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1、化学学报人CT A班IIM工CAS工N工AC1968,茎 荃,8住8 8茉莉酮及二氢茉莉酮的新合成王颖欧阳本伟份(中国科学院上海有机化学研究所,上海)以3一硅基环戊一2一烯酮为原料,用连串的烷基共扼加成一亲核烷基化方法,可方便地制得茉莉酮及二氢茉莉酮.茉莉酮及其有关化合物是颇有经济价值的芳香物质.所以化 学家们很 重视探索合成它们的新方法.文献已报道了百多个有关茉莉酮(1 )及二氢茉莉酮(黝的合成1 ,但绝大多数皆采用 开链前体环合的路线.至于经环戊一2一烯酮的“一步法”,连串的共 扼加成一烷基化 反应 的路线,虽然较为简单直接,然而实行起 来却有一定的 困难,所以有关这样的报道很少.直到最
2、近才有 通过此种 途径合成茉莉酮的例 子朗,其关键是在环戊烯酮上引进苯硒基以稳定烯醇离子中间体及使环 内双键容 易再生.我 们则 从易得的3 r3 1出发,证明了3一位取代 的硅基 也能促进这条路线的实现,可以避免使用毒性 大 的硒化合物. 协1丑 一ZB CHZC且儿一CSHl i里H cE t务e 3MeZell工i 一-一 门. .一Et20夕Me,_、,多Me,/N任刃工_/,:冬了妙李了更尹入了Br、/5一、/ DM名、夕M勺, 夕一、价_/一/ 入价奋一卜一户一一-.刁. . 刀ME、州e a/一/与办C uB r:,色里望理“了、乡M一、:iM1 s 护!多一B u笋;一19 8
3、5年1月2 4日收到。二甲基铿铜 与3加成可得吸,收率6 7多,说明三 甲基硅基的月一位取代对环戊烯酮的反应性影响不大,与开链体系的研究结果相符闭.用3一澳代丙烯捕获生成的烯醇负离子肠,则得到.6收率8 8界.再用已知方法旧,以澳化铜处理,生成a一澳化物后 即脱去三 甲基澳硅 烷而得到烯丙基拟除虫菊酮(a lly le r切o rne )(钓6 ,收率70外,由于嗅化反应条件温和,而月一卤代硅烷又特别易于进行消除反应,所以并没有脱澳化氢生成共扼二烯酮.这是一种化学选择性的定向效应.如果从没有硅取代的环戊一2一烯酮出发,经同样步骤,再脱澳化氢,自然也可得到7,但却会同时得到共扼的二烯酮产物.合成
4、1时,以顺式1一澳代戊一2一烯作捕捉剂,可得产率7 8界的两个立体异构的外消旋体8,两者可 用气相层析分离.该混合物经硅胶柱层析纯化后,以澳化铜处理即得1,收率8 6多.产物与标准样品7 对照,它们 的 红外,核磁共振谱及气相层析的保留 时间完全相同.在上述合成 中,溶剂的选择是一个重要的因素.一般乙醚对锉铜试剂的共扼加成反 应是上佳溶剂,但对下 一步的亲核烷基化反应却不利,故通常须加入非质子极性溶剂如六甲基磷酞三胺(H MP A)以提高烯醇离子的活性.实验证明,在7和1的合成中,虽然用 的都是较活泼的烯丙基嗅化物,加入非质子极性溶剂的效果并不好.产物中没有检测 到捕获产物.这显 示出离子5在
5、所给的条件下活性仍然很低,故此F lem扭g等8 未能经过一个与6类似的体系合成茉莉酮(1 ).后来我们先把反应混合物中的乙醚减压蒸 发至 干,再 加1,2一二甲氧 基乙烷(DME)则 可以顺利捕获6而得到7或1.DME的这种作用文献 中亦曾有 一 个 例子明.用DME作两步反应的溶剂则没有成功.从所得的产物来看,第一步锉铜试剂的反应 主要 得到.12加成产物.至 于在合成2时,嗅代正戊烷即使在DME中亦不能捕获3.由于2的边链上没有双键,故可以用正戊醛作捕捉剂而得9,收率8 4多.产物中只包含两个立体异构的外消旋体,可用硅胶柱层析分离.其中一个为晶状物,但两者构型 未确定.该混合物经等当量的
