吡咯-2-甲醛化合物的缩醛交换反应和醚化反应研究.pdf

南昌大学
硕士学位论文
吡咯-2-甲醛化合物的缩醛交换反应和醚化反应研究
姓名:康润华
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:严兆华
20100613
摘要由于吡咯类杂环化合物在有机化学和药物化学领域的重要地位以及吡咯类化合物反应性质的复杂性,为有机化学理论创新和药物合成既带来了机遇,同时也带来了挑战。我们在合成吡咯类潜在药物分子过程中发现的缩醛交换反应及醚化反应是两个新型的有机反应,而且转化产率高,反应条件温和,操作简单易行,具有广泛的适用性,因此必将丰富和拓展有机化学尤其是吡咯化学的知识领域,而且在有机合成化学当中也将发挥一定的作用。┗衔锏乃跞┙换环从懊鸦从Φ姆从μ跫⑹视梅段Ъ胺从理,共包括以下三章:。┧跞┗衔镌诩钚蕴跫碌乃跞┙换环从Φ姆从条件及适用范围,┧跞┗衔锏乃跞┙换环从τ脒量┗飞系腍紧密相关;其次根据实验结果提出了可能的反应机理。。┗衔镌诙约妆交撬岽呋链嬖谙略诖既芤褐械姆从情况,┗衔镌诖既芤褐械幕乖擅逊从赡芨┯氪挤从ι成缩醛的反应是一对竞争反应,而竞争的结果依赖于吡咯环上的电子云密度:其次根据实验现象和实验结果提出了可能的反应机理。关键词:┙换唬幻鸦淮寄摘要
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≥当×:弧当×≯,通常用于保护羰基或作为合成中间体T制药、香料⒂推岬裙ひ抵兴跞酮瓤梢允侵屑涮逡部梢允亲钪詹铩4外,缩醛在碳水化合物及类固醇的合成中也具有很重要的作用;在有机合成中还可以将缩醛转变成酯或烯醚等其他官能团的化合物,在多步合成中可发挥一定的作用。缩醛是近几年发展起来的新型香料,具有芳香气味,是食品、烟草、化妆品的重要原料,甚至用作特殊的反应溶剂,因此近年来缩醛无论是产量还是新品种数量均在迅速增加。本文就缩醛的制备方法及缩醛在合成中的应用作一个简单的归纳总结。.醇和醛、酮直接反应得到缩醛通常以酸为催化剂,反应过程是先形成半缩醛中间体,醇和羰基的亲核加成是反应的控制步骤【鏢醇和醛反应生成缩醛比醇和酮反应生成缩酮更容易,并且环状缩醛比开链缩醛更容易生成也更稳定,而形成六元环缩醛比相应生成五元环缩醛更稳定庠制备吡咯缩醛时差别尤为明显,五元环缩醛在吡咯环上无强吸电子基团时很不稳定,而相应的六元环吡咯缩醛就相比稳定的多【。立体位阻大的醇生成缩醛的速率慢。羰基化合物中的羰基如果和吸电子基相连则可以提高反应速率,相反如果和供电子基相连则阻止缩醛的形成。在酸性介质中制备缩醛的一个主要问题就是通过降低反应生成的水的浓度使平衡向右移动。
≥⋯《三:一洲≥。.’————◆Ⅳ在很多例子中是通过加入大大过量的醇来达到这个目的的,但是大多数情况还是通过物理方法或者化学方法把反应生成的水带出来以降低平衡体系里水的浓度,使平衡向生成缩醛的方向移动。物理方法包括郑恢质窃诜从体系中加入带水剂,例如反应以苯或环氧乙烷作为溶剂,反应时通过回流将反应生成的水带出来。另一种方法是在反应体系中加入脱水剂,比如、⒎肿由傅鹊取;Х椒ㄖ饕S校阂皇强稍诜从μ逑抵屑尤朐姿崛阴或原甲酸三甲酯或原乙酸三乙酯等等。制备缩醛时所产生的水遇到这些化合物比如原甲酸三乙酯会立即发生反应转变成甲酸乙酯和乙醇,从而使反应产生的水得到消除。当然有些时候原酸酯在反应中既充当除水剂又充当了缩醛化试剂..。另一种方法是在反应体系中加入亚硫酸酯,原理和上面的原酸酯相似,亚硫酸酯与水反应生成醇和二氧化硫鏢但是如果亚硫酸酯作为缩醛化试剂,则较原甲酸酯生成的缩醛产率较低。还有一种方法是在反应体系中加入另一种缩醛,当然加入的缩醛的水解速率应该明显大于生成缩醛的速率。.醛酮与原甲酸酯反应制备缩醛鏢例如,常温下,以%鞔呋粒┩:驮姿崛阴シ从ι缩醛:如果还有其他醇一起参与反应,则与原甲酸三乙酯生成的缩醛再发生缩醛交换转变成另一种缩醛【如吐第滤跞酮闹票讣捌湓诤铣芍械挠τ米凼一.
塑告坚罵也义叫如羙吒啦,,乙,。狧,:躱—珻篶鑣应来制备不对称缩醛,例如【川鏢甒等人用对甲苯磺酸做催化剂,也取得了很好的效果忉鏢等发现癸硼烷珺在原甲酸三甲酯存在下在甲醇中能有效地催化羰基化合物转变成相应的缩醛。反应条件温和,反应速率快而且产率高【,可以由两种同等当量的对称的缩醛通过交换反第滤跞酮闹聘骷捌湓诤铣芍械挠τ米凼%,对甲苯磺酸琽。