（有机化学专业论文）环丙烷衍生物的合成研究及应用.pdf

上海大学硕士学位论文 摘要 本论文主要研究了利用相转移催化反应高立体选择性合成反式环丙烷衍生 物的方法，探索了贫电子环丙烷衍生物与亲核试剂的反应，论文的主要工作如下： 第一部分： 贫电子烯烃3 a - e ( a ：y = o c h 3 ，b ：y = c h 3 ，c ：y = h ，d ：y = c i ，e ：y = n 0 2 ) 与绅盐l a - c ( a ：x = h b ：x = n 0 2 ，c ：x = c h 3 ) 在5 0 n a o h ( a q ) c h 2 c 1 2 体系中室温搅拌反应，得到反式1 ，2 环丙烷衍生物4 a a - e d 。该反应利用 相转移催化的方法，反应条件温和，立体选择性高，合成方法简便，反应速度快。 产物结构经1 h n m r ，”c - n m r , i r ，h r m s 或元素分析予以确定，立体结构通过 2 dn o e s y 及x - r a y 分析予以确定，并对反应机理进行了推测。 第二部分： 1 反式或顺式一1 ，2 - 二取代苯基6 ，6 - 二甲基5 ，7 二氧螺环【2 ，5 】4 ，8 - 辛二酮 ( 4 5 ) 在d m e 或者丙酮溶剂中与弱亲核试剂水加热回流反应，得到反式和顺式 p ，丫二芳基吖丁酸内酯9 和1 0 ，产率较高。产物结构经1 h n m r ，1 3 c - n m r , i r ，m s 予以确定，立体结构通过2 dn o e s y 及x - r a y 分析予以确定，并对反应机理进行 了推测。 2 顺式环丙烷衍生物与亲核试剂如：胂叶立德、氰乙酸乙酯及硝酮反应的 摸索。 关键词：亚稳定胂叶立德环丙烷衍生物相转移催化反应亲核试剂高立体选择 性 v 上海大学硕上学位论文 a b s t r a c t t h i st h e s i si s m a i n l yf o c u s e d o i lt h eh i g l l l ys t e r e o s e l e c t i v es y n t h e s i so f t r a n s - 1 ，2 - c y e l o p r o p a n ed e r i v a t i v e sb yp h a s et r a n s f e rc a t a l y s i sr e a c t i o na n ds t u d yo n t h er e a c t i o no f c y c l o p r o p a n ed e r i v e r t i v e sw i t hn u c l e o p h i l e s d e s c r i b e d 雒f o l l o w s ： s e m i s t a b i l i z e da r s o n i u r ny l i d e2 a c ，g e n e r a t e d ns i t uf r o mc o r r e s p o n d i n g a r s o n i u mb r o m i d el a - ei nt h et w op h a s es y s t e mo f5 0 n a o h ( a q ) c h 2 c 1 2 ，r e a c t w i t he l e c t r o - d e f i c i e n to l e f i n s3 a - e a tr o o m t e m p e r a t u r e t oa f f o r d t r a n s 一1 ，2 - c y c l o p r o p a n ed e r i v a t i v e s4 a a - c d w i t hl l i g h l ys t e r e o s e l e c t i v i t yb yp h a s e t r a n s f e rc a t a l y s i sr e a c t i o n t h er e a c t i o np r o c e d u r ei s s i m p l ea n de f f i c i e n t t h e s t r u c t m eo ft h ep r o d u c t sw a sd e t e r m i n e db yi h - n m r , 1 3 c - n m r , i r , h r m so r e l e m e n ta n a l y s i s f u r t h e rf i g u r a t i o no ft r a n s - 1 , 2 - - c y c l o p r o p a n ed e v 撕v e sw a s c o n f i r m e db y2 dn o e s ya n dx r a yd i f f r a c t i o na n a l y s i s t h er e a c t i o