（有机化学专业论文）超声辐射下低价钛诱发的片呐醇偶联.pdf

摘要 摘要 论文综述了低价钛还原偶联醛酮舍成片呐醇的进展，并在超声辐射下进行了片呐醇 的合成，全文麸分为四章 第1 章：低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展文章综述了近几年来由低价钛( 四 价钛、三价钛以及二价钛等) 化合物诱发醛酮进行还原偶联的发展趋势 第2 章：超声辐射下在乙醇或水溶液中，由铝粉三氯化钛还原体系诱发芳香醛还 原偶联，片呐醇的收率为3 5 8 3 第3 章：超声辐射下在乙醇溶剂中，由镁粉三氯化钛还原体系诱发芳香醛酮的还 原偶联，可得到2 0 - - 9 5 收率的片呐醇， 第4 章：超声辐射下，由镁粉碘化镁还原体系诱发芳香醛酮的还原偶联，室温下 可得到2 5 9 9 收率的片呐酵 关键词：片呐醇：片呐醇偶联；醛酮：超声辐射 a b s t r a c t a b s t r a c t p r o g r e s si np i a n c o lc o u p l i n go fa l d e h y d e sa n dk e t o n e su s i n gl o wv a l e mt i t a n i u mi s r e v i e w e di nr e c e n ty e a r s a n dw eh a v er e s e a r c h e dt h ep i n a e o lc o u p l i n gr e a c t i o n si n u l t r a s o u n di r r a d i a t i o n t h i st h e s i sc o n s i s t so f f o u rp a r t s p a r tl ：p m g r e 鹳i np i a n c o lc o u p h n go fa l d e h y d e sa n dk e t o n e su s i n gt o wv a l e n tt i t a n i u mi s r e v i e w e di nr e c e n ty e a r s s e v e r a ls y s t e m sa b o u tp m a c o lc o u p l i n gr e a c t i o n sh a v eb e e n r e v i e w e d ，t h e s es y s t e m si n e l u d i n g ：p i n a c o lc o u p l i n gr e a c t i o n sw i t hf o u rv a l u et i t a n i u mo ri t s c o m p l e x e s ，t h r e ev a l u et i t a n i u ma n d t w ov a l u et i t a n i u mu n d e ri n e r tg a s p 8 n2 ：t i t a n i u mt r i c h l o r i d ei ne t o ho rh 2 0c a nb er e d u c e db ya it ot h ec o r r e s p o n d i n gl o w v a l e n tt i t a n i u mc o m p l e x e s w h i c hc a nr e d u c es o m ea r o m a t i ca l d e h y d e st o 也ec o r r e s p o n d i n g p i n a c o l si n3 5 8 3 y i e l d su n d e ru l t r a s o u n di r r a d i a t i o n p a r t3 ：t i t a n i u mt r i e h l o r i d ei ne t o hc a l lb er e d u c e db ym g t ot h ec o r r e s p o n d i n gl o wv a t e n t t i t a n i u mc o m p l e x e s ，w h i c hc a nr e d u c es o m ea r o m a t i ca l d e h y d e sa n dk e t o n e s t ot h e c o r r e s p o n d i n gp i n a c o l si n2 0 - 9 5 y i e l d su n d e ru l t r a s o u n di r r a d i a t i o n p a r t4 ：t h es y s t e mo fm a g n e s i u ma n dm a g n e s i u mi o d i d e c a l lr e d u c es o m ea r o m a t i c a l d e h y d e sa n