（有机化学专业论文）一种由脱质子、氧化、wittig反应所组成的新的串联反应.pdf

摘要 本论文主体部分共分为两章。综述部分，介绍了w i t t i g 反应 的几个重要部分：叶立德，碱和反应介质；w i t t i g 反应中稳定叶 立德、活泼叶立德及半稳定叶立德的立体化学；概述了近几年来， w i t t i g 反应及膦、胂叶立德试剂在有机合成中的应用。 在正文部分，利用脱质子一氧化一、矾t t i g 串联反应，我们探 讨了吸电子基取代的鳞盐、绅盐在有机合成中的应用。由此，克 服膦、胂叶立德稳定性较差这一困难。本课题组发现，在氢氧 化钠和二氧化锰存在下，鳞盐和钟盐都可以与伯醇发生由脱 质子、氧化、w i t t i g 三个反应所组成的串联反应，大大简化 了传统w i t t i g 反应的实验步骤，而且条件温和，产率较高，选择 性好，从而提供了一种立体选择合成e 一型一q ，1 3 一不饱和化合 物的高效方法。 浙江j ：学瑗1 学顺l 学位论文 a b s t r a c t t h i sd i s s e r t a t i o ni sc o m p o s e do ft w oc h a p t e r s i nt h ef i r s t c h a p t e r ，w ed e s c r i b e ds o m ei m p o r t a n tp a r t so fw i t t i gr e a c t i o n ： y l i d e ，a l k a l i a n dm e d i u m ；s t e r e o c h e m i s t r yo fs t a b i l i z e d y l i d e ， s e m i s t a b i l i z e dy l i d ea n dn o n - s t a b i l i z e dy l i d e b e s i d e s ，w es i m p l y o u t l i n e ds o m en e ww i t t i gr e a c t i o n si n d u c e db yp h o s p o n i u my l i d e s a n da r s o n i u my l i d e si nr e c e n ty e a r s i nt h es e c o n dc h a p t e r , w er e p o r t e dan e wt y p eo ft a n d e m r e a c t i o nc o m b i n e db yd e p r o t o n a t i o n o x i d a t i o n w i t t i gr e a c t i o n ：i ti s f o u n dt h a t ，i nt h ep r e s e n c eo fs o d i u mh y d r o x i d ea n dm a n g a n e s e d i o x i d e ，p h o s p h o n i u ma n da r s o n i u ms a l t s c a nu n d e r g ot h et a n d e m r e a c t i o no fd e p r o t o n a t i o n o x i d a t i o n - w i t t i gr e a c t i o nw i t hp r i m a r y a l c o h o l s t h ep r e s e n tt a n d e mr e a c t i o n sh a v et h ea d v a n t a g e so f c o n v e n i e n tm a n i p u l a t i o n ，m i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s ，g o o dy i e l d sa n d h i g hs t e r e o s e l e c t i v i t e s i tc a nb eu s e da sag e n e r a lm e t h o df o rt h e s t e r e o s e l e c t i v es y n t h e s i so f 口) 一a ，一u n s a t u r a t e dc o m p o u n d s 浙江大学理学碗 学位淹立 第一章综述 w i t t i g 反应在有机合成p 的应用 碳一碳键的形成一直以来就是有机合成的核心内容，而通过w i t t i g 反应，可以方便地形成碳一碳双键，因此，w i t t i g 反应技广泛地应用于 有机合成。