（有机化学专业论文）醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用.pdf

，j r-_jyzq，呻 1-o，fb，fj i rj j。jj i i i j l llij jii l l l l iijpllfi r l i l lrlrji y 17 317 13 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所( 含万方数据电子出版社) 、 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，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。 涉密论文口 本学位论文属在年月解密后适用本规定。 非涉密论文口 论文作者签名；墨望覃 日 导师签名：e l 期：塑! 竺! 二型 一 醋酸锰引发的瞵自由基选择性反应研究及其应用中文摘要 中文摘要 自由基化学，因为其特殊的反应活性、特殊的选择性以及温和的反应条件， 在过去的四五十年间得到了极大的发展。其中，醋酸锰引发的碳碳成键、碳杂成 键等自由基反应，显示了高效的区域选择性和立体选择性，已成为有机合成的重 要方法之一。 本论文分为三个部分： 第一部分介绍了在醋酸锰作用下，亚磷酸二乙酯与黄酮、香豆素等天然产物 反应，区域选择性的得到了3 取代膦酸酯衍生物，产率较高；同时，研究了醋酸 锰引发的二苯基膦氧与杂环化合物的反应，同样得到了很好的化学选择性和区域 选择性产物。 第二部分介绍了以醋酸锰作用下得到的新型有机膦化合物为配体，醋酸铜为 催化剂催化的u l l m a n n 反应。结果表明这些膦配体具有很高的活性，反应可以在 很温和的条件下进行。 第三部分介绍了醋酸锰引发的碳自由基与杂芳烃的选择性反应，并将该方法 成功地应用到天然产物紫檀素关键中间体的合成中。 产物的结构经核磁共振谱、质谱等得到了证实，部分结构通过x 单晶衍射证 实。 关键词：醋酸锰；自由基；区域选择性 作者：姜耀甲 指导老师：邹建平 a b s t r a c t s t u d yo nt h es e l e c t i v ep h o s p h o n y ir a d i c a lr e a c t i o n sp r o m o t e db ym n ( o a c ha n dt h e i r a p p l i c a t i o n s t u d y o i lt h es e l e c t i v i ep h o s p h o n y lr a d i c a lr e a c t i o n s p r o m o t e db ym n ( o a c ) aa n dt h e i r a p p l i c a t i o n a b s t r a c t t h eu s eo fr a d i c a l si no r g a n i cs y n t h e s i sh a si n c r e a s e dd r a r n a t i e a l l yw i t h i nt h el a s t t w od e c a d e s ，d u et ot h e i rp o w e r f u l ，s e l e c t i v e ，s p e c i f i c ，a n dm i l dr e a c t i o na b i l i t i e s a m o n gt h e m ，m a n g a n e s et r i a c e t a t em e d i a t e df r e e r a d i c a lr e a c t i o n sh a v ee m e r g e da so n e o ft h em o s t i m p o r t a n ts y n t h e t i c m e t h o d sf o r h i 曲r e g i o a n d s t e r e o s e l e c t i v e c a r b o n - - c a r b o n , c a r b o n o h e t e r o a t o mb o n df o r m a t i o n s t h i sp a p e rw a sd i v i d e di n t ot h r e ep a r t st oi n v e s t i g a t eo nm n ( o a c ) 3p r o m o t e d s e l e c t i v ef r e e r a d i c a lr e a c t i o n sa n di t sa p p l i c a t i o n f i r s t l y , f l a v o n e sa n dc o u m a r i n sw e r et a k e nt or e a c tw i t hd i e t h y lp h o s p h i t ei nt h