6、对甲苯磺酸催化脱水继而 质子脱硅化,即得到2,收率为67多.此途径与文献方法O 1 类似,但不需用二 甲基(苯基)硅锉铜化合物,比文献报道的要简单.实验沸点和熔点均未校正.碘化亚铜用碘化钾溶液重结晶纯化,其余试剂均为市售化学纯产品.红外光谱用Pe r k in一Elm二683型仪测定,制样方式均为 液膜.核磁共振用Va ra inEM3 6O L型仪测定,四氯化碳为溶剂;由于所涉及的大部分化合物具有三甲基硅基,为了统一起见,所有的内标均为氯仿.质谱用F in川g an4 01 2型仪测定.柱层析硅胶为上海产品(10 020 0目或2 0 03 00目).薄层层析用青岛产层析用硅胶GFZ、,薄层
7、 层析检测用紫外灯观察,碘蒸气或磷铝 酸(1 0汤乙醇溶液)显色.气相层析仪用上海分析仪器厂10 2G型仪,层析柱是1 0多PE G,10界D EG S或10界DN. P顺式戊书一烯一1一醇文献报道的P一2一Ni氢化方法是在加 压下进 行 的(3 04 0p滋)1 1,.我们则在常压 下进行反应.于三颈圆底瓶中加入4.39Ni(OA司,SHoO,30 0mL无水乙醇,搅拌溶解后 于氢气流下加入1.29 NaB风与3 0mL无水乙醇组成的溶液,smL乙二胺及4 09戊一2一炔一1一醇1 t 幻,然后在2 53 0 搅拌吸氢.吸收理论量的氢后,放置片刻,滤去固体.用有刺蒸馏头减压蒸除溶剂,蒸馏得3
8、3 9无色液体状的顺式戊召一烯一1一醇,产率80多,b.p.58、61oC/40m m(文献74OC/94m m招,).核磁共振与文献报道的一致.顺式一1一澳戊书一烯文献报道在普通条件下用三澳化磷嗅化顺式戊一2一烯一1一醇会得到很多异构化产物川.在避光条件下进行反应则可以进行澳化诩,但后者没有实验报道.我们是按照如下方法进 行的:于 圆底瓶中置9.29顺式戊一2一烯一- - 1醇,7 0mL无水乙醚,8滴毗 咤及5.3mL三澳化磷.然后避 光回流1.5 h.冷却后,将 上层清 液倒入冰水,水层 用乙醚 提取两次(Zx2 0mL).合并醚 液,用饱和NaHC O。溶液洗 涤至 无二氧化碳放出.无
9、水硫酸镁干燥,蒸除乙醚.残 留物于1 20mmHg下蒸馏,得无色液状澳化物1 0.79,产率67形,b.p.73/120m n l(文 献1 3 :7 2OC/120mm).气相 层析表明产物中含有约4外 的异构体.核 磁共 振与文献一致.冬烯丙基一3一甲基名一三 甲基硅基环 戊酮(6 )将2.3mL(1.6 5二 o 1/L)甲基 铿在O“及氮气保护下滴 加到40 0mg碘化亚铜 的4mL乙醚悬浮液 中,得澄清液搅拌3 0mjn.冷却到一78,滴加3一三甲基硅基环 戊月一烯 酮(3) 5 0mg的ZmL乙醚溶 液,搅拌lh.升温到OOC(1.5h ),减压抽去乙醚,加ZmLDME和1mL烯丙
10、基澳,于o sC搅拌3 0mn i,倾入2 0mL含氨水的饱和氯化按溶液(pR) s中,用乙醚提 取3次( 3只1 0mL),无水 硫酸钠干燥.减压蒸发 除去乙醚,残留物 用79硅胶柱层析,然后减 压蒸发 一次(o.sm m)得6 0mg油状物,产率8 8多.经薄层层析得分析纯样品,C,。瓦。0 51(计算值:0,68.50,H,1 0.54;实测值C,68.70,H,10.72).,二。 二:2950,1738(。,五元环 酮),1640(w,末端双键),1250m,一51(OHs)3,870(m).836(。)。n l一1.! 占H:0.05gH,。,一S(0H3)。,0.88(3H,。,
11、Me3Sj一C一CH。),1.42.37(7H,m),4.77 5.16(ZH,m,一O H一刃 H。),5.636.37(IH,in,一CH一OH。),。/:195(M一15),169,73(Me。S:+,基峰).烯丙 基拟除虫菊酮(钓肋,6 0mg2一烯丙基一3一三 甲基硅基一3一甲基环戊酮溶于4mL的1:1氯仿一乙酸乙酷溶液 中,加14 0mg澳化铜,搅拌回流15mn i.冷却后,通过491002 0 0目的硅胶,二氯甲烷洗脱,粗品用硅 胶层析后,减压 蒸发 一次(80 oC油浴 /10mm),得27ng l油状物,产率70形., 二a二3075(w),2910,170 0(。,拨基),
