邹新琢 ,华东师大化学系教授。 主要研究领域和兴趣:...
DESCRIPTION
邹新琢 ,华东师大化学系教授。 主要研究领域和兴趣: (1)医、农药等功能有机化合物的分子设计和合成(其代表论文如下); (2) 有机卤代物的绿色合成,酶催化下的手性合成等(其代表论文如下); (3) 有机合成项目产业化的中前期研究: 目前已有10余项项目已实现产业化或正在产业化中。. 二卤海因参与的绿色卤代反应及其应用. 邹新琢 华东师范大学化学系 2014 年 3 月 6 日. §1. 前言. 1.1 有机卤代物和卤代反应的重要性 重要的医、农药和液晶等功能化合物 重要的有机合成中间体: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
邹新琢 ,华东师大化学系教授。 主要研究领域和兴趣: ( 1 )医、农药等功能有机化合物的分子设计和合成(其代表论文如下); ( 2 ) 有机卤代物的绿色合成 , 酶催化下的手性合成等(其代表论文如下); ( 3 ) 有机合成项目产业化的中前期研究 : 目前已有 10 余项项目已实现产业化或正在产业化中。
二卤海因参与的绿色卤代反应及其应用
邹新琢华东师范大学化学系2014年 3 月 6 日
§1. 前言
1.1 有机卤代物和卤代反应的重要性• 重要的医、农药和液晶等功能化合物• 重要的有机合成中间体: 除 C-F 键外,碳卤键键能相对较低,易转化 为… ..
1.2 卤代反应的问题•卤代试剂问题:氯气,液溴,氟化氢……•卤代方法问题 : 严重的污染源•选择性问题:单卤代与多卤代、区域性选择、 不对称选择……
1.3 研究进展
NN
O
OBr
Br
安全、廉价的常用商品——水处理剂 :•通用的卤代试剂 ? 简便的方法 ( 绿色 )? 选择性问题 ?
二溴海因(DBDMH )二氯海因
(DCDMH )
NN
O
OCl
Cl
探索新的卤代试剂和卤代方法是绿色化学近年来的一 个重要分支 ,如 :•以 Pd,Au,Cu 等作为催化剂,通过活化碳氢键的方法,在缓和的 条件下实现芳香族化合物的卤代反应等 .•二卤海因为卤代试剂的绿色卤代反应 :
2. 二氯海因参与的绿色氯代反应2.1 DCDMH/p-TsOH 条件下苯乙酮的 α- 氯代反应
p-TsOH
CH3OH/30-35oC, 8hR1
OR2 R1
OR2
Cl
2 3
NN
O
OCl
Cl+
2a, 3a: R1=phenyl, R2=H
2b, 3b: R1=p-Cl-phenyl, R2=H2c, 3c: R1=p-Br-phenyl, R2=H2d, 3d: R1=p-Me-phenyl, R2=H
2e, 3e: R1=p-OMe-phenyl, R2=H2f, 3f: R1=p-NO2-phenyl, R2=H2g, 3g: R1=m-NO2-phenyl, R2=H
2h, 3h: R1=o-NO2-phenyl, R2=H
1
Reactant Product Yield* M.p.(lit.) 2a 3a 78% 50-53℃(51-52℃)
2b 3b 92% 98-101℃(101-101.5℃) 2c 3c 93% 114-116℃(116-117℃)
2d 3d 84% 51-54℃(54.5-55℃)
2e 3e 94% 92-94℃(96-98℃)
2f 3f 84% 88-91℃(90-91℃)
2g 3g 77% 100-102℃(100.5-102℃)
2h 3h 0
[13] Z. Xu, D. Zhang and X. Zou, Synth. Commun., 2006, 36, 255.
2.2 DCDMH/ 硅胶条件下苯乙酮的 α- 氯代反应
R1
OR2 R1
OR2
Cl
2 3
NN
O
OCl
Cl
2a, 3a: R1=phenyl, R2=H2b, 3b: R1=p-Cl-phenyl, R2=H
2c, 3c: R1=p-Br-phenyl, R2=H2d, 3d: R1=p-Me-phenyl, R2=H
reflux,1h
+SiO2,MeOH
Reactant Product Yield* M.p.(lit.) 2a 3a 97% 51-52℃(51-52℃)
2b 3b 98% 99-101℃(101-101.5℃) 2c 3c 93% 114-116℃(116-117℃)
2d 3d 92% 52-54℃(54.5-55℃)
[14] Z. Chen, B. Zhou, H. Cai, W. Zhu, X. Zou, Green Chemistry, 2009, 11, 275-278.