可以毫不夸张的说，几乎所有重要的含双键的化台物都曾用 该反应合成过，如前列腺索、维生素、昆虫信息素及不饱和脂肪酸等。 r xrx 产。+ ( 鼢p - c ：y r 声= y + 3 p = 。( 1 ) 醛或酮膦叶立德 烯烃膦氧化物 s c h e m ei w i t t i g 反应是指膦叶立德与醛或酮生成烯和氧化膦的反应，通过此 剩t 方法，能制各出双键位置受控的烯烃【2 3 】( 方程1 ) ，其_ | lr ”为芳基、 烷基、环烷基、杂环基，但以r ”为苯基的研究最普遍：此外三个r 也 可以不相同：r ，r ，x ，y 可以是氢、烷基、烯基、炔基、芳基，以 及带有各剥r 宫能团的烃基和芳基。 o + s c h e m e2 w i t t i g 反应的特点是反应产物烯的双键位置就是羰基化合物中羰基 所在的部位，即使在能量不利的情况下也是如此，因而在生戒物坐无其 浙江大学理学形! 学位沦立 它位置异构体，产物纯净。例如环己酮与- e 甲基三苯磷烷反应只得到l f 甲基环己烷，而与格氏试剂反应，则生成两利一异构体【4 1 ( 方程2 ) 。 一、 w i t t i g 反应的几个重要组成部分 l 、叶立德( r 3 m = c r l r 2 ) 。 w i t t i g 反应中，叶立德的性质关系到整个反应的速度，产物的结构 以及立体化学性质，是该类反应最重要的组成部分。根据过去的研究对 象，一般按叶立德的性质分类。研究得最多钧是r = 苯基，r 1 = h ，r 2 为 多种不同的基团，即三苯基型叶立德p h 3 m = c h r 2 。若r 2 是酯基、羧基、 氰基等吸电子基，这类叶立德由于吸电子基的离域作用而稳定，因而称 之为稳定的叶立德，该叶立德由于太稳定而在有机合成中的应用受到一 定限制：若r 2 为烷基或环烷基等推电子基，则称为活泼的叶立德，它 们一般都不能被分离出来，在反应过程中，生成后立即用于下一步反应； 若r 2 为烯基，芳基，炔基，则称为半稳定叶立德( 或中度活泼叶立德) 。 2 、碱 用来制各叶立德的方法是通过季鳞盐与碱的作用。选择什么碱取决 于鳞盐n 一碳上氢的酸性，制备稳定的叶立德可用乙醇钠、碳酸钠或其 它无机碱的稀的水溶液。若要制得活泼的叶立德，则需用丁基铿、苯基 锂、氨基钠等强碱。 3 、反应介质 w i t t i g 反应的立体化学性质与反应体系中是否禽盐( 锉盐) 以及溶 剂的极性相关。有盐或无盐条件实际上是与用什么碱有联系。若反应需 在无盐条件下进行常用下列几种方法：一是在干燥的液氨中制各氨基 钠；与鳞盐生成叶立德后，用苯萃取出叶立德；或是在四氢呋喃中用氨 基钠作碱制得叶立德，然后滤出不溶解的无机盐，所得的滤液即是不含 任何盐的叶立德：还有一种简便的方法是用叔丁基醇钾或是六甲基二硅 氨基钠的四氢呋喃溶液，这利t 方法可省去过滤这一操作。若反应需在有 盐体系中进行，可用正丁基锂的乙醚或正己烷溶液。此外，还需注意溶 剂的极性以及是否是质子溶剂或非质子溶剂( 如d m f ，h m p a ，d m s o 等) 。 浙江大学理学碗 。学位论文 二、 w i t t i g 反应的立体化学 w i t t i g 反应之所以在有机合成中占有很重要的地位，除能准确地引 入双键外，立体化学性质是很重要的原日：愈来愈多的事实说明，不同 结构的叶立德在不同的反应条件下可以选择性地生成以某一种几何异 构体为主韵产物。由于多数天然产物的生理活性与其几何构型密切相 关，用合成的方法得到天然产物比其他方法更为优越，因而该反应在天 、 然产物合成中的重要作用就更加一目了然。 5 0 年代初w i t t i g 等人由于某些半稳定膦叶立德的w i t t i g 反应产生 顺、反式异构体备半的混合物【3 】而认为该反应缺乏立体选择性。