e p r e s e n c e o f m n ( o a c h a n d g a v e3 - p h o s p h o n y lp r o d u c t s i n g o o dy i e l d s d i p h e n y l p h o s p h i n eo x i d ew a sa l s ot e s t e dt or e a c tw i t hh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d sa n d d i s p l a y e de x c e l l e n tc h e m o - a n dr e g i o s e l e c t i v i t y s e c o n d l y , t h eu l l m a n nc o u p l i n gr e a c t i o nw a sr e s e a r c h e dt ob ec a t a l y s e db y c u ( o a c ) 2a n dd i p h e n y l p h o s p h i n eo x i d ed e r i v a t i v e sc o u l db ea v a i l a b l ea sl i g a n d si nt h e r e a c t i o n t h er e s u l tr e v e a l st h a tt h el i g a n d sh a v eg o o da c t i v i t ya n dt h e c o u p l i n g p r o c e e d sf a i r l ym i l d l y f i n a l l y , an e wm e t h o d o l o g y , b a s e do nm n ( i i i ) p r o m o t e dc a r b o nr a d i c a lr e a c t i o n s ， w a sd e v e l o p e dt op r o v i d ei n t e r m e d i a t e st h a ts h o u l d b eu s e f u li nt h es y n t h e s i so f p t e r o c a r p a np h y t o a l e x i n s t h es t r u c t u r e so fp r o d u c t sw e r ec o n f i r m e db y1 h n m r ，1 3 c n m ra n dh r m s s p e c t r a ，a n ds o m eo ft h e mw e r ef u r t h e rc o n f i r m e db yx r a ya n a l y s i s k e yw o r d s ：m n ( o a c ) 3 ；f r e e r a d i c a l ；r e g i o s e l e c t i v i t y l i w r i t t e nb yy a o - j i aj i a n g s u p e r v i s e db yj i a n p i nz o u 目录 一、引言1 醋酸锰( i i i ) 引发的自由基反应综述1 二、醋酸锰引发的自由基反应1 0 2 1 前言10 2 2 结果和讨论1 0 2 3 实验部分3 8 2 4 谱图数据4 2 2 5 参考文献6 6 三、结论6 8 附录7 0 i 原料及试剂7 0 i i 仪器和设备7 2 i i i 缩写字母英文对照表小- “7 2 i v 目标化合物一览表7 3 v 部分化合物谱图7 9 硕士期间发表及待发表文章9 9 蜀c谢”10 0 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用一、引言 一、引言 醋酸锰( i i i ) 引发的自由基反应综述 自从上世纪初m g o m b e r g 报道了第一个稳定的自由基一三苯甲基自由基 以来【l 】，自由基化学在理论和应用方面都取得了巨大的进展。最近几十年，自由基 化学已经成为有机合成方法学中重要的组成部分，并表现出独特的优势2 ，3 1 。 高价态金属盐如m ( 1 1 1 ) ，c e ( i v ) ，c o ( i l i ) ，v ( v ) ，a g ( i i ) 等，通过单电子转移 ( s e t ) 过程，促进碳碳键、碳杂键的形成已成为自由基反应领域的一个研究热点1 4 】。 1 9 6 8 年h e i b a 5 】等人首先报道了用醋酸锰氧化醋酸产生自由基与烯烃进行反应， 得到了p 丁内酯衍生物，开辟了一种新的自由基引发方法。从此，m n ( o a c ) 3 作为 有效的单电子氧化剂之一，无论是理论研究方面还是合成中都取得了长足的发展， 已有多篇综述进行了总结【3 ，6 1 。本文综述了2 0 0 7 年至今醋酸锰促进的有机反应研 究结果。 