2.3 DCDMH/ 低共熔物条件下苯乙酮的 α, α- 二氯代反应
低共熔溶剂(DES )也称低共熔物,是一类近年来受到关注的绿色反应介质。和含氟离子液体相比,低共熔物价格低廉、制备简单、毒性低,具有一定的工业应用前景。氯化胆碱 : 对甲苯磺酸 =1:1 配制成的低共熔物溶剂
低共熔物简介 :
低共熔物的制备和筛选对甲苯磺酸与四级铵盐混合熔融物的凝固温度
Entry 四级铵盐 4:1(℃) 2:1(℃) 1:1(℃) 1:2(℃) 1:4(℃)1 四甲基氯化铵 >100 >100 >100 >100 >100
2 四丁基氯化铵 40~44 30~34 20~24 28~32 50~54
3 氯化胆碱 38~40 20~24 10~14 30~35 52~56
4 四甲基溴化铵 >100 >100 >100 >100 >100
5 四丁基溴化铵 75~80 35~40 18~20 40~44 70~74
注:表格中的摩尔比例为 n (对甲苯磺酸) :n (四级铵盐)。
羰基化合物与二氯海因在低共熔物中的二氯代反应Entry 产物 分离收率(%) 熔点(℃)
1 5a 95 oil
2 5b 94 56~58
3 5c 96 59~61
4 5d 94 52~54
5 5f 86 oil
6 5g 89 50~51
7 5h 93 138~140
8 5i 94 oil
9 5j 92 oil
10 5k 92 oil
11 5l 88 50~51
R1
OR2 R1
OR2
2 5
NN
O
OCl
Cl
2a,5a: R1=phenyl, R2=H2b,5b: R1=p-Cl-phenyl, R2=H2c,5c: R1=p-Br-phenyl, R2=H2d,5d: R1=p-Me-phenyl, R2=H2f,5f: R1=p-NO2-phenyl, R2=H2g,5g: R1=m-NO2-phenyl, R2=H2h,5h: R1=4'-Br-biphenyl, R2=H2i,5i: R1=Me, R2= -COOEt2j,5j: R1=benzoyl, R2= -COOEt2k,5k: R1=p-NO2-benzoyl, R2= -COOEt2l,5l: R1=t-Bu, R2=H
ClClDES, r.t., 45 min.
一套解决位氯代选择性问题的绿色化学方案
R1
OR2
R1
OR2
ClR1
OR2
Cl Cl
35
Yield: 92~98%Yield: 86~96%
SiO2, MeOH
NN
O
OCl
ClNN
O
OCl
Cl
DESr.t., 45 mins reflux, 1h
一氯代方法与二氯代方法互为补充,形成了一套可解决位氯代选择性问题的绿色化学方案。
Z. Chen, B.Zhou, H. Cai, W. Zhu and X. Zou, Green Chem. 11 (2009) 275–278.
2.4 羰基化合物与二氯海因反应的机理
NN
O
OCl
H SiO
O OOCl
+CH3OCl+
O OH OCl
R R R
SiO
O OOCl
NN
O
OCl
ClN
N
O
OCl
Cl
H+
NN
O
OCl
HSiO
O OOH
CH3OH
CH3OCl+
羰基化合物与二氯海因反应的机理
OH(H3C)3N
Cl-N
N
O
OCl
Cl OCl(H3C)3N
Cl-
Br-
NN
O
OBr
Br ROBr
N(Bu)4
对于低共熔物的二氯代反应而言, OCl 结构可能同样起到了重要的作用。
在四丁基溴化铵和对甲苯磺酸组成的低共熔物中进行的溴代反应活性要低得多,这或许可以说明前者的羟基对于卤代反应的促进作用。
二氯海因参与的绿色氯代反应 ( 小结 )
silica gelCH3OH
R1
OR2
ClYields:92~98%
R3
O O
R4
Cl
Coversion: 100%
R1
OR2
Yields:86~96%
R3
O O
R4
ClCl
ClCl
H2O, p-TsOH
NN
O
OCl
Cl
Yields: 90~92%
Cl OR
Yields: 90~96%
Cl R
Yields: 80~92%
Cl EWG
NH4NO3FeCl3, CH3CN
DES (p-TsOH)
R1
OR2
Cl
Yields:77~94%
p-TsOH
[18] 陈梓湛 , 华东师范大学博士论文 , 2010.
