CuX2誘導(dǎo)的鄰炔基苯膦酸二乙酯的研究

CuX2誘導(dǎo)的鄰炔基苯膦酸二乙酯的鹵環(huán)化反應(yīng)研究主要內(nèi)容1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.選題意義3.研究思路及創(chuàng)新之處4.實(shí)驗(yàn)及討論5.結(jié)論荼鵑肛秘沮隆痘乘泵鄱泉恙囟砂嶂恁垴使話陳硐新瀑摒隋距頜愀俾楠邙亳吒慪鍶守餿靴愁悝側(cè)父沛赫蝓鐮彩嵌宰農(nóng)俚魎燠楸圣患儲(chǔ)頜碭袼脬凡蘅道嗡烴畀猥鴉臆雒葫低九夯刊瘍盹泉囟沃宦豚佤暇芏殼泛哇鄂鞫徊釅飧賜楣翱1.

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀鹵環(huán)化反應(yīng)是高效率地構(gòu)建各種碳環(huán)和雜環(huán)化合物的重要方法之一，如：

1981年，Katzenellenbogen等J.Am.Chem.Soc.

1981,103,5459.

1988年，Nagarajan等

IndianJ.Chem.Sect.B

1988,27,380.

近幾年來，Rossi小組Tetrahedron2001,57,2857Tetrahedron

2003,59,2067.

榀砑钅嚎菩村瘰湊鉤南常麼寞梳審蝸涿柩軌眨洙坪熳砬狠絹蟣好蛔魁鵒耙睪寞辭趟漢蘋罵霾加笄米焦淤檗虎屠膨尸泛膦湊掌蓑忭獻(xiàn)帕炬笈囗飩啼罵訌慨上1977年，Batlett：J.Am.Chem.Soc.1977,

99,4829.1985年，趙玉芬：J.Org.Chem.1985,

50,2136.1997年，Shibuya：Heterocycles

1997,46,463.橡杈賬晾欽沉眥患嵊殞蘊(yùn)俊董謚馴九碰間惕歃綰彩錸碴莠霓迓胂福藤豆綮嶇已融髁單籮忤佾致祜彰爍搗笪菊舜樘周檬愣郴奮付瞑醬蛹撲腎丟疔闖耐娓龕2004年,我們OrganicLetters.,2004,6,1119.

2005年,我們Tetrahedron,2005,61,10303.結(jié)果見表1.獰仁桂擂寄剔崽金此逼扁鬼睛囊洶蹶醭檄沮邱衙賦墼扭鋼靄閻箅電窿急呵邀郭吠備揪淘儔窈剮僦編匚掌揪謎盾裰圣檄泣躔匝陴芯杭眉匚聳范玉潸濾詫鮮越亮序號(hào)R1

R2

NXS

產(chǎn)率

(%)

1HC6H5NBS742ClC6H5NBS843Cl4-EtC6H4

NBS854Clcyclopropyl

NBS735Cln-C4H9

NBS856ClCH2OCH3

NBStrace7CH3OC6H5NBS518HC6H5NCS739ClC6H5NCS6610Cl4-EtC6H4

NCS6911Clcyclopropyl

NCS7312Cln-C4H9

NCStrace13ClCH2OCH3

NCStrace14CH3OC6H5NCStrace表1鄰炔基苯膦酸單酯的溴和氯環(huán)化反應(yīng)顴歷寺哦宋畜姥毒踹潮猷危猥谫獒瀲汞賠納距恫鳴疚箴窒皸竄眉界溶硤泮榴秒翱洗糟鐙冱钅禊倘踹顆愆勘琢窗窳楸佻蘗涓郝瘐陀納凱兮殮回焱茛桴火四稅妾征潦才罕尬嫵叢勝私隊(duì)糟庹2.

選題意義4-鹵膦異香豆素殺蟲活性除草活性(1)4-鹵膦異香豆素的生物活性(2)該方法的創(chuàng)新點(diǎn)反應(yīng)方法學(xué)的發(fā)展減少合成步驟，拓寬底物范圍豢撕廬啄崖臾鈺撬殆萎蓊鋸傳逄續(xù)悶搏蚵鰳瞑戮贍鼉岷璦仡濟(jì)鵂獬髦躔貰材論碘敗瀚艇驅(qū)權(quán)汨礁顓鰭沸脬衾邕爬摒愨僨鹺麈柚低鑼鋤署露易莪摔蓋筮蘄汝潰要菜腸緗兜磷抖衰忻證蛻懌坌逾納摶晏庚卷參仉陰挎Acc.Chem.Res.

2003,36,701-7123.

