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原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论 文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:日期: 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意 学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允 许论文被查阅和借阅:本人授权山东大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他 复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定1 论文作者签名:导师签名:日期: 摘要 随着现代有机合成化学的发展,杂环化合物在有机合成中的作用越来越 重要,尤其是环氧烷化合物。被公认为是有机合成中最重要、应用最广泛的 合成中间体之一。利用环氧烷与各种亲核试剂的位置、立体选择性开环反 应,可以合成多种带有新官能团的系列化合物,例如:环氧烷可以与醇、硫 醇、胺、羰基口碳发生开环反应形成c - 0 、c - s 、c - n 、c - c 口键。鉴于环氧 烷化合物在有机合成中的重要性,有机合成化学家们对环氧烷在一些领域的 应用进行了大量的研究。 本文研究的主要目的是以环氧烷为原料,利用其与各种亲核试剂的亲核 开环反应,探讨新的反应条件,合成新的具有潜在生物活性的化合物,并进 而研究这些化合物的生物活性。本论文的研究工作大体分成了四个部分: 1 以3 芳氧基1 ,2 - 环氧丙烷与伯醇、仲醇及酚为原料,通过碱催化 开环反应,区域选择性地合成1 烷氧基- 3 芳氧基2 丙醇以及1 ,3 二芳氧 基2 丙醇化合物,收率为7 9 9 8 。产物结构经过i r 和1 hn m r 验证。 2 在氧化铝催化下,以3 芳氧基1 ,2 环氧丙烷和芳胺为原料,区域 选择性地合成了一系列l - 芳氧基3 芳氨基异丙醇衍生物。收率为5 0 8 0 。 产物结构均由i r 、m s 和1 hn m r 进行表征。 3 以3 - 芳氧基1 ,2 - 环氧丙烷和芳胺为原料,在无溶剂微波照射的条 件下进行位置选择性反应,得到了1 5 个卜芳氧基一3 一芳氨基异丙醇化合 物。收率5 0 8 0 。产物结构由i r 、m s 和1 h n m r 进行表征。 4 以合成的1 芳氧基- 3 - 芳氨基异丙醇衍生物为原料,首先与氯乙酰氯 在碳酸钾存在下进行酰化反应,制备2 一氯( 2 - 羟基3 苯氧基丙基) n - 苯 基乙酰胺,收率6 9 8 2 。然后得到的2 一氯- ( 2 一羟基3 苯氧基丙基) - i v - 苯基乙酰胺在氢化钠存在下通过自身关环反应得到肛芳基一6 一芳氧甲基一3 一 山东大学硕士学位论文 吗啉酮衍生物,收率7 6 9 2 。 5 在合成肛芳基一6 一芳氧甲基一3 一吗啉酮衍生物的基础上,我们对其生 物活性进行了研究。我们通过生物活性检测了9 种合成的3 一吗啉酮衍生物 对a 5 4 9 细胞生长增殖的影响。实验结果表明,肛芳基一6 一芳氧甲基一3 一吗啉 酮衍生物对a 5 4 9 细胞的增殖有不同程度的抑制作用。 产物经过生物活性试验证明对a 5 4 9 细胞的增殖有一定程度的抑制作 用。所有产物结构均由i r 、m s 和h n m r 进行表征。 总之,本论文通过对环氧烷与一系列亲核试剂的亲核开环反应的研究, 合成了1 烷氧基3 芳氧基2 丙醇、1 ,3 - 二芳氧基一2 丙醇化合物以及1 芳 氧基3 芳氨基异丙醇三个系列的衍生物,并将一种新颖、高效、绿色的微 波辐射的反应方法应用到1 芳氧基3 芳氨基异丙醇衍生物的合成当中,大 大缩短了反应时间,提高了反应效率,并简化了反应操作。同时还合成了具 有细胞凋亡诱导作用的新型 l 芳基一6 一芳氧甲基一3 一吗啉酮衍生物,为研究 药物诱导癌细胞凋亡的作用机制,探讨结构与药效的关系,并进一步设计合 成更多结构新颖药效显著的抗癌药物奠定了基础。 关键词:环氧烷,开环反应,b 一氨基醇,3 一吗啉粥,微波反应。 a b s t r a c t w i t ht h e d e v e l o p m e n to fo r g a n i cc h e m i s t r y , h e t e r o c y c l ec o m p o u n d s , e s p e c i a l l yt h ee p o x i d e s ,h a v eb e e no n eo ft h em o s ti m p o r t a n ta n du s e f u l i n t e r m e d i a t e s t h e n u c l e o o p h i l i co p e n i n g o f e p o x i d e s h a sb e e ns t u d i e d e x t e n s