后来一 系列的研究拨现某些叶立德在一定条件下有很好的选择性。例如 t r i p p e t t 从二溴化l ，4 一双( 三苯膦) 丁烷与两分子栊牛儿丙酮得到全 反式的角鲨烯5 1 ，b e r g e l s o n 和s h e m y a k i n 报道了顺式选择性的合成【6 】， s e h l o s s e r l 7 1 等做了很多立体化学方面的工作，揭示了在不同条件下的高 度立体选择性的w i t t i g 反应。 一 表1p h 3 p = c h r 与r 1 c h o 的反应产物中e 一式含量 浙江大学理学硕士学位论文 1 、稳定的叶立德在w i t t i g 反应中的立体化学 稳定的叶立德的w i t t i g 反应具有e 一选择性，即产物烯类反式异构 体占优势，见表1 。 2 、活泼的叶立德在w i t t i g 反应中的立体化学 活泼的叶立德的w i t t i g 反应具有z 一选择性，箕选择与溶剂的性质 以及锂盐等因素有关。在极性大的非质子溶剂中，不管有无锂盐，产物 中的顺势异构体占绝对优势。在非极性溶剂中，虽然仍是以z 一式为主， 但锂盐的存在使得e 一式的比例明显增大。 3 、半稳定的叶立德在w i t t i g 反应中的立体化学 半稳定的叶立德，若为三苯基型者，在一般情况下，立体选择性都 不好。 三、膦叶立德( r 3 p = c r l r 2 ) 一 在所有的n 、s 、p 、a s 、t e 等叶立德中，膦时立德是最稳定、最 易制备的，所以研究得也最多。四十多年来研究膦叶立德的意义不仅仅 是由于它具有特殊的化学反应因而能合成多种类型的化台物，而且膦叶 立德的生成条件与反应中的行为以及有关反应机理的论证，都具有其重 要的理论上的意义。1 9 5 3 年以前研究的对象仅限于三苯基型的 p h 3 p = c h r ：以后，各种类型的都陆续有报道。 i 、成环反应 a 三苯基膦乙烯酮1 已被视为有机合成_ j = | 很有川的万能试剂，该累 积二烯型叶立德已应用于天然产物的合成方面【8 。 + p h 3 * p c=c-o一 + 一+ l s c h e m e3 1，j 浙江大学理学坝1 学位屹立 b 近年米带有环丙拱的自然界和_ l 自然界产物的n 标分子的合成 倍受关注，带有刚性的环丙基的分子可与生物活性类物质结合而形成结 构受限的分子。a v e r y 等以稳定的膦叶立德作为关键母体9 1 ，与1 ，2 - 二氧芑反应，可得到非对应的宫能化的环丙烷2 【1 0 】。 琶 、 r 1 、r 2 为酯基或酮基 s c h e m e4 c 环丙酮由于三元环的张力而具有与众不同的反应性。虽然大量的 理论研究已使单键的特征和影响因素初露端倪，12 1 ，但e 1 前这一体系作 为三碳原子单元在反应原料中的实用性还相当有限” “】。这主要是由 于环丙酮在溶液中甚至低温时都是不稳定的，而且无法分离得到，所以 制备和处理此类紧张体系都是相当】虱难的。但顺式一2 ，3 一二三甲基甲 硅烷基环丙酮3 是个例外，它可以很容易地由三甲基甲硅烷基乙烯酮 和三甲基甲硅烷基重氮甲烷制得。它是一个可以由蒸馏而得且易于处理 的单体，而且可以在冰箱中存放相当长的一段时问”】。3 和1 3 一酮基膦 叶立德反应生成高产率的呋喃i ”】。 m e ，s o o +ph3p妙risime3k 2 当3 s i 弑v 入n r s c h e m e5 2 、o 官能化膦叶立德 o ，官能化叶立德经w i t t i g 反应后，能在形成碳一碳双键的同时，在 。位引入各利- 官能团。 厶爹： 严 套 浙江大学理学坝l 。学位沦史 a 在一a j l 今的有机合成l i i ，有机硒化台物扮演了个重要角色。在各 剥t 各样的有机硒化物中，烯基硒是一个非常重要的基团。如化合物n 一 硒苯基丙烯酸酯4 可在d i e l s a l d e r 反应中作为亲二烯体 ”】。 0 1 t o ) ：p ( 。) c h ：c 0 2 e t 等篙羔坚- ：p ( o ) c h ( s e p h ) c o ：e t 1 2 塑堂 2 ) r c h o 4 s c h e m e6 b 丙二烯在有机合成中作为一个结构单元己被广泛应用。在制各此 类化合物的合成法中，由于w i t t i g 和h o m e r 反应能控制烯烃的区域和 立体化学而变得十分有意思。