《武汉工程大学学报》 2017年01期
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出版日期：2017-03-29
ISSN:1674-2869
CN:42-1779/TQ
带有远端双键的取代碘苯的合成
1 实验部分1.1 仪器与试剂所有底物都是来自Merck或Aldrich或Alfa Aesar，所有的溶剂都严格的按照标准方法来处理. 取无水溶剂和试剂的注射器在使用前均用氮气置换空气，所有的无水无氧操作都采用严格的Schlenk真空线技术. GC（气相色谱，流动相为氢气）用带有自动注射器的GC-8130 （Fisons）色谱仪测定. 详细信息为：a FI detector， and an Optima-1710 capillary column （0.25 μm × 25 m × 0.25 mm， Macherey-Nagel）. 核磁采用Agilent 400MR型核磁共振波谱仪，以CDC13为溶剂，TMS为内标；高分辨质谱用Finnigan MAT 95Q质谱仪测定，轰击源为EI. 1.2 烯丙基溴格氏试剂的合成在一干燥好的并装有磁子的250 mL 三口烧瓶中，加入镁粉（7.2 g，300 mmol），使其在高度负压下高温（约170 ℃）加热约20 min，然后使支口瓶内的气氛被氮气置换3次. 支口瓶被再次冷却到室温后，向混合物中加入无水乙醚100 mL，剧烈搅拌下，向混合物中加入1，2-二溴乙烷（摩尔分数5%），用热风枪使其保持弱的沸腾（稍稍冒泡即可）并维持约10 min，待体系冷却到室温后，向其中加入三甲基氯硅烷（TMSCl： 摩尔分数1%~2%），并维持弱的沸腾约10 min. 最后用恒压滴液漏斗向混合物中加入烯丙基溴的乙醚溶液（烯丙基溴12 g， 100 mmol，无水乙醚50 mL），反应在常温下搅拌1 h，利用水解反应在GC 上监测反应，反应结束后将反应液静置并用I2来测定格氏试剂的浓度（0.71 mol/L）（图5）. 1.3 1-（3-烯丁基）-2-碘苯的制备邻碘溴苄（2）的合成：向溶有化合物 1 （邻碘苄醇，3.51 g， 15 mmol） 的40 mL无水二氯甲烷溶液中缓慢加入PBr3 （2.85 mL， 30 mmol），反应液在室温条件下搅拌16 h. TLC显示原料完全反应，反应液真空条件下浓缩，浓缩得到的油状物用饱和的NaHCO3溶液洗涤，二氯甲烷萃取水相，无水硫酸钠干燥，浓缩有机相得4.0 g无色晶体2（邻碘溴苄），收率90%. 1H NMR （400 MHz， CDCl3） δ ： 7.76-7.10 （m， 4H）， 4.56 （s， 2H）. HRMS （ESI）： m/z calcd for C7H6BrI： 295.869 8， found 295.884 0. 1-（3-烯-丁基）-2-碘苯（3）的合成：向溶有化合物2 （邻碘溴苄，4.0 g，13.5 mmol）的30 mL无水THF溶液中缓慢滴加烯丙基溴化镁 （17.5 mmol， 24.7 mL） 的乙醚溶液，反应液加热至回流并反应过夜，TLC显示原料完全反应. 反应液用质量分数5% HCl小心淬灭，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩有机相，无需过柱分离，得3.3 g无色油状物3［1-（3-烯-丁基）-2-碘苯］，收率96 %. 1H NMR （400 MHz， CDCl3） δ： 7.83-6.92 （m， 4H）， 6.02-5.80 （m， 1H）， 5.25-4.98 （m， 1H）， 2.91-2.70 （m， 2H）， 2.49-2.25 （m， 2H）. HRMS （ESI）： m/z calcd for C10H11I： 257.990 5， found 257.988 0（图6）. 1.4 1-［（1-叔丁基二甲基硅氧基）-3-烯-丁基］-2-碘苯的制备1-［（1-羟基）-3-烯-丁基］-2-碘苯（5）的合成：在冰浴条件下，向溶有化合物4 （邻碘苯甲醛，0.23 g， 1 mmol） 的2 mL无水THF溶液中缓慢滴加烯丙基溴化镁 （1.83 mL， 1.3 mmol） 的乙醚溶液，滴完后在0 ℃下搅拌10 min，升至室温条件下反应0.5 h， TLC显示原料完全反应. 