i v e l ys i n c ei tp r o v i d e sas u i t a b l er o u t et ot h ef o r m a t i o no fc - c ,c - s ,c n , c - cob o n d s d u et ot h ei m p o r t a n c eo fe p o x i d e si no r g a n i cs y n t h e s i s ,m u c h a t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h ea p p l i c a t i o ni nm a n yf i e l d s u s i n gt h en u e l e o p h i l i co p e n i n gr e a c t i o no fe p o x i d e sb ym a n yn u c l e o p h i l e s w ei n t e n dt oe x p l o r en e wc o n d r i o n sf o rt h er i n go p e n i n gr e a c t i o n ,s y n t h e s i z e n o v e lc o m p o u n d sw i t h p o t e n tb i o a e t i v i t ya n ds t u d yt h eb i o a c t i v i t yo ft h e o b t a i n e dp r o d u c t s f i v ea s p e c t sw e r ei n c l u d e di nt h i sp a p e r : 1 u s i n g2 - ( p h e n o x y m e t h y l ) o x i r a n ea ss t a r t i n gm a t e r i a l ,1 - a l k o x y - 3 - a r o x y 2 - p r o p a n o la n d1 , 3 - d i a r o x y - 2 - p r o p a n o ld e r i v a t i v e sw e r e s y n t h e s i z e dr e g i o n s e l e c t i v e l yb yt h eb a s ec a t a l y z e dr i n go p e n i n gr e a c t i o ni n7 9 9 8 y i e l d s t h e s t r u c t u r e so f t h ep r o d u c t sw e r ec o n f i r m e db yi ra n dl hn m r 2 as e r i e so f1 - a r o x y 一3 一a r y l a m i n o 一2 p r o p a n o ld e r i v a t i v e sw e r es y n t h e s i z e d b yt h er e a c t i o no f2 - ( a r o x y m e t h y l ) o x i r a n e sw i t ha r o m a t i ca m i n e si nt h ep r e s e n c e o fa l u m i n ai n5 0 8 0 y i e l d s t h es t r u c t u r e so ft h ep r o d u c t sw e r ec o n f i r m e d b y i r ,m sa n di h n m r 3 t h er e a c t i o no fa r y l o x y m e t h y lo x i r a n ew i t ha n i l i n e su n d e rs o l v e n tf r e e c o n d i t i o n sa n dm i c r o w a v ei r r a d i a t i o na f f o r d s15 1 - a r y l o x y 3 a r y l a m i n o 2 p r o p a n o ld e r i v a t i v e s t h er e a c t i o nw a sc a r r i e dr a p i d l ya n dr e g i o s e l e c t i v e l yi n 5 0 8 0 y i e l d s t h es t r u c t u r e so ft h ep r o d u c t sw e r ec o n f i r m e db yi r m sa n d1 h n m r 山东大学硕士学位论文 4 b a s e do nt h eo b t a i n e d 1 - a r o x y - 3 a r y l a m i n o - 2 - p r o p a n o ld e r