3. 二溴海因参与的绿色溴代反应3.1 DBDMH/p-TsOH 条件下苯乙酮的 α- 溴代反应
p-TsOH
CH3OH /20oC, 8hR1
OR2 R1
OR2
Br
2 6
NN
O
OBr
Br+
2a, 6a: R1=phenyl, R2=H
2b, 6b: R1=p-Cl-phenyl, R2=H2c, 6c: R1=p-Br-phenyl, R2=H2d, 6d: R1=p-Me-phenyl, R2=H
2e, 6e: R1=p-OMe-phenyl, R2=H2f, 6f: R1=p-NO2-phenyl, R2=H2g, 6g: R1=m-NO2-phenyl, R2=H
2h, 6h: R1=o-NO2-phenyl, R2=H
4
—————————————————————————————————— 反应物 产物 产率 熔点 (Li t. )
2a 6a 88%a) 48-50℃(49-51℃) 2b 6b 87%a) 90-92℃(92-94℃) 2c 6c 94%a) 106~110℃(110-111℃)
2d 6d 89%a) 44-48℃(46-48℃) 2e 6e 85%a) 68-72℃( 69-71℃) 2f 6f 0 a) (82%) b) 96-98℃(98-99℃) 2g 6g 0 a) (74%) b) 92-94℃(90-92℃) 2h 6h 0a, b)
_____________________________________________________________________ a)在室温(20℃)条件下进行;b)在 60℃条件下进行。
[15]高国锐 , 管细霞 , 邹新琢 , 有机化学 , 2007, 27, 109.
3.2 DBDMH/p-TsOH 条件下脂肪酮和 1,3- 二羰基化合物的 α- 溴代反应
i: R1=Me, R2= -COOEtj: R1=benzoyl, R2= -COOEtk: R1=p-NO2-benzoyl, R2= -COOEt
p-TsOH
CH3OH /20oCR1
OR2 R1
OR2
Br
2 6
NN
O
OBr
Br+
4
n: R1=CH3,R2=Hp: R1=CH2CH3,R2=CH3 q: R1=CH3,R2=CH2CH3
r: cyclohexanones: cyclopentanoneo: R1=CH3,R2=CH3
Entry 底物 一溴代产物 分离收率(%) 沸点或熔点(℃) 1 2i 6i 85f / 2 2j 6j 82f / 3 2k 6k 79g 84~85 4 2n 6n 70 60~62b 5 2o 6o + 1-溴丁酮 74c 66~70b 6 2p 6p 82 62~64d 7 2q 6q + 1-溴-2-戊酮 80e 70~74b 8 2r 6r 72 114~116d 9 2s 6s 52 100~102d
3.3 DBDMH/ 硅胶条件下苯乙酮的 α- 溴代反应
2a, 6a: R1=phenyl, R2=H2b, 6b: R1=p-Cl-phenyl, R2=H2c, 6c: R1=p-Br-phenyl, R2=H
2d, 6d: R1=p-Me-phenyl, R2=H2e, 6e: R1=p-OMe-phenyl, R2=H2f, 6f: R1=p-NO2-phenyl, R2=H
R1
OR2 R1
OR2
Br
2 6
NN
O
OBr
Br+
4
silica gel, CH3OH
Entry 底物 一溴代产物 分离收率 (%) ℃熔点( ) 1 2a 6a 90 48~49 2 2b 6b 92 97~98 3 2c 6c 96 104~106 4 2d 6d 90 44~45 5 2e 6e / b / 6 2f 6f / c /
3.4 二溴海因在噁醚唑合成中的应用
OCl
Cl
O
OCl
Cl
OBr
10 11
Br2/HCl
CH3OH
化合物 11 是合成噁醚唑的重要中间体。
OCl
Cl
NO O
NN 噁醚唑是一种重要的三氮唑类抗菌剂。
具有广谱、内吸等优点。
OCl
Cl
O
化合物 10 可能发生溴代反应的位置
二溴海因在噁醚唑合成中的应用
OCl
Cl
O
OCl
Cl
OBr
10 11
NN
O
OBr
Br
DES, r.t.