nm e c h a n i s m w a sa l s os t u d i e d t h et r a n so fc i s - 1 ，2 - d i s u b s t i t u t e d p h e n y l - 6 ，6 一d i m e t h y l - 5 ，7 - d i o x o s p i r o 2 ，5 o c t a - 4 ，8 - d i o n e ( 4 5 ) r e a c t 晰1w a t e r ( w e a kn u c l e o p h i l e ) i nd m e o ra c e t o n eu n d e rr e f l u x t oa f f o r dt r a n sa n dc i s - p ，t - d i a r y l - y - b u t y r o l a c t o n ed e r i v a 虹、，e s9a n d1 0i n9 0 0 dy i e l d t h es t r u c t u r eo ft h ep r o d u c t sw a sd e t e r m i n e db y1 h n m r ，1 3 c - n m r , i r , m sa n d e l e m e n t a n a l y s i s f u r t h e rf i g u r a t i o n o ft r a n s - 1 ，2 - e y c l o p r o p a n ed e r i v a t i v e sw a s c o n f i r m e db y2 dn o e s ya n dx r a ya n a l y s i s t h er e a c t i o nm e c h a n i s mw a sa l s o s t u d i e d t h er e a c t i o no fc i s - c y c l o p r o p a n ed e r i v a t i v e sw i t ho t h e rn u c l e o p h i l e ss u c h 船 a r s o n i u my l i d ea n dn i t r o n ew e r ea l s os t u d i e d k e y w o r d ：s e m i s t a b i l i z e da r s o n i u my l i d e ，c y c l o p r o p a n ed 嘶v a t i v e p h a s et r a n s f e r c a t a l y s i sr e a c t i o n , n u c l e o p h i l e ，h i g l ls t e r e o s e l e c t i v i t y 上海大学硕士学位论文 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 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发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他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谢意。 签名：至茎蓥二日期：呈! ! 壁：! ! ! 兰 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留论文及送交论文复印件，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。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：j 监导师签名：王星型互堕日期： 。纱目么。f z 上海大学硕士学位论文 第一章前言 环丙烷等小环化合物的化学在有机化学理论和合成应用上占有重要地位，环 丙烷还是一种具有很好生物活性的结构单元【l 】。许多化学家在药物设计时，常常 采用环丙烷结构取代异丙基而得到满意的结果。到目前为止，已有2 0 0 多个含有 环丙烷结构的药物上市。如【2 4 】： 埝h 海 ，s 戈。h 抗菌素 h 巳陷v i r e n z 抗艾滋病 c i b e n z o l i n e 抗心律失常 o m e ( + ) - d u o c a n n y c i ns a 抗癌药物 h 州o c n a p h 影 卧 r o l i c y p r i n e 兴奋剂 ( + ) c g l 0 6 5 抗癌药物 环丙烷是化学性质比较特殊的有机化合物，它与许多饱和环烷烃不同而与烯 烃有些近似。例如，它的张力虽大却仍有一定的稳定性嗍，电子云密度比较丰富 【6 j 。d e w a r 用o 芳香性来解释这些现象 t j ，他认为构成三元碳环的六个电子组 成了一个环状体系，彼此处于一个平面，符合4 n + 2 规则，具有芳香性，成键电 子离域增加了环丙烷的稳定性。