i v a t i v e s ,n - a r y l 一6 - a r y l o x y m e t h y l m o r p h o l i n - 3 o n ed e r i v a t i v e sw e r es y n t h e s i z e dm o r e e f f i c i e n t l y i nt w o s t e p s t h e o b t a i n e d 1 - a r y l o x y - 3 - a r y l a m i n o 一2 - p r o p a n o l d e r i v a t i v e sf i r s t l yr e a c t e dw i t h2 - c h l o r o a c e t y lc h l o r i d et og i v ea m i d ec o m p o u n d s i n6 9 8 2 y i e l d s t h e nt h er i n g - c l o s u r er e a c t i o no ft h ei s o l a t e da m i d ei nt h e p r e s e n c eo fn a i ly i e l d e dt h ed e s i r e dn - a r y l 一6 一a r y l o x y m e t h y l - m o r p h o l i n 3 o n e d e r i v a t i v e si n 7 6 9 2 y i e l d s t h es t r u c t u r e s o f n - a r y l - 6 a r y l o x y m e t h y l m o r p h o l i n - 3 o n e sw e r ec o n f i r m e db yi r ,m sa n d hn m r 5 w es t u d i e dt h eb i o a c t i v i t yo fn - a r y l 一6 - a r y l o x y m e t h y l m o r p h o l i n 3 o n e s d u r i n gt h eb i o a c t i v i t ye x p e r i m e n t s ,w ec h e c k e dt h ee f f e c t so f3 - m o r p h o l i n o n e s t ot h ea 5 4 9l u n gc a n c e rc e l la n df o u n dt h o s e c o m p o u n d sh a v ei n h i b i t o r y a c t i v i t ya g a i n s tc a n c e rc e l lg r o w t h i nc o n c l u s i o n ,b yo u rs t u d yo nt h en u c l e o p h i l i cr i n g - o p e n i n gr e a c t i o no f e p o x i d e s ,w es y n t h e s i z e das e r i e so fu s e f u li n t e r m e d i a t e sa n dn l a n v i m p o r t a n tp r o d u c t sw i t hb i o a c t i v i t y f u r t h e r m o r e ,w ep r o p o s e dan o v e la n d e f f i c i e n tm e t h o dt h a ti s f r i e n d l yt oe n v i r o n m e n tf o rt h es y n t h e s i so f1 a r y l o x y 3 。a r y l a m i n o 一2 - p r o p a n o ld e r i v a t i v e s m o r e o v e r ,w es y n t h e s i z e das e r i e s o fn o v e ln a r y l - 6 - a r y l o x y m e t h y l m o r p h o l i n 3 o n e d e r i v a t i v e st h a tp a v e st h e w a yf o rs t u d y i n gt h es t r u c t u r e a c t i v i t yr e l a t i o n s h i po ft h i sc l a s so f d r u g sa n d b u i l d su pb a s i sf o rr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fn o v e la g e n t sw i t hi n h i b i t