摘 要

含氧六元杂环化合物是指环内含有一个或几个氧原子的六元杂环化合物，也是含氧杂环的一个十分重要的分支，其结构多种多样，数量成千上万。含氧六元杂环化合物在天然产物和药物活性分子中分布十分广泛，其中许多都具有药物活性，人工合成含氧六元杂环化合物可以推动医药和生物领域的发展。含氧六元杂环化合物合成方法多种多样，主要可以分为分子内成环和分子间成环两大类。经研究表明，联烯以及联烯衍生物可以有效的参与亲核加成、亲电加成、自由基加成、串联环化等多种有机反应。而联烯酮作为一类十分很重要的联烯衍生物，也具有活泼的反应性能，而且由于羰基的存在使其还有更加多种多样的反应特点。近年来，联烯酮类化合物已经被十分广泛的应用在多种有机合成反应上。

本论文以氯代烯酮为合成子，选取水杨醛和乙酰丙酮作为受体化合物，选用不同的碱作为催化剂，筛选碱的种类与用量，考察不同溶剂不同温度下水杨醛与原位生成的联烯酮中间体的串联环化反应的产率，产物结构，以及串联环化反应最佳反应条件。通过不同条件下的研究实验，以及核磁共振氢谱和碳谱等分析产物，实验结果表明，氯代烯酮与水杨醛反应时当反应温度维持在10^oC，以乙腈为溶剂，以1个化学当量的Cs₂CO₃作为催化剂时反应得到产物产率最大。氯代烯酮与乙酰丙酮反应时当反应温度维持在80 ^oC，以乙腈作为溶剂，以2个化学当量的Cs₂CO₃作为催化剂，反应25min时反应得到产物产率最大。

关键字：含氧六元杂环；氯代烯酮；水杨醛；乙酰丙酮；

Abstract

The oxygen-containing six-membered heterocyclic compound is a six-membered heterocyclic compound containing one or several oxygen atoms in the ring and a very important branch of the oxygen-containing heterocycle. Its structure is varied and varied in number. Oxygen-containing six-membered heterocyclic compounds are widely distributed in natural products and pharmaceutically active molecules, many of which are pharmaceutically active and synthetic oxygen-containing six-membered heterocyclic compounds can promote the development of pharmaceutical and biological fields. The synthesis method of oxygen-containing six-membered heterocyclic compounds is diversified, which can be divided into two kinds: intramolecular ring and intermolecular ring. Studies have shown that ene and ene derivatives can be effectively involved in nucleophilic addition, electrophilic addition, free radical addition, tandem cyclization and other organic reactions. The ene ketone as a very important class of alkene derivatives, but also has a lively reaction performance, and because of the presence of carbonyl so that it has a more diverse characteristics of the reaction. In recent years, the enhold ketone compounds have been widely used in a variety of organic synthesis reaction.

    In this paper, the in situ formation of chlorinated ketene as the synthesizer, selected salicylaldehyde and acetylacetone as the acceptor compounds, with different bases as the catalyst, screening the type and amount of alkali, different solvents at different temperatures salicylaldehyde and The yield of the series cyclization reaction of the ketene intermediate, the structure of the product, and the optimum reaction conditions for the series cyclization reaction. The experimental results show that when the reaction temperature of chlorinated ketene and salicylaldehyde is maintained at 10^oC, acetonitrile is used as the solvent, and the reaction temperature is 1 Electrochemical equivalent of Cs₂CO₃ as a catalyst to yield the product yield the most. When the reaction temperature was maintained at 80^oC, the reaction temperature was maintained at 80^oC, and acetonitrile was used as solvent. The reaction yield was the highest in 2 times by reaction with 2 times of electrochemical equivalent of Cs₂CO₃ as catalyst.

