图1-3 以二氧化硅负载的硫酸氢钠和NBS作为催化剂的α-溴化反应 陈梓湛,郑祖彪,管细霞等人在二卤海因和脂肪酮和β-酮酯类化合物的α-卤代反应中,用
图1-3 以二氧化硅负载的硫酸氢钠和NBS作为催化剂的α-溴化反应
陈梓湛,郑祖彪,管细霞等人在二卤海因和脂肪酮和β-酮酯类化合物的α-卤代反应中,用DBDMH与DCDMH作为卤代试剂,β-酮酯、脂肪酮和1, 3-丙二酸酯类等为底物进行α-氯代反应。整个反应过程主要是脂肪(环)酮在DBDMH-对甲基磺酸-甲醇反应体系中进行α-溴代反应中。在室温下进行反应,6 h后会得到分离产率在52%~82%左右的3-戊酮、丁酮等脂肪酮类化合物的一溴代反应物。但是一溴代物的产率会因为环戊酮在反应过程中产生的缩酮和半缩酮产物而降低。此外,在其余酮酯类化合物作为底物时,有的会生成一定的二溴代产物。而α-氯代反应的结果与溴代反应相似。但是氯代反应不仅会生成α-氯代产物,还会生成某些副产物[11]。
图1-4 2-戊酮和DCDMH的α-氯代反应
1.1.2 含氮化合物在温和条件下的反应
在现代的有机合成中条件温和是一直是人们备受关注的一个问题,尤其是在当今社会倡导绿色化学的前提下,越来越多的开始偏向于设计那些可以在温和条件下反应的有机合成反应。不需要高温高压的反应条件也非常有利于运用到日常生产之中。
西北师范大学的权锋在Weinreb酰胺的反应方法与其应用的研究过程中,探索了Weinreb酰胺在温和条件下,加入NBS和过氧化物进行反应,并对该反应的应用进行了深入研究。通过这个反应方法可以高效率地、简易地将Weinreb酰胺官能团进行转化,并由此扩大了其应用。
在实验过程中他们发现利用过氧化苯甲酰(BPO)和N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)在温和条件下就可以较为容易地将Weinreb酰胺官能团进行转化。此外,这个反应方法不需要在强碱环境下进行反应,所以能够有选择性地对原料中的官能团进行转化。
图1-5 在 BPO 和 NBS 作用下Weinreb酰胺的转化反应
此外他们还初步探索了在上述反应条件下Weinreb酰胺与醇类物质进行的反应,由此方法把Weinreb酰胺官能团直接转化为酯基。上述整个有机合成过程的优点为:反应条件温和,步骤简易,操作方便,应用范围广泛等,并且通过这个方式可以方便有效地把Weinreb酰胺官能团转化为另外所需的官能团[12]。
图1-6 在BPO和NBS作用下Weinreb酰胺与醇类物质的反应
1.1.3 卤代烷烃在温和条件下的反应
羰基化反应是有机合成化学反应中常规反应之一,当以卤代烷烃的为底物进行羰基化反应时,由于卤代烷烃种类较多所以可以生成许多不同类型的羰基化合物。其中氯代烷烃因其价格低廉、简单易得也常被用来进行羰基化反应。另外,也会使用其他卤代烷烃,如碘代烷烃、溴代烷烃等作为原料来进行反应,但是这些反应通常是需要在高温高压,或者以贵金属为催化剂的反应条件下进行。最近的研究数据表明,若使用光来促进卤代烷烃的羰基化反应则能够在比较适宜且温和的条件下进行。根据报道,溴代烷烃、碘代烷烃通过光促进的反应方法就可以在比较温和的条件下进行反应,但此类羰基化反应不适合用比较不活泼氯代烷烃作为底物来进行反应[13-15]。
王宏伟等人对在光促进的反应条件下,用非贵金属铜盐[CuCl2、CuBr2]催化氯代烷烃[氯代正辛烷、氯代环己烷]与CO2、CO的反应,使整个反应都在温和条件下进行。实验结果得出,用[CuCl2、CuBr2]进行催化可在温和条件下实现氯代烷烃[氯代正辛烷、氯代环己烷]与CO2、CO的反应,生成羧酸甲酯化合物。(其中CuBr2的催化活性比CuCl2高[16]。)
图1-7 氯代烷烃与CO2或CO的羰基化反应
1.2 醇类化合物作为反应溶剂的相关研究
1.2.1 醇类化合物作为反应溶剂的取代反应