2 0 0 7 年，y i l m a z 【7 峙艮道了洳腈基苯乙酮对缺电子双键a ，p - 不饱和酰胺的加 成，合成了二氢呋喃衍生物( s c h e m e1 ) 。 n c 么o h r + 姒呲n c 认r + a r 从n h 2 o a c h a r ， s c h e m e1 _ c o n h 2 t “，c n b 幺 r 同年，庄治平等人f 8 。卅也发表了多篇分子间的碳自由基加成反应，合成了稠杂 环化合物( s c h e m e s2 、3 ) 。 o o n h c h a o 二r 儿c n m n ( o a c ) 3 r 1 s c h e m e 2 同年，k a i m a - a m i d o m a l o n a t e s ， s c h e m e 4 等人报道了u g i 反应一自由基串联反应合成了i n d a n e s 和 使醋酸锰氧化的自由基反应得到了更广泛的应用( s c h e m e5 ) 。 c h o 1jm e o h ，r t r s c h 2 c o z h 分，一n h 2f b u n c 2 ) m n ( o a c ) 32 ) m n ( o a c ) 3 r e e t 0 2 c 一 o a c o h r 4 e t 0 2 c 人c 0 2 e t a c o h s c h e m e5 2 醋酸锰引发的腾自由基选择性反应研究及其应用一、引言 2 0 0 7 年，h e i n r i c h 课题组【1 2 】利用醋酸锰引发a 氟代苯乙酮产生碳自由基， 加成到末端烯烃上，经过自由基串联过程，得到了t r a n s 和曲两种产物，该反应 选择性不好( s c h e m e6 ) 。 o fc s h l m n ( o a c ) 3的f + o f c 6 h 1 3 6 6 h 1 3 s c h e m e6 t r a n sc l s 2 0 0 7 年，p e 珈a l 【1 3 1 报道了l ，3 二羰基化合物与查尔酮的反应，认为这是一个 【3 + 2 】的环加成过程( s c h e m e7 ) 。 o o r ，八八r 2 + o s c h e m e7 m n ( o a c ) 3 a c o h 2 0 0 7 年，e n r i q u e 【1 4 1 报道了枞烷和罗汉松烷等萜类化合物的全合成，其中的 关键步骤是醋酸锰引发的伊酮酸酯的分子内自由基环加成反应( s c h e m e8 ) 。 s c h e m e 9 2 0 0 8 年，王官武课题组【1 6 1 报道了在固相球磨条件下1 ，3 环己二酮与查儿酮的 反应，高产率、高选择性地得到了反式二氢呋喃衍生物( s c h e m el o ) 。 r 1 吣件r 1 + v o s c h e m e1 0 4 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 一、引言 2 0 0 8 年，n a r a s a k a 和c h i b a 报道了醋酸锰催化的咖叠氮基苯乙烯与乙酰 乙酸乙酯的反应，生成了多取代吡咯衍生物，醋酸锰的用量为1 0m 0 1 1 7 】 ( s c h e m e1 1 ) 。 + oo 少从o e t a c o h1 2e q u i v ) 1 0t 0 0 1 m n ( o a c ) 3 m e o h ，4 0o c s c h e m e1 1 2 e t m e 2 0 0 8 年，h a b a l a 【1 8 】在合成配体中，应用醋酸锰引发的叠氮自由基与4 甲基环 己烯发生加成得到了目标产物，大大简化了合成步骤( s c h e m e1 2 ) 。 q m 肆芝 jh 篙0 2 0 h 卜恻3 l c i l1 ，o h m s c i l i o m s m e 、o h p y m e 人人o m s ll - - - - - - li s c h e m e1 2 p d l c a c 0 3 h 2 ( 3b a r )m e q ： 2 0 0 8 年，a n d r o s o v 【1 9 】报道了醋酸锰促进的活性亚甲基及次甲基衍生物与2 硝基吲哚的反应。他们发现如果底物是活性亚甲基衍生物，得到的是3 取代加成 产物；如是次甲基衍生物则得到脱硝基的产物( s c h e m e1 3 ) 。 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 h 乓 m n ( o a c ) 3 a c o h ，r e l u x h 2 0 ，h + r 3 = h s c h e m e1 3 了砜基取代的苯乙酮与苯乙烯反应，得到带有砜基官 m e1 4 ) 。 m n ( o a c ) 3 a c o h ，8 0o c s c h e m e1 4 0 2 n 2 0 0 9 年，c h i b a 【2 1 】报道了羟基环丙烷与叠氮烯的反应，得到了取代的吡啶衍 生物( s c h e m e1 5 ) 。 