dk e t o n e st ot h ec o r r e s p o n d i n gp i n a c o l si ng o o dy i e l d sw i t h i n1 0 - 6 0 m i na tr o o m t e m p e r a t u r eu n d e ru l t r a s o u n di r r a d i a t i o n k e y w o r d s ：p i n a c o l ；p i n a c o lc o u p l i n g ；a l d e h y d e sa n dk e t o n e s ；u l t r a s o u n di r r a d i a t i o n l i 河北大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知， 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书 所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了致谢。 作者签名：日期：。，雹年! ( 月丘日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年月同解密后适用本授权声明。 2 、不保密晒。 ( 请在以上相应方格内打“4 ”) 作者签名： 导师签名： 日期：二基塑上年旦月厶王一日 日期： 兰皇壁年7 1 止丘一日 引言 引言 片呐醇是有机合成中重要的中间体，广泛用予农药、医药等精细化学品的合成片 呐醇偶联是形成碳- 碳键最有效的方法之一所形成的片呐酵是有机合成中重要的合成 予，具有两个手性中心，经拆分后可作为不对称合成的手性试剂或用于构建具有生物活 性的骨架分子片呐醇的偶联反应最早可追溯到1 8 5 9 年，至今已有1 0 0 多年的历史，目 前仍是研究的热点领域之- - 1 1 , 2 1 合成片呐醇经典而有效的方法之一是羰基化合物的还 原偶联，通常由羰基化合物与相应的金属试剂或金属络合物作用而实现，偶合产物有两 个手性中心，这为片呐醇的有效合成增加了困难因此，为了有效控制反应的化学选择 性和立体选择性，寻求新的金属试剂、新的反应体系和新的方法一直是人们关注和研究 的热点经典的合成方法往往反应时间长，反应条件苛刻，操作过程复杂，有的收率比 较低 超声辐射在有机合成中的应用研究近三十年来发展非常迅速，与传统的有机合成方 法比较，操作方便简单，反应条件温和，缩短反应时间，提高反应收率1 3 】 特别是对金属 参与下的反应影响更为最著1 4 i 在声化学反应中起关键作用的是超声波的空化作用【5 1 超声作用于液体时，这种机 械纵波的周期性波动对液体形成了压缩和稀疏作用，从而在液体内形成过压相位和负压 相位当达到一定程度时，液体形状被破坏，液体内会形成肉眼难以观察的微小气泡， 不稳定的微小气泡存在的时间一般为一个或几个振动周期，寿命约为o 1 微秒，其体积 随后迅速膨胀且崩溃，从而在液体内部出现微区和极短时间的高温( 2 0 0 0 3 0 0 0 0 c ) 高 压( 几百或上千个大气压) ，形成高能环境、强冲击波和时速商达4 0 0 k r a 的微射流等， 温度变化率高达1 0 9 k sf 6 】，并引起分子热离解、离子化或产生自由基等，从而导致一系 列化学变化此外，超声波的许多次级效应，如机械振荡、乳化和扩散等，可加速反应 体系的传热及传质过程，促进反应进行 本论文在综述近几年文献所报道的片呐醇偶联反应的基础上，重点研究了超声辐射 对低价钛还原偶联芳香醛酮的促进作用，试图利用方法简单容易控制的超声辐射技术提 高反应收率，改善反应条件，缩短反应时间，减少环境污染并取得了比较满意的效果 参考文献： 1 r o b e m o n ，qm p i r m o lc o u p l i n gr e a c t i o n i nc o m p r e h e n s i v eo r g a n i cs y n t h e s i s ，e d t r o s t ，b m ；f l e m i n g , l - p e r g a m o n ，n e wy o r k , 1 9 9 1 ，v 0 1 3 ，5 6 3 - 6 11 2 ( a ) 李记太，杨晋辉，李同双，醛酮还原偶联台成片呐醇的进展，有机化学，2 0 0 4 ，2 4 ( 1 1 ) ， 1 3 4 0 - - 1 3 4 7 ( b ) 李记太，杨晋辉，李同双，超声辐射下低价钛配合物诱发芳香醛的还原偶联有机化学， 2 0 0 3 ，2 3 ( 1 2 ) ，1 4 2 8 - 1 4 3 1 ( c ) l i ，j t ；w a n g , s x ；c h e n ，6 f ；l i ，ts s o m e a p p l i c a t i o n so f u l t r a s o u n d i r r a d i a t i o n i n o r g a n i cs y n t h e s i s ，c u r r e m o r g a n i cs y n t h e s i s , 2 0 0 5 ，2 ( 3 ) ，( 印刷中) 3 ( a ) l u c h e ，j l s y n t h e t i co r g a n i cs o n o e h e m i s t r y , k l u w e ra c a d e m i c p l e n u mp u b l i s h e r s ，1 9 9 8 ， p 3 + ( b ) 张守民，李鸿，郑修成，李保庆，吴世华，黄唯平，刘助国，冯云，超声波在有机反应中 的应用。