12、1650(。,双键),1382om一1.6。:1.97(3H,。,一OH刃,2.0 82.5 7 (4H,m,环 上质子),2.8 2 (ZH,d,J一6Hz,CHZ一CH一CH。一占一。()、.6。一。.。7(。H,。,二,、。),。.33一。.0(,。,m,一。H一。H。),。/:1 36(M十).2一(顺式戊一2一烯基)一3一甲基一3一三甲基硅基环戊 酮(8 )在o 及氮气保护下,将甲基视的乙醚洛液(4.smL,1.65n Io l/L)在搅拌下滴加到80 0二g碘化亚铜的4mL乙醚悬 浮液中,搅拌3 0。边.冷却到一78,滴加1.6mL含有1 0omg3一三甲基硅 基环戊一2一烯酮(3
13、)的乙醚溶液.滴加完毕,搅拌下使其自然升温(一78一 1 01.s h,一1 0o约Zh).减压抽去乙醚,加4mL用钠丝干燥的DME和1.smL顺式一1一澳 戊一2一烯.于o sC搅拌2.5h,倾入含氨水的饱和氯 化按溶 液(pH一) s中,并加少许乙醚,分出醚 层,水层 用乙醚提取3次(3x1 0mL),无水 硫酸钠干燥,减 压除去乙醚,粗 品用7920 0、30 0目的硅胶柱层析,洗脱剂为20:1石 油醚一乙酸乙醋,产物减压蒸发一次(SOOC油浴/0.9lmm),得12 1mg油状物,产率78多.qHo60 3i(计算值:0,70,52,H,1 0.9 9;实测值:C,70.34,H,11
14、.08).,ma x:2960,174。(拨基),1250(m,一51Mes),870,835om一1.6。:0.05gH,。,一81(OHs)。,0.87(3H,。,环上甲基),0.98(31 1,吃,J一7HzGHs一CH。一),1.42.3(gH,m,其余饱和碳上质 子),5.3G(ZH,m,一CH一CH一).,/:2 23(M十一1 5),1 69,7 3 (Me a跳+,基峰).茉莉酮( 1 )将1 21mgZ一(顺式 戊一2一烯基)一3一甲基一3一三甲基硅基环戊 酮溶解 在1 2mL1:1氯仿一乙酸乙醋中,然后加入22 0mg澳化铜,搅拌回流15mn i.冷却,通过3 9硅胶(1
15、00”2 00目)过滤(二氯甲烷洗脱).洗脱液抽去溶剂,残留物减压蒸发纯化(120油 浴8 /10m m),得7 2mg浅黄色油.气相层析保留时间,核磁共振及红外光谱与标准样品7,完全一致,产率86界.,二ax:2940,1695(。,碳基),1640(m,双键),1352em一1.J一6.SHz,CH3CH。一),1.爪3H,氏H,m,各。:0.9(3H,七,环上其余 质子及CHa一CHZ一 ),2.75(ZH,br.,d环上甲基),2.02.5_(61 J一6Hz,CllZ一CH一CH。一C一 亏),”15(ZH,m,边链上双键质 子).,/:164(M+).孚 (1一轻 基戊基)名一甲基
16、一3一三 甲基 硅基 环戊酮(9 )甲基铿铜试剂的 制备法 同8泛Me IJi1.6 5mo l/L,4.4mL,碘化亚铜8 00mg,无水乙醚7mL).冷却到一 7o 8C,滴加1.smL含有10 0mg3的无水乙醚溶液,搅拌使其自然升温(一78一1 0001.5h,一1 0OCoZh).再冷到一7o 8C,滴加0.9mL重蒸的戊醛,搅拌1 5mn i,倾入含氨水的饱和氯化钱溶液(pH一8)中,分出醚层,水层 用乙醚提取3次(3只1 0mL),无水硫酸钠干燥,减压抽去溶剂和多余的戊醛.粗品用16 92 0030 0目的硅胶柱层析,洗脱液 为2 0:1石油 醚一乙酸乙醋.分出了两个醇的异构体,a为9 0mg(mp.6 566),b为油 状物,4 8mg.总产率8 4多(几次反应中,平均两者的比例为2:功.异构体a:q4H邓。尹式计算值:C,6 5.5 6,H,n.0 1,实测值