s i l v e i r a 等通过w i t t i g 一型的反应得到了4 一 硫苯基丙二烯酯5 i 1 引。 r o p h y y = s ，s e 鼬3 p = c 0 e t rr l c t 卫髓气麓 l + = = = = s c h e l l a e7 cb u r l e y 等利用分子内w i t t i g 反应，生成了环丁烯6 【”】。 c h 3 h o1 1n 疆 。1 面。c h 3 n h x2 1 一c h 。 k 2 c 0 3 o n c c 七未：拇。 c u o 盯啦咖：瑟箩c n 由蛐r c h = c h 乏二c h = c h 9 士 漆 c 七 零 h 新江丈学理学睇! l + 掌位论立 由含氰拱的p p v s 制备的聚发光二极管( p l e d s ) 增强了聚合物的 电子亲和力【2 “。c h e n 等利j 利w i t t i g 反应，合成了一种新型的共聚物一 一带有共轭和非共轭基团的聚 1 ，6 二氧己烷1 ，4 ，亚苯基一1 , 2 亚乙烯基 ( 2 ，5 二氰基一1 ，4 - 监苯基) 1 ，2 亚乙烯基一1 ，4 - 亚苯基】( h c n p p v ) 9 t 2 “。 4 、a z a w i t t i g 反应 a z a w i t t i g 反应是氮参与的w i t t i g 反应，它以亚胺膦代替了膦叶立德。 此种反应已成为一种合成含氮的杂环化合物的有效方法。d i n g 等人从易 得的亚胺膦出发，与芳基异氰酸酯进行a z a w i t t i g 反应，一步串联生成 具有良好杀菌和消炎活性的杂环化合物1 0 2 ”。 c 0 2 e t a 、n ：p p h ； ：-hy-1b-c=nar文n c 时 n = 、2 、， s c h e n l e1 2 5 、般的w i t t i g 反应 a 羧酸衍牛物如酯、硫醮、内酯、酐和酰弧胺由于羰基的活性降低， 所以它们的w i t t i g 反应远远没有醛、酮应用得广。t s u n o d a 等发现，氨 基趾甲基三甲拱膦( c m m p ) 1 1 在和这些官能团进行“非经典”的w i t t i g 反应时产率较高 2 ”。 o m 。3 p = ： ，c n r 儿x j 竺l r 儿x 浙江丈学理学面；i 卜学位论立 b 、旷甲基环内烷和它的衍生物，由于其具有很大张力的结构导致了 半缩醛和w i t t i g 试剂的成烯作用，很容易地合成了稠环l e 烷基环丙单一 的活性，所以被广泛应用在许多有机反应中，如环加成反应，光化学反 应，过渡金属催化反应等。c h o w d h u r y 通过双环 n 1 o 】烷基酮，o - 半缩 醛和w i t t i g 试剂的成烯作用，很容易地合成了稠环亚烷基环丙烷一双环 n 1 0 亚烷基衍生物1 2 2 ”。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - a h 0 3 。9 s 1 0 2 x h ：o 1 2 1 3 = 1 - 3 s c h e m e1 4 c h o n 等由末端烯烃生成的单取代的臭氧化物1 3 和1 3 当量的稳定 的膦叶立德反应，得到( e ) 一a ，b 一不饱和羰基化合物。反应中无 需还原剂。研究发现如果取代基不含杂原子则产物均为e 一型结构。然 而，若臭氧化合物为烷氧基烷基取代的则得到( z ) 一型和( e ) 一型不 饱和羰基化合物的混合物d 0 l 。 r 念土l 即 一r y s c h e m e1 5 6 、环状鳞盐 a 环状鳞盐对于合成不对称的非共轭双烯是非常有用的试剂“】。 这是因为它们的w i t t i g 反应中生成的膦的烯基氧化物能通过 h o r n e t w i t t i g 反应进步烯化。f u j i m o t o 课题组对环状鳞盐进行了定 鼯 ，y 蹴 的研究，他们以】，1 二苯基鳞的高氯酸盐为底物，在t b u o k 存在下， 经分子内m i c h a e l w i t t i g 反应制备了氢化甘菊环的衍生物3 ”，七元环烯 醇醚的衍生物34 1 ，七元环硫4 l 物t 35 1 等多种化台物。