1 4 二氧杂螺[4.5]癸烷 8 酮的合成ppt课件

摘要1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮是具有双官能团的重要有机合成原料 被广泛地应用于医药中间体 液晶材料和农药中间体的合成 关键词 双官能团 合成原料 中间体 1 1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮的性质其结构式如上图所示 1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮分子由一个六元环和一个五元环共用一个裸碳原子组成 分子量为156 白色晶体 熔点为73 74 2 1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮的合成方法1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮的合成方法 按反应的起始原料划分共有4种 对环己二醇氧化法 1 4 环己二酮法 呋喃甲醛法 对甲氧基苯酚还原氧化法 1 4 二氧杂 4 5 癸烷 8 酮现有的几种合成方法各有其特点 下面分别加以分析讨论 2 1对环己二醇氧化法以对环己二醇为起始原料 经选择性氧化对称分子环己二醇的一个羟基成为羰基 经缩酮保护后 在氧化另一个羟基实现1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮的合成 其工艺路线如下所示 对环己二醇氧化法 中间过程中没有特殊的精制分离过程 但是总收率较低约为26 两步氧化过程中都使用铬试剂 对环境污染严重 2 21 4 环己二酮法从1 4 环己二酮出发合成目标产物 分为三种方法 一 用乙二醇选择性地保护1 4 环己二酮的一个羰基 二 将1 4 环己二酮与双保护的双缩酮按一定比例混和反应进行缩酮的转移 三 用乙二醇保护1 4 环己二酮的两个羰基后再选择性地去保护 2 2 1选择性缩酮法用乙二醇选择性地保护1 4 环己二酮对称分子的一个羰基 其合成路线如下所示 该方法直接对1 4 环己二酮进行缩酮化 方便直接 但是由于1 4 环己二酮 单缩酮和双缩酮的分子沸点相差不大 分子结构相近 直接缩酮化受制于分离1 4 环己二酮 单缩酮 双缩酮 1 2 1的反应混合物 最终的收率大约在30 左右 2 2 2缩酮转移法该方法用缩酮转移法将双缩酮与1 4 环己二酮按一定比例混合后反应生成单缩酮 其工艺路线如下 缩酮转移化方法所得反应混和物中单缩酮的含量也仅为55 不易分离 反应过程和分离过程都在无水条件下进行 需要大量的有机溶剂 操作繁复 一次收率约为50 2 2 3选择性去保护法在酸性催化下去除缩酮对羰基保护是常规方法 但非选择性方法 文献中已有使用的酸包括醋酸和Lewis酸无水三氯化铁 2 2 3 1醋酸水解法该方法将双缩酮在酸性条件下水解 其反应为连串反应 单缩酮为连串反应的中间产物 其工艺路线为 醋酸水解法使用大量的有机溶剂 反应时间较长 由于反应液中单缩酮的含量增加 故可以用结晶法将其直接分离 2 2 3 2无水三氯化铁法将无水三氯化铁分散在色谱级硅胶上作为一种方便温和的去缩酮试剂 其工艺路线如下所 无水FeCl3 SiO2作为一种方便温和的去缩酮试剂 虽然能取得较高的选择性 但其较高的底物 催化剂比及大量色谱级硅胶的使用 大大降低了其经济性 而且全固相介质很难使底物和催化剂达到均匀接触 后处理硅胶用乙醚萃取 过滤困难 催化剂不可再生 生产过程将产生大量的废弃物 该方法只适用于实验室的少量制备 不适于工业化生产 2 3对甲氧基苯酚法以对甲氧基苯酚为原料 经过Birch还原 78 下用氨基锂为还原剂 还原苯基 用乙二醇保护甲氧基 然后用Cr2O3氧化其对位的羟基 其工艺路线如下所示 该路线的文献收率为60 但是Birch还原需 78 的低温及昂贵的氨基锂试剂 反应条件较苛刻 成本比较高2 4呋喃甲醛法由呋喃甲醛出发合成1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮 其工艺路线如下所示 从呋喃甲醛出发 所经步骤较长 总收率较低 仅为17 3 结论在上述合成1 4 二氧杂螺 4 5 癸烷 8 酮的方法中 以1 4 环己二酮为起始原料都需面对分离1 4 环己二酮 目标产物单缩酮和双缩酮的问题 由于三者分子结构相似 极性差别不大 若单缩酮在反应液的Gc含量低于70 只能采取减压精馏或者用色谱柱层析有机溶剂解析的方法进行分离 操作复杂 纯化费用较高 若单缩酮在反应液中的GC含量高于70 则可经萃取洗涤后采取结晶方法进行分离纯化 为了回避分离纯化过程 其余的三种方法都采用分步形成两个羰基的策略 但是如前所述 1 4 环己二醇法经两步铬试剂的氧化 总收率不高 对环境污染也较大 对甲氧基苯酚法要求用昂贵的氨基锂试剂进行低温还原 反应条件苛刻 很难实现工业化 且成本较高 呋喃甲醛法的路线太长 总收率仅为17 所以以