（有机化学专业论文）基于手性联萘模板的新型环芳化合物的设计与合成.pdf

硕+ 学位论文 摘要 本文在对环芳化合物大量的文献调研的基础上，综述了环芳化合物的合成以 及它们在各个领域的应用研究。经过几十年的发展，环芳化学已经成为超分子化 学、分子识别学、有机催化剂的构筑学、分子接受器的模板构筑学、冠醚化学、 穴状配体的构筑学和富碳化学等领域的重要组成部分。本文还进一步阐述了本实 验室以前的工作，在此基础上设计并合成了系列新型的光学活性的环芳纯合物。 由于联萘在反应前后构型保持的稳定性，以及乙炔键在空间上良好的定向作 用，本文选择了光学活性的2 ，2 取代1 ，l 联萘季# 为合成模板来构筑露标分子。 在论文的第二章，作者主要讨论了具有二炔结构单元的环芳分子的设计与合 成。从单一手性【( 足) 构型或( $ 构型】的2 ，2 取代1 ，l 联萘模板出发，通过叠氮傺护 基的导入、s o n o g a s h i r a 反应、叠氮化合物变碘的封管反应得到中间体化合物3 7 和4 4 ，再通过c u 催化的分子内e g l i n t o n 偶合得到目标化合物2 7 和2 8 。在最后 成环反应中，我们采用定时注射泵来控制反戚物滴入的速率，从而控制浓度在极 稀的条件下，以防止因为反应物浓度过高而造成的多分子间的炔键偶联形成聚合 物。通过此种方法，大大提高了分子内偶合成环反应的产率。 在论文的第三章，作者主要讨论了具有二炔单元的双螺旋分子的设计与合成。 作者设计了透过联蘩酷单边保护，先弓| 入一端连接桥，得到中阆体纯合物5 7 和 6 5 。然后再通过分予内e g l i n t o n 偶合得到目标化合物2 9 和3 0 。 文中所有的墨标佬合物及中间体的结构均经过hn m r ，珏cn m r 和d e p t 组合测定以及i r 得到确认。为了对目标化合物的结构和性质做迸一步的研究， 我们测定了各目标化合物的u v - v i s 和圆二色( c d ) 谱。 关键词：芳环化合物，联萘模板；手征性：双螺旋化合物：合成 珏 摹于手住联萘模板的螺旋分予的设计合成 j i i i ! m l l l i ll,lllllli _ = ! ! ! ! = ! _ 算= = 目= g 幽目j 目目目| 目= = a b s t r a c t t h es y n t h e s i so fc y c l o p h y n e sa n dt h e i ra p p l i c a t i o n si n v a r i o u sf i e l d sa r e r e v i e w e di nt h i sp a p e rb a s e do nal a r g en u m b e ro fr e f e r e n c e s a f t e rs e v e r a ld e c a d e s d e v e l o p m e n t ，t h ec h e m i s t r y o fc y c l o p h y n e sh a sb e c o m eam a jo rc o m p o n e n to f s u p r a m o l e c u l a rc h e m i s t r y ，o fm o l e c u l a rr e c o g n i t i o n ，o f t h eb u i l d i n gb l o c k sf o ro r g a n i c c a t a l y s t s ，r e c e p t o rm o d e l s ，c r o w ne t h e r s ，c r y p t a n d sa n do fc a r b o n r i c hc h e m i s t r y t h e p r e v i o u sw o r ko fo u rl a bw a sd e s c r i b e d ，a n das e r i e so fn e wt y p eo fc y c l o p h y n e sa n d t h e i rd e r i v a t i v e sw e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d 。 b e c a u s eo ft h es t a b i l i t yo fb i n a p h t h a l e n e sc o n f i g u r a t i o ni nt h er e a c t i o n sa n dt h e f i n ed i r e c t i o n a lf u n c t i o no fe t h y n y li n t h e s p a c e ，e n a n t i o p u r e2 , 2 一p o s i t i o n s l ，1 - b i n a p h t h y lw a su s e da ss y n t h e t i ct e m p l a t ef o rt h