有机化学，2 0 0 2 ，2 2 ( 9 ) ，6 0 3 - 6 0 9 ( c ) 冯若，李化茂，声化学及其应用，安徽科学技术出版社，合肥，1 9 9 2 ，p p 1 - 3 4 边延江，李记太，李同双，超声波在金属参与的有机合成方面的应用，有机化学，2 0 0 2 ， 2 2 ( 4 ) ，2 2 7 - 2 3 2 5 赵之平，超声催化过程。云南工业大学学报，1 9 9 8 ，1 4 ( i ) ，5 7 6 曾爱群，肖唆松超声辐射在有机台成中的应用，广硬化工，1 9 9 9 ，2 8 ( 2 ) ，2 4 2 第1 章低价钛还原偶联醛酮台成片呐醇的进展 第1 章：低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展 片呐醇偶联反应距今已有1 0 0 多年历史目前仍是有机合成领域的研究热点之一片 呐酵偶联是形成碳一碳键最有效的方法之一i “所形成的片呐酵是有机合成中重要的合 成予，具有两个手性中心。经拆分后可作为不对称合成的手性试剂或用于构建具有生物 活性的分子骨架【5 】已用于h i v 蛋白酶抑制剂的合成”1 合成片呐酵经典而有效的方法 之是羰基化合物的还原偶联，一般由羰基化合物与相应的金属试剂或金属络合物作用 而实现其中，低价钛化合物所诱发的偶联反应，由于其良好的化学和立体选择性，因而 引起了人们极大的兴趣与关注 由低价钛化台物所诱发的片呐醇偶联反应，通常由活泼金属先把高价铁还原为低价 钛，进而与羰基化合物作用生成片呐醇、烯烃或单分子醇反应的化学选择性除了与活 泼金属的种类有关外，还与反应温度密切相关，温度低有利于片呐酵的生成，温度商有利 于烯烃的产生：片呐醇立体化学取决于金属的性质、配体及反应溶剂等因素：反应一般遵 循单电子转移历程( s c h e m e1 ) 【q ” 叭。一。抖。三。孙。 ( c t ta n dm e s o ) 。卜。欠h 1 9 7 3 年，m u k a i y m a 等首次将低价钛试剂运用于醛酮还原偶联为烯烃的反应吧此 后。随着制各低价钛还原体系的改进和扩充，利用低价钛配合物合成片呐醇的研究也 在逐步深入，近年来有许多文献报道许多实验数据表明，利用低价钛配合物合成片 呐酵，化学选择性和产物的立体选择性均可得到显著改善这里我们按不同类型的钛化 合物被金属还原为低价钍对醛酮进行片呐醇偶联的反应做一介绍 1由四价钛诱发的片呐醇偶联 1 1 越- 1 j c l t 1 1a l t i c l t 二 。八 2 r 罚北大学理学硕士学位论文 i l i e 自皇s 目皇_ 自皇! 胡雨来等i s ) 在氩气保护下于乙醚溶剂中，以t i c l 4 a l 为还原体系，对1 1 种醛酮进 行了还原偶联，搅拌4 - 4 2h 得到3 种烯烃( 4 9 7 8 ) ，3 种对称片呐醇( 4 5 7 l ) ，2 种 不对称片呐醇( 3 9 - - - 5 4 ) 当p h c o c i 和p h c o p h 为底物时，进行交叉偶联得到b 一二酮 p h c o - c ( p h ) 2 - c o p h ( 6 4 ) ；当p h s 0 2 c i 和4 - c h 3 p h s 0 2 c i 为底物时，自身偶合得到二硫 化物p h - s - s - p h ( 6 3 ) 和4 - c h 3 p h - s - s - p h c h 3 - - 4 ( 5 3 呦在此基础上，他们又进行了一 系列条件实验，进而对反应历程进行了推理与解释在与丙酮的交叉偶联反应中，羰基 首先得到一个电子形成负离子自由基，然后再接受一个电子形成双负离子，然后与丙酮 羰基发生亲核反应形成交叉偶联中间体，最终得到不对称产物( s c h e m e2 1 唧 a r o 、 r 、a rr 广 卜o 。卜删 吐。一吐。h a r a r ， 曰 a rc h 3 8 c h 3 上一 r o s c h e m e 2 为了改善反应的立体选择性，厉廷有等1 10 1 在t i c h 。