无气味的二硫缩烯酮作为1，3-丙二硫醇替代试剂的缩硫醛／酮化反应

无气味的二硫缩烯酮作为1，3-丙二硫醇替代试剂的缩硫醛／酮化反应 无气味的二硫缩烯酮作为1，3-丙二硫醇替 代试剂的缩硫醛,酮化反应 2005年第25卷 第7期,819~821 有机化学 ChineseJournalofOrganicChemistry Vb1.25.2oo5 No.7.8l9,82l ? 研究论文? 无气味的二硫缩烯酮作为1,3一丙二硫醇替代试剂的缩硫醛/酮化反应 林春于海丰刘群侯冬岩 (东北师范大学化学学院长春130024) (鞍山师范学院化学系鞍山114005) 摘要探讨了将3-[1,3]二噻一2一亚基一2,4一戊二酮及其衍生物作为一种无气味,易于制备,便于贮存,使用方便的1,3一丙 二硫醇替代试剂在缩硫醛/酮化反应中的应用. 关键词3-[1,3]二噻一2一亚基一2,4一戊二酮;2-[2一氯一1一(氯乙烯基)烯丙基]_【1,3]二噻烷:1,3.丙二硫醇替代试剂;1,3一二噻烷 衍生物;缩硫醛/酮化反应 ThjOacetaIjzatjOnReactionOfOdorlessO'-Oxoketene Dithioacetalsas1,3一PropanedithiolEquivalent LIN,ChunYU,Hai—Feng.'LIU,Qun:HOU.Dong—Yahb (Facul~ofChemistry,NortheastNormalUniversity.Changchun130024) (DepartmentofChemistry,AnshanNormalCollege,Anshan114005) Abstract3'(1,3-Dithian-2-ylidene)-pentane-2,4-dione(1a)and2-[2-chloro-1-(1.chlorovi ny1).allylidene]. 1,3-dithiane(1b),preparedreadilyandusedconvenientlyasodorlessandefficient1,3.propa nedithiol equivalent,werestudiedinthioacetalizationreaction. Keywords3'(1,3-dithian-2-ylidene)-pentane一2,4-dione;2-[2-chloro一 1-(1-chloroviny1)一allylidene].1,3.di— thiane;1,3-propanedithiolequivalent;1,3-dithiane;thioacetalization 1,3-二噻烷及其衍生物在有机合成中具有重要作 用,它们不仅在多步反应或天然产物的合成中作为保护 醛/酮羰基的一种方式,其本身也是一类重要的有机合 成中间体I卜.1,3.二噻烷衍生物通常是在催化条件下经 醛或酮与l,3.丙二硫醇缩合的方法来合成【6~9】.但1,3. 丙二硫醇所具有的令人难以忍受的难闻的恶臭气味不 能不说是该合成方法的一大缺陷.为了克服这一缺点. 寻找无气味的l,3.丙二硫醇替代物具有重要意义.已有 文献报道了无气味的l,3.丙二硫醇高分子化试剂【l叫及2. 但 苯基氯代.1,3.二噻硼烷【l等l,3.丙二硫醇的替代物,由于这些替代物的合成往往需要多步反应【l,有的替 代物本身仍以l,3.丙二硫醇为原料I1",致使这些替代物 的实际应用受到限制. 我们在开展二硫缩烯酮在合成中的应用研究中,成 功地实现了用易于制备,无气味的3.[1,3]--噻.2.亚 基2,4.戊二酮(1a)替代l,3.丙二硫醇对各种醛或酮羰基 的保护,并对反应机理进行了探讨【l.通过Vilsmeier反 应将la转化为2.[2.氯.1.(氯乙烯基)烯丙基】-【l,3]--噻烷 (1b)(Scheme1).1b作为l,3.丙二硫醇替代试剂与醛/酮 发生缩硫醛/酮化反应无需加入催化剂【l引.在反应中1b 先与水作用生成3.[1,3]--噻.2.亚基.2,4.戊二酮(1a),同 时释放出HCI气体.在释放出的HC1的催化下,la可以 与醛/酮发生缩硫醛/酮化反应. 虽然1b可作为l,3.丙二硫醇替代物用于缩硫醛/酮 化反应中,但化合物1b是其前体化合物la与Vilsmeier E—mail:fiuqun@nenu.edu.cn ReceivedJuly14,2004;revisedDecember20,2004;acceptedJanuary21.2005. 国家自然科学基金(No.202720H08)及教育部科学技术研究重点项目资金 (N0.03059)~目 820有机化学Vo1.25.2005 OO Scheme1 CICI 试剂反应制得的.