用少量水淬灭反应液，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩有机相得0.27 g黄色油状物5，收率99%. 1H NMR （400 MHz， CDCl3） δ： 7.81-6.99 （m， 4H）， 5.92-5.70 （m， 1H）， 5.04-4.98 （m， 1H）， 4.98-4.90 （m， 2H）， 2.58-2.31 （m， 2H）， 1.46（s， 1H）. HRMS （ESI）： m/z calcd for C10H11IO： 273.985 5， found 273.973 4. 1-［（1-叔丁基二甲基硅氧基）-3-烯-丁基］-2-碘苯（6）的合成（图7）：在室温条件下，向溶有化合物5 （0.27 g， 1 mmol） 和咪唑 （0.09 g， 1.3 mmol）的5 mL无水THF溶液中滴加TBSCl （0.18 g，1.3 mmol），反应液搅拌24 h，TLC显示原料完全反应. 反应液在真空条件下浓缩，粗产品柱层析分离（质量比m石油醚 ∶m乙酸乙酯 =100 ∶1）得0.27 g无色油状物6，收率70%. 1H NMR（400 MHz， CDCl3） δ： 7.78-6.88 （m， 4H）， 5.95-5.78 （m， 1H）， 5.11-5.01（m， 2H）， 4.88（m， 1H）， 2.48-2.21（m， 2H）， 0.98（s， 9H）， 0.15（s， 3H）， 0.01（s， 3H）. HRMS （ESI）： m/z calcd for C16H25IOSi： 388.071 9， found 388.078 8. 1.5 1-［（1-甲基）-3-烯-丁基］-2-碘苯（8）的制备在N2保护下，向溶有化合物7 （1-（1-溴-乙基）-2-碘苯，3.80 g， 12 mmol）的5mL乙醚溶液中缓慢滴加烯丙基溴化镁 （22 mL， 15.6 mmol） 的无水乙醚溶液，搅拌升温回流1 h，反应室温过夜，TLC显示原料完全反应. 反应液用少量水小心淬灭，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩有机相得3.10 g 无色油状物8，产物无需过柱纯化，收率95%（图8）. 1H NMR （400 MHz， CDCl3） δ： 7.83-6.92 （m， 4H）， 5.90-5.70 （m， 1H）， 5.08-4.89 （m， 2H）， 3.11-2.94 （m， 1H）， 2.41-2.06 （m， 2H）， 1.13 （d， J = 6.8 Hz， 3H）. HRMS （ESI）： m/z calcd for C11H13I： 272.006 2， found 272.010 5. 2 结果与讨论本文所报道的方法，能适用于带有远端双键的取代碘苯［1-（3-烯-丁基）-2-碘苯类衍生物］的大剂量制备. 烯丙基溴格氏试剂的合成简单易行，用其对溴苄进行交叉偶联，或者对芳香醛进行加成，便可以定量的合成偶联产物或者加成产物，所得的产物产率高，可以不用分离而直接使用. 在对中间产物1-［（1-羟基）-3-烯-丁基］-2-碘苯（5）的进行进一步修饰（保护羟基）中，产物1-［（1-叔丁基二甲基硅氧基）-3-烯-丁基］-2-碘苯（6）的产率也可以达到70%. 产物3和产物8的大剂量合成也证明该方法具有一定的工业应用价值. 本方法合成简单，方便快捷，收率高. 3 结 语本文报道了一种通用的制备带有远端双键的取代碘苯［1-（3-烯-丁基）-2-碘苯类衍生物］的合成方法：用烯丙基溴格氏试剂对溴苄进行交叉偶联，或者对芳香醛进行加成，所得的产物产率高，易分离，生成的化合物也可以进一步被修饰，本方法也可用于这些目标化合物的大量制备中. 本方法简单，方便快捷，可为这类远端双键取代碘苯化合物的合成提供一条重要的参考途径.