1 体系中加入配体t m e d a 对 芳香醛酮进行还原偶联，发现钛的双核络合物 t i 2 ( u c i ) 2 c 1 4 ( t h f ) 4 在反应中起着重要 作用当t m e d a 加入时反应有很好的产率和立体选择性，所合成的6 种片呐醇，均得 到较好的收率( 6 6 - - 9 9 ) 和很好的立体选择性( d l m e s o 大多都大于1 0 6 ：1 ) 我们在超声辐射下，考察了 r i c h a 1 t h f 体系于室温下对芳香醛的还原偶联，5 2 5 r a i n 内，片呐醇的收率可达到9 0 9 8 ，d l m e s o 为3 4 6 6 9 7 3 1 1 2m g - t i c l 4 在t - b u o h - t h f 溶剂中，p i e r r o t 掣1 2 1 利用t i c l 4 m g 对( r ) ( + ) 香芹酮和( + ) 樟脑 进行了还原偶联在戊烷或均三甲苯存在时，香芹酮的还原得到苏式一二醇国、( 3 ) 和酮 醇( 4 ) 的混合物圆q1 ) ；戊烷或均三甲苯不存在时，只有苏式一二醇( 2 ) 的生成对樟脑的 还原只能得到异冰片和冰片，而不发生偶合 4 筻 第1 章低价钛还原偶联醛酮台成片呐醇的进展 人o 。羔撒+ 姆+ 摊人入入八入入八 厉廷有等也研究了初始配体( t h f ，d m e ) 、外加配体m e ，t m e d a ) 及溶剂 ( c h 2 c h ，d m e ) 对苯甲醛偶联反应的影响结果表明，t i c l 4 ( t h f ) - m g t m e d a c h 2 c 1 2 还 原体系中的反应产率较高( 7 6 ) ，且立体选择性很强d l m e s o = 4 9 3 ：1 以t i c l 4 m g 和 t i c l 4 一m g - t m e d a 分别为还原体系，对6 种芳香醛( e q 2 ) 反应3 0m i n ，片呐醇的收率为 2 a 人意七一 1 3 z n _ t i 4 + 1 9 9 7 年，g a n s a u e r 【1 棚报道了对芳香醛还原偶联的一个新的还原体系： 3 ( c 5 h 5 h t i c l 2 z n m e 3 s i c l 研究发现反应过程中，硅烷化是决定反应速度的步骤为提 高反应的产率和立体选择性，应将醛和m e 3 s i c i 的n f 溶液缓慢加i a ( c s h s ) 2 t i c l 2 和z n 的n 忭溶液中若在醛溶液中加入一个当量的m g b r 2 ，反应的产率和立体选择性会进一 步提高利用此还原体系合成了8 种不同的对称二醇 q 3 ) 其中包括芳环上含有氯、 双键、羟基和酯基的醛，均能偶联得到很好的产率( 7 8 9 1 ) ，且d l m e s o 均大于9 2 ：8 反 应中间体是a 所示的络合物 河北大学理学硕士学位论文 h 鬻鬻警 o l h 工o h r r + a 、r b 葫 a 把溶于t h f 的芳香或脂肪族二醛、m e 3 s i c i 加入到c p 2 t i ( p h ) c i 和z n 的t h f 溶液 中，室温搅拌1 4 3 8h ，4 种二醛分子内发生偶联，环状邻二酵的收率4 0 7 0 1 舯，反 式产物均大于9 1 在相同的体系中，对9 种芳香或脂肪醛进行片呐醇偶联，室温搅拌 l 2 4 h ，收率5 0 9 6 ，d l m e s o = 6 4 ：3 6 9 0 ：1 0 【l6 】 在金属锌的还原下，加入t h f 和c h 2 c 1 2 粥个配体后，可与t i c l 4 生成双核络合物 【t i 2 ( t a c i ) 2 c 1 4 ( t h f ) 4 ，进而对醛酮进行还原当还原时间不超过2 0m i n 时，反应可得 到较好的收率以及很好的选择性i ”】，然而，当还原时间超过1h 时，则没有产物生成可 能是由于还原时间过长，双核络合物进一步与z n c l 2 反应生成对醛酮没有还原性的络合 物 t i c l 2 ( t h f 矿z n c l 3 ( t h f ) 所致为避免类似问题，于反应中加入配体p y 或t m e d a ， 可取得满意的效果 c h a t t e r j e e 等研究了还原体系中配体和溶剂种类及反应温度对偶联反应的影响i 体1 几种不同的配体中，以席夫碱s a l e n 与钛形成的络舍物稳定性好，对水和氧不敏感，片 呐醇产率比较高；在乙腈溶剂中反应，要比在d m e 或t h f 中有更好的收率和立体选择 性：当反应温度由室温降至1 0o c 时，产物的产率、立体选择性和对映选择性均有很大 提高，但继续降温至舶o c 时则没有多大变化在最优化反应条件下q 4 ) 他们合成 了9 种不同的片呐醇，反应3 5h ，产率6 5 9 4 ，d l m e s o = 8 9 ：1 1 1 0 0 ：0 ，e e = 5 0 - - 9 6 人掣筹 a ra ra a r 刑。h 喇。名 h h刑。k m 。1 i h ， 第1 章低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展 基i i i i i i i l li i 鼍孽曹甍寰! 