近来，他们又利用 串联反应不用分离出中问产物，并能使形成的多重碳一碳或碳一杂原子键 带有有一定的立体选择性，合成了反式的烯醇醚1 4 3 6 1 。 ，一( 、 n 冒 u，一p p h 2 1 4 r s c h e m e1 6 bw a n g 等报道了由盐1 5 制备的新型的半稳定的多环叶立德1 6 ，1 6 可以继续与醛或酮反应，生成高产率的e 一型烯烃【”1 。 车p hm e m e 、， = = 寸斗e n & n a h m d s 岳h p hm e m e 、。 r i c o r 2 p h c h = c r i c r 2 1 51 6 s c h e m e1 7 7 、全氟代膦叶立德 h o r v a t h 等在1 9 9 4 年和1 9 9 8 年提出了“催化中引进氟双向体系” 和理想净化” 3 9 1 的概念，在这些概念中，反应最后的产物是从混合物 的一个相分离到另一个相。由于近几年，氟双向催化发展得越来越快， 而且有机氟试剂使生成的氟化物经过简单的液液萃取技术就可以快速 分离纯化，所以近来大量的氟试剂已被应用到有机合成中了4 0 4 ”。 g a l a n t e 等报道了用全氟叶立德1 7 进行偶联反应，使最后生成的烯烃的 分离变得简单易行4 “。 浙江大学删学妤! i 学位硷文 ( p c 7 f 1 5 c h 2 0 c 6 h 4 ) 3 p + b r c h 2 - z o ( p 。c 7 f 1 5 c h 2 0 c 6 h 4 ) 3 p 2 c h - z n e t ， 1 7 + r c h = c h - z+( p c 7 f 1 5 c h 2 0 c 6 h 4 ) 3 p o z = c 0 2 e t ，c n 、 s c h e m e1 8 8 、一锅法w i t t i g 反应 ad u n l a p 等的研究表明，在稳定叶立德存在下，由于n a l 0 4 的氧化 性，可以使一系列的i ，2 - 乙二醇发生氧化裂解反应，最后生成各种类 型的烯烃1 8 - 2 1 4 5 1 。 c ro h ；。 b 删广厂洲 x o ho h o h o h p p h pc 0 2 r n a l 0 4 s i 0 4 r 冷 r s c h e m e1 9 bs h u t o 等研究了在稳定的膦叶立德一b a m n o 。体系中，用一锅法把 a ，b 一不饱和醇氧化成醛后，不用分离提纯，直接发生w i t t i g 反应， p f ；寸r x。 浙江大学删学坝j 学位| 仑立 生成扩链后的二烯产物2 2 t 46 1 。 p h o hhph3p=chr-bamn04p h 心a r 2 2 r = c 0 2 e t ，c o c h 3 ，c n 、 s c h e m e2 0 9 、非离子碱 多年来，胍碱作为一种无荷碱已广为人知【4 7 48 1 。据s i m o n i 等的报 道，虽然无荷氮碱在有机合成中的应用远远不及离予碱之广，但由于它 实验操作简单，反应条件温和，所以已成为制各碳负离子的极好的试剂 【4 9 1 。进一步研究表明，1 ，5 ，7 - 三氮二环 4 4 o - t 一一5 烯( t b d ) 2 3 和它 的甲基取代物m t b d2 4 可以克服一般w i t t i g 无水无氧的条件，代替有 机锉或其它离子碱进行w i t t i g 反应5 ”。 r - c h 2 0p ( p h ) 3 b r 一 哟c 三h f 毖。r m 删。 s c h e m e2 1 ( t b d ) r c h = c h r ( m t b d ) r - c h 2 c h - c o r ” 四、胂叶立德( r 3 a s = c r l r 2 ) 与膦叶立德相比，胂叶立德的研究起步较晚。黄耀曾等5 13 研究了胂 叶立德并发表了大量报道，引起人们对胂叶立德的兴趣1 5 2 。从此，有 关胂叶立德的研究成果报道频频出现。 由于胂叶立德分子结构中，砷的4 d 空轨道与a 一碳负电荷的2 p 轨 道相互重叠，而膦叶立德是膦的3 d 空轨道与n 一碳负电荷的2 p 轨道相 互重叠。显然胂叶立德的轨道重叠比膦叶立德差，从而导致胂叶立德的 活性比相应的膦叶立德高。 秽蠢屹 浙江太学理学砸，l ，学位i ：仑立 j 膦叶立德类似，肿叶立德依其在o 碳上所连的基团可分为稳定 的、不稳定的和半稳定的三类。