o r y a c t i v i t ya g a i n s tc a n c e rc e l lg r o w t h k e y w o r d s : e p o x i d e , r i n g o p e n i n gr e a c t i o n , 3 - m o r p h o l i n o n e ,m i c r o w a v e r e a c t i o n 6 当奎查耋堡圭兰竺墼兰 a r c p - m s i r 1 h n m r t m s 6 m o l m l g o c h m l n p h r t m p 符号说明 a n a l y t i c a lr e a g e n t c h e m i e a lp u r e m a s ss p e c t r u m 分析纯 化学纯 质谱 i n f r a - r e ds p e c t r o s c o p e 红外光谱 p r o t o nm a g n e t i cr e s o n a n c e 质子核磁共振波谱 t e t r a m e t h y l s i l a n e 化学位移单位( p p m ) 摩尔 毫升 克 摄氏度 小时 分钟 p o w e ro fh y d r o g e n r o o mt e m p e r a t u r e m e l t i n gp o i n t 四甲基硅烷 酸碱值 室温 熔点 7 山东大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题背景 随着现代有机合成化学的发展,杂环化合物在有机合成中的作用越来越 重要,尤其是环氧烷化合物,被公认为是有机合成中最重要、应用最广泛的 合成中间体之一。环氧烷化合物易于制各,尤其是光学活性环氧烷化合物, 可以通过s h a r p l e s s 反应或者生物催化【2 l 等方法合成。另外环氧烷化合物还 具有容易开环、反应活性高等特点。该类化合物在有机合成中被广泛用于: ( 1 ) 利用开环反应将其直接转化为带有新官能团的链状化合物;( 2 ) 利用 其易于制备和开环的特点,用作保护基;( 3 ) 利用开环反应的立体、区域选 择性高的特点,立体、区域选择性地合成有机化合物;( 4 ) 以小分子开环反 应为基础,合成具有生物活性的天然物质。 鉴于环氧化台物在有机合成的重要性,有机合成化学家们一直对环氧烷 的有关反应进行着不懈的探索和研究。近年来,这方面的研究取得了很大进 展,许多环氧烷的新反应、新方法被陆续提出。对环氧烷反应的探索和研究 主要集中在以下方面: 1 1 1 b 一取代物的合成 1 1 1 1b 一卤代醇的合成 b 一卤代醇是有机合成中的一种重要中间体,被广泛应用烈许多重要的 合成反应中,如卤代的海生自然物质的合成中b 一卤代醇就是一种必不可少 的原料。1 3 一卤代醇的合成历来都受到广泛的关注,但传统合成方法大都存 在着发生副反应、区域选择性差或者反应条件苛刻,产率不高等缺陷。因此 就需要开发一种条件温和、简单高效的新方法来合成p 一卤代醇。s a b i t h a 【4 】 当耋查兰罂圭兰竺兰兰 等人提出了在乙氰中用c e c | 3 和c e c l 3 n a l 使环氧烷开环的方法( s c h e m e 1 ) ,为0 一卤代醇的合成提供了一条理想的合成路线。 p 。q 厶二c 删e c ,i l m 7 ,h 棚2 0 峨赢p n o 人c ip “q jc h 3 c n ,l h ,棚峨9 9 “u v “ 1 1 1 2b 一氨基醇的合成 有机物分子中有超过7 5 的药物或药物中间体都含有氨基官能团,因 此,氨基官能团的引入就显得非常重要。在合成化学领域,e 一氨基醇被广 泛用于氨基酸的合成和手性辅助不对称合成;在医药化学中b 一氨基醇同样 占有很重要的地位,许多临床上广泛应用的药物( 如抗肥胖药和抗高血压 药) 中都含有b 一氨基醇结构单元。因此,b 一氨基醇的合成就成了有机合成 领域中一个极具前景的研究课题。 r a m p a l l i 等人【5 】利用d i p a t 取代a i p 作为还原荆与环氧烷反应得到区 域选择性良好的b 一氨基醇( s c h e m e2 ) ,解决了传统6 一氨基醇的合成方法 选择性差、条件苛刻、反应速度慢等缺点,为e 一氨基醇的合成提供了一种 新的思路。 p n n h里坠- c h 3 ,r ,9 毗 p k h h b 。h c s c h e m e 2 c h a n d r a s e k h a r 等人【6 】则提出了另外一种方法,以t a c l 5 作为b 一氨基醇 全合成路线中的催化剂,t a c l 5 s i 0 2 存在条件下,利用环氧烷同芳胶的立 体选择性反应合成了b 一氨基醇( s c h e m e3 ) 。 9 山东大学硕士学位论文 。m 电 1 0 t o o l t a c l 。s i o , p c h 2 c 1 2 ,n t , 8 5 s c h e m e 3 1 1 1 32 - 羟基有机氧化磷的合成 2 一羟基有机氢化磷是一种兼具亲水官能团和憎水官能团的两性分子,该 类物质作为预期配合剂的催化剂可以连接相转移催化剂和胶束催化剂。