皇 s a l e n 在超声辐射下，于t i c l 4 - z n t h f 体系中进行芳香醛的还原偶联，4 1 5m i n 内，多数 片呐醇的收率均大于9 6 ，没有烯烃和单分子醇等副产物的生成( e q s ) t 1 实验表明低 频率的超声波更能有效的促进反应进行：与金属铝为还原剂的反应相比，反应时间短、 速度快，但产物的立体选择性较差 o h 甜 尹 。+ r r a ：。 1 4 m n t i ” g a n s i i u e r 等1 1 9 1 p j , m n - c p 2 t i c l 2 2 ，4 ，6 - m e 3 p y h c i 进行片呐醇偶联，对十种不同的 芳香醛进行了还原偶联，产率均大于8 2 ，d l l m e s o = 9 5 ：5 9 9 ：1 事实表明不同的吡啶盐酸 盐对反应影响不同，以p k a = 7 4 3 的2 , 4 ，6 三甲基毗啶盐酸盐效果最好 b a n d i n e 等1 2 0 】利用m n - t i c l 4 ( t h f ：h 希夫碱一c h 3 c n 体系进行还原偶联( e q 6 ) 在n 2 保护下，把t i c l 4 ( t m 。h 加入到希夫碱的乙腈溶液中，于0o c 加入m n 、m e 3 s i c l ，然 后加入底物醛，反应2d 片呐醇的产率4 0 8 3 ，d l m e s o 多数大于8 8 ：1 2 最近李有桂1 2 1 】 等把希夫碱( c ) 的用量提高到1 5 m o l ，反应时间缩短为1 2h ，8 种片呐醇的产率达 8 0 - 0 5 ，d l m e s o 最高9 8 ：2 ，e e 可高达9 1 r 谢m e s o r 。人 。人 河北大学理学硕士学位论文 c 以上的偶联反应多限于芳香醛，而涉及脂肪醛的报道则比较少1 9 9 9 年d u n l a p 等 报道了c p 2 t i c l 2 - m n - m 旬s i c i - t h f 体系对脂肪醛的偶联，6 种脂肪醛在搅拌1 8 7 2h 后 得到双甲硅烷基片呐醇醚，产率4 7 9 3 2 2 1 但没有报道片呐醇的收率2 0 0 1 年，该研 究小组在同样的体系中以环己基甲醛为底物，着重研究了7 种不同的二茂钛络合物对反 应的影响，发现c p 2 t i c l 2 的效果最佳，转化率可达9 5 ，片呐醇的d l m e s o = 2 ：l ( e q 7 ) 反应过渡态为双核金属络合物d d 与单体m 之间存在个平衡：m 与醛反应生成未 闭合的过渡态a ，而后生成r r l e s o 二醇；d 与醛生成闭合的过渡态b ，而后生成r 之间 空间阻力较小的非二醇( s c h e m e3 ) m m n + m e 3 s i c i t i t a n i u mc o m p l e x t h f ，2 5 。c r i o s i m e1 龟+ 父 r = c y c l o h c x y l u i c pk c p 2 c r h h o t i c n 量 1 蛳矿 善挚f 救 n ”c l o s e * b s c h e m e 3 8 一c p - d r r r i o 髀o t i c i c m r h o 漱o h m 帆k。叶帅 第1 章低价钛还原偶联醛酮台成片呐醇的进展 1 5t i c h 或t i l 4 t s u t i t a n i + t 2 4 1 使用t i c h 叶卜b u 4 n i ( t b n i ) 还原体系，在7 8 。c 反应1 2h ，对1 0 种芳香醛 进行还原偶联，片呐醇的产率为7 0 9 9 ，d l m e s o 大部分大于9 0 1 0 ，反应机理如下 ( s c h e m e4 ) 所示该体系的特点是无须金属试剂：但反应中会游离出碘，给后处理带来 不便 , t il n d 玳m 酬一瓶婴人+ 1 2 一 a fh 卜e u 水， 在片呐酵偶联反应中，j j l l g t 顺序对反应也有影响c l e r i c i 等伫5 1 以4 - b r c 6 i - h c h o 为 底物，以t i c l 4 - d i p e a ( d i i s o p r o p y l e t h y l a m i n e ) - c h 2 c 1 2 为还原体系得到3 种产物( e q 8 ) 当4 - b r c 6 i - h c h o 、t i c l 4 和d i p e a 以不同的比例和不同的顺序加入时，对片呐醇3 a 的 产率没有明显影响，但可影响还原产物2 a 、4 a 的产率：当按t i c l 4 、d i p e a 、4 - b r c 6 h 4 c h o 的顺序加料时，片呐醇的产率较好 arch。：；!_，ar一一ar+一r=2fch。+arch20h2cci c s ， c h ： 2 a 3 a 4 a s h i m i z u 等但司以t i h - e t c n 为还原体系，使l o 种p 一卤代a ，p 一不饱和醛成功还原为 不饱和片呐醇反应温度7 8 2 0 0 c ( 或室温) ，反应时间o 5 2 4h ，收率3 2 - 8 8 ，d l m e s o 均 大于9 3 ：7 ( e q 9 ) 对于。