因此它可以发生许多与碳一碳双键类似的反应， 如亲电反剧耵，还原反应唧，重排反应【1 0 1 等。 例如： 上海人学硕士学位论文 亲电反应【8 】： 埔昔娟 重排反应【1 0 】： 奶喇) 鼍 自由基反应【1 1 】： 蒋昔陋r 一 由于环丙烷属于富电子体系，它不易与亲核试剂反应。若要接受亲核进攻， 通常要求环丙烷上连有强吸电子基，或用强亲核试剂，和弱亲核试剂的反应较少 【1 2 - 1 4 1 o n a c h ( c 0 2 e t ) 2 + 势+ d 妯一。巾 时奄扁+ 事0 x 一矗船 伞 一 一 飞父 c c 芈局口 色 l 崦 上海大学硕士学位论文 合成环丙烷的报导不少【1 5 h 2 0 1 ，但是产率不高或产物的立体选择性不高，不 利于以此为出发进行立体选择性合成的研究。 陟p h n 一辫+ 粼 ：b 等m 冷是日 贫电子环丙烷化合物是指三元碳环上有多个吸电子取代基环的电子云密度 较低的化合物。合成这类化合物的文献报道少。丁维钰等【2 4 】用钟盐在碳酸钾 存在下( 或胂叶立德) 与三取代贫电子烯烃反应，简便地合成顺式一1 ，2 环丙烷衍 生物，为研究贫电子环丙烷化学提供了方便途径。 蕊h 2 r n 蹿警搭 研究组对这类贫电子环丙烷衍生物进一步研究，发现它们与含氧、氮、硫、 碳等亲核试剂都能发生反应。随着贫电子烯烃的苯基上的取代基x ( 强推电子， 弱推电子或吸电子) 的不同，胂试剂上的r 1 不同( c o o c h 3 ，c o c d - 1 5 或c o c h 3 ) 以及亲核试剂( 水、甲醇、芳胺、脂肪胺、硫酚、胂叶立德等) 的不同，发生了 各种化学反应。 一与水反应【2 3 h 2 7 1 ： 3 上海大学硕士学位论文 h 2 0 + ：p - c h 3 h 矿a p - n 0 2 ，p - o c h 3 p - n ( c h 3 ) 2 ，3 , 4 - o c h 2 0 ： r 1 ：c o o c h 3 ，c o c h 3 c o c 6 h 5 ：r 2 ：c ( c h 3 ) 2 c ( c h 2 ) 4 二与甲醇反应【冽【2 9 】： c h 3 0 h + 等等岔午愚c h ：c o o c 心 o c h a x x ：p - c h 3 h 闪p - n 0 2 ；r 1 ：c o c s h s ；r 2 ：c ( c h 3 ) 2 h 2 0 + x ：p - c h 3 ，h p - c i p - n 0 2 p - o c h 3 p - n ( c h 3 ) 2 3 ，4 - o c h 2 0 ； r 1 ：c o o c h 3 。c o c h 3 c o c s h 5 ；r 2 ：c ( c h 3 ) 2 ，c ( c h 2 ) 4 三与胺( 氨) 反应【3 0 】【3 2 】： 呲+ 砖 r ：h 。c 6 h 5 c h 2 艮p - c h 3 c 6 h 4 c e h 5 ，p - b r c 6 h 4 ， p - n 0 2 c s h 4 , o - c h 3 c 6 h 4 x ：p - - c h 3 p c i ，h p - n 0 2 ：r ：c o o c h 3 ；r 2 ：c ( c h 3 ) 2 ： 4 上海大学硕士学位论文 c 橱吨+ 黟糟 ( h 2 c ) r l = 0 1 ：x ：p c h 3 。h 。p - a , o , - n 0 2 ；r i ：c o o c h 3 r 2 ：c ( c h 3 ) 2 四与苯硫酚反应例【矧： 警x 9 宁暑c 邺。s 卧 x ：p - c h 3 , 户a h ，p 制0 2 r 1 = c o o c h 3 。c o c h 3r 2 = c ( c h 3 ) 2 五与胂叶立德反应【3 5 】： 粕p - x - h 4 蛴c ej r l 恶p - x 厂u 。 醇p-x-+h4c啦,e 2 r 3 + 2 由。 r 2 ：c ( c h 3 ) 2 r 3 ：c o p h x ：p - c h 3hp a r 1 ：c o o c h 3r 2 ：c ( c h 3 ) 2r 3 ：c o o c h 3 x 贫电子环丙烷的化学是丰富多彩的，它既为有机化学理论增添了新的一页， 也为合成化学提供了多种结构带多官能基的有机合成中间体的高立体选择性的 简便合成方法，因此值得作进一步的深入研究。 上海大学硕士学位论文 本人继续研究贫电子环丙烷衍生物的化学，本论文主要分为两个部分：一、 反式1 ，2 环丙烷衍生物的合成研究；二、研究贫电子环丙烷衍生物与亲核试剂 的反应。 6 上海大学硕士学位论文 第二章反式1 ，2 环丙烷衍生物的合成研究 2 1 引言 前面介绍的主要是稳定的胂叶立德与贫电子烯烃的反应，课题组对此已做了 很多研究，但是对亚稳定胂叶立德的研究却很少。 