es y n t h e s i so ft a r g e tm o l e c u l e s i nt h i sp a p e r i nt h es e c o n dc h a p t e ro ft h i sp a p e r , t h ed e s i g na n ds y n t h e s i so fc y c l o p h a n ew i t h u n i to ft w oe t h y n y l sw e r ed e s c r i b e d i n t e r m e d i a t e sc o m p o u n d s3 7a n d4 4w e r e s y n t h e s i e d f r o m e n a n t i o p u r e 【( 晨) 一o f ( $ 一f o r m 】2 - a n d2 - p o s i t i o n s o fa l ，1 b i n a p h t h a l e n et e m p l a t eb y i n t r o d u c t i o no fp r o t e c t i n gn i t r i n eg r o u p ，r e m o v a lo f p r o t e c t i n gg r o u p ，s o n o g a s h i r ac o u p l i n g ，t u b es e a l i n ga n d s oo n i nt h el a s ts t e p ，w eg o t t h et a r g e tc o m p o u n d s2 7a n d2 8t h r o u g h ti n t e r m o l e c u l a re g l i n t o nc o u p l i n gr e a c t i o n i nt h ei n t e r m o l e c u l a re g l i n t o nr e a c t i o n ，as y r i n g ep u m pt h a tc a nc o n t r o lt h ed r o p p i n g r a t eo fr e a c t a n ts o l u t i o nw a su s e di no r d e rt oa v o i dt h eh i g hc o n c e n t r a t i o no fr e a c t a n t 。 t h eh i g hc o n c e n t r a t i o no fr e a c t a n tw i l lp r o d u c ei n t e r m o l e c u l a rr e a c t i o n b yu s i n gt h e s y r i n g ep u m p ，t h ey i e l d so ft h el a s ts t e po f i n t e r m o l e c u l a re g l i n t o nc o u p l i n gr e a c t i o n w e r eg r e a t l yi m p r o v e d i nt h et h i r dc h a p t e r , c o m p o u n d so fd o u b l eh e l i c a ls t r u c t u r ew i t hu n i to ft w o e t h y n y l sw e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d f i r s t ，i m p o r t a n ti n t e r m e d i a t ec o m p o u n d s5 7 a n d6 5w e r es y n t h e s i z e df r o mb i n a p h t h y lb yt h ei n t r o d u c t i o no fp r o t e c t i n gg r o u pa n d t h ec o n n e t i n go fl i n k i n gb r i d g e s ，t h e nt a r g e tc o m p o u n d s2 9a n d3 0w e r eg o tt h r o u g h t i n t e r m o l e c u l a re g l i n t o nc o u p l i n gr e a c t i o n t h es t r u c t u r e so ft h en e wi n t e r m e d i a t e sa n dt a r g e tm o l e c u l e sw e r ei d e n t i f i e db y 1 hn m r ，1 3 cn m r ，d e p t , i r t of u r t h e rs t u