在低共熔物中,经过条件优化,可以 97% 的产率直接分离得到化合物 11 。
选用两种溴代反应进行实验:
OCl
Cl
O
OCl
Cl
OBr
10 11
NN
O
OBr
Br
silica gel, CH3OHreflux
经过条件优化,可以 86% 的产率分离得到化合物 11 。
二溴海因在噁醚唑合成中的应用OClCl
Cl
+ Cl OH1) KOH, DMAc
2)Cu2Cl2
Cl
AlCl3
CH3COCl
OCl
Cl
O
OCl
Cl
OCH3CHOHCH2OH
p-TsOHBr
OCl
Cl
BrO O KOH
N
NNH
OCl
Cl
NO O
NN
7 8 9
10 11
12 13
DES
80% 55%
97% 75%
50%
DBDMH
3.4 二溴海因在 Hydroxyotobain衍生物 合成中的应用
OO
OH
O
O
O
O
CHO
CHO
Br
CHOBr
Hydroxyotobain ÑÜÉúÎï
3.4 二溴海因在 Hydroxyotobain衍生物 合成中的应用
OHOCH3
CHO
OHOCH3
CHO
Br
OHOH
CHO
Br
CHO
Br
OO
DBDMH
CH3OH/H2O
AlCl3, pydine
CH2Cl2
CH2Br2, KF
DMF
74% 93%
76%
4. 二卤海因参与的绿色亲核氟代反应 4.1 研究背景
1 )近年来,含氟有机物因其特殊的生理活性和功能引起了人们的广泛关注。 α- 氟代苯乙酮类化合物是一类值得关注的含氟化合物。
OH
F
R2
R1
Mn(OAc)3
O
HF
R1R2
H2NNH2
·HCl
Cl
(COOEt)2
NN
F COOEt
Cl R RR
H
FR
OH
Chiral Ru-catHCOOH
.......
因其结构特点, α- 氟代苯乙酮类化合物可被用作含氟合成砌块。
4.1 研究背景2 )一般认为:按照机理,制备含氟化合物的氟化反应可分为两类。
F- + F+ +R-Br
R-ClR-F R-H
nucleophilic
reactionelectrophilic
reaction
3 )亲电氟化与 NF 试剂 单质氟氟化有机物的机理被认为是亲电氟化。 近年来,由单质氟制备而来的 NF 亲电试剂受到人们的重视, NF 试剂有操作方便、选择性好等优点。S
SNF
O
O O
O
NFSI
+N
NCH2Cl
F BF4-
BF4-
+
Selectfluor
4.1 研究背景4 )亲核氟化与含氟盐 金属氟化盐(如: KF ) 四级铵盐(如: TBAF )5 ) 亲核氟化: 相对于单质氟,亲核氟化 相对于 NF 试剂,亲核氟化
亲核氟化试剂典型代表试剂毒性小
操作安全简单成本低廉操作简单
研究背景6 )Hoff 等人对 α- 氟代苯乙酮类化合物的合成进行了研究。 以 TBAF·HF 为亲核氟源,通过 α- 溴代苯乙酮类化合物,可以制备 α- 氟代苯乙酮类化合物,产率为 20~51% 。
E. Fuglseth, T. H. K. Thvedt, et. al, Tetrahedron, 2008, 64, 7318.
OF
R
OBr
R
TBAF¡¤HF Selectfluor
O
R
Yields: 20~51% Yields: 25~77%
苯乙酮类化合物在低共熔物中的一锅法 α 位氟代反应
OX F- source
OF
14
R Rnucleophilicreaction
O
F+ source
2
R
electrophilic reaction
X=Cl, Br
nucleophilic strategy
X+ source
one-pot ?
[25] Z.Chen, W.Zhu, Z. Zheng, X.Zou, Journal of Fluorine Chemistry, 2010, 131, 340.