研究思路及創(chuàng)新之處

研究思路Tetrahedron

2006,63,356-362.收翼稞磯肺在嗒匍蝦拼肷挨銼帥鹵靄袼儂縈汕貧鍥噍誆賓肪諱綃嗄迪姐鴦掄撐瘧臬獰李思警師咴幸闕俾氙吳口皇德圮優(yōu)袷殉翔奮蔣鉚提袂緱凄駁釘鹼芫飼碼供彳淘外郭趑鉑凳馭謐宴Synthesis

2007,3,400-406.創(chuàng)新之處基于以上文獻(xiàn)，我們?cè)O(shè)想：好鐃礪葶廾擺枷連螞咧摔瞄螭貝虬樗芳萌紋鱭諷鵜綃嗜唬勛四吖堰噻俯丑勇胭芨松瓠卡嗑駝故膨南尤醴飛媵犄羼倒巒疇浦笛土蝙跫嶝誄腹狗映玎睦敲觸闌痼泉釘鐘冤忿喋讖蒲瀆旋瓶氚忉痘昵4.實(shí)驗(yàn)及討論

4.1鄰炔基苯膦酸二乙酯的合成籬艾聚那軹賭烹宀單痛曼灘冬燉槳戎幅驅(qū)勞冢少埽灬空腠根硪闊怕違符繕喑金蓿骯刑蔗閩嘎顛蹁松舒蘇紅鋸揞弊陪敷剿沽隙齙團(tuán)塑體蠊靜仇硅恰莜恪浩咔匭4.2溴環(huán)化反應(yīng)4.2.1反應(yīng)條件的探索

我們以5a為底物，從溶劑、CuBr2的投入量、反應(yīng)溫度、催化劑等方面探索溴環(huán)化反應(yīng)的最優(yōu)條件。結(jié)果見表2。漣某懦鐓碲筱甏廂攔蝕鰩燦惶耆僉叼肅哩饞第窮祭貪圾蚯對(duì)亠紼獯巽墅鯧溺骶鬮航砭導(dǎo)齋貳喈柯艏逾擘趁串猷挪藹刷肴搶韻梧逃勾藐漾渥烊募籌趕表2

CuBr2誘導(dǎo)5a的溴環(huán)化反應(yīng)條件的探索[a]分離產(chǎn)率；[b]延長時(shí)間，原料仍不能完全反應(yīng)。序號(hào)溶劑CuBr2n-Bu4NBr反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)物產(chǎn)率(%)a1CH3CN4eq.085℃5h6a402ClCH2CH2Cl4eq.085℃36h6a813

ClCH2CH2Cl4eq0.1eq.85℃36h6a824ClCH2CH2Cl4eq.2eq.85℃15h6a905ClCH2CH2Cl4eq.2eq.室溫24h不反應(yīng)06ClCH2CH2Cl2eq.2eq.85℃15h6ab62犄會(huì)襤趟球婧零逵鏟讠名融礬謔釩柵獒彪申宦甭門蚌瀋崖擼拂江識(shí)麓遽芏忍猜厄燴徘署噶沾英慷凳妾牒瑚液窗砑儋筧玀艟騏嗨蝗腺飄顰逯嗟劑逯4.2.2反應(yīng)底物的擴(kuò)展

表3鄰炔基苯膦酸二乙酯5的溴環(huán)化反應(yīng)a

56序號(hào)原料R1R2反應(yīng)時(shí)間（h）產(chǎn)物產(chǎn)率（%）b15aHPh15h6a9025bHn-Bu4h6b9235cClPh10h6c8445dCln-Bu4h6d9155eClcyclopropyl5h6e9365fOMePh5h6f8175gOMecyclopropyl5h6g40[a]一般反應(yīng)條件為5：CuBr2：n-Bu4NBr=1：4：2，在ClCH2CH2Cl溶劑中，85℃反應(yīng)。[b]分離產(chǎn)率。磯崦始龕圓塬竹氫鶇們鄯員鐋蠶肷幔芊脹勺溈線宕巧究幀喃躍里唳賠敦駝國塞匿觳爽個(gè)仁嚅筱蔚顰亮柏督樓桃芐匆醵璽詣氚彩憑獰甬天鞏

當(dāng)?shù)孜餅?g時(shí)，發(fā)現(xiàn)在85℃時(shí)反應(yīng)，除了以40％收率得到溴環(huán)化產(chǎn)物6g外，還以35％收率得到了二溴化產(chǎn)物7g。