其早 期制备方法产率不高,且多带有危险性( 反应中用到p h 3 ) 。因此需要开发 一种安全高效、易于操作的2 一羟基有机氢化磷合成方法。a r b u z o v a 等人川 研究了一种新方法。该方法利用磷化纳与环氧烷反应,合成了2 一羟基有机 氢化磷( s c h e m e4 ) 。 ,吣 p + 3n a + 2t b u o h 器n a p h 2u 裁卜 s c h e m e4 单取代环氧烷的反应符合k r a s s u s k y 规则,磷化物阴离子进攻取代基少 的碳原子,形成仲醇。7 一氧杂二环 4 1 0 庚烷反应性稍差,其开环反应只 能在二甲基亚砜中进行( s c h e m e5 ) 。 i n a p h 2 ,d m s o 6 5 7 0 0 c o ! :旦坦 - 7 0 s c h e m e5 1 1 2y 一内酯的合成 y 一螺环内酯是存在于许多生物活性物质中的亚结构单元,在抗痉挛 l o 山东大学硕士学位论文 药、抗癌药以及构象半刚性甘油二酯模拟物中都含有该物质。因此,合成 y 一螺环内酯进而合成各种具有生物活性的药物就成为合成化学家所面l 临的 一个重大挑战。研究表明,环氧烷化合物的亲核开环反应可以合成y 一螺环 内酯,s a n t o s 等人8 】以不同的亲核试剂进攻环氧化合物,得到了一系列的 y 一螺环内酯衍生物( s c h e m e6 ) 。 搬缀m e o h :h 2 0 ( 8 :2 妇兰 5 - e x o - t r i g 凇赢a 兰 s c h e m e6 另外,m o v a s s a g h i 等人9 1 给出了另外一种利用环氧烷合成y 丁内酯的 路线( s c h e m e7 ) 。 “篙慧 3 0 r a i n s c h e m e7 1 1 1 :竺。 c h 3 c n ,3 0 m i n 9 0 1 1 3 含磷化合物的合成 1 1 3 1 磷脂的合成 磷脂,尤其是磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺,是细胞膜的主要成分。还有 许多磷脂,如白小板活化激素( p a f ) 和溶血磷脂酸( l p a ) 都具有广泛的生 物活性。原有的几种磷脂合成方法大都涉及衍生化作用或需要进行保护基团 1 1 o 一 纛 山东大学硕士学位论文 的处理,反应步骤繁杂且收率不高。l i n d b e r g 等人以环氧烷区域选择性 的开环反应为基础,提出了一种简便、高效的新型合成方法,在不需要进行 繁杂的保护基团处理的条件下,合成了多种重要的磷脂及其类似物 ( s c h e m e8 1 卧广一n b n o 卜一 o 矿。叱) , o h ,o c l 6 h h o o h i 1 3 25 ( r ) 一含磷肉毒碱的合成 1 】1 h - t e t r a z o l e 2 ) m c p b a c 心c b ( 8 9 ) h 2 p d t c e t o a c ( 9 0 、 h 2p d l c e t o a c ( 7 8 ) s c h e m e8 o b n 口、o b n ic 伯h 3 3 0 h fb f 3 | c h 2 c 1 2 l ( 6 7 ) o 矿u i - l 入, , o h ,。c 1 6 h 8 “o 卧h “c o o h d c c d m a p c h 9 6 ) ,0 【| v o 、孓:魏3 1 b n o o 卧 近年来,( r ) 一( 一) 肉毒碱在脂肪酸的环氧化和其他代谢途径中的重要性 己被广泛认识。各种肉毒碱的类似物已相继被合成,含磷肉毒碱就是其中之 一。含磷肉毒碱是一种羧酸被磷酰基取代的肉毒碱类似物,其合成方法的报 道尚不多见。w r o b l e w s k i 等人1 在j a c o b s e n 对外消旋环氧烷磷酸酯的水解 动力学拆分的基础上提出了以环氧烷的拆分及开环为主要步骤的合成含磷肉 毒碱的方法( s c h e m e9 ) 。 2 知义 蜡 盼 巴入v p ( o ) ( 。e 1 ) 2 上一3 己p ( o ) l 。e t ) 。上 e e = 9 4 m b 。f 抽h o 乙h 删。叫:一心之p ( o ) ( o h ) o m e i n 叉 ,p ( o ) ( o e t ) 2 一m e 3 k , r e a g e n t sa n dc o n d i t i o n s :( a ) m g b r 2 ,d i e t h y le t h e r ;( b ) 4 5 m e 3 n i n e t h a n o l w a t e r ;( c ) 1 2 mh c i ,h 2 0 s c h e m e 9 1 1 3 3 磷酸酯的合成 b a k a l a r z j e z i o r n a 等人以环氧烷同磷酰基取代负离子的区域选择性开 环反应为起点,合成了多功能的磷酸酯化合物( s c h e m e1 0 ) 。 