关于亚稳定肿叶立德与醛酮反应生成烯烃或者环氧乙烷衍生物的文献报道 很岁3 删，而与贫电子烯烃反应生成环丙烷衍生物的方法报道却较少。亚稳定胂 叶立德与醛酮反应简单介绍如下： 胂叶立德与醛反应生成烯烃【3 6 】。 p h 五s 三h ：三鱼p h 3 ：s 云h ：c 6 f 5 皇竺gr , c 6 f 。 r = p h c 6 h 4 - p - m e c 6 h 4 - o m e c 6 h 4 - pc , c 6 h 4 一p - b r c 6 h 4 巾n 0 2 胂叶立德与羰基化合物反应生成环氧乙烷衍生物3 7 】【3 9 】。 h 赫+ 。一* + a s m ，c h o ! ! 坐! ! ! ! ! 孥 b a s o b a s e = k n ( m e 3 s i ) 2 b u u 胂叶立德与醛反应，同时生成烯烃和环氧乙烷衍生物【3 射。 ph3as-：=h+rcho一khmdsr p hc y - h e xn - c 7 h 1 5 =， 7 只 喊p 、多 川 上海大学硕士学位论文 胂叶立德与二氢吡喃衍生物反应，生成环丙烷衍生物和二氢呋喃衍生物加1 。 玎一 r r = h c h 3 r = c h = c h 2 p h c o p h 很多化学工作者研究过不同的叶立德与贫电子烯烃反应生成环丙烷衍生物 的反应，如碲叶立德、碘叶立德、胂叶立德、硫叶立德、磷叶立德等，具体反应 如下所示【4 1 删： 由碲叶立德来制备环丙烷衍生物： pltmp,-78(2 i 。卜b u 2 t + e 人分s i m e 3 l 广矿卜矽5 3 j 7 0 p h c h = c h c c l p h p h , 诊c 0 0 m e 氐+ 岖 由碘叶立德来制备环丙烷衍生物4 2 】【4 4 1 ： 参 弋 瓠 o ， s i m e 3 1 n a 2 c 0 3 h 2 0 e t o h 2 r h 2 ( o a c ) 4 c h 2 c 1 2 s i m e 3 萨舔 一皑一 上海大学硕士学位论文 由胂叶立德来制备环丙烷衍生物4 3 】： p 蕊矿、r 1 + ： c o o b 二! 生一 龟r r 2 c o o e t 7 8 ( 3t or t k h m d s r 1 = p h s i m e 3 hr 2 = a r y l a i l y i 由硫叶立德来制备环丙烷衍生物【4 5 1 ： eb t m s a c e t o n e 0 由磷叶立德制备环丙烷衍生物伺： m e 1 0 = x 付a i m e 砭舛 p p v o m e宁o o m e 1 一u o k p ，办t m s 馆 p - j ，夕一一 m e i 1 ) b u l i , - 7 8 啪 cr h 心洲 _ r 夕、d o u ，_ v c 0 r i ：f 7 v 本章研究了一系列反式1 ，2 环丙烷衍生物在相转移催化条件下的合成，并研 究了不同的亚稳定胂叶立德2 与贫电子烯烃化合物3 反应对高立体选择性合成反 式1 ，2 环丙烷衍生物的影响，寻找了合适的反应条件，对所得到的产物进行了全 面鉴定，探明了反应的机理，为进一步完善和优化反应打下了基础。 2 2 实验部分 2 2 1 原料的制各 一钟盐l a - c 的制备： 三苯胂( 1 0m m 0 1 ) 溶于乙腈( 5m l ) 中，加入溴化物( 1 1m a 0 1 ) ，室温下搅 拌7 2 小时，过滤，粗产品用石油醚洗涤、干燥，二氯甲烷石油醚重结晶，便得 到相应的绅盐，得率9 0 左右。 9 上海大学硕士学位论文 a s + 心c 邺r 旦lp h 嘉c h ：卜； l a - ca ：x = h ： b ：x = n 0 2 ； c ：x = c h 3 二米氏酸的制备 将丙二酸( o 1m 0 1 ) 置于醋酐( 1 4m l ) 中加热搅拌溶解( t 6 0 ) ，降温至 2 0 3 0 。c ，滴加丙酮( 8m l ) ，搅拌反应2 小时，放入冰箱静置过夜，过滤，粗产 物冰水洗涤，丙酮水重结晶，得率5 3 。n a p ：9 6 - 9 8 ( 2 。 g ：+ 叉 h 2 s 0 4 - - - - - - - - - - i ( c h 3 c 0 ) 2 0 父 庐o 0 三米氏酸衍生物3 a - e 的制备 将芳醛( 1 0r e t 0 0 1 ) 与米氏酸( 1 0m m 0 1 ) 溶于d m f ( 2 0m e ) 中，3 0 静置反 应1 小时，反应液倾入2 0 0m l 水中，静置过夜，过滤，粗产品无水乙醇洗涤， 无水乙醇重结晶，得率8 0 左右。 + 心c 旦醇x 2 2 2 反式1 ，2 环丙烷衍生物的合成 一反1 苯基2 对取代苯基6 ，6 二甲基5 ，7 - 二氧螺环 2 ，5 】4 ，8 一辛二酮( 4 a a - a d ) 的合成 反应过程如s c h e m e2 1 所示： 1 0 b 涮昌慨 = = = = = y y y y y 北虻t 北一 r3 上海大学硕士学位论文 卧墨毗昏昌鬻 1 a s c h e m e2 1 4 - p h a a s 6 2 , 2 二甲基5 对取代苯甲叉基1 ，3 二氧六环- 4 ，6 - - - 酮( 3 a - e ，1 0m m 0 1 ) 与 溴化苄基三苯基钟( 1 如1 1m m 0 1 ) 溶于二氯甲烷( 5m l ) 中，室温下搅拌溶解， 慢慢滴加3m l5 0 n a o h ( a q ) ，反应1 小时后，分出有机相，二氯甲烷萃取水 相，合并有机相，浓缩后柱层析分离，高产率地得到白色晶体反1 苯基2 对取 代苯基6 ，6 - 二甲基- 5 ，7 二氧螺环【2 ，5 】- 4 ，8 - 辛二酮( 4 a a - a d ) 。反应结果见t a b l e 2 1 。 t a b l e2 - 1 相转移催化条件下化合物4 a a ，a d ，的制备 e n t r yc o m p d xy ( t r a n s c i s ) m p ( o c )t e m p ( )y i e l d ( ) 6 l4 a a h o c h 3 t r a n s9 4 9 5l l8 6 24 a b h c h 3 t r a n s1 4 8 1 4 9r t 7 7 34 a e hht r a n s1 6 7 1 6 9r t 7 5 4 4 a d hc lw a r t s 1 6 2 1 6 3 r t 6 1 54 a e h n 0 2 |lr t 1 通过1 h - n m r 测定。柱层析分离后产率 ：表示未得到环丙烷衍生物 二反一1 - 对硝基苯基一2 一对取代苯基6 ，6 - - - 甲基5 ，7 - 二氧螺环 2 ，5 】- 4 ，8 辛二酮 ( 4 b b - b e ) 和顺一l 一对硝基苯基2 - 对取代苯基- 6 ，6 - - - 甲基5 ，7 - 二氧螺环 2 ，5 】- 4 ，8 一 辛二酮( 5 b b - b e ) 的合成 反应过程如s c h e m e2 - 2 所示： 嗲。 钆今 一批b k畔翳 。 o e c 搪茹2 h 上海大学硕士学位论文 p h 嚣c h ：伽占笔算 1 b b ：x = n 0 2 s c h e m e2 - 2 + p h 3 a s 6 将2 ，2 一二甲基5 对取代苯甲叉基1 ，3 二氧六环- 4 ，6 - - 酮( 3 a - e ，1 0r e t 0 0 1 ) 和溴化对硝基苄基三苯基绅( 1 b ，1 1r e t 0 0 1 ) 溶于二氯甲烷( 5m l ) 中，室温下 搅拌溶解，慢慢滴加4 滴5 0 n a o h ( a q ) ，反应1 0 - 2 0 分钟后，分出有机相，二 氯甲烷萃取水相，合并有机相，浓缩后柱层析分离，高产率地得到白色晶体反 顺1 对硝基苯基2 对取代苯基6 ，6 - 二甲基5 , 7 二氧螺环【2 ，5 】- 4 ，8 辛二酮 ( 4 4 b b - b e 5 b b - b e ) 。反应结果见t a b l e2 - 2 。 t a b l e2 - 2 相转移催化条件下化合物4 b b - b e ，5 b b ，5 b e 的制备 e n t r yc o m p d xy ( t r a n s c i s ) m p ( )t e m p ( o c )y i e l d 惭) 6 64 b a n 0 2o c h 3 |r t | 74 b b 5 b b n 0 2c h 3 4 l1 4 1 1 4 2 1 1 9 - 1 2 0l t 9 4 84 b e n 0 2 ht r a n s1 5 8 1 5 9r t 9 6 94 b d 1 4 0 2 c lt r a n s1 7 3 1 7 4r t 9 8 1 0 4 b e 5 b e n 0 2n 0 2 4 31 7 6 l7 7 2 2 9 2 3 0r t 9 3 4 通过1 h - n m r 测定。柱层析分离后产率 ：表示未得到环丙烷衍生物，快速转化为产物7 ，详细介绍见2 4 5 三反1 - 对甲基苯基2 - 对取代苯基6 ，6 - - - 甲基5 ，7 二氧螺环【2 ，5 】- 4 ，8 辛二酮 ( 4 c a - c d ) 的合成 反应过程如s c h e m e2 3 所示： 1 2 带| |祷盎譬h 钆佘 一批b k篷籍 y 酗 曲筋孙 上海大学硕士学位论文 y 议孓 p h 嚣c h z 伽磊翟c h 2p h 蕊吒一志yo c h 3 一 c l ， 。u1 a ：2 1 c2 c b ：y = c h l c ：x = c h 3 c 。：y = h e 。：y = n 0 2 s c h e m e2 3 x 4 c a 。c d 。 + p h 3 a s 6 将2 ，2 二甲基5 对取代苯甲叉基1 ，3 二氧六环4 ，6 二酮( 3 a - e ，1 0r e t 0 0 1 ) 与溴化对甲基苄基三苯基绅( 1 c ，1 1m m 0 1 ) 溶于二氯甲烷( 5m l ) 中，室温下搅 拌溶解，慢慢滴加3m l5 0 n a o h ( a q ) ，反应4 0 分钟后，分出有机相，二氯甲 烷萃取水相，合并有机相，浓缩后柱层析分离，高产率地得到白色晶体反1 对 甲基苯基- 2 - 对取代苯基一6 ，6 - 二甲基- 5 ，7 一二氧螺环【2 ，5 】_ 4 ，8 辛二酮( 4 c a - c d ) 。