m n ( a c a c ) 31 1 7e q u i v ) + 一勺兰等等型 s c h e m e1 5 r 1 r 2 r 4 2 0 0 9 年，n i s h i n o 2 2 峙艮道了2 氧杂蒽基丙二酸衍生物在醋酸锰作用下可发生 重排，同时也得到了少量乙酰化产物( s c h e m e1 6 ) 。 6 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用一、引言 ( s c h e m e1 7 2 0 0 9 年，i s h i i 2 4 】利用二价锰、二价钴及氧气体系，有效的将甲苯、萘乙酮衍 生物氧化，得到了苯甲酸及萘甲酸衍生物( s c h e m e1 8 ) 。 r o a c o h1 3m l ) ，1 0 0o c ，1 5 h o r 0 21 1a t m ) c o ( o a c ) 21 0 5m 0 1 ) m n ( o a c ) 21 0 5m 0 1 ) a c o h1 3m l ) ，1 0 0o c ，1 5 h 0 2 1 1a t m ) c o ( o a c ) 21 0 5m 0 1 ) m n ( o a c ) 21 0 5t 0 0 1 ) s c h e m e1 8 啪c d 淋 r 。o 了洲 2 0 0 9 年，n i s h i n o 2 5 1 研究了苯乙炔与乙酰丙酮的反应，仅得到少量预期的呋喃 衍生物，而主要得到了1 , 2 一二氧杂环戊烷衍生物( s c h e m e1 9 ) 。 7 ； ： l l - -r 卜 -r - 古 目醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 一+ 从o o 詈( p h 聪) m n ( o a c ) a a c o h - h 2 0 r t ，a i r ，2 4 h oo v p h + p h o s c h e m e1 9 本课题组于2 0 0 9 【2 6 】年报道了醋酸锰引发硫氰酸铵形成硫自由基，再与吲哚发 成得到了3 取代的吲哚1 3 3 1 ( s c h e m e2 0 ) 。 ，飞，n h m n ( o a c ) 3 r 4 s c n 弋斋r s c h e m e2 0 h s c n 2 0 1 0 年，我们课题组报道【2 7 1 了醋酸锰氧化亚磷酸酯产生膦自由基，再与共轭 烯烃或共轭炔烃的反应：其中与共轭烯烃反应得到a 位的取代产物；而与共轭炔 烃则发生了自由基串联反应得到了茚酮类化合物( s c h e m e2 1 ) 。 参考文献 o m n ( o a c ) 3 a l r o i i a r r - 忡0 洲6 2 百y p o ( o r m 嘞 1 g o m b e r g ，m c h e m b e r 1 9 0 0 ，3 3 ，315 0 2 i q b a l ，j ；b h a t i a ，b ；n a y y a r ，n k c h e m r e v 1 9 9 4 ，舛，5 1 9 3 s n i d e r ，b b c h e m r e v 1 9 9 6 ，9 6 ，3 3 9 8 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 一、引言 4 n a i r , v ；p a n i c k e r , s b ；n a i r , l g ；g e o 唱e ，t gs y n l e t t 2 0 0 3 ，l5 6 5 h e i b a , e i ；d e s s a u ，r m ；k o e h l ，w j ，j r za m c h e m s o c 1 9 6 8 ，9 0 ，5 9 0 5 6 ( a ) p a n ，x q ；z o u ，j p ；z h a n g ，w m 0 1 d i v e r s 2 0 0 9 ，1 3 ，4 2 1 ( b ) a y h a n ，s d ； m u s t a f a ，e c u r r e n to r g a n i cs y n t h e s i s 2 0 0 7 ，4 ，3 21 ( c ) p e r c h y o n o k ，v t ； l y k a k i s ，i n c u r r e n to r g a n i cs y n t h e s i s 2 0 0 9 ，1 3 ，5 7 3 d ) n a i r ，v ；d e e p t h i ，a n i c h e m r e v 2 0 0 7 ，1 0 7 , 18 6 2 7 b u r g a z ，e v ；y i l m a z ，m ；p e k e l ，a t ；o k t e m e r , a t e t r a h e d r o n 2 0 0 7 ，6 3 ，7 2 2 9 8 c h u a n g ，c p ；t s a i ，a i t e t r a h e d r o n ，2 0 0 