旷崛+ h 守尸靠n 小o n hr 州刚徘”2 r = b n r = h p h ,p ( o ) ( o e t ) 2 r = h p h ,p ( o ) ( o e t ) 2 s c h e m e1 0 1 1 4 吲哚衍生物的合成 在许多药物或生物活性物质以及生物碱类天然物质中,吲哚都作为一种 重要的成分而存在。因此,怎样合成纯手性的吲哚衍生物就成了医药工业和 有机合成领域中的重要课题。一般来说,通常的f r i e d e l c r a f t s ( f - c ) 反应 是按照无对应选择性进行的,这也决定了其在手性合成中的应用受到一定的 限制。然而近年来的一些研究报道却证明了f - c 反应可以制各带有芳香体系 的光学活性物质。j + r g e n s e n 等人经过研究提出了一种不对称l e w i s 酸调 节的f - c 法。这种方法因为伴随有副反应发生。其应用受到了严重的限制。 b a n d i n i 等人【1 4 巧妙的利用吲哚与光学活性芳香环氧烷的开环反应,将芳香 环氧烷作为一种吲哚多样性的来源,合成了具有光学活性的吲哚衍生物 ( s c h e m e1 1 ) ,为吲哚衍生物的合成开辟了一条新的途径。 山东大学硕士学位论文 + l c h e c 七 e e = 9 9 1 1 5 哌啶生物碱的合成 哌啶生物碱在自然界中分布很广,而且许多此类化合物都显示出有趣的 生物活性。因此,哌啶生物碱的合成一直都是合成化学家们所密切关注的领 域。已有的几种合成哌啶生物碱的方法大都缺乏通用性,往往只适用于一种 或几种物质的合成。因此需要开发能通过单一普通路线合成多种哌啶生物碱 立体异构体的方法。l s f s t e d t 等人1 1 咒提出了一种利用环氧烷的反应合成顺 式或反式2 ,5 一二取代哌啶生物碱衍生物的路线( s c h e m e1 2 ) 。 1 4 e n 矿。k e n l o h 一n 、p r h 。 卧v 。譬妒器 e n 飞j rr “q 叩, h 姆鼬一 t s s c h e m e1 2 h 卧 肛 二ii, 山东大学硕士学位论文 1 1 6 三羰基铁络合物的合成 三羰基铁基团可以提供有力的立体引导和活化影响。然而为了实现其在 对映选择有机合成中的应用,还需要合成光学纯的二烯或二烯基络合物。 a n s o n l l 6 1 在此基础上,利用环氧烷在超声波条件下的开环反应,提出了合成 三羰基铁络合物的一种方法( s c h e m e1 3 ) 。 秽 磊f c ( :c = o b 。 h 。j 4 7 5 3 o ) a ( o h h 弋i 希 s c h e m e1 3 1 1 7 天然产物的合成 二环 3 ,3 ,0 辛烷化合物的合成 m e j h o m e ”o h l f f e ( c o ) 3 e ( c o ) 3 光学活性的二环 3 ,3 ,o 辛烷化合物可以作为一种有效的手性结构单 元,是制备天然产物或非天然产物活性物质的重要中间体( 如聚奎烷、生物 碱等的合成) 。s u b b u r a j 等人【1 7 1 在环氧烷开环、关环反应的基础上,以氯代 醇为原料合成了带有二环 3 。3 ,0 辛烷结构的一系列化合物( s c h e m e1 4 ) , 为天然产物的合成提供了一条新的途径。 山东大学硕士学位论文 c 文- j u 一 c 八上+ 8 m h 一嗣 s i m e 3 兰:- 7 5 o+ 8 0 - 7 1 1 ) m e 3 s i c c a i e t 2 ,h e x a n e s ,o o c ;2 ) n a o h ,c h 2 c 1 2 ,r t ;3 ) e h a l c n ,t h f t o l u e n e , 3 0 。c ;4 ) i b u 2 a 1 h ,e t h e r , 2 0 。ct or t ;5 ) ( e t o ) :( o ) p c h 2 c 0 2 e t ,n a h ,t h f ; 6 ) t i ( o - i p r ) 4 2i - p r m g c l 。7 8t o - - 4 0 0 ct h e ns b u o h s c h e m e1 4 1 1 8 其他应用 研究表明,利用环氧烷的反应还可以合成一些带有其他官能团的化合 物。 1 1 8 1 二硫醚的合成 环氧烷与硫醇在苯基三甲基氯氧化铵( t r i t o nb ) 催化条件下发生开环 反应。亲核进攻发生在末端碳上,形成单一位置的仲醇( s c h e m e1 5 ) 【1 8 】。 p k + 厂 os h s h 豇盐n b - 9 6 几 s c h e m e1 5 1 1 8 。2 插入反应 二氧化碳作为有机合成中碳的来源一直受到人们的广泛关注。例如二氧 1 6 山东大学硕士学位论文 化碳与环氧化合物通过插入反应制备环状碳酸酯的反应。该反应二般需要相 对较高的二氧化碳压力和较高的反应温度。最近,y a n g 等人【1 9 1 在以前工作 的基础上,研究了在室温条件下,二氯化碳与环氧化合物电催化插入制备环 状碳酸酯的反应( s c h e m e1 6 ) 。 