反 应结果见t a b l e2 3 。 t a b l e2 - 3 相转移催化条件下化合物4 c a - c d 的制备 e n t r yc o m p d xy ( t r a n s c i s ) m p ( o c )t e m p ( o c )y i e l d ( ) b l l4 c a c h 3o c h 3 t r a n s1 0 8 1 0 9l l8 0 1 24 c b c h 3c h 3 t r a n s1 6 4 1 6 5r t 7 8 1 3 4 c e c h 3 h t r a n s1 4 8 1 4 9r t 4 5 1 44 c d c h 3 c lt r a n s1 6 6 1 6 7r t 6 8 1 54 e e c h 3n 0 2 |r t | 。通过1 h - n m r 测定。柱层析分离后产率 ：表示未得到环丙烷衍生物 2 2 3 反应条件的摸索 方法一：在n a h m d s 碱条件下，反式1 ，2 环丙烷衍生物的合成 在最初的实验中，我们参考文献【4 3 1 报道，以钟盐1 a 与贫电子烯烃3 b ，合成 4 a b 为参照，尝试了不同的碱和不同的温度，试图获得最大收率，对反应的温度 和碱等条件进行了挑选，如t a b l e2 _ 4 所示： 孓 譬 铹 上海大学硕士学位论文 p h 嚣c h z 伽吕旦【 l a a ：x = h s c h e m e2 - 4 t a b l e2 4 反应条件摸索 x 4 a b + p h 3 a s 6 反应条件反应温度( ) 4 a b ( ) 吡啶 l t | 哌啶 l ll k 2 c 0 3 r t 1 碱 n a o c h 3 r t | n a l lr t | n a h m d s r t 1 8 n a h m d s1 03 9 温度n a h m d so1 0 n a h m d s5 21 2 悄a h m d s ( 1 0m i nt h f ) ：表示未得到环丙烷衍生物 综合几种条件下的反应情况，我们选择了以n a h m d s 为碱，以t h f 为溶 剂，探索该反应在室温下及低温条件下的反应情况，如s c h e m e2 - 5 所示。 室温下操作如下：取一干燥反应瓶，室温下加入溴化苄基钟盐( 1 a ，1 2 r e t 0 0 1 ) ，t h f ( 2 5m l ) ，氮气保护加入n a h m d s ( 1 2r e t 0 0 1 ) 后，搅拌反应半小时 后，加入2 ，2 二甲基5 对取代苯甲叉基1 ，3 二氧六环- 4 ，6 二酮( 3 a - e ，1 0r e t 0 0 1 ) 的t h f 溶液，继续反应一小时左右，t c l 跟踪反应结束后，柱层析分离，乙酸 乙酯石油醚淋洗，即可得到纯净的产物4 a a ，- 4 a e 与5 a e ，见t a b l e2 - 5 。 - - 7 8 操作如下：取一干燥反应瓶，室温下加入的溴化苄基钟盐( 1 a ，1 2 m m 0 1 ) ，t h f ( 2 5m l ) ，氮气保护加入n a h m d s ( 1 2r e t 0 0 1 ) 后，将反应体系冷至 1 4 乏o h小丫厶丫涝 孓一批窑 e “拍腽轴 上海大学硕士学位论文 一7 8 ，搅拌反应半小时后，加入2 ，2 一二甲基5 对取代苯甲叉基1 ，3 二氧六环 - 4 ，6 - 二酮( 3 a 一e ，1 0m m 0 1 ) 的t h f 溶液，继续反应一小时左右，t c l 跟踪反应 结束后，搅拌升至室温，柱层析分离，乙酸乙酯石油醚淋洗，即可得到纯净的 产物4 a a - 4 a e 与5 a e ，见t a b l e2 5 。 如，h鼍礤审渺phdsla yc hllx y h 诋h z 伽毒警i p h 盟创善备栅蝴+ 2 - b ：= 3严、。乡严、。 6 = h c ：= 吣一 v 吣一 削d ：y ：= n c q i 童0 s c h e m e2 - 5 t a b l e2 - 5 n a h m d s ( 1 0m i nt h f ) 条件下化合物4 a a - a e 与5 a e 的制备 e n t r yc o m p d xy t e m p ( ) ( t r a n s c i s y i e l d ( ) b l4 a a h o c h 3 r - t t r a n s5 3 24 a b h c h 3 r t t r a n s3 9 34 a c hhr t 臼诅船3 3 44 a d hc lr t t r a n s4 5 54 a e 5 a e h n 0 2 r t 1 朔3 0 6 4 a a h o c h 3 7 8t 0l t t r a n s 3 4 74 a b h c h 3 7 8 t o l t f r 口凇4 2 84 a c hh7 8 t or lt r a n s4 8 94 a d hc 17 8 t o l t t r a n s4 6 1 04 a e 5 a e h n 0 2 7 8t or t 2 3 l7 4 通过1 h - n m r 测定。