d yo ft h e i rp r o p e r t i e s ，t h eu v - v i sa n d c i r c u l a rd i c h r o i s m ( c d ) s p e c t r ao ft h et a r g e tc o m p o u n d sw e r em e a s u r e d k e yw o r d s ：c y c l o p h a n e ；b i n a p h t h y lt e m p l a t e ；d o u b l eh e l i c a t e ；s y n t h e s i s i i i 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体己经发表或撰霹的成果作晶。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：锊冯荔 日期：枷旨年7 月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 整并向国家有关部门或机构送交论文觞复印件和电子舨，允许论文被查阅和借阅。 本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 作者签名 导师签名 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) e l 期：渺譬年1 月7e l 匿期：墓年月7 e l 硕 ：学位论文 第1 章绪论 最早在18 9 9 年，p e l l e g r i n 和他的同伴就发现了第一个环芳化合物1 【2 2 m e t a c y e l o p h a n e t “。直至1 9 4 9 年，化合物4 ( d i - p x y l y l e n e ，后来被命名为 【2 2 】p a r a c y c l o p h a n e ) 首次被b r o w n 和f a r t h i n g 合成 2 1 ，标志着环芳化学的时代真 正开始了。在环芳优学嚣发展初期，第二个主要进步就是c r a m 和s t e i b e r g 逶过 w u r t z 偶联反应第一次直接的合成了化合物4 【2 2 】p a r a c y c l o p h a n e 【引。 屹c e 龇l 墼圆 4 在二十年前，环芳化学的研究被认为是深奥的和不现实的，他们被认为没有 任何的工业应用价值。然而，随着空闻定位基的准确固定作用的发展，环芳化学 可以为其他化合物比如鸟巢状化合物、螺旋化合物、新型配体化合物等提供一些 非常有用的砌块。而且，随着环芳化合物被用作单体通过c v d 技术来制备新的 聚合体的应用的增加，环芳化合物在材料科学方面的应用越来越多。此类聚合体 有着不同寻常的和特有的性质一一拥有对化学反应非常稳定的表面【4 1 。环芳化学 已经成为超分子化学、分子识别学、有视催化荆的构筑学、分子接受器的模板构 筑学、冠醚化学和穴状配体的构筑学等领域的重要组成部分。环芳化学提供了非 常丰富的研究领域：分子的设计和合成、结构的分析、物理学方蘑的研究、化学 反应学和超分子化学。 1 1 由c = c 为连接桥的环芳化合物的研究现状 以c - c 必连接桥的环芳纯合物( c y c l o p h y n e ) 的研究已经成为现代环芳化学中 一个非常重要的研究领域。由于分子中多个c 篇c 的存在，从而造成整个分子中碳 元素比例的增加，根据富碳化学的定义，当c h l 时，此类化合物又将属于富碳材 料化学的研究范畴玲母j 。因为c - c 连接桥具有将电子从嚣体系的一端传到另一端的 能力，所以此类化合物拥有独特的电子效应，其在光电材料领域有远大的应用前 景。又西为c - - c 连接桥的直线定向性能，通过c - - - c 的连接，各种芳香环珂以合成形 基于手性联萘模板的螺旋分子的设计i 合成 状特定的二维或三维的大环化合物。它们在分子构型、分子手性、液晶材料和传 感材料等方面的潜在应用被广泛研究。近年来，新的合成方法学，特别是过渡金 属催化的c c 键偶联反应的发展，极大地推动了环芳化学领域的发展。经过广大化 学家的近十几年的努力，环芳化学取得了巨大的进步，大量的综述性文章发表 【1 0 一1 9 】 o 1 2 螺旋分子的研究现状 拓扑有趣的螺旋分子也是非常引人瞩目的分子母体，这不仅仅是因为其分子 结构的优美和在合成上富有的挑战性，更重要的是因为它们独特的结构特征( 如螺 旋手性等) 预示着这类化合物作为新型功能材料的潜力。 螺旋分子可分为单螺旋分子、双螺旋分子和多螺旋分子几种情况。与生命现 象有密切联系的d n a 就是一种典型的双螺旋分子。至今，化学家们通过不同的途 径合成了一些具有螺旋结构的分子，但有关的研究报道还非常有限。 1 2 1 具有单螺旋结构的分子的合成进展 关于单螺旋分子，也已经有一些报道。k a t z 等【2 0 】设计并合成了由稠环芳烃构 成的单螺旋分子6 。