倪 峰， 董 菁， 呂 霞， 施小新

(華東理工大學(xué) 藥學(xué)院 制藥工程系，上海 200237)

烯醚是一類十分重要的有機(jī)合成體，可用作合成子[1，2]、有機(jī)合成中間體[3，4]、Claisen重排的原料[5，6]及聚合物的原料[7～10]。

醛與ROCH=PPh3的Wittig反應(yīng)是一種方便的合成烯醚的方法。一般文獻(xiàn)方法需在強(qiáng)堿(例如叔丁醇鉀[11])作用下進(jìn)行，條件較為苛刻，限制了底物的擴(kuò)展。我們?cè)谘芯咳┡cWittig試劑合成苯乙烯醚時(shí)發(fā)現(xiàn)，采用弱堿DBU/K2CO3也能取得較為理想的反應(yīng)結(jié)果。

該方法不僅具有Wittig反應(yīng)更溫和的優(yōu)點(diǎn)，而且提供了一個(gè)延長(zhǎng)醛碳鏈的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

Bruker ADVANCE 500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；NICOLET IR 550型紅外光譜儀(KBr壓片)；HP 5989A型質(zhì)譜儀；Elementar Vario EL Ⅲ型元素分析儀。

所用試劑除特殊注明外均為分析純。

Scheme1

1．2 合成

(1) 2的合成(以2a)為例

在反應(yīng)瓶中加入PPh326.2 g(0.10 mol)的甲苯(100 mL)溶液,攪拌下加入氯甲基甲醚8.9 g(0.11 mol)，于60 ℃反應(yīng)12 h(有大量白色固體析出)，補(bǔ)加甲苯50 mL，繼續(xù)反應(yīng)6 h。冷卻至室溫，過濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥得白色固體2a30.1 g，收率88%;1H NMRδ: 3.73(s, 3H), 5.93(d,J=3.6 Hz, 2H), 7.67～7.72(m, 6H), 7.74～7.86(m, 9H)。

用類似的方法合成2b(收率90%)和2d(收率88%)。

(2)3的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中加入1a27.4 g(0.13 mol)和2a58.3 g(0.17 mol)的二氯甲烷(200 mL)溶液，攪拌下于室溫依次加入K2CO353.9 g(0.39 mol)和DBU{1，8-二氮雙環(huán)[5．4．0]十一碳-7-烯} 19.8 g(0.13 mol)，反應(yīng)48 h。過濾，濾液用稀鹽酸洗至酸性，無水MgSO4干燥，蒸干溶劑得淡黃色油狀液體。加入乙醚150 mL，冰浴靜置過夜，過濾，濾餅用乙醚洗滌，合并濾液與洗液，蒸干得淡黃色油狀液體3a26.7 g，收率86%；1H NMRδ: 3.47～3.59(m, 1.5H), 3.69(s, 1.5H), 3.80(s, 1.5H), 3.81(s, 1.5H), 3.82(s, 1.5H), 3.83(s, 1.5H), 4.87(d,J=7.1 Hz, 0.5H), 5.49(d,J=12.8 Hz, 0.5H), 6.11(d,J=7.1 Hz, 0.5H), 6.83～6.88(m, 1.5H), 7.97(d,J=8.8 Hz, 0.5H), 7.69(d,J=8.9 Hz, 0.5H); IRν: 790～830, 1 050, 1 270, 1 370, 1 530, 1 650, 2 950 cm-1; EI-MSm/z： 239(M+), 222, 190, 178, 163, 150, 136, 120, 108, 93, 77; Anal.calcd for C11H13NO5: C 55.23, H 5.48, N 5.86; found C 55.15, H 5.37, N 5.98。

用類似的方法合成3b～3d，其表征結(jié)果[12]與Scheme 1預(yù)期相符。

(3) 4的合成(以4a為例)

在反應(yīng)瓶中加入3a11.9 g(50 mmol)的甲苯(150 mL)溶液，攪拌下于室溫滴加濃HCl 25 mL(約0.30 mol)，滴畢，反應(yīng)3 h。加水分液，有機(jī)相用無水MgSO4干燥，蒸干溶劑，粗品經(jīng)柱層析[洗脫劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=4 ∶1]純化得淡黃色油狀液體4a10.6 g，收率95%;1H NMRδ: 3.57(d,J=1.1 Hz, 2H), 3.85(s, 3H), 3.88(s, 3H), 6.90(d,J=8.5 Hz, 1H), 6.96(d,J=8.5 Hz, 1H), 9.62(s, 1H); IRν： 790～830, 1 060, 1 270, 1 380, 1 470, 1 530, 1 730, 2 950 cm-1; EI-MSm/z： 225(M+), 196, 180, 165, 151, 135, 120, 106, 90, 77, 65; Anal.calcd for C10H11NO5: C 55.33, H 4.92, N 6.22; found C 55.14, H 5.14, N 6.24。

