有机合成课件1.ppt

三 烯胺的烃化反应1963年 G Stork使用醛和叔丁基胺形成烯胺sichiff碱p TsOH 甲苯带水 DeanandStarkapparatus 或用无水K2CO3除水 优点 1 不需要碱或其他催化剂 减少羰基的自身缩合 2 可以制备单烷基化产物 3 对于不对称的酮 取代发生在取代基较少的位置 烯胺的Michael反应 取代基少的位置酮的Michael反应 取代基较多的位置 6 甲氧基 1 甲基 2 四氢萘酮的制备 1 烯胺的制备N2 17 6g 0 1mol 6 甲氧基 2 四氢萘酮10 6g 0 15mol 四氢吡咯 除水 300mL苯 回流分水 约2mL 减压蒸去溶剂 用正己烷重结晶得无色晶体 空气中存放1 2天 6 甲氧基 1 甲基 2 四氢萘酮的制备 2 烯胺的反应N2 18 6g 0 08mol 2 四氢吡咯基 1 3 二氢 6 甲氧基萘30mLCH3I75mL1 4 二噁烷 除水 回流18h加35mL水和1 5mL乙酸 回流5h 减压蒸去溶剂 加200mL水 乙醚萃取 干燥 蒸去溶剂 减压蒸出6 甲氧基 1 甲基 2 四氢萘酮 113 115oC 81 在有支链的一侧 烯醇负离子稳定 酰基化 可在碳上酰基化 并用于增长碳链 合成昆虫激素的中间体 乙酰基己酸 三 麦克尔Michael反应 一 概述碱性条件 活泼亚甲基化合物与a b 不饱和羰基化合物发生1 4 加成反应 SO2Ph 1 Michael受体 a b 不饱和羰基化合物 a b 不饱和腈等 A CHO COR COOR COAr CONR2 NO2 CN SO2Ph SOPh 2 亲核试剂 活泼甲基和亚甲基化合物乙酰乙酸乙酯丙二酸酯乙酰丙酮b 酮酸酯醛酮腈硝基化合物 3 碱 醇钠 氨 胺4 溶剂 苯类 醇类 二氧六环通式 二 应用 1 制备1 5双官能团化合物 2 Robinson环化 A 2 Methyl 2 3 oxobutyl 1 3 cyclopentanedione A1 0 L three necked round bottomedflaskequippedwithacondenser magneticstirringbar andthermometerischargedwith112 1g 1 0mol of2 methyl 1 3 cyclopentanedione230mLofdeionizedwater 3 0mLofglacialaceticacid and140mL 120 96g 1 72mol ofmethylvinylketone Thesystemisshieldedfromlightwithaluminumfoilandplacedunderaslightpositivepressureofnitrogen Theflaskisplacedinanoilbathandthetemperatureisraisedto70 C Thereactionismonitoredbygaschromatography GLC untilcomplete 1 2hr Themixtureiscooled transferredtoaseparatoryfunnel andextractedwith500mLandthentwo100 mlportionsofdichloromethane Thecombinedextractsarewashedwith500and100mLofsaturatedbrine Thecombinedbrinewashisextractedwithafurthertwo100 mLportionsofdichloromethane Thetotaldichloromethaneextractisdriedoversodiumsulfateandfiltered Thesolventisremovedonarotaryevaporatorat45 C 70mm Dryingontherotaryevaporatorat40 45 C 0 03mm for16hrgives181 8g 100 ofthedesiredtriketoneasanorangeoil B 3aS 7aS 2 3 3a 4 7 7a Hexahydro 3a hydroxy 7a methyl 1H indene 1 5 6H dione A500 mL three necked round bottomedflaskequippedwithamagneticstirringbarandanitrogeninletischargedwith188mLofN N dimethyl formamideand863mg 7 5mmol ofS proline Themixtureisdegassedfourtimesbyalternateevacuationandrefillingwithnitrogen Thesystemisshieldedfromlightwithaluminumfoilandthecontentsoftheflaskarestirredina15 16 Cbathfor1 0hr Totheresultantsuspensionisadded45 5g 0 25mol ofthe2 methyl 2 3 oxobutyl 1 3 cyclopentanedionepreparedinStepA Atotalof62 5mLofN N dimethylformamideisusedtoensurecompletetransfer Thedegassingprocedureisrepeatedfourtimesandstirringat15 16 Ciscontinuedfor40 120hasthemixturebecomesyellowandthenbrown ThereactionismonitoredforcompletenessbyTLC ThesolutionofthedesiredketolisuseddirectlyinStepC C 7aS 7a Methyl 2 3 7 7a tetrahydro 1H indene 1 5 6H dione A100 mL three necked round bottomedflaskequippedwithamagneticstirringbar pressure equalizingdroppingfunnel andnitrogeninletischargedwith50mLofN N dimethylformamide Thecontentsoftheflaskarecooledto 20 Cwithadryice acetonebathand2 70mL 4 97g 48 6mmol ofconcentratedsulfuricacidisaddedover5 