s l a v e n 等【2 l j 以联萘酚衍生物为母体，以炔键为联结子，合成了 单螺旋分子7 。这里，起始原料联萘衍生物的光学性质决定了7 的螺旋手性。这些 物质在新型非线性光学传导材料、分子识别的主体以及不对称催化中的手性链等 方面有潜在的应用价值。 。窜。 6 矾洲r 弧嗽三r 7 v o l l h a r d t 及其合作者【2 2 1 报道了第一个具有螺旋手性的【2 3 】化合物8 ( p h e n y l e n e ) 硕七学位论文 的合成，【n p h e n y l e n e s 包含交替的1 1 个苯环与n 1 个环丁二烯环结构。当藏 5 时，分 子结构因为立体效应产生螺旋，因而具有螺旋手性。当n = 7 时，首尾两个苯环重 叠。这已经遥过n o e 谱得到验证。此钤，链们还报道了【翻，【甥。曲e 封l e 娃e 筋合成1 2 懿。 8 1 2 2 具有双螺旋结构的分子的合成进展 双螺旋分子的合成目前研究的相对较多。形成双螺旋结构的一种较为有效的 方法就是利用具有官能基的链状分子与金属离子进行络合自组装( s e l f - a s s e m b l e ) 。 上个世纪8 0 年代末，l e h n 等【2 5 1 设计并合成了具有三个联吡啶单元的链分子9 ，并利 用它与c u ( i ) 或者a g ( i ) 的络合反应得到了一种双螺旋结构配合物l o ，称为双股双螺 旋配合物( h e l i c a t e s ) 。在它们的结构中，具有配位效果的两条链缠绕着金属离子产 生配位，扶褥自组装成了左旋和右旋的三核双螺旋分子。这种由分子链和金属离 子的络合反应导致的自组装被称为螺旋化。 + 1 0 ( m ) - f o 朋 1 0 ( 尸) - f o r m 许多文献报道，毫拥有d 2 对称辘的分子内具有双螺旋结构时，此分子将有可 能在液晶材料上得到应用1 2 6 - 2 9 1 。正因为如此，近年来具有独特结构特征的分子内 双螺旋化合物也受到了广泛关注。虽然基前在实验室合成这种结构优美的分子还 比较困难，但一些化学家的研究已取得了某些重要进展。以下是几个成功的合成 例予。如f u j i t a 等【3 0 】设计并成功地合成了以乙炔键为连结子的分子内双螺旋物质 l l 。但是合成这个物质所用步骤非常长，并且只得到了一个对映异构体。特别是 最后一步反应中收率不至i l j 3 。m a r s e l l a 的研究组【3 l j 报道了双螺旋分子1 2 ，1 3 的合 成，此类新型的芳香螺旋诧合物在分子电磁子和光学材料方蘑展现了很好的应用 前景。 基于手性联萘模板的螺旋分了的设计与合成 龠r 於r 1 2 l l 1 3 安德烈等【3 2 1 利用单一手征性的( r ) 和( 回2 ，2 二乙炔基联萘为模板，以空间定 向性好的间苯为连接桥，成功的合成出具有相反螺旋手性的分子内双螺旋化合物 1 4 。这里，( r ，尸) 1 4 和( s 加1 4 是一对光学活性的对映异构体。旋光度和圆二色谱 的分析以及x 射线晶体结构测定证明了分子的双螺旋结构。这是首例以对映异构 体报道的分子内双螺旋化合物。此外，他们还进一步引入吡啶单元，成功地合成 了结构类似的分子内双螺旋化合物1 5 【3 3 。 x x ( r ；p ) - 1 4 a ：x = h ( 足p ) - 1 4 b ：x 2n 0 2 x 旧- 1 4 a ：x 。h 价1 4 b ：x 2 n 0 2 【冠蹄1 5 为了使双螺旋结构进一步扩张，把配体链索连接在一个手性模板上，在金属 离子的作用下形成双螺旋结构是一个策略，o t e r a 和安德烈等1 3 4j 在( r ) 和( $ 1 ，1 联 萘的2 和2 位引入了含有吡啶单元的芳炔链索合成了纯的旋光配体。并利用这些旋 光纯配体与a g ( i ) 和c u ( i ) 的络合反应获得了有相反螺旋手性的配合物( 尺，尸) 一1 6 和 ( r ，尸) 1 6 。在1 6 结构中，具有配位效果的两条链缠绕着金属离子产生配位，从而自 组装成右旋( p ：p l u s ) 和左旋( m ：m i n u s ) 构型的双核双螺旋结构。 硕士学位论文 ( 足p ) - 1 6 ：m a g ( 1 ) ；( 跫p ) - 1 6 ：m c u ( i ) 1 2 + c b h l 3 l 2 p 盼 c 6 h 1 3 2 + c s h l 3 i 2 p 氏 c 8 h 1 3 s 弼1 6 ：m 2 a g o ) ；礴磊回一1 6 ：m2c 域1 ) 在暗室里，室温下把a g p f 6 的四氢呋喃溶液j x ( r ) 或( 配体的四氢呋哺溶 液中，马上产生了自色的沉淀。透过对重6 和相应配体的核磁比较可以发现h a ，h c 的信号明显地向高场移动，h b 向低场移动。这是由于h a ，h c 处于联萘基团的屏蔽 区，丽h b 因为另一条链上的苯基的去屏蔽作用丽向低场移动。这些都证骧了在配 体中可以自由运动的两条链在1 6 中固定不动了。另外通过前后旋光度的明显变化 以及圆二色谱和圆二色谱滴定试验都证明了双核双螺旋结构的存在。 