苯乙酮类化合物在低共熔物中的一锅法 α 位氟代反应
O OF
142a: R1=H, R2=H, R3=H
R1 R1
R2
R3
R2
R3
b: R1=CH3, R2=H, R3=He: R1=Cl, R2=H, R3=Hf: R1=Br, R2=H, R3=H
g: R1=H, R2=Br, R3=Hh: R1=NO2, R2=H, R3=H
i: R1=H, R2=NO2, R3=H
DES, DCDMH TBAF, ZnF2acetonitrile, 80 ¡ãC
j: R1=H, R2=CH3, R3=Hk: R1=F, R2=H, R3=Hl: R1=Cl, R2=Cl, R3=Hm: R1=OCH3, R2=Cl, R3=H
Entry 底物 产物 分离收率(%)
1 2a 14a 60 (72)2 2b 14b 80 (66)3 2m 14m 33 (38)4 2e 14e 45 (50)5 2f 14f 50 (50)6 2g 14g 60 (60)7 2h 14h 32 (35)8 2i 14i 35 (40)9 2j 14j 75 (62)
10 2k 14k 50 (55)11 2l 14l 40 (46)
注:当底物与 DCDMH 的比例为 2:1.1 时,分离收率标注于括号外。 当底物与 DCDMH 的比例为 2:1.3 时,分离收率标注于括号内。
5. 二卤海因参与的“一步法”合成 - 卤代苯乙酮缩二甲醇类化合物反应5.1 研究背景
RX
OCH3H3CO
RX
OO
R= Alkyl-, ArylX= Cl, Br
•- 卤代缩酮:羰基以缩酮的形式被保护的 - 卤代酮,其 - 位更易于官能团转化,在有机合成中具有广泛的用途, 为重要的合成中间体。•缩酮类香料:近年快速发展的一类新型香料,因优于母体 化合物的香气,且香气温和、留香持久,受到香料界 的青睐。•研究开发其简单和高效的合成方法是有益的。
5.2 合成 - 卤代苯乙酮缩二甲醇类化合物的通常方法
R1= Alkyl-, Aryl; R2=CH3,etc;X= Cl, Br
R1
O
R1
OX
RX
OR2R2O(1) (2)
(1) 先将酮进行卤代,(2) 缩合反应,平衡反应,通常偏向酮一侧,一般需各种酸 作为催化剂,加入脱水剂以推动平衡向缩酮一侧偏移。 反应直接高收率获得缩酮类化合物通常较困难。如, 制备缩二甲醇或者缩二乙醇类化合物往往需要在体系中 加入原甲酸三甲酯或原甲酸三乙酯等特殊试剂。
5.3“ 一步法”合成 - 氯代苯乙酮缩二甲醇 类化合物反应条件筛选:
Entry 催化剂 转化率(%)
1 Et2NH 82
2 Et3N 65
3 pyridine 74
4 1-butylamine 80
5 piperidine 89
1)反应条件:对硝基苯乙酮( 10mmol) ,二氯海因( 20mmol) , 无水甲醇 35ml, 上述催化剂( 10mmol) ; 2)转化率通过核磁来确定的 ; 3)未转化成为缩二甲醇的部分为氯氯氯氯氯氯氯氯氯
O H3CO OCH3
ClO2N O2N
SiO2,MeOH
O
+O2NDCDMH Cl
1:2.7
4A 分子筛的用量对形成 a- 氯代对溴苯乙酮缩二甲醇的影响
Entry 分子筛的重量(g) 转化率(%)
1 10 82
2 15 87
3 20 87
1) 反应条件:对溴苯乙酮( 10mmol ),二氯海因( 20mmol ), 35ml 无水甲醇,六氢吡啶( 10mmol) , 分子筛,加热回流 12h 。( 2 ) 4A 分子筛都事先在马弗炉当中烘干活化 4h, 温度设定为 400℃ 。 (3) 转化率都是通过粗产物的核磁来确定的。( 4 )未转化成为缩二甲醇的部分为 a- 氯代对溴苯乙酮。
OH3CO OCH3
Cl
O2N O2N
DCDMHPiperidine, 4A moleculor sieve
CH3OH, reflux 12h
六氢吡啶的量对形成 a- 氯代对溴苯乙酮缩二甲醇的影响
1) 反应条件:对溴苯乙酮( 10mmol ),二氯海因( 20mmol ), 35ml 无水甲醇,六氢吡啶 , 分子筛 15g ,加热回流12h 。 (2) 转化率都是通过粗产物的核磁来确定的。( 3 )未转化成为缩二甲醇的部分为 a- 氯代对溴苯乙酮。
Entry 六氢吡啶的量(mmol) 转化率(%) 1 10 87 2 5 91 3 2. 5 92 4 1 89 5 0 81
O H3CO OCH3
Cl
Br Br
DCDMHPiperidine, 4A moleculor sieve
CH3OH, reflux 12h
5.3“ 一步法”合成 - 氯代苯乙酮缩二甲醇 类化合物
DCDMHO H3CO OCH3
Cl
Piperidine, 4A moleculor sieve
CH3OH, reflux 12hR R
