戚蘭君 陳 莉 崔冬梅
(浙江工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,浙江 杭州 310014)
炔丙基醇類化合物作為重要有機(jī)合成中間體,被廣泛應(yīng)用于前列腺素、類固醇、類胡蘿卜素等天然產(chǎn)物的合成中[1,2,3]。目前文獻(xiàn)報(bào)道的炔丙基醇類化合物的常規(guī)合成方法有炔烴類化合物與醛酮類化合物的加成反應(yīng);如在丁基鋰催化條件下或在氯化鋅和三乙胺的催化體系下的加成反應(yīng),能夠得到較高收率[4];也有報(bào)道使用叔丁醇鉀作為催化劑,在DMSO溶劑中,通過(guò)加成反應(yīng)得到相應(yīng)的炔醇類化合物,同樣可以得到較好收率[5];之后有報(bào)道直接使用無(wú)溶劑研磨法同樣可以得到滿意的結(jié)果[6]。
近年來(lái)關(guān)于微波法應(yīng)用于有機(jī)反應(yīng)的實(shí)例越來(lái)越多,大量的有機(jī)反應(yīng)在使用微波法后收率明顯提高,并且所需反應(yīng)時(shí)間更短,反應(yīng)條件更為溫和,操作簡(jiǎn)便且易于控制[7-11]。本文使用無(wú)溶劑室溫微波照射,以端基炔烴與酮類化合物為原料合成相應(yīng)的炔醇類化合物 (3a~3k,Scheme 1),通過(guò)與無(wú)溶劑研磨法進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)微波法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。各類產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR進(jìn)行了表征。
Scheme1
表1 微波合成炔丙基醇類適用范圍Table1 substrate scope of synthesis of propargylic alcohols by microwave
續(xù)上表
Breker AC-8025O MHz~500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));
所用試劑均為化學(xué)純。
1.2.1 微波法制備炔醇
在圓底燒瓶中依次加入1a (2.5 mmol)、2a(2.5 mmol),在超聲條件下緩慢加入叔丁醇鉀 (2.5 mmol),室溫微波反應(yīng)約2 h。停止反應(yīng),加入一定量的乙酸乙酯溶解,用飽和NH4Cl溶液水洗,分液,水層用乙酸乙酯萃取三次,合并有機(jī)層,再用飽和食鹽水洗滌一次,有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥。過(guò)濾,減壓蒸餾,得到粗產(chǎn)物,柱層析分離(石油醚:乙酸乙酯 =10:1),得到目標(biāo)產(chǎn)物3a。
用類似方法合成3b~3k。
3a:淡黃色油狀液體;產(chǎn)率:65%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.74~7.72 (m,2H),7.49~7.48(m,2H),7.41~7.32 (m,6H),2.47 (s,1H),1.87(s,3H)。
3b:淡黃色油狀液體;產(chǎn)率:82%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.62~7.59 (m,2H),7.48~7.45(m,2H),7.32~7.29 (m,3H),7.19~7.17 (m,2H),2.55(s,1H),2.49(s,3H),1.85(s,3H)。
3c:黃色油狀液體;產(chǎn)率:73%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.56~7.46 (m,4H),7.40~7.32(m,4H),2.55(s,1H),1.84(s,3H)。
3d:無(wú)色油狀液體;產(chǎn)率:78%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.44~7.42 (m,2H),7.32~7.29(m,3H),2.03(s,1H),1.64(s,6H)。
3e:黃色固體;產(chǎn)率:54%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.44~7.42 (m,2H),7.32~7.30 (m,3H),2.07 (br,1H),2.03~1.98 (m,2H),1.76~1.72(m,2H),1.69~1.57(m,6H)。
3f:淡黃色油狀液體;產(chǎn)率:84%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.86~7.84 (m,1H),7.45~7.43(m,2H),7.31~7.28 (m,3H),7.27~7.13 (m,2H),7.13~7.11(m,1H),2.87~2.83(m,2H),2.37(s,1H),2.31~2.29 (m,2H),2.09~2.06 (m,1H),2.00~1.97(m,1H)。
3g:黃色油狀液體;產(chǎn)率:55%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.34(d,J=9.0 Hz,2H),6.82(d,J=9.0 Hz,2H),3.80(s,3H),2.32(br,1H),1.61(s,6H)。
3h:淡黃色油狀液體;產(chǎn)率:76%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.02 (dd,J=8.0,1.5Hz,1H),6.92(d,J=1.5 Hz,1H),6.78(d,J=8.0 Hz,1H),3.88 (s,3H),3.87 (s,3H),2.14 (br,1H),1.62(s,6H)。
3i:黃色油狀液體;產(chǎn)率:60%;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ 7.44 (d,J=8.5 Hz,2H),7.28(d,J=8.5Hz,2H),1.62(s,6H)。
3j:黃色油狀液體;產(chǎn)率:76%;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 7.27~7.24 (m,1H),7.20~7.18(m,1H),7.12~7.10(m,1H),7.02~7.01(m,1H),2.15(s,1H),1.62(s,6H)。
3k:淡黃色油狀液體;產(chǎn)率:20%;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ 7.39~7.28(m,5 H),6.94(d,J=16.5 Hz,1H),6.18 (d,J=16.5 Hz,1H),2.02(br,1H),1.60(s,6H)。
1.2.2 研磨法制備炔醇
在研缽中依次加入1a(2.5 mmol)、叔丁醇鉀(2.5 mmol)、和 2f(2.5 mmol),室溫研磨反應(yīng)約 1 h,反應(yīng)過(guò)程中使用TLC監(jiān)測(cè)。停止反應(yīng),加入一定量的乙酸乙酯溶解,用飽和NH4Cl溶液洗,分液,水層用乙酸乙酯萃取三次,合并有機(jī)層,再用飽和食鹽水洗一次,所得有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥。過(guò)濾,減壓蒸餾,得到粗產(chǎn)物,用柱層析法分離(石油醚:乙酸乙酯=5:1)得到目標(biāo)產(chǎn)物3f。
首先,我們探討了無(wú)溶劑微波法的適用范圍。由表1中可見,不同類型的酮均能很好的適應(yīng)該反應(yīng),且收率較好;當(dāng)使用萘酮時(shí),收率有所降低,為44%;其次,我們探討了不同的炔烴對(duì)反應(yīng)影響,芳香族炔的苯環(huán)上不論帶有供電性基團(tuán),還是吸電子基團(tuán),反應(yīng)收率均較好;肉桂炔對(duì)反應(yīng)的適用性較差,收率只有20%,可能是烯炔的端位氫與芳香族炔烴的端位氫相比活性較低,在叔丁醇鉀堿性條件下較難形成碳負(fù)離子。
作者嘗試將微波法與研磨法進(jìn)行比較,探討了改研磨為微波法后,收率的變化情況見表2。由表2可見,嘗試的三組不同的底物,研磨法的收率較微波法都有較大幅度的降低。且微波的有以下優(yōu)勢(shì):(1)反應(yīng)較充分,減少了原料的浪費(fèi),更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保;(2)操作簡(jiǎn)便;(3)避免了因研磨時(shí)暴露在空氣中的叔丁醇鉀會(huì)吸收水分,使催化效果降低。
表2 微波法和研磨法的比較aTable2 Comparison of synthetic methods between microwave irradiation and pestle reaction for 3
綜上所述,對(duì)于耗時(shí)耗力的研磨法,微波法有明顯的優(yōu)勢(shì),在收率方面有較大的提高,減少了原料的浪費(fèi),操作更為簡(jiǎn)單,是合成炔醇的一種理想方法。
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