1 3 模板效应 随着近年来超分子亿学( s u p e r a m o l e c u l a rc h e m i s t r y ) 的兴起与快速发展，有机 化学、无机化学、生物化学等学科的交叉更进一步密切。模板效应作为构筑超分 子结构的一个强有力的工具，得到了广泛的研究和应用。在化学秘生物学领域涉 及到的金属离子配体的络合、氢键的作用、疏水作用、 - l 相互作用等行为或者 过程都可以魉纳为模板效应。模板效应具有非凡的高效性和选择性，在合成超分 子器件中起着巨大的作用。一些由数学家或艺术家首先描绘的具有拓扑结构的分 子，如索烃( c a t e n a n e ) 、轮烷( r o t a x a n e ) 、类轮烷( p s e u d o f o t a x a n e ) 、分子结( m o l e c u l a r k n o t ) 、螺旋( h e l i x ) 等超分子化合物已经能够利用模板方法成功构筑。随着超分子 化学的进一步发展，化学家们还希望能够通过自识别、自组装等手法合成具有分 子开关、分子器件和逻辑门性能的超分子，并在此基础上探讨这些具有特异构造 的物质的实际应用。 索烃、轮烷、类轮烷、分子结、螺旋等超分子化含物大都属于环芳纯合物， 为得到这些具有拓扑学结构的新型化合物，人们已经进行了许多不懈的努力。早 在四十多年前就有入研究这类分子的合成，傻是产率很低。壹到上个世纪八十年 代中期发展的模板合成策略才极大的简化了这几类物质的合成。 摹于手性联萘模板的螺旋分子的设计与合成 1 3 1 金属离子模板效应 金属离子由于能在预先指定的几何形状中集结并与配置的配体产生所谓的 “模板效应”，因而在索烃、轮烷以及分子结的设计与合成研究中受到重视。图1 1 表示了利用金属离子模板法来构筑索烃的概念。这两种途径都形象地表明：首先 具有配位效果的开链分子通过金属离子的模板效应进行集结( 形成形态稳定的配 合物) ，然后开链分子环合成索烃配合物，脱去金属之后即可以得到索烃。 s t r a t e g g ) , a 1 6 5 5o c m s ( a p c i ) ：5 0 1 2 ( m + + l ，1 7 ) ，5 3 3 0 ( m 十+ i + m e o h ，l o o ) ，5 3 4 0 ( m + + 2 + m e o h ，3 3 ) 。 1 hn m r ( c d c l 3 ，4 0 0m h z ) 巍( p p m ) ：7 0 9 - 7 13 ( m ，6 h ) ，7 2 5 , - , 7 2 8 ( m ，4 h ) ，7 3 2 ( t ， j = 7 8 h z ，2 h ) ，7 4 5 ( t ，j = 8 0 h z ，2 h ) ，7 7 7 ( d ，j = 8 4 h z ，2 h ) ，7 8 3 7 8 7 ( m ，4 h ) ”cn m r ( c d c l 3 ，1 0 0m h z ) 8 c ( p p 激) ：7 9 3 2 ( c 兰) ，8 3 0 7 ( c 兰) ，9 0 2 6 ( c 三) ，9 3 5 8 ( c 兰) ，1 2 1 3 8 ( c h ) ，1 2 4 8 8 ( c h ) ，1 2 6 3 7 ( c ) ，1 2 6 4 2 ( c ) ，1 2 6 6 1 ( c ) ，1 2 7 5 8 ( c h ) ， 1 2 7 。8 7 ( c 珏) ，1 2 7 。9 7 ( c 珏) ，1 2 8 。3 9 ( c h ) ，1 2 9 3 0 ( 2 c h ) ，1 2 9 。7 2 ( c 珏) ，1 3 0 。9 2 ( c h ) ， 1 3 2 3 2 ( c ) ，1 3 3 0 7 ( c ) ，1 3 9 1 2 ( c ) i r ( k b f ) ：3 0 5 7 ( a r o 。c h ) ，2 19 8 ( c - c ) ，l5 91 ( a r o 。c c ) ，14 6 9 ，8 2 0 ，7 5 2 。 u v v i s ( c h 2 c 1 3 ，5 1 l0 m o l l 。) ：九m a x ( m 积) = 3 5 6 ( 2 2 x10 4 ) ，2 4 3 ( 2 1 xl0 5 ) 职) 一i s o m e r ：【a d 拶+ 5 6 0 4 ( c5 1 ，c h c l 3 ) ( 印一i s o m e r ：【a d 撑一5 6 2 405 8 ，c h c l 3 ) 2 3 2 。4 化合物4 2 的合成 依次将化合物r 构型的化合物4 1 ( 4 5 0m g ，1 6 0m m 0 1 ) 、c s 2 c 0 3 ( 2 0 5g ，6 m m 0 1 ) 、四氢呋喃( 1 5m e ) 和4 0 ( 2g ，6 7 0m m 0 1 ) j i 入1 0 0m l 反应瓶中，5 0 0 c 下反 应1 2h 。反应混合物冷至室温后，倾入水中并用乙酸乙酯萃取。有机相用饱和n a c l 溶液洗涤，无水m g s 0 4 干燥。