10minataratetomaintainatemperatureof 15to 20 C Theflaskcontainingthesolutionofthe 3aS 7aS 2 3 3a 4 7 7a hexahydro 3a hydroxy 7a methyl 1H indene 1 5 6H dioneinN N dimethylformamideisplacedinanoilbathandheatedto95 C Whenthetemperaturereaches70 75 C an18 8 mLaliquotoftheconcdsulfuricacidinN N dimethylformamidesolutionisaddedinoneportion Thereactionmixtureisheatedto95 Cfor3 0hr After1 0hr anadditional7 5 mLaliquotoftheconcdsulfuricacidinN N dimethylformamidesolutionisaddedinoneportion ThereactionismonitoredforcompletenessbyGLCandcooled Thesolventisremovedonarotaryevaporatorat45 C 0 3 0 5mm togiveabrownoil Thematerialistakenupin375mLofdichloromethane Thesolutioniswashedwithtwo190 mLportionsof2 0Nsulfuricacidsolutionthathavebeensaturatedwithsodiumchloride two190 mLportionsofsaturatedsodiumbicarbonatesolutionthathavebeensaturatedwithsodiumchloride and190mLofsaturatedbrine Eachaqueouswashisextracted inturn withthesametwo190 mLportionsofdichloromethane Thecombineddichloromethanesolutionsaredriedoversodiumsulfateandfiltered andthesolventisremovedonarotaryevaporatorat40 C 70mm togive38 8 39 6gofoily brownsemisolid Thismaterialistakenupin78mLofethylacetateandthesolutionisappliedtoadrycolumnof78gofsilicagel Thecolumniselutedwith600mLofethylacetate andthetotaleluateisstrippedofsolventonarotaryevaporatorat40 C 70mm togive37 2 38 8goftancrystallinesolid Thesolidissubjectedtobulb to bulbdistillation3at120 135 C 0 1mm togive35 9 36 9gofaslightlyyellowish creamwhite solid mp56 61 C D25 324 329 toluene c1 0 Thismaterialistakenupin74mLofetheratreflux Thesolutionisbroughtatrefluxtothepointofturbiditywith19mLofhexanes Themixtureisseeded allowedtostandatambienttemperaturefor2hr andthenchilledina17 Cwaterbathfor30min Thesolidiscollectedbyfiltrationonmediumporositysinteredglass washedwithtwo12 mLportionsofcold 3 C 1 1v vether hexanesanddriedat20 C 70mm togive28 7 31 3g 70 76 ofwhitecrystallinesolid mp64 66 C D25 347 5 349 toluene c1 0 puritybyGLC99 4 99 5 Hajos的应用 Hajos获得了具有手性的Hajos酮 并完成了天然睾丸酮的全合成紫杉醇的合成维生素D3的合成 Robinson环化的实例 7 甲氧基 4a 甲基 4 4a 9 10 四氢菲 7 甲氧基 4a 甲基 4 4a 9 10 四氢菲的制备 N211 4g 0 01mol 6 甲氧基 1 甲基 2 四氢萘酮25mL甲醇加到4 70g 0 085mol KOH 80mL甲醇 8mL水 20oC4 34g 0 02mol 甲基乙烯基酮 30min rt15h 回流4h冷却 加冰水 2M盐酸溶液中和 乙醚提取 干燥 过滤 蒸去溶剂 残留物进行柱层析 得黄色结晶 62 3 烯醇硅醚的Michael加成反应羰基的Michael加成反应 除了直接通过现场生成的烯醇或烯醇负离子进行外 也可通过烯醇硅醚或烯胺进行 TiCl4促进的Michael反应可在很低的温度下进行 副反应少 收率高 四 羟醛缩合反应1 自身缩合 Soxhlet索氏提取器使收率5 70 2 交叉的醛或酮的缩合 苯甲醛与苯乙酮缩合的查尔酮 Chalcone 查尔酮类化合物具有多种药理作用和生物活性 同时它也是一种新型的有机非线性光学材料 以它为母体的化合物存在于甘草 红花等多种天然植物体中 是植物体内合成黄酮的前体 其本身也有重要的药理作用 查尔酮具有抗蛲虫作用 抗过敏作用 表现了多种药理作用 类黄酮化合物中的查尔酮 具有化学预防和抗肿瘤活性 得到反式烯 在取代基较少的a C位置OH 条件下在取代基较多的a C位置H 条件下 碱性条件下 a H的酸性占主导 动力学控制酸性条件下 烯醇的稳定性占主导 热力学控制 甲醛与含活泼a H羰基化合物 在强碱作用下缩合 羟甲基化反应 制备季戊四醇 涂料工业重要原料 3 胺甲基化反应 Mannich 醛酮与甲醛和胺 仲 伯胺 缩合得到Mannich碱 通常加入少量的酸 保持一定的酸性 历程 应用较广 醛酮 羧酸 酯 酚或其他含芳香体系 如杂环等 的活泼氢 制备氨基酮 托品酮 1903年 19步合成出 总收率0 75 1917年Robinson用Mannich反应合成出 收率17 丙酮二羧酸 丁二醛和甲胺仅一步就合成了托品酮 颠茄酮 莨菪 颠茄 一步反应法 tropinone托品酮 1 氨甲基化总是发生在取代基较多的a C上 酸性条件 形成取代基较多的位置的烯醇较