用類似的方法合成4c，表征結(jié)果[12]與Scheme 1預(yù)期相符。

2 結(jié)果與討論

2.1 堿和溶劑對(duì)Wittig反應(yīng)的影響

以1a和2a的Wittig反應(yīng)為例，研究堿和溶劑對(duì)Wittig反應(yīng)的影響，結(jié)果見表1。從表1可見，只加K2CO3，反應(yīng)幾乎不發(fā)生；加入一倍量的DBU之后則反應(yīng)可在48 h內(nèi)完成。氯仿和二氯甲烷是較理想的溶劑，效果明顯好于乙酸乙酯、乙腈和DMSO。

2.2 水解條件對(duì)4a產(chǎn)率的影響

以合成4a為例，考察了水解條件對(duì)其產(chǎn)率的影響，結(jié)果見表2。由表2可見，以THF為溶劑時(shí)，在各種酸存在下，4a產(chǎn)率均較低，這主要是由于在水解過程中生成了分子間的羥醛縮合副產(chǎn)物。以甲苯作為溶劑，與濃鹽酸在兩相的條件下進(jìn)行水解，收率大大提高，最高可達(dá)95%。

表1 堿和溶劑對(duì)Wittig反應(yīng)的影響*Table 1 Effect of bases and solvents on Wittig reaction

*反應(yīng)條件同1．2(2)

表2 水解條件對(duì)4a產(chǎn)率的影響Table 2 Effect of hydrolysis conditions on yield of 4a

a2 mol·L-1,b4 mol·L-1,cV(THF) ∶V(H2O)=10 ∶1

3 結(jié)論

研究了一種在簡(jiǎn)便、溫和條件下制備烯醚的方法。在Wittig反應(yīng)中使用弱堿(K2CO3/DBU)代替強(qiáng)堿取得了很好的效果；發(fā)現(xiàn)了苯乙烯醚在甲苯(或苯)和濃鹽酸的兩相條件下高收率水解成醛的方法；建立了延長(zhǎng)醛的一個(gè)碳鏈的實(shí)用方法。

[1] Chinchilla R, Naájera C. Acylvinyl and vinylogous synthons[J].Chem Rev,2000,100(6):1891-1928.

[2] Muthusamy S, Srinivasan P. New rhodium(Ⅱ) catalyzed synthesis of 1,4-dicarbonyl compounds fromα-diazo ketones using vinyl ethers as two-carbon synthons[J].Tetrahedron Lett,2006,47(35):6297-6300.

[3] Kerr W J, McLaughlin M, Pauson P L,etal. The utility of vinyl ethers and vinyl esters in the Khand reaction.The value of vinyl esters as ethylene equivalents and a modified synthesis of (+)-taylorione as an example[J].J Organomet Chem,2001,630(1):104-117.

[4] Corrado Malanga C, Mannucci S. 2,5-Dimethoxy-2,5-dihydrofuran and vinyl ethers in the synthesis of functionalised 2-alkylfurans[J].Tetrahedron Lett,2006,42(10):2023-2025.

[5] Majumdar K C, Alam S, Chattopadhyay B. Catalysis of the Claisen rearrangement[J].Tetrahedron,2003,64(4):597-643.

[6] Castro A M M. Claisen rearrangement over the past nine decades[J].Chem Rev,2004,104(6):2939-3002.

[7] Ittel S D, Johnson L K. Late-metal catalysts for ethylene homo- and copolymerization[J].Chem Rev,2000,100(6):1169-1203.

[8] Kuehne A J C, Mackintosh A R, Pethrick R A,etal. Novel vinyl ether functionalized fluorene polymers for active incorporation into common photoresist matrices[J].Tetrahedron Lett,2008,49(32):4722-4724.