7 ，6 3 ，9 7 12 9 c h u a n g ，c p ；t s a i ，a i t e t r a h e d r o n ，2 0 0 7 ，6 3 ，11 9 1 1 10 m i g u e l ，a g ；s o n i a , m n zo r g c h e m 2 0 0 7 ，7 2 ，7 4 6 2 1 1 v i e u ，e ；k a i m ，l e ；g r i m a u d ，l o r g l e t t 2 0 0 7 ，9 ，4 1 7 1 1 2 h e i n r i c h ，m r t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 7 ，4 8 ，3 8 9 5 1 3 s h a n m u g a m ，p ；k u m a r ，k h ；p e r u m a l ，p t jh e t e r o c y c l i cc h e m 2 0 0 7 ，4 4 ，8 2 7 1 4 e n r i q u e ，a m ；r a c h i d ，c ；e d u a r d o ，c ；e s t e b a n ，a t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 7 ，4 8 ， 8 9 3 0 15 s i n g h ，o v ；h u a n g ，w ：j ；c h e n ，c 。h ；l e e ，s s t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 7 ，4 8 ， 8 1 6 6 一 16 w a n g ，g w ；d o n g ，y - w ；w u ，p ，y u a n ，t - t ；s h e n ，y b ；zo r g c h e m 2 0 0 8 ，7 3 ， 7 0 8 8 1 7 w a n g ，yf ；t o h ，k k ；c h i b a ，s ；n a r a s a k a , k o r g l e t t 2 0 0 8 ，1 0 ，5 0 1 9 18 h a b a l a ，l ；d w o r a k ，c ；n a z a r o v ，a a ，h a r t i n g e r ，c g ；a b r a m k i n ，s a ；a r i o n ， v b ；l i n d n e r ，w ；g a l a n s k i ，m ；k e p p l e r , b k t e t r a h e d r o n 2 0 0 8 ，6 4 ，13 7 19 a n d r o s o v , d a ；k i s h b a u g h ，t l s ；c r r i b b l e ，gw ：t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 8 ，4 9 ， 6 6 2 1 2 0 c h r i s t o p h e ，c ；m a x i m e ，d c ；p a t r i c e ，v t e t r a h e d r o n 2 0 0 9 ，6 5 ，2 0 0 2 1 w a n g ，yf ；c h i b a , s za m c h e m s o c 2 0 0 9 ，1 3 1 ，1 2 5 7 0 2 2 c o n g ，z q ；m i k i ，t ；u r a k a w a , 0 ；n i s h i n o ，h zo r g c h e m 2 0 0 9 ，7 4 ，3 9 7 8 2 3 m i t a s e v , b ；p o r c o ，j a o r g l e t t 2 0 0 9 ，1 1 ，2 2 8 5 2 4 n a k a m u r a , r ；0 b o r a ，y ；i s h i i ，yt e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 9 ，6 5 ，3 5 7 7 2 5 t s u b u s a k i ，t ；n i s h i n o t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 9 ，6 5 ，3 7 4 5 2 6 p a n ，x q ；l e i ，m y ；z o u ，j p ；z h a n g ，w t e t r a h e d r o nl e t t 2 0 0 9 ，5 0 ，3 4 7 2 7 p a n ，x q ；z o u ，j p ；z h a n g ，g l ；z h a n g ，w c h e m c o m m u n 2 0 1 0 ，4 6 ，1 7 2 1 9 i 二、醋酸锰引发的自由基反应 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 2 1 前言 二、醋酸锰引发的自由基反应 有机膦化合物广泛存在于自然界，具有较强的生理活性，在医药和农业化学 中有着很广泛的应用，其中有机膦酸酯是一类合成具有生物活性化合物的重要中 间体。