通常，活泼的胂叶立德的w i t t i g 反应产 生环氧乙烷衍生物【5 ”，稳定的胂叶立德提供烯烃衍生物5 ”，半稳定胂 叶立德可能产牛环氧乙烷衍牛物或烯烃衍生物【5 ”。 1 、与羰基化合物的反应 ( 1 ) 、稳定的肿叶立德的反应 胂叶立德比膦叶立德活泼，许多稳定的膦叶立德不与羰基化合物反 应，但相应的肿叶立德不仅能与醛反应还可以与酮反应，表2 列出了甲 表2羰基化合物与p h 3 a s = c h c o o c h 3 反应的产率 ( p ) 氧羰基l e 甲基三苯胂与相应的三苯膦和羰基化台物反应的情况【56 1 。甲氧 羰基n k 甲基三苯胂与+ 系列脂肪酮在温和的条件下也能发生反应。例 如，与丙酮在室温即可反应，与较高级的脂肪酮的反应在该酮的沸点温 度回流即可发生5 ”。得到产率运r j ，的n ，b 一不饱和酯( 方程3 ) 。与 浙汀大学心- 坝l 学位沦史 p h 3 a s = c h c o o c h 3 + r r l c = o - + r r l c = c h c o o c h 34 - p h 3 a s o ( 3 ) r = c h 3 ； r 1 = c h 3 ，c 2 h s ，n c 3 h 7 ，i - c 4 h 9 ，n c 6 h 13 s c h e m e2 2 脂肪酮反应得到顺、反异构体的混合物。溶剂、反应物的摩尔比、反应 温度、时问或溴化钠的存在等因素对e z 值的影响很小。但是，底物的 结构却有很大的影响，尤其是当羰基直接与叔丁基相连时，几乎是立体 专一性地生成反式烯( 方程4 ，表3 ) 1 5 8 1 。 以，贾i p h 3 a s = c h c o o c h 3 + r c = o _ +r j c = c h c o o c h 3 + p h 3 a s o ( 4 ) rr r 1 = n c 6 h 13 ，i - c 4 h 9 ，i - c 3 h 7 ，c 6 h 5 ，c 4 h 9 表3方程( 4 ) l he 一体的比例 产物中e 一体的结构e 一体的百分比( ) 岿 7 c o ，c h l c 6 h 5 、 汽 一 7 c 0 2 c h 3 太 岛 阶， 7 c 0 2 c h 3c 0 2 c h 3 c 0 2 c h 3c 0 2 c h 3 6 0 7 0 ” 鲫 昭 浙江大拳删学鼢l 。学位沧立 稳定肿叶立德驳膦叶立德活泼的反应还有： 苯甲酰n e 甲基三苯膦 孑环己酮无反应发生，与苯甲醛反应l 稠难l 5 9 但相应的胂叶立德与芳醛以及环己酮在很温和的条件下生成产率很好 的烯酮( 表4 ) 【6 叭。 表4苯甲酰皿甲基三苯胂与芳香醛、环己酮的反应 再如氰l e 甲基三苯磷不与酮反应1 6j 】，而丰目应的胂叶立德 ( p h 3 a s = c h c n ) ，与很多酮反应生成a ，b 一不饱和腈( 表5 ) 1 6 2 1 。 裘5 氰业甲基三苯胂与各剥r 酮的反应 酮 产物收率( ) c h 3 c ：0 。一c ，h 厂 c h 3 c = c h c n n c 3 h 7 4 2 o o = c h c n s 。 c h 3 、c h 3 、 ，c = o，c - - - - c h c n 3 0 c 6 h 5 c 6 h 5 ，c = o，c = c h c n 4 0 浙江，i 学耻学坝l 学位论立 续表5 乙酰业甲基三苯脾与醛、酮反应生成收率满意的烯酮( 方程5 ) 【6 3 1 。 p h 3 a s - - - - c h c o c h 3 + r r l c = o 一+ r r l c = c h c o c h 3 + p h 3 a s o ( 5 ) r ：h ：r ，：p n 。：c 。h 。，p 一( c h ，) ：n c 。h 。，一一h o c 6 h 4 = 弘 h h 0 一 浙江大学理学硕士学位论文 示：第一步是鳞盐脱酸生成麟时立德和伯醇氧化成醛；第二步是膦叶立 德对烷氧羰基化合物进攻生成内鳞盐；第三步是内鳞盐的不可逆的分解 生成烯和三苯氧膦( s c h e m e8 ) 。由于中间产物烷氧羰基磷叶立德属于 稳定的叶立德，所以反应具有e 一型选择性，即产物烯类反式异构体占 优势。 ： 小结：在氢氧化钠和二氧化锰存在下，鳞盐可以与伯醇发生由脱质 子一氧化一w i t t i g 三个反应所组成的串联反应。该反应具有操作简单、 条件温和、产率较高和选择性好的特点，从而提供了一种立体选择合成 e 一型一q ，b 一不饱和烯酯或烯酮的高效的方法。 第二节吸电子基取代的钟盐在w i t t i g 反应中的应用 与膦叶立德相比，胂叶立德的极性要大些，其性质也较为活泼，这 是由于胂叶立德， ta 一碳原子的p 一轨道1 _ 孑砷原子的d 一轨道的重叠程 度比前者的a 一碳的p 一轨道与磷原子的d 一轨道的重叠程度小。胂叶 立德的结构式除川a 、b 式表示外，对于在a 一碳上带有吸电子基团者， 还可以i jc 、d 表示： o o oe r 3 a s = c h 2i r 3 a s - - c h 2 a o p h 3 a s c h = c c h 3 c 6 置s 虱 d s c h e m e9 由于胂叶立德的活泼性，相对膦叶立德而言较不稳定，冈此也较难 制各些。然而，胂叶立德的这种不稳定性也正是它的优势所在。许多稳 定的膦叶立德不弓羰耩化台物反应，但相应的胂叶立德不仅能与醛还可 以与酮反应，如苯甲酰、l f 甲基三苯膦与环己酮无反戍发牛，与苯甲醛反 浙江了：学耻学础l 学位论史 3 2 应l 剥难1 5 9 ，但相应的肿叶立德i - 芳醛以及环己酮在很温和的条件下牛戚 产率很好的烯酮6 0 】，再如氰皿甲基三苯基膦不与酮反应】，而柏应的 胂叶立德，与很多酮反应生成o 、8 一不饱和腈【6 “。 考虑到胂叶立德也有很好的应用前景，我们尝试用钟盐代替鳞盐， 与各种伯醇反应。以无水二氯甲烷作溶剂，将烷氧羰基钟盐与伯醇以 1 2 ：1 混合，搅拌( s c h e m e1 0 ) 。反应用硅胶薄板检测至反应终点，得 到o ，b 一不饱反应结果如表6 所示。 e p h + - s c h ：小一+ r c h 2 0 h 等三爿兰 5 ( a - k ) s c h e m e1 0 表6钟盐和伯醇的反应结果 r e a e t i o n1 s o l a t e d e i l t r y rr t e m p ( ) e ，z t i m e ( h )y i e l d s ( ) 1 5 a ，c 6 h 5 c o ，e lr e f l l i x28 59 9 】 5 b ， 2c o ，e tr e f l u x46 89 8 ，1 4 一c h 3 0 c 6 h 4 ) c 3 c 0 2 e t r e f l i x37 31 0 0 0 c 6 h5 c h = c h 4 5 d ，c 6 h 5 c o p hr t 49 l9 9 1 ) e 5c o p hr t 48 99 8 2 c 6 h 5 c h = c h 5 f 6c o p hft 67 69 8 2 4 一0 2 n c 6 h d 3 9 ， 7c o p hr t 48 99 9 l 4 一c h 3 0 c 6 h 4 8 5 h ，c 6 h 5 c o m er t 69 21 0 0 0 浙江大学耻学伽川学位i 仑立 续表6 r e 8 c t i o n i s o l a t e d e n t r y rr t e m p ( ) e ，z t i m e ( h )y i e ! d s ( ) ) 1 9 c o m er t 68 51 0 0 0 c 6 h 5 c h = c h ，j ， 1 0c o m er t 68 l9 8 2 4 - 0 2 n c 6 h 4 5 k 1 1c o m er t 59 09 9 1 4 一c h 3 0 c 6 h 4 小结：在氢氧化钠和二氧化锰存在下，用钟盐代替鳞盐与伯醇发生 由脱质子一氧化一w i t t i g 三个反应所组成的串联反应。该反应的活性和 选择性均较好，特别是对较难制备的胂叶立德如乙酰北甲基三苯基胂 ( p h 3 a s = c h c o c h 3 ) i ”1 来说，尤为方便。从而提供了一利t 从钟盐出发， 立体选择合成e 一型一。，b 一不饱和烯酯或烯酮的高效的方法。 浙江j ：学耻学葡；! 卜学位沦史 第三章实验部分 第一节实验步骤 3 4 本论文所描述的实验均在常规装置中进行。