯，冰箱中冷却得到产品。 化合 物1 , 5 , 6 , 1 5 , 1 7 , 2 0 ， 旋干大 部分甲 苯后加石油 醚( 6 0 - 9 0 -c ) ， 冷冻结晶， 得 产品。 化合物 1 4 , 1 6是通过苯挥发得到。 剩余化合物旋干甲 苯，加入氛仿/ 石油醚( 6 0 - 9 0 -c ) 重 结晶得来。所得产品全部为固体，几乎都为橙色. 3 .2 v i 类化合物的合成: r 2 s n o 一馨coo r%fe snoo r s t r u c t u r e b v i r = i - p r 2 3 p r 2 4 b u 2 5 在l 0 0 m l 锥形瓶中加入1 m m o l 的1 , 1 二甲 酸二茂铁，1 .0 5 m m o l 二烃基氧化锡， 6 0 m l 无水t h f( 经过金属钠处理) ，加热， 搅拌， 6 小时以 后， 溶液澄清。过滤， 蒸出t h f 加入三氯甲 烷至固体全部溶解， 放置浓缩，重结晶 得到橙色固 体。 所合成化合物的有关物理常数和元素分析列入表1 一一一一一一一一一一一一一一 -a 3