柱层析分离后产率 由t a b l e2 - 4 、2 5 我们可以看出，尽管在n a h m d s 存在下，我们可以得到 目标产物环丙烷衍生物：反应的立体选择性较好：当贫电子烯烃上的取代基为 o c h 3 ，c h 3 ，h ，c i 时，我们得到唯一的反式环丙烷衍生物，当贫电子烯烃上的 上海大学硕士学位论文 取代基为n 0 2 时，我们得到顺、反两种构型的环丙烷衍生物；但是该反应存在 一个产率不高的缺点，以此，我们对该反应做了进一步研究。 方法二：在相转移催化条件下，反式1 ，2 环丙烷衍生物的合成 p h 茹：伽昌篇攀卧鼍刊意 a ：x 2 h c - ：v = h s c h e m e2 - 6 x 4 a a - a d + p t b a s 相转移催化使许多用传统方法很难进行的反应或者不能发生的反应能顺利 进行，而且具有选择性好、条件温和、操作简便、反应速度快等优点，具有很好 的实用价值。到目前为止，陶文田4 7 等报道了利用相转移催化反应合成环氧乙烷 衍生物，而利用相转移催化反应高立体选择性合成环丙烷衍生物的方法未见报 道。 由t a b l e2 1 、2 2 、2 3 我们可以看出，通过自身相转移催化反应的方法，合 成贫电子环丙烷衍生物反应的产率明显提高，反应的立体选择性较好，反应条件 温和，操作简便，因此利用相转移催化反应是合成该贫电子环丙烷衍生物的好方 法。 2 3 产物结构的确定 2 3 1 产物的图谱数据 产物的结构通过1 h - n m r 、1 3 c n m r 、红外光谱、低、高分辨质谱和元素分 析进行了鉴定，具体数据如下所示： 反一1 一苯基一2 一对甲氧基苯基- 6 ，6 - 二甲基- 5 ，7 一二氧螺环 2 ，5 】_ 4 ，8 辛二酮( 4 a a ) 1 6 上海人学硕士学位论文 8 6 y i e l d ；w h i t es o l i d n a p ：9 4 - 9 5 ； 1 h - n m r ( c d c l 3 ，5 0 0m h z ) ：61 7 2 ( s ，3 i - ) ，1 7 3 ( s ，3 i - 1 ) ，3 8 2 ( s ，3 i - i ) ，4 2 5 ( d ，j = 1 0 0h z ，1 n ) ，4 3 3 ( d ，= 1 0 0h z , 1 1 - i ) ，6 8 9 7 3 8 ( m ，9 h ) ； ”c - n m r ( c d c l 3 ，1 2 5m h z ) ：62 8 0 ，2 8 1 ，3 9 0 ，4 4 8 ，4 5 7 ，5 5 4 ，1 0 4 8 ，1 1 4 0 ，1 2 4 1 ， 12 8 4 ，12 8 6 ，12 9 4 ，13 0 7 ，1 3 2 7 ，15 9 8 ，16 4 5 ，16 4 7 ； i r ( r d 3 r , t i l l _ ) ：1 7 6 3 ，1 7 3 1 ，1 5 2 0 ，1 3 1 0 ； a n a l c a l c df o rc 2 i h 2 0 0 5 ：c ，7 1 5 8 ；h ，5 7 2 f o u n d ：c ，7 0 7 0 ；h ，5 5 9 3 反1 苯基2 对甲基苯基6 ，6 二甲基5 ，7 二氧螺环 2 ，5 】- 4 ，8 辛二酮( 4 a b ) 7 7 y i e l d ；w h i t es o l i d m p ：1 4 8 - 1 4 9 ； 1 h - n m r ( c d c l 3 ，5 0 0m h z ) ：61 7 3 ( s ，6 h ) ，2 3 6 ( s ，3 i - i ) ，4 2 7 ( d ，j = 1 0 0h z , l i - i ) ， 4 3 3 ( 也，= 1 0 0n z , l i - i ) ，7 1 7 - 7 3 8 ( m ，9 h ) ； 1 3 c - n m r ( c d c l 3 ，1 2 5m h z ) ：62 1 4 ，2 8 1 ，2 8 2 ，3 9 0 ，4 5 0 ，4 5 6 ，1 0 4 9 ，1 2 8 5 ，1 2 8 7 ， 1 2 9 3 ，1 2 9 4 ，1 2 9 5 ，1 3 2 7 ，1 3 8 5 ，1 6 4 6 ，1 6 4 7 ； i r ( r d 3 r , c m 1 ) ：1 7 3 4 ，1 5 2 1 ，1 3 0 2 ； a n a l c a l e df o rc 2 1 h z 0 0 4 ：c ，7 4 9 8 ；h ，5 9 9 f o u