二炔化合物作為構建分子的萬能模塊[1]而受到人們廣泛的關注。丁二炔可作為許多官能團的等價物[2 -3],其結構廣泛存在于天然產物、抗真菌藥物[4]中。最近它又成為納米有機分子材料合成中的核心官能團[5]; 此外丁二炔類化合物也廣泛應用于納米科學[6]、分子轉子[7]、液晶[8 -11]、抗病毒活性研究[12]等領域,有廣泛的研究價值和意義。在有機合成中,C - C 的建立一直是最重要的模塊也是難點之一。目前多采用金屬有機試劑,丁二炔的合成采用 sp-C 間的連接,為形成此鍵,化學工作者嘗試了多種方法[2,5,13 -15]。但所用試劑多為重金屬鈀、鈷催化劑、乙腈等價格昂貴、毒性大。且反應大多需要幾種輔助試劑,反應成本高,操作繁瑣,后處理復雜的同時也給環境帶來了污染。
本文 以 3,5-二 溴-1-{ 3-\\( 十 二 烷 氧 基\\) -2-[\\( 十二烷氧基\\) 甲基]丙氧基} 苯\\( 3\\) 和 2-甲基-3-丁炔-2-醇為原料,經選擇性 Sonogashira 偶聯反應,Sonogashira 偶聯反應和去硅保護基反應制得中間體———3-乙炔基-5-\\( 3-甲基-3-羥基\\) -丁炔基-1-\\( 3-十二烷氧基\\) -2-{ [\\( 十二烷氧基\\) 甲基]丙氧基} 苯\\( 6\\) ; 6 經改良的 Glaser 偶聯反應\\( CuI 為催化劑,Et3N 為溶劑\\) 合成了一個新型的丁二炔衍生物\\( 1\\) 。6 與 2,2'-[\\( 2,5-二碘-1,4-亞苯基\\)雙\\( 氧基\\) ]雙\\( 四氫-2H-吡喃\\) \\( 7\\) 經 Sonogashira偶聯,脫 THP 保護基和改良的 Glaser 偶聯反應合成了一個新型的丁二炔衍生物\\( 2\\) \\( Scheme 1\\) 。中間體,1 和 2 的結構經1H NMR,13C NMR 和MALDI-TOF-MS 表征。
1 實驗部分
1. 1 儀器與試劑
Bruker AV 400 MHz 型核磁共振儀\\( CDCl3為溶劑,TMS 為內標\\) ; AB Sciex 4800 型基質輔助激光電離飛行時間質譜\\( MALDI-TOF-MS\\) 。所用試劑均為分析純。
1. 2 合成
\\( 1\\) 4 的合成在反應瓶中加入 3 14. 3 g\\( 21. 15 mmol\\) ,二\\( 三苯基膦\\) 二氯化鈀99 mg 和 CuI 27. 0 mg,氬氣保護下抽換氣 3 次; 加入無水 Et3N 120 mL,冷凍除氧 3 次。攪拌下用微量注射器注入 2-甲基-3-丁炔-2-醇 0. 4 mL\\( 4. 23 mmol\\) ,于 60 ℃ \\( 浴溫\\)反應12 h。旋蒸除去 Et3N,剩余物用 CH2Cl2\\( 3 ×50 mL\\) 萃取,合并有機相,用無水硫酸鎂干燥; 旋蒸除溶后經硅膠層析柱\\( 洗脫劑: 二氯甲烷\\) 純化得白色液體 4 2. 5 g,產率 89%;1H NMR δ: 7. 14\\( s,1H\\) ,7. 04\\( s,1H\\) ,6. 90\\( s,1H\\) ,4. 02\\( d,J = 5. 7 Hz,2H\\) ,3. 52\\( dd,J = 5. 8 Hz,1. 6 Hz,4H\\) ,3. 42\\( t,J = 6. 6 Hz,4H\\) ,2. 36\\( p,J = 5. 9Hz,1H\\) ,1. 61 \\( s,7H\\) ,1. 28 \\( d,J = 10. 7 Hz,43H\\) ,0. 90 \\( t,J = 6. 6 Hz,6H\\) ;13C NMR δ:159. 50,126. 68,125. 09,122. 34,118. 45,116. 44,94. 76,80. 72,77. 36,77. 04,76. 73,71. 42,68. 65,66. 70,65. 44,53. 38,40. 01,31. 94,31. 39,29. 69,29. 66,29. 65,29. 50,29. 37,26. 19,22. 70,14. 12;MALDI-TOF-MS m / z: Calcd for C39H67O4BrNa{ [M +Na]+}702. 43,found 702. 57。
