二炔化合物作为构建分子的万能模块[1]而受到人们广泛的关注。丁二炔可作为许多官能团的等价物[2 -3],其结构广泛存在于天然产物、抗真菌药物[4]中。最近它又成为纳米有机分子材料合成中的核心官能团[5]; 此外丁二炔类化合物也广泛应用于纳米科学[6]、分子转子[7]、液晶[8 -11]、抗病毒活性研究[12]等领域,有广泛的研究价值和意义。在有机合成中,C - C 的建立一直是最重要的模块也是难点之一。目前多采用金属有机试剂,丁二炔的合成采用 sp-C 间的连接,为形成此键,化学工作者尝试了多种方法[2,5,13 -15]。但所用试剂多为重金属钯、钴催化剂、乙腈等价格昂贵、毒性大。且反应大多需要几种辅助试剂,反应成本高,操作繁琐,后处理复杂的同时也给环境带来了污染。
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-醇为原料,经选择性 Sonogashira 偶联反应,Sonogashira 偶联反应和去硅保护基反应制得中间体———3-乙炔基-5-( 3-甲基-3-羟基) -丁炔基-1-( 3-十二烷氧基) -2-{ [( 十二烷氧基) 甲基]丙氧基} 苯( 6) ; 6 经改良的 Glaser 偶联反应( CuI 为催化剂,Et3N 为溶剂) 合成了一个新型的丁二炔衍生物( 1) 。6 与 2,2'-[( 2,5-二碘-1,4-亚苯基)双( 氧基) ]双( 四氢-2H-吡喃) ( 7) 经 Sonogashira偶联,脱 THP 保护基和改良的 Glaser 偶联反应合成了一个新型的丁二炔衍生物( 2) ( Scheme 1) 。中间体,1 和 2 的结构经1H NMR,13C NMR 和MALDI-TOF-MS 表征。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
Bruker AV 400 MHz 型核磁共振仪( CDCl3为溶剂,TMS 为内标) ; AB Sciex 4800 型基质辅助激光电离飞行时间质谱( MALDI-TOF-MS) 。所用试剂均为分析纯。
1. 2 合成
( 1) 4 的合成在反应瓶中加入 3 14. 3 g( 21. 15 mmol) ,二( 三苯基膦) 二氯化钯99 mg 和 CuI 27. 0 mg,氩气保护下抽换气 3 次; 加入无水 Et3N 120 mL,冷冻除氧 3 次。搅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 ℃ ( 浴温)反应12 h。旋蒸除去 Et3N,剩余物用 CH2Cl2( 3 ×50 mL) 萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥; 旋蒸除溶后经硅胶层析柱( 洗脱剂: 二氯甲烷) 纯化得白色液体 4 2. 5 g,产率 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 的合成在反应瓶中加入 4 1. 209 g( 1. 78 mmol) ,二( 三苯基膦) 二氯化钯62. 5 mg 和 CuI 16. 9 mg,氩气保护下抽换气3 次; 加入无水 Et3N 80 mL,冷冻除氧 3 次。用注射器注入三甲基硅乙炔( TMSA)1. 4 g( 13. 84 mmol) ,于 60 ℃ ( 浴温) 反应 24 h。
旋蒸除去 Et3N,剩余物用 CH2Cl2( 3 × 50 mL) 萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥; 旋蒸除溶后经硅胶层析柱[洗脱剂: A = V( 石油醚) ∶ V( 乙酸乙酯) =10 ∶ 1]纯化得淡黄色液体 5 1. 1 g,产率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 的合成在反应瓶中加入 5 1. 116 g( 1. 64 mmol) ,氟化四丁基铵( TBAF) 1. 72 mg,氩气保护下抽换气3 次; 加入无水 THF 40 mL,冷冻除氧 3 次,于室温反应 12 h。用注射器注入饱和氯化铵溶液 50mL,搅拌 5 min。用石油醚( 3 × 50 mL) 萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥; 旋蒸除溶后经硅胶层析柱( 洗脱剂: A = 10 ∶ 1) 纯化得淡黄色液体 60. 95 g,产率 92% ( 直接投入下步反应) 。
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。