为了深入探讨二硫缩烯酮类化合物作 为代硫醇试剂在缩硫醛/酮化反应中的应用,我们又研 究了将1a作为1,3一丙二硫醇的主替代试剂,1b既作为 Ha供体又作为1,3一丙二硫醇替代物的缩硫醛/酮化反应 (Eq.1),本文报道了这一实验结果. + O MeOH 1结果与讨论 在反应中,重点研究了1b的用量对缩硫醛/酮化反 应的影响,既在1a和1b的用量之和和醛/酮2的用量的 摩尔比为1:1的前提下,改变1a和1b的相对用量比实 施缩硫醛/酮化反应.我们每次用3mmol苯甲醛进行此 研究(Eq.2).如表1所示:lb的相对用量对产物3a的产 率无明显影响,但影响反应所用时间.1b的相对用量越 少,反应时间越长.显然,其原因在于此类反应是酸催 化的反应,1b的用量越少,释放出的HC1越少,反应体 系的pH值越高,反应越慢. 苫+苫(2) 表1lb与la的比值与反应时间和3a的产率的关系 Table1Therelationshipoftheratiooflb/lawithreaction timeandtheyieldof3a 从反应时间及催化剂用量方面考虑,选择lb: la=1:2(摩尔比)为最佳配比并在此情况下进行了反应 的普适性研究.实验表明,此条件下进行的缩硫醛/酮化 反应是可行,实用的.无论是带有吸电子或供电子基团 的芳醛,脂肪醛,ad-不饱和醛,杂芳醛和不同结构的 芳酮,脂环酮,都能在该条件发生硫缩醛/酮化反应,以 较好的产率生成相应的1,3一二噻烷衍生物(表2).因呋喃 甲醛对酸敏感,相应的缩硫醛化产物产率较低(54.0%, En时9).总之,本文进一步证实了化合物1a和1b作为 潜在的,无气味的代硫醇试剂在缩硫醛/酮化反应中具有 实用性.将各种二硫缩烯酮作为无味的代硫醇试剂用在 有机合成中的应用研究正在进行中. 表2醛,酮与lb/la的缩硫醛/酮化反应 Table2Thiocacetalizationreactionsoftheselectedaldehydes/ ketoneswithlb/la lb:la:2:1:2:3(摩尔比) 2实验部分 2.1仪器及试剂 Unity一400型核磁共振仪;Magna-560显微红外光谱 仪(溴化钾压片法);WRS—A数字熔点仪;化合物la的制 备见文献[14,15】;化合物1b按文献【13】方法制备.缩硫 醛/酮化反应所用溶剂无水甲醇未经处理直接使用. 2.23.【1,3]--噻-2.亚基.2,4-戊二酮1a及1b与醛,酮2 的缩硫醛俑化反应(1b:1a=1:2,以3a的制备为例) 在100mL的园底烧瓶中加入苯甲醛(2a)(318mg,3 mmo1)和3一【1,3]----噻一2一亚基一2,4一戊二酮(1a)(432mg,2 mmo1)以及2一【2一氯一1.(氯乙烯基)烯丙基】-[1,3】二噻烷 (1b)(253mg,1mmo1)和10mL无水甲醇.搅拌下油浴 加热至回流,TLC监测,约7h后苯甲醛消失.反应液冷 却至室温后用饱和NaHCO3溶液将反应液调至pH=7, 二氯甲烷萃取(5mL×3),硫酸镁干燥,硅胶柱层析(洗 脱液:石油醚:乙酸乙酯=75:1,V:得到白色固体 3a484mg,产率82.3%.按如上方法实施了具有代表性 的醛/酮的缩硫醛/酮化反应. . rs No.7林春等:无气味的二硫缩烯酮作为1,3.丙二硫醇替代试剂的缩硫醛/酮化反应 821 References Greene,T.W.;,?uts,P.G.M.ProtectiveGroupsOr— ganicSyn历esis,3rded.,JohnWileyandSons,NewYork, 1999.P.293. 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(Y0407144QIN,X.Q.;FAN,Y.Y) 89m?M 234567 NO.7ChineseJournalofOrganicChemist~III ANewSyntheticRouteofDisulfide ContainingAnilineCompoundsN. HN . H2=11=2 l 12 DENG,Shi—Ren;HU,Gao—Qiang;YAN, Yong;GUO,Jian—Ping;HUANG,Wei— Guo;Compound1wassynthesizedviaanovelroutebysomecheapreagentsinarelatively ZHOU,Yun—Hong;LI,Zao— Yingmildcondition?Atthesametime,anothernewanalogue2waspreparedfollowingthe