这类化合物的合成有很多方法，如通过a r b u z o v 反应合成。近年来人们又 发展了许多新的方法来合成这类化合物【l 】，其中比较常用的方法是p h 键和不饱 和键的加成，反应可以通过过渡金属催化，酸碱催化以及自由基引发来完成【2 】o 类黄酮广泛存在于植物中，如大豆、水果、蔬菜和葡萄【3 】。它们在自然界起着 巨大的作用，如生物固氮、光敏化作用、能量传递、植物生长及控制呼吸和光合 作用【4 l 。进一步研究表明，3 取代黄酮在自然界分布特别广泛，并且表现出良好的 生物活性【5 】。此外，香豆素在自然界也占有特殊的地位，它们是很多天然产物的前 体【6 】。因此，对黄酮、香豆素的结构修饰具有重要的研究价值【7 1 。 活化p h 键，再和不饱和键加成来合成有机膦化合物一直是有机合成中的一 个热点。文献报道醋酸锰氧化产生的瞵自由基可以与孤立双键及芳环加成；本课 题组则报道了膦自由基与杂芳环及共轭不饱和键的加成。在此基础上，本论文首 先研究了醋酸锰作用下亚磷酸酯和黄酮、香豆素等天然产物的反应，得到了区域 选择性产物；其次，研究了醋酸锰引发的二苯基膦氧与杂芳环的反应，得到了相 应的杂芳基膦酸酯，利用它们作为配体，进行了二价铜催化的u l l m a n n 反应；最 后，研究了醋酸锰引发的碳自由基与杂芳烃的选择性反应，并将该方法成功地应 用到天然产物紫檀素关键中间体的合成中。 2 2 结果和讨论 2 2 1 亚膦酸酯和黄酮、香豆素的反应 我们首先尝试了黄酮和亚磷酸二乙酯的反应( s c h e m e1 ) 。实验证明，醋酸锰可 以引发这个反应，黄酮l a 与亚磷酸二乙酯2 a 反应得到了黄酮3 膦酸二乙酯 3 a ，产物结构经1 hn m r ，1 3 cn m r 和h r m s 分析鉴定。 l o 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 二、醋酸锰引发的自由基反应 4 - h p o ( o e t ) 2 o 1 a 2 a m n ( o a c ) a 2 h 2 0 c h 3 c h 2 0 h s c h e m e1 o 3 a t a b l e1r e a c t i o nc o n d i t i o n so ff l a v o n e 、肮md i e t h y lp h o s p h o n a t e 首先，黄酮1 a 和膦酸酯2 a 在无水乙醇中，加一当量的醋酸锰回流反应2 小时，以1 2 的收率得到3 a ( t a b l e1 ，e n t r y6 ) 。不加醋酸锰时，该体系不发生反 应( t a b l e1 ，e n t r i e s1 ，2 ，3 ) ；温度较低时，该反应产率很低( t a b l e1 ，e n t r i e s4 ，5 ) 。 随着醋酸锰用量的增加，反应产率逐步升高( t a b l el ，e n t r i e s6 ，7 ，8 ) 。当用三当量 醋酸锰时，反应产率达到最大( t a b l e1 ，e n t r y8 ) 。该反应在其他溶剂中反应效果不 好( t a b l e1 ，e n t r i e s1 0 ，1 1 ，1 2 ) ，但用醋酸和水作为反应介质时，该反应也能顺利进 行，产率中等( t a b l e1 ，e n t r y9 ) 。 我们将反应推广到其他黄酮，实验结果见t a b l e2 。该反应可以选择性的合成 4 5 l c o l d o l e o b r 2 o 8 26 8 7 95 8 1 2 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用二、醋酸锰引发的自由基反应 。a l lp r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db y1 h ，1 3 cn m ra n dh r m s s p e c t r a b i s o l a t e dy i e l d s 我们对该反应的机理进行了研究。这一过程可能是一个加成消除的历程，亚 磷酸- - 7 , 酯在醋酸锰的作用下生成膦自由基，它可以进攻不同的位置，但从产物的 结构推断出膦自由基进攻的是黄酮1 的3 位，得到自由基中间体a 3 ，a 3 受苯 环共轭的影响，比较稳定；a 3 被醋酸锰氧化得到阳离子b 3 ，b 3 脱去质子得到3 。 o h p o ( o e t ) = o 3 o e t ) = 能q 2 t s c h e m e 2 1 3 m n a 3 o 二、醋酸锰引发的自由基反应 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 为了验证反应机理，我们合成了一些特定底物，在相同的反应体系中与亚磷 酸二乙酯反应。 -table3c o n f i r m a t i o no ft h em e c h a n i s m e n t r y f i a v o n ep r o d u c t 。c o n v e r s i o n y i e l d ( ) ” 8 3 i ，3 jw e r ec h a r a c t e r i z e db y1 ha n dh r m ss p e c t r a o t h e rp r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db y1 h ，1 3 c n m ra n dh r m ss p e c t r a oi s o l a t e dy i e l d s 结果表明：当以甲基取代黄酮中2 位的苯基( t a b l e3 ，e n t r y1 ) 时，仅得到痕量 的3 i ，而主产物是取代在苯环上的混合物，该反应已不再具有选择性；而当2 位不带取代基时( t a b l e3 ，e n t r y2 ) ，得不到2 - 位取代的膦酸酯，说明该反应的区 域选择性是受羰基控制的；最后，当以苯乙烯基取代的黄酮尝试该反应时，发现 1 4 醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 二、醋酸锰引发的自由基反应 膦酸酯优先取代在苯乙烯的双键上得到3 l 。 新化合物的结构经1 hn m r ，1 3 cn m r 和i t r m s 得到了表征。以化合物1 c 为例：1 hn m r 分析表明1 c 在6 7 左右有一个单峰，反应后得到产物3 c ，该峰 消失；同时在高场出现了乙基峰；高分辨质谱分析其分子离子峰为3 6 4 0 5 3 4 ，理 论值为3 6 4 0 5 3 4 。 化合物3 c 的结构也得到了单晶x - 射线分析的确认( f i g 1 ，2a n dt a b l e4 ) f i g1m o l e c u l a rs t r u c t u r eo ft h ec o m p o u n d3 e i l ， 二、醋酸锰引发的自由基反应醋酸锰引发的膦自由基选择性反应研究及其应用 f i g2p a c k i n gd i a g r a mo f t h ec o m p o u n d3 ci nau n i tc e l l t a b l e4c r y s t a ld a t aa n ds t r u c t u r er e f i n e m e n tf o r3 c f o r m u l a c 1 7 h 1 7o s p s f w3 6 4 3 4 t w a v e l e n g t h c r y s t a ls y s t e m ，s p a c eg r o u p u n i tc e l ld i m e n s i o n s v o l u m e z ，c a l c u l a t e dd e n s i t y a b s o r p t i o nc o e f f i c i e n t f ( 0 0 0 ) c r y s t a ls i z e t h e t ar a n g ef o rd a t ac o l l e c t i o n l i m i t i n gi n d i c e s r e f l e c t i o n sc o l l e c t e d u n i q u e c o m p l e t e n e s st ot h e t a = 2 5 3 5 a b s o r p t i o nc o r r e c t i o n 1 6 2 9 3 0 ) k 0 7 1 0 7 0a m o n o c l i n i c ，p2 1 n a = 1 5 7 8 5 ( 4 ) a ，a l p h a = 9 0d e g b = 7 6 5 0 0 ( 1 5 ) a ，b e t a = 1 1 6 9 6 9 ( 6 ) d e g c = 1 6 4 4 0 ( 4 ) a ，g a m m a = 9 0d e g 1 7 6 9 3 ( 7 ) a 3 4 ，1 3 6 8m e c a 3 0 2 9 6m m 1 7 6 0 o 3 1x 0 2 9 x 0 2 1m m 3 o ot o2 5 3 5d e g 1 8 = h = 1 8 ，一9 _ = l 降8 - 1 9 2 s i g m a 】 r 1 = 0 0 9 6 5 ，w r 2 = 0 1 9 6 9 ri n d i c e s ( a l ld a t a )r 1 = 0 1 3 5 9 ，w r 2 = 0 2 1 4 6 l a r g e s td i f f p e a ka n dh 。l e o 6 1 7a n d - o 2 7 8ea 。 3 ) 。 