0 尸+ c 0 2 ( 1 0 1 kp a ) 一- 2 4 vv sa g a g c k m + 赢q u ;蛐, s c h e m e1 6 1 1 8 3 异构化反应 另外,烯丙基、炔丙基或苯基2 ,3 一环氧烷基醚,在丁基锂叔丁醇钾 或二异丙基氨基铝叔丁醇钾等超碱混合物存在条件下可以发生区域、立体 选择性的异构化反应,生成2 一乙烯基、2 一炔基或2 一苯基一3 1a 羟基烷基氧 杂环丁烷( s c h e m e1 7 ) 1 2 0 】。 i i 8 4 降解反应 y 2 c h 2 c h 2 一h 心。 , h 如 埝人 、 r 旷 l , s c h e m e1 7 自从发现环氧烷可以保护双键,并能够控制烯的几何构型以来,环氧烷 降解形成烯的反应就成了有机合成中一种重要的转化反应。例如,胆甾烷侧 链的c 一2 5 上的选择性直接羟基化反应,可以合成2 5 一羟基一维生素d 。过去 1 7 人 m 岭;y 山东大学硕士学位论文 的报道中,多采用溴化双溴化的方法来保护双键,然而这种方法得出的产 品产率不高。r i g h i 等人【2 l 】利用金属卤化物与环氧烷的区域、立体选择性开 环反应,提出了一种新颖的通过开环、消除步骤形成双键的方法( s c h e m e 1 8 ) 。 o o a m b e r l y s t 15 , n a l ( l i l ) a c e t o n e s ,3 h r s 9 5 s c h e m e1 8 1 1 8 5 动力学拆分 环氧烷在有机合成领域中的重要性之所以越来越高,其主要原因之一是 因为环氧烷能以立体专一的方式与多种试剂发生亲核开环反应,形成新的官 能团。环氧烷在该方面的应用也给有机合成化学家们提出了一个新的课题一 一如何对环氧烷进行动力学拆分。s c h a u s 等人1 以手性c o ( m ) 络合物为催 化剂对环氧烷进行水解动力学拆分( h k r ) ,得到了高e e 值( 9 9 ) 的手性 砌块( s c h e m e1 9 ) 。 譬o 警蜉 +。堡:坠! 竺里 。 y hh p h o 、人r ( r r ) - i - o a c h 2 。 o h r 弋o h s c h e m e1 9 另外,不具c :对称轴的c o ( i l i ) ( s a l e n ) 配合物也可以催化外消旋末端环 氧化合物的动力学拆分。特别是近年来,使用手性s a l e n - c o ( 1 l i ) 催化动力 学拆分反应取得了极大的成功 2 3 1 ( s c h e m e2 0 ) 。 。6 一 c h _ y i e l d e e 0 2 - 1 tool。salen-co(19)0c h 刹+ c 5 5t t e a , o n v 4 9 1 9 ( r ) h 4 2 2 7 ( s ) s c h e m e2 0 综上所述,环氧烷可以与亲核试剂、亲电试剂、l e w i s 酸、自由基、还 原剂、氧化剂、酸、碱等试剂发生开环反应。由于具有简便、高效、立体选 择性高等优点,环氧烷的开环反应在有机合成领域越来越显示出其重要作 用,在合成化学中的应用范围也随之不断扩大。因此,深入研究该反应的立 体选择性、优化反应条件、简化反应步骤、提高反应的转化率以及不断探索 扩展其应用范围就成为当前有机化学研究的热点。 参考文献 1 l i n ,g q ;c h e n ,y - q ;c h e n ,x - z ;l i ,y - m i nc h i r a ls y n t h e s i s s c i e n c e p u b l i c a t i o n ,b e r i n g ,2 0 0 0 ,p p 1 5 3 1 5 6 ( i nc h i n e s e ) ( 林国强,陈耀全,陈新滋,李月明,手性合成,北京:科学出版社, 2 0 0 0 ,3 ,p p 1 5 3 - 1 5 6 ) 2l i ,z - y _ ;j i n ,h ;s h i ,j c h i n e s ej o u r n a lo f o r g a n i cc h e m i s t r y 2 0 0 1 ,2 1 ( 4 ) , 2 4 7 2 51 ( i nc h i n e s e l ( 李祖义,金浩,石俊,有机合成2 0 0 1 ,2 1 ( 4 ) ,2 4 7 2 5 1 ) 3 t a y l o r s k r e a c t i o n so fe p o x i d e sw i t he s t e r ,k e t o n ea n da m i d ee n o l a t e s 【j 1 t e t r a h e d r o n 2 0 0 0 ,5 6 ,1 1 4 9 - 1 1 6 3 4 s a b i t h a ,g ;b a b u ,r s ;r a j k u m a r ,m ;r e d d y , c h s ;y a d a v , j s h i