过滤后减压蒸去溶剂，残余物通过柱层析分离纯化 【y ( 石油醚) ：v ( c h 2 c 1 2 ) = 5 ：l 】得到1 1 0g 化合物倒一4 2 ，收率9 7 俾，4 2 ：白色固体，m p ：1 0 2 0 1 0 3 0o c m s ( a p c i ) ：7 1 8 5 ( m + ，1 0 0 ) ，7 1 9 。5 ( m + + l ，3 4 ) 1 hn m r ( c d c l 3 ，4 0 0m h z ) 巍( p p m ) ：4 9 8 ( s ，4 h ) ，6 7 9 ( d ，d = 7 6 h z ，2 h ) ，6 8 2 ( d ，j = 7 。6 h z ，2 h ) ，6 。9 0 ( 莲，j = 7 6 0 h z ，2 h ) ，7 。2 3 7 4 0 ( ! 建，8 h ) ，7 6 7 ( d ，j = 7 6 h z ，2 h ) ， 7 8 8 ( d ，j = 8 0 h z ，2 h ) ，7 9 6 ( d ，j = 9 2 h z ，2 h ) cn m r ( c d c l 3 ，1 0 0m h z ) 茈( p p m ) ：7 5 0 3 ( c h 2 ) ，9 5 。8 5 ( c ) ，l1 5 5 2 ( c 脚，1 2 0 + 4 2 ( c ) ，1 2 3 8 4 ( c h ) ，1 2 5 。5 1 ( c h ) ，1 2 6 4 7 ( c h ) ，1 2 7 9 1 ( c h ) ，1 2 8 0 2 ( c h ) ，1 2 8 8 0 ( c h ) ， 1 2 9 。5 l ( c h ) ，1 2 9 5 l ( c ) ，1 3 4 。1 9 ( c ) ，1 3 8 6 1 ( c h ) ，1 3 8 。6 1 ( c ) ，1 3 9 。4 2 ( c ) ，1 5 3 7 0 ( c ) 。1 9 基于于件联萘模板的螺旋分子的设计与合成 i r ( k b r ) ：3 0 5 3 ( a r o c h ) ，15 8 9 ( a r o c c ) ，15 0 6 ，l2 l9 ，8 0 4 ，7 4 4 2 3 2 5 化合物4 3 的合成 依次将r 构型的4 2 ( 1 1 0g ，1 5 0r e t 0 0 1 ) 、( p h 3 p ) 2 p d c l 2 ( 2 0m g ，o 0 3m m 0 1 ) ， c u i ( 1 0m g ，o 0 6m m 0 1 ) 置于氮气保护的反应瓶中。用注射器加入甲苯2 5m l ，二 异丙胺5m l 。5 0o c 搅拌状态下滴加t m s a ( o 3 5 m l ，o 3 4m m 0 1 ) 后在该温度下搅拌 3h 反应混合物被倾入饱和n h 4 c 1 水溶液中并用乙酸乙酯萃取有机相用饱和 n a c i 水溶液洗涤，无水m g s 0 4 干燥过滤后减压蒸去溶剂，残余物通过硅胶柱 层析分离 坎石油醚) ：v ( c h 2 c 1 2 ) = 5 ：l 】得1 0 4g 化合物( 尺) - 4 3 ，产率9 5 俾) 4 3 ：白色固体，m p ：4 5 0 4 6 0o c m s ( a p c i ) ：6 5 8 8 ( m + ，1 0 0 ) ，6 5 9 9 ( m + + 1 ，6 0 ) ，6 6 1 0 ( m + + 2 ，3 2 ) 1 hn m r ( c d c l 3 ，4 0 0m h z ) 名( p p m ) ：一0 2 7 ( s ，t m s ) ，5 2 6 ( d ，j = 1 4 4 h z ，2 h ) ，5 3 0 ( d ，j = 1 4 4 h z ，2 h ) ，6 8 2 ( d ，j = 7 2 h z ，2 h ) ，6 8 8 ( t ，j = 7 2 h z ，2 h ) ，7 0 5 ( t ，j = 7 6 h z ，2 h ) ，7 2 1 7 2 3 ( m ，4 h ) ，7 3 0 7 3 6 ( m ，4 h ) ，7 4 1 ( d ，j = 9 2 h z ，2 h ) ，7 8 7 ( d ， = 7 6 h z ，2 h ) ，7 9 4 ( d ，= 8 8 h z ，2 h ) cn m r ( c d c l 3 ，10 0m h z ) 氏( p p m ) ：一o 0 3 ( t m s ) ，6 8 5 5 ( c h 2 ) ，9 9 9 1 ( c 三) ， 1 0 2 2 2 ( c 三) ，1 1 5 0 2 ( c h ) ，1 2 0 1 6 ( c ) ，1 2 0 2 2 ( c ) ，1 2 3 6 0 ( c h ) ，1 2 5 4 9 ( c h ) ，1 2 6 31 ( c h ) ，1 2 6 3 8 ( c h ) ，1 2 6 3 8 ( c h ) ，1 2 6 2 8 ( c ) ，1 2 7 8 8 ( c h ) ，1 2 8 6 0 ( c h ) ，1 2 9 3 2 ( c h ) ， 1 3 1 7 5 ( c h ) ，1 3 4 2 2 ( c ) ，1 3 9 7 5 ( c ) ，1 5 3 8 4 ( c ) i r ( k b r ) ：3 0 5 9 ( a r o c h ) ，2 15 4 ( c - c ) ，15 9 1 ( a r o c c ) ，15 0 8 ，1 2 4 8 ，8 6 8 ，8 4 1 ，7 5 8 2 3 2 6 化合物4 4 的合成 依次将r 构型的化合物4 3 ( 1 0 4g ，1 6 0m m 0 1 ) 、k 2 c 0 3 ( 2 1 8g ，1 6m m 0 1 ) 、四 氢呋喃( 1 5m e ) 和甲醇( 1 5m e ) 加入反应瓶中，在室温下搅拌5h 。