\\( 2\\) 5 的合成在反應瓶中加入 4 1. 209 g\\( 1. 78 mmol\\) ,二\\( 三苯基膦\\) 二氯化鈀62. 5 mg 和 CuI 16. 9 mg,氬氣保護下抽換氣3 次; 加入無水 Et3N 80 mL,冷凍除氧 3 次。用注射器注入三甲基硅乙炔\\( TMSA\\)1. 4 g\\( 13. 84 mmol\\) ,于 60 ℃ \\( 浴溫\\) 反應 24 h。
旋蒸除去 Et3N,剩余物用 CH2Cl2\\( 3 × 50 mL\\) 萃取,合并有機相,用無水硫酸鎂干燥; 旋蒸除溶后經硅膠層析柱[洗脫劑: A = V\\( 石油醚\\) ∶ V\\( 乙酸乙酯\\) =10 ∶ 1]純化得淡黃色液體 5 1. 1 g,產率89% ;1H NMR δ: 7. 15 \\( d,J = 6. 4 Hz,1H\\) ,7. 06\\( s,1H\\) ,6. 98 \\( s,1H\\) ,6. 93 \\( d,J = 11. 3Hz,1H\\) ,4. 02 \\( d,J = 4. 4 Hz,3H\\) ,3. 53 \\( d,J = 5. 7 Hz,5H\\) ,3. 44 ~ 3. 41\\( m,4H\\) ,2. 36\\( q,J = 5. 9 Hz,1H\\) ,1. 57\\( s,6H\\) ,1. 27\\( s,51H\\) ,0. 90 \\( t,J = 6. 8 Hz,9H \\) ,0. 26 \\( s,9H \\) ;13C NMR\\( 101 MHz,下同\\) δ: 158. 77,152. 14,147. 07,139. 27,127. 14,124. 54,123. 90,120. 36,119. 11,117. 83,115. 16,114. 08,97. 23,93. 96,86. 20,81. 45,68. 73,66. 56,65. 58,61. 75,40. 07,34. 94,33. 66,31. 94,31. 45,30. 26,29. 69,29. 45,29. 42,28. 82,26. 19,25. 33,22. 71,18. 36,14. 14;MALDI-TOF-MS m / z: Calcd for C44H76O4SiNa{ [M +Na]+}719.55,found 719.68。
\\( 3\\) 6 的合成在反應瓶中加入 5 1. 116 g\\( 1. 64 mmol\\) ,氟化四丁基銨\\( TBAF\\) 1. 72 mg,氬氣保護下抽換氣3 次; 加入無水 THF 40 mL,冷凍除氧 3 次,于室溫反應 12 h。用注射器注入飽和氯化銨溶液 50mL,攪拌 5 min。用石油醚\\( 3 × 50 mL\\) 萃取,合并有機相,用無水硫酸鎂干燥; 旋蒸除溶后經硅膠層析柱\\( 洗脫劑: A = 10 ∶ 1\\) 純化得淡黃色液體 60. 95 g,產率 92% \\( 直接投入下步反應\\) 。
1H NMRδ: 7. 15 \\( s,1H\\) ,7. 03 \\( d,J = 20. 7 Hz,1H\\) ,6. 95\\( d,J = 25. 7 Hz,1H\\) ,4. 03 \\( dd,J = 5. 7Hz,2. 6 Hz,2H\\) ,3. 54 \\( d,J = 6. 0 Hz,5H\\) ,3. 42\\( t,J = 6. 6 Hz,5H\\) ,3. 06 \\( s,1H\\) ,2. 36\\( q,J =9. 9 Hz,7. 3 Hz,4. 9 Hz,1H\\) ,1. 56\\( q,J = 6. 9 Hz,8H\\) ,1. 27 \\( s,45H\\) ,0. 90 \\( t,J =6. 7 Hz,8H\\) ; MALDI-TOF-MS m / z: Calcd for C41H68O4Na{ [M + Na]+} 647. 51,found 647. 53。