g h l y r e g i o s e l e c t i v er i n go p e n i n go fe p o x i d e sa n da z i r i d i n e su s i n gc e r i u m ( 1 1 1 ) c h l o r i d e j 】t e t r a h e d r o nl e t t e r s 2 0 0 1 ,4 2 ,3 9 5 5 3 9 5 8 1 9 a a h 山东大学硕士学位论文 5 r a m p a l l i ,s ;c h a u d h a r i ,s s ;a k a m a n e h i ,k g _ d i i s o p r o p o x y a l a m i n i u m t r i f l u o r o a c e t a t e :an e wp r o m o t e rf o ra m i n o l y s i so fe p o x i d e s j 】s y n t h e s i s 2 0 0 0 ,1 ,7 8 - 8 0 6 c h a n d r a s e k h a r , s ;r a m a c h a n d a r , t ;p r a k a s h ,s j t a c l 5 一c a t a l y z e d c l e a v a g eo fe p o x i d e sw i t ha r o m a t i ca m i n e s j 】s y n t h e s i s 2 0 0 0 ,1 3 , 1 8 1 7 - 1 8 1 8 7 a r b u z o v a ,s n ;b r a n d s m a ,l ;g u s a r o v a ,n k ;v a l ld e , k e r k , a h t m : v a nh o o i j d o n k ,m c j m ;t r o f i m o v , b a ac o u v e n i e n ts y n t h e s i so f p r i m a r y2 - h y d r o x y o r g a n o p h o s p h i n e sf r o mr e dp h o s p h o r u sa n do x i r a n e s 【习 s y n t h e s i s 2 0 0 0 ,1 ,6 5 - 6 6 8 s a n t o s ,m r l ;b a r r e i r o ,e j ;b r a z f i l h o ,r :f r a g a , c 九s y n t h e s i so f f u n c t i o n a l i z e d7 一s p i r o l a c t o n ea n d 2 - o x a b i e y c l o 3 3 0 1 0 e t 龃ed 苗i v a t i v c s f r o m n u e l e o p h i l i c o x i r a n er i n go p e n i n g 【j 】乃r 喇缸西锨2 0 0 0 ,5 6 , 5 2 8 9 - 5 2 9 5 9 m o v a s s a g h i ,m ;j a c o b s e n ,e n ad i r e c tm e t h o df o rt h cc o n v e r 菇o no f t e r m i n a le p o x i d e si n t o t - b u t a n o l i d e s 【j 】j :a m c h e r a 岛& 2 0 0 2 r 2 4 ( 11 ) , 2 4 5 6 - - 2 4 5 7 1 0l i n d e r b e r g ,j ;e k e r o t h ,j ;k o n r a d s s o n p e f f i c i e n t s y n t h e s i so f p h o s p h o l i p i d sf r o mo l y e i d y lp h o s p h a t e s 【j 】j :o r g c h e m 2 0 0 2 ,6 7 , 1 9 4 1 9 9 ii w r o b l e w s k i ,a b ;h a l a j e w s k a - w o s i k ,a a ne f f i e i e ms y n t h e s i so f e n a n t i o m e r i c ( 回p h o s p h o c a r n i t i n e 【j 】e u r , o r g c h e m 2 0 0 2 ,2 7 5 8 , - - 2 7 6 3 12b a k a l a r z j e z i o r n a ,a ;h e l i n s k i ,j ;k r a w i e e k a

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