将反应混合物 注入水中并用乙酸乙酯萃取。有机相用饱和n a c i 水溶液洗涤，无水m g s 0 4 干燥。 过滤后减压蒸去溶剂，残余物通过硅胶柱层析分离 h 石油醚) ：v ( c h 2 c 1 2 ) = 5 ：1 】 得7 8 0m g 化合物( r ) 4 4 ，产率9 6 ( 尺) 4 4 ：浅黄色泡沫，m p ：4 7 5 4 8 5o c m s ( a p c i ) ：5 1 4 9 ( m 十+ 1 ，1 0 0 ) ，5 1 6 0 ( m + + 2 ，4 5 ) ，5 1 7 1 ( m + + 3 ，1 2 ) 1 hn m r ( c d c l 3 ，4 0 0m h z ) 8 h ( p p m ) ：3 2 4 ( s ，2 h ) ，5 2 3 ( d ，j = 1 4 4 h z ，2 h ) ，5 2 7 ( d ， j = 1 4 4 h z ，2 h ) ，6 8 5 ( d ，j = 7 6 h z ，2 h ) 6 9 2 ( t ，j = 7 2 h z ，2 h ) ，7 0 6 ( t ，j = 7 2 h z ， 2 h ) ，7 2 2 - 7 2 3 ( m ，4 h ) ，7 3 0 7 3 4 ( m ，2 h ) ，7 3 7 ( d ，j = 7 6 h z ，2 h ) ，7 4 2 ( d ，j = 9 2 h z ，2 h ) ，7 8 6 ( d ，j = 8 0 h z ，2 h ) ，7 9 3 ( d ，j = 9 2 h z ，2 h ) cn m r ( c d c l 3 ，l0 0m h z ) 昆( p p m ) ：6 8 8 5 ( c h 2 ) ，8 0 7 8 ( c 三) ，8 2 3 3 ( c - ) ，1 15 4 8 ( c h ) ，1 1 9 1 8 ( c ) ，1 2 0 3 9 ( c ) ，1 2 3 7 2 ( c h ) ，1 2 5 5 4 ( c h ) ，1 2 6 3 7 ( c h ) ，1 2 6 4 8 ( c h ) ， 12 6 8 2 ( c h ) ，12 7 9 2 ( c h ) ，l 2 8 9 0 ( c h ) ，l2 9 3 9 ( c h ) ，l2 9 4 2 ( c ) ，13 2 21 ( c h ) ， 2 0 硕“ ：学位论文 1 3 4 2 2 ( c ) ，1 4 0 0 2 ( c ) ，1 5 3 。9 2 ( e ) 。 i r ( k b r ) ：3 2 7 6 ( c - c h ) ，3 0 5 7 ( a r o c h ) ，15 8 9 ( a r o c c ) ，15 0 6 ，12 17 ，8 0 6 ，7 5 8 2 。3 2 7 目标化合物2 s 的合成 将c u ( a c o ) 2 ( 5 0 0m g ，2 8 m m 0 1 ) 和吡啶( 6 5m e ) 置于氮气保护下的反应瓶中，保 持在6 0 。c 的油浴中。焉滴翻泵在4h 中慢慢滴加晨构型的4 4 ( 1 5 0m g ，0 2 9m m 0 1 ) 的吡啶溶液( 1 0m l ) 。滴加完毕后在该温度条件下继续反应2 h 。停止反应，冷至 室温爱过滤除去不溶物质用二氯甲烷洗涤，合并滤液减压蒸去溶剂，残余物通过 硅胶柱层析分离 以石油醚) ：v ( c h 2 c 1 2 ) = 3 ：1 】得1 0 7 7m g ( 尺) - 2 8 ，产率7 2 悠) 2 8 ：自色固体，m p ：1 4 7 0 1 4 8 。0o c m s ( a p c i ) ：5 1 2 9 ( m 十+ 1 ，l o o ) ，5 1 4 0 ( m + + 2 ，3 2 ) hn m r ( c d c i s ，4 0 0m h z ) 蠢( p p m ) ：4 。9 2 ( d ，j = 1 0 4 h z ，2 h ) ，5 。1 5 ( d ，j = 1 0 4 h z ， 2 h ) ，7 0 9 - 7 2 0 ( m ，1 4 h ) ，7 4 4 ( d ，歹= 9 2 h z ，2 h ) ，7 7 2 ( d ，j = 7 6 h z ，2 h ) ，7 8 5 ( d ，j = 8 8 h z ，2 h ) ”cn m r ( c d c l 3 ，1 0 0m h z ) 菇( p p m ) ：7 0 8 8 ( c h 2 ) ，7 9 。