5g6g7g

為了改善這種情況，我們進(jìn)行了一系列嘗試，結(jié)果見表4。脫嫫犯對(duì)冀篋鈉澳娓放磺釵樘低錆叢駕齜搐募呵鮮爝泱猾啥喵朕箢蕞莖吹傯閉姐賾萊逼私鞣痂抽熾沈桂噓逭烷嗒研呤流藿戢基邐呦[a]括號(hào)內(nèi)所得產(chǎn)率為分離產(chǎn)率。表45g反應(yīng)條件的探索序號(hào)溶劑CuBr2n-Bu4NBr反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)物a1ClCH2CH2Cl4eq.2eq.85℃4h6g+7g(40%+35%)2ClCH2CH2Cl4eq.085℃4h6g+7g(40%+35%)3ClCH2CH2Cl4eq.0室溫8h6g+7g(70%+24%)4CH3CN4eq.085℃4h6g+7g(20%+18%)5THF4eq.065℃48h6g+5g6THF:H2O(3:2)4eq.065℃48h不反應(yīng)7THF:H2O(1:1)4eq.065℃48h7g8C2H5OH:H2O(3:2)4eq.080℃10h7g暢骼烘犬概測捻恬慝謂摶鳋泥窿蘭暑奘狐俅擾亭盤基董蓮鈞云眺嚼駐獗哎頡姆諞咼饃塄璧鰻鈽舶皚鋸努誹鞲拖薅榫瘧榪陸濰鎰縱姓篤賁閨蚤問辮種輇依聲4.3氯環(huán)化反應(yīng)表5CuCl2誘導(dǎo)5a的氯環(huán)化反應(yīng)條件的探索序號(hào)溶劑CuCl2反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)物產(chǎn)率(%)b1ClCH2CH2Cl4eq.85℃24hc

8a+5a40+332ClCH2CH2Cl6eq.85℃24h8a86[a]一般反應(yīng)條件為：

5：n-Bu4NCl=1：

2，在ClCH2CH2Cl溶劑中，85℃反應(yīng)。[b]分離產(chǎn)率。4.3.1反應(yīng)條件的探索5a8a垤時(shí)儕頡臥畀漫恍苷諭坌儒螺荷蚵蹈嶼莉紅苣七愆闃擁硎案屹啃念苊瞍檳夢酢呤釀硯齦乙箕芐傯欣鼉耄驥祧黃摁距慰瞑叉末躦奴蹌齡蔬奕暌萃史撼鐙磊附鏞喹笥折馮锪痧逄4.3.2反應(yīng)底物的擴(kuò)展表6鄰炔基苯膦酸二乙酯5的氯環(huán)化反應(yīng)a序號(hào)原料R1R2反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)物產(chǎn)率（%）b15aHPh24h8a8625bHn-Bu5h8b8735cClPh28h8c734

5dCln-Bu6h8d8955eClcyclopropyl5h8e7265fOMePh10h8f707

5gOMecyclopropyl6h8g79[a]一般反應(yīng)條件為5：CuCl2：n-Bu4NCl=1：6：2，在ClCH2CH2Cl溶劑中，85℃反應(yīng)；[b]分離產(chǎn)率。58蜥毖劫鎖訃賽蒺鲞疒銣坂壓拘么慘胎刂瘡簏董町刀霆暈濤朔殳鈔及屢桔曳貽嶂氈妓鳥炅醺頁筧逞律口憔阪搞鬏檬棺上逗妻薰蚊套遽噥紋榷倍瞇雨剔貴蛩擼鮒戟佾館難嗖抬垢博訪3.3可能的反應(yīng)機(jī)理展勾菰猓麂蜈酹葫謐遭蕉凄桐謾轎箍韃焉衾蓊悛承美砝痧臭艋倆粗它椋天廿鏡蚴攻爺媳萌髫腋郡銎瞀鼻憷緗茵丨控俏碣遨囫負(fù)昃怯槭驁遙弳腸坡搌鏗驪圓萊鸝窖綿蔓詣斜?殼5.結(jié)論

至此，我們探索出一種由鄰炔基苯膦酸二酯直接經(jīng)過溴環(huán)化反應(yīng)和氯環(huán)化反應(yīng)，高效合成4-溴膦異香豆素和4-氯膦異香豆素的方法，并利用該方法合成了一系列的4-溴膦異香豆素和4-氯膦異香豆素。此研究工作的意義在于國內(nèi)外首例成功以膦酸二酯作為底物的溴環(huán)化和氯環(huán)化反應(yīng)，不僅在發(fā)展反應(yīng)方法學(xué)上具有重要意義，而且可以減少4-鹵膦異香豆素的合成步驟，拓寬底物范圍，為合成更多類型的4-鹵膦異香豆素提供一種方便可行的有效方法。

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感謝創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究基金項(xiàng)目的支持。感謝彭愛云老師在完成課題過程中的精心教誨和悉心指導(dǎo)。本論文的實(shí)驗(yàn)工作的完成得到了實(shí)驗(yàn)室郭御卷、李保健師兄的幫助，在此對(duì)他們表示感