反应溶剂为市售分析纯 试剂，用前不处理或经常规处理( 见具体实验步骤) 。 有机反应用薄层硅胶板( t l c ) 跟踪，紫外灯检测。产物用t l c 硅 胶板分离，展开剂为环已烷或石油醚与乙酸乙酯按不同比例配制的混合 溶栽。t l c 板为硅胶g f 2 5 4 ( 青岛海洋化工厂) 自制，使用前经活化。 化合物的熔点用x 4 型数字显微熔点仪测定，温度计未经校正。红 外光谱在p e r k i n e l m e r6 8 3 或v e c t o r 2 2 ( b r u k e r ) 型红外分光光度计 上测定，吲体样品采j | j 溴化钾压片，液体样品用液膜法。核磁共振谱在 j e o rp m x6 0 s i ( 6 0 m h ) 。a c 一8 0 ( b r u k e r ) ，a v a n c ed m x4 0 0 或 a v a n c ed m x5 0 0 ( b r u k e r ) 核磁共振仪上测定。四氯化碳、氘代氯仿 作溶剂，四甲基硅烷为内标。质谱用e i 源( 7 0 e v ) 在h p 5 9 8 9 b 质谱仪 l 二测定。 1 溴乙酸甲酯的制备【9 2 】 a 溴乙酸的制备b r c h 2 c o o h 在装有滴液漏斗和用干燥管保护的回流冷凝器的5 0 0 m l 三颈瓶内， 放入i6 7 m l ( 过量) 的冰醋酸，3 3 3 m l 乙酐与o 3 3 m l 吡啶的混和物， 滴液漏斗的下端应伸至液面下。加入几粒玻璃珠，将混合物加热至沸腾。 移去油浴，加入约l m l 溴，让反应进行到液体退色。然后将18 7 9 ( 6 0 m l ， l ，l7 m 0 1 ) 溴剩下的部分加入，调节加入速度，使它和溴起反应的速度 一样快，在这期问，使酸保持缓慢的沸腾。约加入一半溴后，液体呈鲜 红色，这种颜色一直保持到溴化完毕，澳加完后，加热到混合物变成无 渐江大学理学劬i 学位论文 巴。 混合物冷却后，慢慢加入】2 ，5 m l 水以分解乙酐。减压蒸除过量的 乙酸和水，当蒸发完全时，残余物冷却时会结晶出来，这是近于纯粹的 澳乙酸，重1 4 0 8 - 1 4 9 2 9 。 b 溴乙酸甲酯的制备 b r c h 2 c 0 2 c h 3 在5 0 0 m l 三颈瓶中加入粗制溴乙酸，1 0 1 7 m l 甲醇( 过量) 和 1 5 8 3 m l 苯，滴八o 2 5 m l 浓硫酸以加速反应，油浴加热回流，用分水 器分出反应中生成的水。当苯中不再有水分出时，将1 2 5 m l 甲醇加入 反应混合物中，并继续加热3 0 分钊t 。如反应己完成，在流出物中应当 没有第二相生成。从侧管流回的苯变清和回流速度大大减慢也表示反应 完成。 将混合物转移至分液漏斗l l ，川2 5 0 m l 水和2 5 0 m l l 碳酸氢钠溶 液并洗涤次，再用2 5 0 m l 水洗涤 次，无水硫酸钠干燥。用1 英尺 长的v i g r e u x 分馏柱进行常压蒸馏，收集沸点为1 4 6 1 4 8 ( 7 5 9 毫米汞 柱) 的馏分。产量约l3 6 3 9 ，产率6 5 - 7 0 。 2 溴丙酮的制备t 9 ” c h 3 c o c h 2 b r 在5 0 0 m l 三颈瓶上安装机械搅拌器、回流冷凝管、温度计及5 0 m l 滴液漏斗，其下口伸至烧瓶底部。向烧瓶中加入1 6 0 m l 水、5 0 m l 丙酮 及3 7 2 m l 冰醋酸。开动搅拌，将水浴温度升至7 0 - 8 0 ，使烧瓶f 】混 合物温度为6 5 左右。然后从滴液漏斗中滴加3 5 4 m l 澳。注意不使未 反应的溴累积。加溴毕，反应2 0 分钊- ，溶液颜色退去。用8 0 m l 冰水 稀释反应液并冷至1 0 c 。然后加1 0 0 9 无水碳酸钠至刚果红中性。分出 油层，用8 9 无水氯化钙干燥，分馏，收集4 0 一一4 2 17 3 3 p a ( 1 3 m m h g ) 馏分，得澳丙酮4 7 4 8 9 。 3 溴化乙氧羰基距甲基三苯基鳞的制各【9 4 匪c 6 h 5 ) 3 ；c h 2 c 0 2 c 2 h 习b r 浙江大学理学硕上学位沧立 将157 9 ( 6 0 m m o i ) 的三苯基膦和1o g ( 6 0 m m 0 1 ) 的溴乙酸乙酯分 别溶于3 0 r a l 苯- l l 室温下搅拌。几