[9] Chen J H, Asano M, Yamaki T,etal. Preparation of sulfonated crosslinked PTFEgraft-poly(alkyl vinyl ether) membranes for polymer electrolyte membrane fuel cells by radiation processing[J].J Membr Sci,2005,256(1):38-45.

[10] Sakudo A, Baba K, Tsukamoto M，etal. Anionic polymer,poly(methyl vinyl ether-maleic anhydride)-coated beads-based capture of human influenza A and B virus[J].Bioorg Med Chem,2009,17(2):752-757.

[11] Kulkarni M G, Pendharkar D S, Rasne R M. Wittig olefination:An efficient route for the preparation of allyl vinyl ethers-precursors for the Claisen rearrangement[J].Tetrahedron Lett,1997,38(8):1459-1462.

[12]3b:收率94%;1H NMRδ: 0.88～0.93(m, 3H), 1.54～1.68(m, 2H), 3.66(t,J=6.6 Hz, 1H), 3.80～3.85(m, 7H), 4.85(d,J=7.1 Hz, 0.5H), 5.51(d,J=12.8 Hz, 0.5H), 6.18(d,J=7.1 Hz, 0.5H), 6.82(d,J=12.8 Hz, 0.5H), 6.85(d,J=8.8 Hz, 0.5H), 6.89(d,J=8.9 Hz, 0.5H), 6.98(d,J=8.8 Hz, 0.5H), 7.77(d,J=8.9 Hz, 0.5H); IRν: 790～830, 1 050, 1 270, 1 370, 1 540, 1 650, 2 950 cm-1; EI-MSm/z： 267(M+), 224, 192, 178, 164, 150, 136, 122, 108, 77, 65; Anal.calcd for C13H17NO5: C 58.42, H 6.41, N 5.24; found C 58.25, H 6.24, N 5.36.3c:收率89%;1H NMRδ: 0.86～0.94(m, 3H), 1.62～1.71(m, 2H), 3.76(t,J=6.6 Hz, 1.16H), 3.84(t,J=6.6 Hz, 0.84H), 5.60(d,J=7.3 Hz, 0.42H), 6.30(d,J=7.3 Hz, 0.58 H), 6.32(d,J=12.8 Hz, 0.42H), 6.95(d,J=12.8 Hz, 0.58H), 7.14～7.21(m, 1H), 7.37～7.43(m, 1.58H), 7.72(dd,J=8.2 Hz, 1.1 Hz, 0.42H), 7.81(dd,J=8.5 Hz, 0.6 Hz, 0.58H), 8.06(dd,J=8.0 Hz, 1.0 Hz, 0.42H); IRν： 700～800, 1 100, 1 230, 1 350, 1 520, 1 630, 2 950 cm-1; EI-MSm/z： 207(M+), 148, 137, 120, 105, 92, 77, 65; Anal.calcd for C11H13NO3: C 63.76, H 6.32, N 6.76; found C 63.53, H 6.14, N 7.24.3d:收率84%;1H NMRδ: 3.59～3.80(m, 2H), 4.10～4.21(m, 2H), 5.76(dd,J=7.2 Hz, 1.6 Hz, 0.4H), 6.38(dd,J=7.2 Hz, 1.6 Hz, 0.4H), 6.45(dd,J=12.8 Hz, 1.2 Hz, 0.61H), 7.00(dd,J=12.8 Hz, 1.2 Hz, 0.61H), 7.21～7.32(m, 1H), 7.41～7.54 (m, 1.6H), 7.82(d,J=8.4 Hz, 0.4H), 7.98(d,J=6.0 Hz, 0.6H), 8.00(d,J=8.0 Hz, 0.4H); EI-MSm/z： 227(M+); Anal．calcd for C10H10NO3Cl: C 52.76， H 4.43， N 6.15; found C 52.55, H 4.31, N 6.22.4c:收率95%;1H NMRδ: 4.05(s, 2H), 7.26(dd,J=6.6 Hz, 0.9 Hz, 1H), 7.42(dt,J=7.6 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.55(dt,J=7.5 Hz, 1.3 Hz, 1H), 8.06(dd,J=8.2 Hz, 1.2 Hz, 1H); IRν： 790～830, 1 050, 1 270, 1 360, 1 535, 1 735, 2 740, 2 825 cm-1; EI-MSm/z： 165(M+), 120, 92, 77, 65; Anal.calcd for C8H7NO3: C 58.18, H 4.27, N 8.48; found C 58.01, H 4.30, N 8.55.