l 一卤代一。【，p 一不饱和醛，也得到了好的收率 t i i e t c n r h 删蹦y 咖a 等【2 7 】报道在混合溶剂c h 2 c i z - t - b u c n 的氯气气氛中，利用t i h - c u 对1 1 种脂肪醛和芳香醛还原偶联，反应3 - 6h ，得到片呐醇收率为7 2 - - 9 8 ，大部分片呐醇 的d l ：m e s o 大于8 0 ：2 0 飓 问北大学理学硕士学位论文 j l i ii l l , i i i i ! 自自 2 由三价钛诱发的片呐醇偶联 2 1 l i - t i c l 3 1 9 9 1 年，n a y a k 等1 2 s l 考察了室温下溶剂和超声辐射对l i t i c l 3 还原偶联苯乙酮的影 响若在极性溶剂d m e 中t 无超声辐射时，金属锂t i c l 3 还原苯乙酮生成片呐酵的收率 仅为3 8 ；在超声辐射下子同样的反应时间内，收率可升至7 5 显然，超声辐射技术的 应用能够加速反应进行，提高反应收率在t h f 中，超声辐射可加速碳一氧键的断裂而 使片呐醇脱氧只得到烯烃：无超声辐射时得到烯烃( 5 2 ) 与片呐醇( 2 5 呦的混合物可见 溶剂的种类和超声辐射对化学选择性均有着重要的影响 2 2a i - t i c l 3 在氮气保护下，将a l 粉加入到t i c l 3 的e t o h 中，待溶液由紫色变为黑色后，再加 入芳香醛或酮的e t o h 溶液，室温下超声辐射3 0 8 0m i n ，片呐醇的产率为4 0 8 2 ， d l m e s o 为8 ：9 2 9 1 ：9 ，单分子醇产率为0 - 5 7 ，反应过程中没有烯烃的生成1 2 9 , 3 铆：若以水 作溶剂，取得的结果与e t o h 中的反应相类似 2 3m g - t i c l 3 一般说来，r h 低价钛诱发的醛酮的还原偶联，在0o c 反应主要生成片呐醇，在6 0 o c 生成的片呐醇将脱氧生成烯烃【2 1 t1 9 9 6 年，b a t u 等刚首次报道于回流温度( 8 0o c ) 下， 利用t i c l 3 - m g - t h f c a t e c h o l 体系对11 种芳香醛酮还原偶联，反应0 5 1h ，片呐醇产 率6 2 一一8 6 ，d l l m e s o - 一o s 4 4 6 0 ( e q 1 0 ) 邻苯二酚( c a t e c h 0 1 ) 的加入，可被t i c l 3 一m g - t h f 形成的t y r l i k 试剂陌m g c l 2 ( n 球柚还原为二价钛的邻苯二酚盐，本质上是二价钛对芳 香醛酮的还原偶联显然，助剂的加入对偶联反应有着一定的影响 人o 兰h 滩r 2 ， h 0 在氮气保护下于乙醇溶剂中，加入镁粉和 i i c l s ( 稀盐酸) 溶液，当溶液由紫色凌为黑 色后加入底物醛或酮，室温下超声辐射1 5 - - 4 0m i n ，片呐醇的产率2 0 9 2 ，d l m e s o 第1 章低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展 ! ! _ _ _ 幽ii iq l l l l li i i i i i i li i 自 = 2 0 ：8 0 8 6 ：1 4 ，且没有烯烃和单分子醇的生成阁事实证明，趣声辐射不仅能使同样的 反应条件缓和，亦可省去助剂的加入 2 4z n t i c l 3 氮气气氛中，在t i c l h c r h f ) 3 或啊c 1 3 ( o c 【n ( e t ) p h 】2 ) 中，加入z n 、叔丁醇、t m s c l 和醛酮，于0o c 搅拌6h ，片呐醇产率7 6 , - - 9 5 ，d l m e s o = 5 5 ：4 5 8 3 ：1 7 1 3 3 1 ( e q 1 1 ) t i c l 3 ( t h f ) 3 - z n - t m s c i 足，一心 2 5 ( z n - c u ) - t i c l 3 在氩气保护下，口a ( z n c u ) 一t i c l 3 为还原体系，室温下搅拌3 8h ，七种不同的脂肪二 醛都可偶联得到环式的邻二醇，产率为7 5 8 9 生成的产物中，6 9 元环主要是顺式 二醇，1 0 1 4 元环主要是反式二醇 3 4 1 ( e q 1 2 ) 他们利用同样的还原体系，研究了分子内 偶联为邻二醇的立体化学以及反应机理进一步证明片呐醇偶联反应是在低价钛表面 进行的自由基偶合 厂、c h o! 垡 、h o z n c u b o g d a n o v i e 等【硐以苯乙酮为底物用三种不同的还原体系进行了研究在 t i c l 3 一l i a l h 4 一t h f 体系中，起作用的是【h t i c i ( t h f ) t o5 】。