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噁唑啉、亚胺酯与苯氧乙酰氯反应的研究化学与分子工程学院应用化学系 00级吴春赞摘要 Abstract 我们研究了加热条件下 2-取代噁唑啉类的环状亚胺及亚胺酯与苯氧乙酰氯的反应,发现该反应很难关环生成β—内酰胺化合物,而是主要生成了两种酰胺类化合物,即酰胺酯类化合物和双酰胺氯代物。进一步研究表明控制反应条件可以选择性地生成其中的一种,采用不同的底物合成了一系列新化合物,并讨论了生成两类化合物的反应机理。 Keyword 双酰胺氯代物酰胺酯类化合物烯酮苯氧乙酰氯 2-取代噁唑啉亚胺酯一、前言含有β—内酰胺结构的化合物因为具有显著的生理活性,一直受到广泛关注。早在 1907 年, Staudinger 就研究了这类化合物的合成方法(1)。特别是 1943 年发现了青霉素的药效结构关键为β—内酰胺以后,这类环系的合成受到了极大的重视(2-4) ,每年都有大量的相关文献发表,新的合成方法陆续被发现, 含有β—内酰胺结构的新化合物也不断被合成出来。这类化合物多数是作为抗生素类药物使用的,常见的有青霉素,头胞霉素,诺卡霉素等。烯酮与亚胺的环加成反应( Staudinger 反应)是最常用的一种合成β—内酰胺化合物的方法(5-13) , Staudinger 最早采用该方法合成β—内酰胺。这种方法原料简单易得,可以比较容易得到不同取代的烯酮和亚胺,从而可以满足不同合成的需要。控制不同的反应条件可以得到不同立体构型的产物。因为反应中可以得到两个新的手性碳,因此在不对称合成领域也引起了大家广泛的兴趣。如: R'RCCO R'''R''CNR 4 N R R'R''R''' O R 4 我们对 2-取代噁唑啉与烯酮在热条件下的反应进行了研究。反应采用的烯酮为苯氧乙酰氯在碱(三乙胺)存在下脱氯化氢生成。二、结果与讨论通过实验我们发现,在传统的 Staudinger 反应的条件下,噁唑啉与苯氧乙酰氯反应,生成的主要产物并不是关环的β—内酰胺化合物,而是另两种新的化合物:酰胺酯类化合物和双酰胺氯代物。通过控制不同的反应条件,我们已经能够控制反应有选择的生成其中的一种产物,并且讨论了反应机理,在不同反应底物上进行了验证,合成了一系列新化合物。 。为减少双酰胺氯代物的生成, 反应需要严格控制反应物的滴加顺序和滴加时间,并且要在低温下进行(具体操作见实验部分)。在该反应中,并未得到β—内酰胺化合物,得到的产物 3a,3c 我们认为可能是后处理时,由水洗时生成的,生成过程如下。 Et 3N Toluene,lowtemp. CO H PhO RO N CO H PhO R O N OH OPhH 2O O N OH OPhROH 2 O N OOPh ROH RO HNOPh O O PhOCH 2COCl 3a、3c 1a、1c表2 亚胺与烯酮的反应 3a,3c 产物 R 产率 a 形状 3a CH 3 27% 无色液体 3c p-ClPh 20% 白色针状晶体采用链状但具有类似结构的亚胺酯为反应物验证反应机理,在相同反应条件下反应,所得结果与环状亚胺的结果一致: N HO N HOC 2H 5 Ph C 2H 5 Ph OPh O NH Ph OPh O 1f 3f H 2O CO H PhO N