在此基础上，进一步尝试了醋酸锰促进的亚膦酸酯与香豆素的反应( s c h e m e m n ( o a c ) 3 2 h 2 0 4 - h p o ( o e t ) 2 - - - - - - - _ - - _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ _ - _ _ _ _ - _ _ _ _ 一 a c o h s c h e m e 3 ( o e t ) 2 实验结果表明，该反应在醋酸溶剂中能够顺利发生，而且原料能够完全转化， 与黄酮相比，产率大大提高。从香豆素底物拓展来看( t a b l e5 ) ，取代基对产率影 响较小，即使4 位带有较大位阻的甲氧基( t a b l e5 ，e n t r y7 ) ，仍然得到了目标产 物5 9 。反应机理类似于黄酮与亚磷酸二乙酯的反应。 t a b l e5p h o s p h o n a t i o no fc o u m a r i n s e n t r y c o u m a r i np r o d u c t 。 y i e l d ( ) ” 2 4 a 4 b 1 7 l r ，0_-r ， ，p l il p irl 3 啄姒日k 6 5 4 文蜮叫睚。2 7 4 5 跳d 艮k 6 5 6 4 队f 叼5 f p 日k 7 4 7 ，呶喊叫? 6 3 8囝队 。囝父p 日k 7 8 8a l l p r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db y 1 h ，1 3 cn m r a n dh r m s s p e c t r a 6i s o l a t e dy i e l d s 2 2 2 二苯基膦氧和香豆素的反应 鉴于醋酸锰能够很好的引发亚磷酸二乙酯，产生膦自由基参与反应；其他的 有机膦化合物是否同样有这样的反应特性呢? 因此，我们研究了醋酸锰引发的二 苯基膦氧自由基与黄酮和香豆素的反应。 反应结果表明，香豆素可以和二苯基膦氧反应得到预期产物( s c h e m e4 ) ；但 黄酮却不能，可能是黄酮2 位上苯基的位阻影响( s c h e m e5 ) 。 o m n ( o a c ) 3 2 h 2 0 + p h 2 p ( o ) h c h a c o o h 4 a2 b s c h e m e 4 1 8 。9 卿一崾影壬驾妙一孚聊9 a 9 8 士魁围唾影孙骘璐鞫 翱辘9 v2 犁辫避羽蛐猪朝酶译虹害羞9 v 勒刨七b 9 v 鞠刨串髯甲目唾勘珥 。鲷夕肇互晏雅琅驹飘样释罩髯甲目婀掰雨生茸勘驹璐骊髑翠骘捌雾害= ：( 9 a m a q o s ) h 辫上身狭醢衅朝翠召善互錾与骘螂霉害= 明髯i 刍翳巍翱鞑叫箍 p a j o s q os 澎a ku o ! 1 3 b a j o n 3 s p i a ! 石p o l 芑l o s iq 明o o d ss p n i hp u bh - l n n3 i h i qp a z p 。，3 b 朋q 。a u a ms l o n p o a di i vb z t l d g q d z q c l z 6 g i l d e 6 i b a , 1 9 z q d 8 8 z 蚰 q 9 o o 8 9 s e z 出珂鹭西距抛珂琴科瓣承髯甲目蜘明髯i 垂翳碉髑珂驾霉甲目朝髯i 皂黔强髑、= m w 6 i n 【】p p ! atl a n p o a d u ! a c m n o d 以i o p ! x oa ! i ：【d s o i i d i u a i ；【d ! p mu 珊u m o o2 0o d o o su o t 1 0 e 0 1 t o l q b 工 。( 厶l j , u a 厶a i q e 工) 琏鲻犁骥士印扬明霉骘由瞽鹬世犁召业暑钞可。心a l q b i ) 索采朝掣酵羽上勘 硅蜉犁召朝骘剿髯霉= 与善酉垂鲷霉抖冶牲号阜祟上鞅票生勒澎融m 翠 p l o ! 天p o l ；t l o s ! 。 a a s d , 0 sh o l ：ii i - o sh o a i a i：io i o 步o s m d f h d ：i6 z 6o s 3 v o h：i8 8 9o sa v o h z ：i二 z争xnuaa3 v o h i ：i9 9 1 , o s：v o hi ：is a a s a ,o za v o h i ：i步 xnuaa3 v o h0 ：1 - 0 9 3 v o ho ：iz - o za v o h 0 ：ii 。( ) p l a 弧 ( a ) 。d m a j l；u a a l o s ( i i i ) u w e i g t ，u x o b e a4 e l o i a i o p ! x oo u w d s o q d f ( u o q d ! p 印! mu l m m n o o , l os u o ! l t p u o ou o ! p 9o l q 它, l 。( 8 舡，u a 9a l q t ；, l ) 犁驾世d 茸生翠歌明譬j r 驻翠掣科戥疆2 = 骊搬巫羽骘捌署害= 的擎酱羁锈近( 9a l q t ；, l ) 承蛳上身幂勒嘭犁誓朝骘蜊