2 2 ( c 兰) ，8 2 7 4 ( c 兰) ，l1 4 。3 3 ( c h ) ，1 1 9 2 3 ( c ) ，1 2 2 3 6 ( c ) ，1 2 3 1 2 ( c h ) ，1 2 5 6 6 ( c h ) ，1 2 5 6 9 ( c h ) ，1 2 7 5 9 ( 4 c h ) ， 1 2 7 。9 9 ( c h ) ，1 2 8 ，8 2 ( c 珏) ，1 2 9 1 2 ( c ) ，1 2 9 2 0 ( c 薹) ，1 2 9 。3 0 ( c 疆) ，1 3 l 。1 8 ( c h ) ， 1 3 3 9 7 ( c ) ，1 4 1 2 8 ( c ) ，1 5 4 4 1 ( c ) i r ( k b f ) ：3 0 5 7 ( a r o 。c 一 ) ，2 2 18 ( c - c ) ，15 91 ( a r o 。c c ) ，15 0 6 ，1 2 3 2 ，10 3 9 ，7 5 2 。 u v v i s ( c h 2 c 1 3 ，8 0 1 0 一m 0 1 l 。1 ) ：a m a x ( 巍。) = 3 4 1 ( 4 0 x 1 0 4 ) ，2 9 8 ( 5 0 x 1 0 4 ) ， 2 7 0 ( 1 0 x 1 0 ) ，2 4 3 ( 2 3 x 1 0 ) 。 俅) i s o m e r ：【伐】d 弹一9 5 0 7 ( c6 2 ，c h c l 3 ) ( 3 3 - i s o m e r ：【a d 心+ 9 51 8p6 6 ，c h c l 3 ) 2 4 结果与讨论 2 4 1 合成方法 本章分别以手性构型的( 硒和( 5 ) 一2 ，2 一二乙炔基一1 ，1 一联萘、( 励和 ( 固一2 ，2 一= 羟基一王，王一联萘为模板，s o n o g a s h i r a 偶联反应，保护基脱去得到 两个重要的前驱体化合物3 7 和4 4 ，再通过它们的分子内e g l i n t o n 偶合成环等反 应合成了两个匿标化合物2 7 ，2 8 。 文中化合物2 7 和2 8 的合成采用了e g l i n t o n 反应成环。反应中我们减少了 c u ( o a e ) 2 的震量，以简纯后处理过程。而且采取了注射泵缓慢漓加反应物的方式 来控制这一过程，以减少在反应体系中末端炔的量来减少聚合物的生成。反应结 束后，只得到分子闻偶联产物，没有检测到分子闻偶联产物的生成。 2 | 。 基于于性联萘模板的螺旋分了的设计与合成 2 4 2 结构表征 中间体3 6 、3 7 、4 3 和4 4 及目标化合物2 7 和2 8 通过m s 、i r 、u v - v i s 、1 h 和乃cn m r 以及元素分析进行了表征。这些化合物的m s 图谱均出现了预期的分 子离子峰。i r 图谱中，可以观测到强度较弱的c = c 伸缩振动特征吸收，中间体 3 7 和4 4 分别在在3 2 8 4c m 以和3 2 7 6c m 以处的吸收示出分子中c = - c h 的存在。化 合物3 6 和4 3 的n m r 中可观测到t m s 共振信号，【3 6 6 h 一0 0 8 ( 18 h ，s ，t m s ) ， 6 c o 0 8 ( t m s ) ；4 3 ：6 h - 0 2 7 ( 1 8 h ，s ，t m s ) ，6 c o 0 3 ( t m s ) 】，3 7 和4 4 出现 末端有氢的炔的特征信号 3 7 16 h2 7 6 ( 2 h ，s ，c - = c h ) ，5 c8 0 8 3 ( c - c h ) ；4 4 ： 6 h3 2 4 ( 2 h ，s ，c _ = c h ) ，5 c8 0 8 7 ( c - c h ) 】。 目标化合物2 7 的m s ( a p c i ) 在5 0 1 2 ( m + + 1 ，1 7 ) ，5 3 3 0 ( m + + 1 + m e o h ，1 0 0 ) 处 出现了预期的分子离子峰( 见附录c ) ，1 hn m r 共振信号均出现在芳香区域，由 于拥有一个对称面，它的1 hn m r 谱呈现6 组峰，共2 0 个质子( 图2 4 ) 。1 3 cn m r 和d e p t 组合测定( 图2 5 ) 表明，化合物2 7 有4 根炔碳( c 三) 的谱线( 6 c7 9 3 l ， 8 3 0 7 ，9 0 2 6 和9 3 5 8 ) ，在芳香区域有6 根四级碳( c ) 和1 0 根三级碳( c h ) 谱线， 符合推定的结构。 i 舢一瓜优j 、1 广。r 1 。_ r 一 80 07 5 070 0 图2 4 目标化合物2 7 的1 hn m r j j 州jl ji l 4 0 1 3 01 2 0 o1 0 080 图2 5 目标化合物2 7 的1 3 cn m r 和d e p t 类似的，化合物2 8 的m s ( a p c i ) 在5 1 2 9 ( m + + 1 ，1 0 0 ) 处有预期的分子离子峰 (