Chin..,.Org.Chem.2005,25(7),815similarmethod. Thi0acetalizati0nReactionofOdorless G-OxoketeneDithioacetalsas1.3一Pr0一 panedithiolEquivalent LIN,Chun;YU,Hai—Feng;LIU,Qun; HOU,Dong—Yan Chin..,.Org.Chem.2005,25(7),819 OO + 1a ClCl lV 1b o +RR MeoH refluxSvS R1/\R2 Thioacetalizationreactionoftheselectedaldehydes/ketoneswithla/lbWasstudied. QuantumChemicalStudyonAsymmetric AllylationofBenzaldehyde CHEN,Wan—Suo;CHEN,Zhi—Rong Chin.Org.Chem.2005,25(7),822 ThequantumchemicalmethodWasemployedtostudythemodifiedasymmetricallyla- tionofbenzaldehydecontrolledbydiisopropylD一(一)一tartrateauxiliary.Allthestruc— tureswereoptimizedcompletelyattheB3LYP/6?31G(d,P)leve1.The(月)一secondary alcoholcouldbeachievedmainlythroughasix.memberedringchair-liketransition statestructure.FromtherelativereactionratetheorythemainproductpredictedWasin agreementwiththeexperiment. SolventFreeSynthesisof2??Aminothia-- zoleDerivativesunderMicrowaveIrra— diation CHENG,Chong—Yun;JIANG,Feng—Chao Chin..,.Org.Chem.2005,25(7),826 RHH一 Nine2一aminothiazolederivativeswereobtainedundermicrowaveirradiationcondition bythereactionofthiourea.iodineandketoneintheabsenceofsolvent.1]hereaction conditionswereoptimizedbyorthogonaldesign.111emechanismofthecycfization reactionundermicrowavei~adimionwasalsosuggested. SynthesisofHydrogenatedQuinolines byMichaelAdditionof1,3一Cyclohexane? dionewith/3,/3?Dicyanostyrene R I . O O R H CN NH2 H ThehydrogenatedquinolinesweresynthesizedbyMichaeladditionof1,3-cyclohex— WANG,Jin.Jun;XIE,Lei;KANG,Ming—anedionewithfl~一 dicyanostyrenewhichwasconvenedinto1,8'naphthridinederivative Qin;ZHANG,Min;LI,Fu—Guo;CUI,bythecondensationwith1,3一 cyclohexane'dione?Hydrogenatedbenzo[c]acridin一5一one Bing—Cunwasobtainedusingonepotmethodbyco—refluxingofaromaticaldehyde,a— naphthyl' Chin..,.Org.Chem.2005,25(7),830arnineand1,3一cyclohexanedione? SynthesisofCyclicDienolEtherandIts Properties HUANG,Yan;LIN,Yong—Cheng Chin..,.Org.Chem.2005,25(7),835 O oBn 2 H2C ent 4h 3 H CH2 H90?H3c 10min—?--—-?-——--—-—? O5OBn OH OBn 4 H20 CH3