Keywords: Oxygen - containing six - membered heterocycle；β-chloroenone；Salicylaldehyde；Acetylacetone

目录

摘 要 I

Abstract II

1 绪 论

1.1 含氧六元杂环化合物简介 (1)

1.2 含氧六元杂环化合物的合成方法 (3)

1.2.1 分子内构建碳-碳键成环 (3)

1.2.2 分子内构建碳-氧键成环 (3)

1.2.2.1 氧亲核试剂与sp3杂化碳反应关环 (3)

1.2.2.2 氧亲核试剂与不饱和碳反应成环 (4)

1.2.3 分子间串联构建碳-碳键和碳-氧键成环 (6)

1.3 联烯酮简介 (10)

1.4本论文的讨论内容 (12)

2 实验部分

2.1 主要实验仪器和试剂 (13)

2.2 试剂精制方法 (14)

2.2.1 石油醚的精制 (14)

2.3 实验步骤与方法 (15)

2.3.1 原料的合成 (15)

2.3.2 β-氯代-β-正戊基烯酮与水杨醛反应合成产物1 (15)

2.3.3 β-氯代-β-正戊基烯酮与水杨醛的最佳反应条件探索 (16)

2.3.4 β-氯代-β-正戊基烯酮与乙酰丙酮反应合成产物2 (17)

2.3.5 β-氯代-β-正戊基烯酮与乙酰丙酮的最佳反应条件探索 (17)

1. 全文总结

3.1原料及产物的核磁共振氢谱 (19)

3.1.1 β-氯代-β-正戊基烯酮 (19)

3.1.2 产物1的核磁共振图谱 (19)

3.1.3 产物2的核磁共振图谱 (21)

3.2 产物合成最佳反应条件探索 (23)

3.2.1 β-氯代-β-正戊基烯酮与水杨醛的最佳反应条件探索 (23)

3.2.2 β-氯代-β-正戊基烯酮与乙酰丙酮的最佳反应条件探索 (25)

3.3 总结 (27)

参考文献 (28)

致 谢 (32)

绪 论

1.1含氧六元杂环化合物简介

含氧六元杂环化合物是指环内含有一个及以上氧原子的六元杂环化合物，也是含氧杂环的一个十分重要的分支，它的数量成千上万，结构多种多样。比较常见的含氧六元杂环化合物环内大部分都只含有一个氧原子，根据含有苯环与否，可以将含氧六元杂环分为吡喃类含氧六元杂环和苯并吡喃类含氧六元杂环两大类。比较常见的吡喃类含氧六元杂环化合物有:吡喃、吡喃盐、二氢吡喃、四氢吡喃、吡喃酮、四氢吡喃酮等；比较常见的苯并吡喃类含氧六元杂环化合物有: 香豆素、苯并吡喃盐、异香豆素、色酮、色满酮、色烯、异色烯、色满、异色满等（图1.1）。

图1.1 比较常见的重要的含氧六元杂环化合物

含氧六元杂环化合物是一类非常重要的有机合成中间体，常用于有机合成。同时其在各种药物活性分子和天然产物中分布十分广泛，因此可被分离提取出来进行药物研究开发以及工业生产。比如，δ-环戊内酯，又名四氢-α-吡喃酮，是一种重要的制药产业的原料和有机中间体可用于生产药用材料、聚酯纤维和植物保护剂，还可以作为合成抗生育药物和抗癌生物碱的原料,同时以其为原料制造的高分子材料还可以用于开发环保塑料以及缓释农药或药物^[1,2]；Bryostatin^[3]（草苔虫素）是一类含有四氢吡喃结构从苔鲜动物草苔虫中分离提取出来的大环内酯类物质，不仅有促进造血的活性，还有抗肿瘤活性，这种双重作用具有相当重要的临床医疗价值,同时还能增强记忆力；( )-Goniodiol^[4] 是一类含有取代5,6-二氢-2-吡喃酮结构从番荔枝科植物中分离提取出来的可用于抗菌和抗肿瘤的化合物；Chaetomugilins G是一种含有吡喃稠环结构从鲻鱼中分离提取出来的的细胞毒素；色满衍生物Siccanin(西卡宁)和维生素E分别有很好的抗真菌活性和抗氧化性；色烯酮Quercetin(槲皮素)是一种来自黄酮类植物的多酚，发现于许多水果，蔬菜，叶子和谷物。它可以用作补充剂，饮料或食品中的成分；色烯衍生物Citrinin（桔霉素）是一种从桔青霉菌中分离提取出来的能与人血中蛋白结合的肾毒素；香豆素类成品药Warfarin是一种可以口服的抗凝血素，在临床应用上可防止形成血栓，适用于预防和治疗血栓栓塞性疾病，也可作为心肌梗塞辅助用药。异香豆素衍生物Bergenin^[5](岩白菜素)是一种从岩白菜属药用植物中分离提取出来的具有镇痛、镇静、催眠及安定作用，临床主要用于治疗慢性气管炎和慢性胃炎(图1.2)。