苯乙酮与【h t i c i ( t h f ) ；05 h 在t h f 中以1 ：2 的比例加入，在，7 0o c - - 6 6o c 反应，可得到烯烃，产率大于7 0 ( s c h e m e 5 ) ：当反应在7 0o c 至室濑之间反应时，反应的主要产物是片呐醇；反应在室温下反应 时，除主要得到片呐酵外，还生成少量的烯烃；当反应在7 0o c 至回流温度之间反应时， 【h n c l f r 岫5 】x 作为一个强双电子还原试剂，因此得到较高产率的烯烃( s c h e m e6 ) t i c l a ( d m e ) i5 z n ( c u ) - d m e 中间体是二价钛络合物，反应的主要产物是片呐醇( s c h e m e t i 0 2 “c l - 唧t i c l 2 是一个单电子给予体，反应的主产物也是片呐醇( s c h e m e 8 1 1 1 河北大学理学硕士学位论文 曼量墨置皇鼍墨目蕾墨墨e 黼i 一 一i 蕾i 崮鼍墨置皇e ! 曼 + 【h t i c i ( t h f ，；0 5 】x ”+ p 0 p h s c h e m e5 2 ，人f 煨f 腻 0 5h 2 i + t i o c i ( t h f ) y m c j 帆 s c h e m e6 ：人钆一 ，足：从 f 1 w 吲2 詈h 掩o h = r i c l ，八等f ，f 状卜t 书书 。 叫州c u ) w 舯一幽竺删m 删。+ a 1 滓孙 s c h e m es 2 6 用其它三价钛进行的片呐醇偶联 c l e r i c i 等1 3 7 在氮气豹保护下，把1 5 t i c l 3 的稀盐酸溶液漓翔到苯甲醛，二苯甲酮， 苯乙酮和3 吡啶乙酮的甲醇溶液中，加入足够量的3 0 n a o h 溶液使反应液保持 p h = l o - - 1 2 ，室滠下此反应只需凡分钟就可完成，褥到5 3 8 8 的片呐醇偶联是通过钛 桥进行的( s c h e m e9 ) 其中，2 是芳香环间相互作用力最小的一个，因此可以很好的解 释反应的主产物是铲体片呐醇他们还在氮气气氛中，把t i c l 3 滴加到芳香醛的无水 c h 2 c k 溶液中，室温搅拌3 0m i n ，可德到4 1 9 6 的片呐醇，d l m e s o 最高可达2 0 0 ：1 【3 e 】。 。八p 第l 章低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展 h l 生成m 8 5 0 h p h h t i t i o t ： 2 生成谢 3 生成讲 4 生成m e $ o s c h e m e 9 b a r d e n 等在1 r i f 或t h f 的水溶液中，以【c p 2 t i m c l 2 为还原剂，先于7 8 。c 反应， 缓慢升至室温后反应lh ，芳香醛和肉桂醛均得到很好的偶联结果，片呐醇的产率 6 8 9 5 ，d l ：m e s o 比例为9 1 ：9 9 9 ：1 反应是通过中间体c p 2 t i ( r 2 c o ) c l 而进行的 ( s c h e m e1 0 ) 茎s ，i 一呵“一 f c r + m o h ：l 叫 j l s s c h e m e1 0 3m - 价钛诱导的片呐醇偶联反应 m u k a i y a m a 等吲报道，氨气保护下以t i b r 2 - c u 于混合溶剂c h 2 c 1 2 - t - b u c n 中，对 于1 1 种脂肪醛和芳香醛还原偶联，于2 3o c 至室温反应6 1 8h ，得到片呐酵的收率为 2 1 * p 9 7 大部分片呐醇的d 1 m e s o 大于8 0 ：2 0 e n d e r s 等用t i c l 2 在不同手性胺( 或肼) 的作用下诱发芳香醛进行交叉片呐醇偶 联以( s ) 2 一甲氧甲基毗咯烷( s m p ) 的效果最好，于一7 8 。c 反应8 - 2 3h ，可使六种芳香醛 1 3 孙圆一 河北大学理学硕士学位论文 的偶联产物得到1 5 1 0 0 的收率和2 6 6 5 的e e 值 q 1 3 ) t i c l 2 - 2 s m p t h f 。 a r 0 3 ) 若将手性的1 , 2 - 二甲氨基环己烷的t h f 溶液加入到t i c l 2 中，可在室温下成功将苯 甲醛还原偶联生成片呐醇 4 1 】( e q 1 4 ) 当t i c l 2 从1 0 m m o l 增至2 0 m m o l ，手性胺由2 0 m m o l 增至4 0m m o l 时，胡片呐醇的产率可由3 4 升至8 2 参考文献 p h c h o + t i c l 2 t h f f 5 m m l ) 2 5o c 8 h，凡孙+ ，凡孙 o h o h d m e $ o ( 1 4 ) 1 r o b e r k s o n ，gm p i n a c o lc o u p l i n gr e a c t i o n ，i nc o m p r e h e n s i v eo r g a n i cs y n t h e s i s e d t r o s t , b m f l e