n d ：c ，7 4 6 2 ；h ，6 0 0 3 反1 ，2 二苯基6 ，6 - - - 甲基5 ，7 - 二氧螺环【2 ，s - 4 ，8 - 辛二酮( 4 a c ，) 7 5 y i e l d ；w h i t es o l i d n a p ：16 7 16 91 2 ； 1 h - n m r ( c d c l 3 ，5 0 0m h z ) ：61 7 4 ( s ，6 h ) ，4 3 3 ( s ，2 h ) ，7 3 8 7 3 9 ( m ，lo i - ) ； 1 3 c - n m r ( c d c l 3 ，1 2 5m h z ) ：62 8 2 ，3 8 9 ，4 5 2 ，1 0 4 9 ，1 2 8 6 ，1 2 8 7 ，1 2 9 6 ，1 3 2 5 ， 1 7 上海大学硕士学位论文 1 6 4 6 ； i r ( k a r , c m - 1 ) ：1 7 6 8 ，1 7 3 3 ，1 31 3 h r m sf o rc z o h l 8 0 4 ：【m + n a + c a c d3 4 5 1 0 9 7 3 ，f o u n d3 4 5 1 0 9 9 7 反- 1 一苯基2 对氯苯基6 ，6 - - 甲基- 5 ，7 一二氧螺环 2 ，5 】- 4 ，8 辛二酮( 4 a d ) 6 1 y i e l d ；w h i t es o l i d r a p ：1 6 2 - 1 6 3 ： 1 h n m r ( c d c l 3 ，5 0 0m h z ) ：61 7 2 ( s ，3 h ) ，1 7 3 ( s ，3 h ) ，4 2 3 ( d ，= 1 0 0h z ，l n ) ， 4 2 9 ( d ，- 厂= 1 0 0h z ，i h ) ，7 3 1 7 3 8 ( 1 n ，9 h ) ； c - n m r ( c d c l 3 ，1 2 5m h z ) ：62 8 1 ，2 8 2 ，3 8 8 ，4 3 8 ，4 5 5 ，1 0 5 0 ，1 2 8 7 ，1 2 8 8 ， 1 2 8 9 ，1 2 9 5 ，1 3 0 8 ，1 3 1 1 ，1 3 2 0 ，1 3 4 5 ，1 6 4 2 ，1 6 4 6 ； i r ( k b r , c l n 1 ) ：1 7 6 5 ，1 7 3 2 ，1 3 1 7 ； h r m sf o rc 2 0 h 1 7 0 4 c 1 ： m + n a + c a l c d3 7 9 0 7 0 7 6 ，f o u n d 3 7 9 0 7 1 3 8 反l - 苯基2 - 对硝基苯基- 6 ，6 一二甲基一5 ，7 一二氧螺环【2 ，5 】_ 4 ，8 - 辛二酮( 4 a e ) w h i t es o l i d n a p ：1 5 8 - 1 5 9 ； 1 h - n m r ( c d c i s ，5 0 0m h z ) ：61 7 4 ( s ，6 h ) ，4 1 8 ( 也j = 1 0 0h z , i h ) ，4 4 4 他j = 10 0h z ，ih ) ，7 4 0 8 2 5 ( m ，9 h ) ； c - n m r ( c d c i s ，1 2 5 m h z ) ：82 8 0 ，2 8 4 ，3 9 0 ，4 2 0 ，4 6 3 ，1 0 5 4 ，1 2 3 8 ，1 2 8 9 ，1 2 9 2 ， 1 2 9 5 ，1 3 0 5 ，1 3 1 2 ，1 4 0 5 ，1 4 7 9 ，1 6 3 6 ，1 6 4 8 ； i r ( k b r , c l t i 叫) ：1 7 6 4 ，1 7 3 6 ，1 5 1 7 ，1 3 4 5 ，1 3 1 8 ； h r m sf o rc 2 0 n 1 7 0 6 n ：【m + n a + c a l c d3 9 0 0 9 4 8 1 ，f o u n d3 9 0 0 9 4 5 8 顺1 苯基2 对硝基苯基一6 ，6 - - - 甲基一5 ，7 一二氧螺环 2 ，5 】- 4 ，8 一辛二酮( 5 a e ) 1 8 上海大学硕士学位论文 w h i t e s o l i d m p ：1 5 5 1 5 6 ； h - n m r ( c d c l 3 ，5 0 0m n z ) ：8 1 6 8 ( s ，3 h ) ，1 7 3 ( s ，3 h ) ，3 9 1 ( d ，j = 1 0 5h z ，i n ) ， 4 1 8 ( d ，= 1 0 5h z ，1 h ) ，7 1 3 - 8 1 6 ( m ，9 h ) p p m ； 1 3 c - n m r ( c d c l 3 ，1 2 5m h z ) 62 7 9 ，2 8 0 ，3 6 3 ，4 0 8 ，4 5 3 ，1 0 5 2 ，1 2 3 2 ，1 2 8 5 ， 1 2 8 8 ，1 2 9 8 ，1 3 1 2 ，1 3 2 1