a: R=p-nitro; b: R=m-nitroc: R=p-trifluoromethyld: R=p-Br; e: R=p-Cl
f: R=o-Cl; g: R=2,4-dichloroh: R=3,4-dichloro; i: R=Hj: R=p-me
2 15
Entry substrate product Conversi on(%) I sol ated yi el d(%) 1 2a 15a 100 94 2 2b 15b 100 91 3 2c 15c 100 87 4 2d 15d 92 82 5 2e 15e 98 85 6 2f 15f 100 85 7 2g 15g 100 86 8 2h 15h 100 85 9 2i 15i 86 72 10 2j 15j 50a 40
5.4“ 一步法”合成 - 溴代苯乙酮缩二甲醇类化合物DBDMH
O H3CO OCH3
BrPiperidine, 4A moleculor sieve
R R
a: R=p-nitro; b: R=m-nitroc: R=p-trifluoromethyld: R=p-Br; e: R=p-Cl
f: R=o-Cl; g: R=2,4-dichloroh: R=3,4-dichloro; i: R=Hj: R=p-me
2 16CH3OH, 50-52¡æ, 12h
Entry substrate product Conversion(%)
Isolated yield(%)
1 2a 16a 100 932 2b 16b 98 923 2c 16c 80 704 2d 16d 70 625 2e 16e 77 686 2f 16f 86 797 2g 16g 89 848 2h 16h 89 849 2i 16i 50b 38
10 2j 16j Trace ——
Zhou, B.; Chen, Z.;Zheng, B.; Han B.; Zou, X., Synth. Commun., 2012, 42, 1445.
6. 二溴海因对苄醇的选择性氧化反应 6.1 研究背景
+ NN
O
O
Br
Br
Piperidine, 4A moleculor sieve
CH3OH, 50-52¡æ, 12hO
O
CHO
OO
Br
H3CO OCH3
+ NN
O
O
Br
Br
Piperidine, 4A moleculor sieve
CH3OH, 50-52¡æ, 12h
CHO COOCH3
89£¥
85£¥
Li, Z.; Zhu, W.;Bao, J.; Zou, X., Synth. Commun., DOI:10.1080/ 00397911. 2013856447.
李焰,黄锦霞,田娟,马兴泉,余广鳌,湖北大学学报(自然科学版), 2002, 24(2), 152.
叔丁醇+ N
N
O
O
Br
Br 0.5h
CH2OH CHO
25¡æ 30£¥
100¡æ 66£¥
+ NN
O
O
Br
Br
CH2OH COOCH3CH3OH
• 因此,我们推测:
6.1 研究背景
6.2 二溴海因将苄醇的氧化为苯甲酸甲酯的反应 二溴海因用量对反应的影响 :CH2OH
CH3OH
COOCH3
DBDMH
Entry Alcohol:DBDMH
(mol ratio)
Time
(h)
T
(oC)
Yield
(%)b
1 1:2 12 25 50
2 1:3 12 25 90
3 1:4 12 25 98
4 1:4 10 25 88
5 1:4 30 25 95
6 1:4 12 reflux 92
aAll reaction were run with benzyl alcohol using DBDMH in methanol. bGC yield
CH2OH COOCH3
17a-m 18a-m
DBDMH
CH3OH, r.t., 12hR R
Entry Substrate Product Yield(%)b
CH2OH
a:
COOMe
98
CH2OH
b:
COOMe
95
Cl Cl
CH2OH
c:
COOMe
94
Br Br
CH2OH
d:
COOMe
93
CH2OH
e:
COOMe
93
OMe OMeBr
CH2OH
f:
COOMe
89
CF3 CF3
CH2OH
g:
COOMe
86
N
CH2OH
h:N
COOMe
75
Cl Cl
CH2OH
i:
COOMe
64
CH2OH
j:
COOMe
30(18)c
NO2 NO2
NO2 NO2
Cl Cl
CH2OH
k:
COOMe
24(25)cBr Br
CH2OH
l:
COOMe
12
CH2OH
m:
COOMe
73OMe OMe
Br
aSubstrate (5 mmol), methanol (30 ml), DBDMH (20 mmol) stirred at room temperature for 12h. bGC yield.