m i n g , 1 p e r g a m o n ，n e wy 0 r k ，1 9 9 1 ，v 0 1 3 ，5 6 3 - 6 11 2 m c m u r r y , j e c a r b o n y l - c o u p l i n gr e a c t i o n su s i n gl o w - v a l e n tt i t a n i u m ，c h e m r e v 1 9 8 9 ，8 9 ( 7 ) ， 1 5 1 3 - 1 5 2 4 3 l i ，yg ；j i a n g , c s ；y o u ，一et h er e c e n tp r o g r e s si nt h es y n t h e s i so fp i n a c o l ，c h e m i s t r yo n l i n e 2 0 0 1 ，1 0 ( 李有桂。蒋昌盛，尤田耙，频那醇合成新进展，化学通报网络版，2 0 0 1 ，l o ) 4 ( a ) b i a n ，yj ；h a r t ，x f ；l i u ，s m ；l i ，j tn e wd e v e l o p m e n to fp i n a c o lr e a c t i o nb yr e d u c t i v e c o u p l i n g c a r v o n y l c o m p o u n d s ，c h i n j o r g c h e m 2 0 0 3 ，2 3 0 2 ) ，1 3 5 6 13 6 1 ( i n c h i n e s e ) ( 边延江，韩誉峰，刘树明，李记太，羰基化合物还原偶联为片呐醇反应的研究新进展，有机化学 2 0 0 3 ，2 3 ( 1 2 ) , 1 3 5 6 - 1 3 6 1 ) ( b ) l i , j t ；y a n g , j h ；l i ，ts p r o g r e s si nt h es y n t h e s i so f p i n a c o l sv i at h ec o u p l i n go f a l d e h y d e s a n dk e t o n e s ，c h i n j o m c h e m 2 0 0 4 ，2 4 01 ) ，1 3 4 0 1 3 4 7 ( i nc h i n e s e ) ( 李记太，杨晋辉，李同双，醛酮还原偶联合成片呐醇的进展，有机化学，2 0 0 4 2 4 ( 1 1 ) 1 3 4 0 - t 3 4 7 ) 1 4 叫i卜lh h d f c i h 一 时 。火 a 第1 章低价钛还原偶联醛酮合成片呐醇的进展 l e 日e _ _ _ e e e 冒| i 一! i ! _ l 自自 5 s 吣n - p e n n e ，j i nc h i r a la u x i l i a r i e sa n dl i g a n d si na s y m m e t r i cs y n t h e s i s ，j o h nw i l e y s o n s ， n e wy o r l1 9 9 5 6 t ( a ) k a m m e r m e i e r , b ；b e c k , g ；j o c o b i ，d ；j e n d r a l l a 。h v a n a d i u m ( i i ) a n dn i o b i u m ( 1 l i ) i n d u c e d d i a s l r e o s e l e e t i v ep i n a c o l c o u p l i n go fh o m o e h i r a lp e p t i d ea l d e h y d e st oc 2 - s y m m e t r i c h i v - p r o t e a s el n h i b i t o m ，a n g e w c h e m 1 9 9 4 , 1 0 6 ( 6 ) ，7 1 9 - 7 2 1 ；( b ) r e e t z , m t - ；g r i e b e n o w , n s y n t h e s i sa n ds t e r e o s e l e c f i v ec - cb o n df o r m i n gr e 硎o n so f p e p t i ea l d e h y d e s ，l i e b i g sa n n 1 9 9 6 ， ( 3 ) ，3 3 5 - 3 4 8 7 ( a 】t r y l i k , s ；w o o c h o w i c z , i a p p l i c a t i o no f t r a n s i t i o nm e t a lc o m p l e x e sw i t hl o wo x i d a t i o ns t a t e d i no r g a n i cs y n t h s i s ，b