creflux.
6.3 二溴海因将苄醇的氧化为苯甲醛的反应 反应条件的优化 :
CH2OH CHO
DBDMH
Entry Alcohol:DBDMH
(mole ratio)
Solvent Time
(h)
T
(oC)
Yield(%)b
Aldehyde Ester
1 1:4 CH3OH 12 25 n.d.c 98
2 1:1 CH3OH 1 25 75 10
3 1:0.75 CH3OH 1 25 74 13
4 1:0.5 CH3OH 12 25 50 28
5 1:1 CH2Cl2 0.5 25 93 n.d.c
6 1:0.75 CH2Cl2 0.5 25 79 n.d.c
aAll reaction were run with benzyl alcohol using DBDMH. bGC yield. cNot detected by GC
Entry Substrate Product Yield(%)b
aSubstrate (1 mmol), dichloromethane (20 ml), DBDMH (1 mmol) stirred at room temperature for 0.5h. bGC yield..
CH2OH CHO
17a-o 19a-o
DBDMH
R RCH2Cl2, r.t., 0.5h
CH2OH
a:
CHO
93
CH2OH
b:
CHO
97
Cl Cl
CH2OH
c:
CHO
92
Br Br
CH2OH
d:
CHO
92
CH2OH
e:
CHO
55
OMe OMeBr
CH2OH
g:
CHO
99
N
CH2OH
h:N
CHO
89
Cl Cl
CH2OH
i:
CHO
92
CH2OH
j:
CHO
93
NO2 NO2
NO2 NO2
Cl Cl
CH2OH
f:
CHO
89
CF3 CF3
CH2OH
i:
CHO
78
CH2OH
k:
CHO
94Br Br
CH2OH
l:
CHO
98
CH2OH
m:
CHO
66OMe OMe
Br
o: 98
OO
OO
Br
OH O
6. 二溴海因对苄醇的选择性氧化反应
Li, Z.; Zhu, W.;Bao, J.; Zou, X., Synth. Commun., DOI:10.1080/ 00397911. 2013856447.
CH2OH
R
CH2Cl2
CHO
R19a-n
+ N N
O
O
Br BrCH3OH
COOCH3
R17a-n 18a-m
r.t., 12hr.t., 0.5hYield: 89~99% Yield: 86~98%
(p-substituted)
本部分研究通过简单的反应溶剂的变换,有效地调控了二溴海因的氧化性,实现了苄醇的选择性氧化。反应试剂安全、廉价,反应条件温和,操作简单,收率较高,而且不需使用重金属及酸碱等催化剂,对环境的污染小,较符合绿色化学的原则,具有较好的应用推广价值。
6.4 二溴海因对苄醇的选择性氧化反应在Otobain衍生物合成中的应用
Li, Z.; Zhu, W.;Bao, J.; Zou, X., Synth. Commun., DOI:10.1080/ 00397911. 2013856447.
O
O
CHO
Br
O
O
CHO O
O
CHO
Br
[O]
O
O
CH2OH
Br
O
O
CH2OH
CH2Cl2, r.t.
DBDMHX
DBDMH
CH2Cl2, r.t.
DBDMH
CH2Cl2, r.t.
NBS
89% yield
75% yield
致 谢 参加本文主要工作的有: 陈梓湛博士 , 徐字金硕士 ,高国锐博士 ,管细霞硕士 , 郑祖彪博士 ,周斌硕士,朱伟硕士,李忠洲等。在此表示衷心地感谢。