硫醇对炔属化合物的加成反应 Ⅴ.苯硫酚对几种炔烃加成的立体化学

苯硫酚与苯乙炔、对溴苯乙炔、对硝基苯乙炔及丙炔酸在室温进行直接加成时,生成相应的1:1加成物,其主体构型均属反式,分别为反-β-苯硫基苯乙烯(Ⅰa),反-β-苯硫基对溴苯乙烯(Ⅱa),反-β-苯硫基对硝基苯乙烯(Ⅲa)及反-β-苯硫基丙烯酸(Ⅳa)。加成物的得率按以下顺序而递減:Ⅰa>Ⅱa>Ⅲa>Ⅳa。在低温(-45～-35°)苯硫酚与四种炔烃在溶液中反应时,除对硝基苯乙炔不起反应外,其它三种炔化合物均给出全部或绝大部分顺式构型产物(反式加成),分别为顺-β-苯硫基苯乙烯(Ⅰb,100%),顺-β-苯硫基对溴苯乙烯(Ⅱb,75%)及顺-β-苯硫基丙烯酸(Ⅳb,80%)。所有顺式构型产物在反应条件下都稳定,只是在加热到160°以上时才转化为反式构型产物。苯硫酚对炔烃的直接加成为一自由基反应,所观察到的立体化学结果被解释为加成反应中形成的中间体自由基(Ⅴ),由于R(苯基或羧基)与处于顺式位置的C₆H₅S基的空间位阻,在与苯硫酚进行链转移之前发生异构化所致。因为Ⅴ的异构化为Ⅵ需要一定的活化能,故在低温下的加成全部或绝大部分按反式加成进行,在温度升高时全部转为顺式加成。苯硫酚与对硝基苯乙炔在无水乙醚中在—60°形成一深紫色溶液,两小时后颜色逐渐变淡,这似乎表明有自由基的形成。苯硫酚与四种炔化合物在乙氧基负离子催化下进行加成时,得到全部为反式加成的产物,分别为Ⅰb,Ⅱb,顺-β-苯硫基对硝基苯乙烯(Ⅲb)及Ⅳb。     

硫醇对炔属化合物的加成反应——Ⅳ.苯硫酚对苯基丙炔酸、丙炔酸乙酯、丁炔-2-酸乙酯的加成

苯硫酚对苯基丙炔酸及其乙酯在苯甲酰过氧化物引发下的自由基加成产生α-苯硫基肉桂酸(酯),加成的方向与在乙醇钠催化下的加成方向相反。苯硫酚与丙炔酸乙酯及丁炔-2-酸乙酯在苯甲酰过氧化物引发下进行加成时,苯硫基均加到羧基的β-碳上。苯硫酚与苯基丙炔酸在乙醇钠催化下的加成可以朝两个方向进行,生成α-及β-苯硫基肉桂酸。苯硫酚与丙炔酸及丁炔-2-酸在相同条件下进行加成时,与预期的结果一致,分别产生β-取代产物。从自由基加成与负离子加成的糖果比较看来,苯硫基自由基的加成取向不是取决于炔烃分子中的极化状态,而是取决于中间生成的自由基的稳定性。从本文及前一文中报导的结果,可以看出,三键上取代基对自由基的稳定性的影响顺序为:C_6H_5>COOH(?)COOC_2H_5>CH_3,C_2H_5。     

硫醇对炔属化合物的加成反应 Ⅲ.苯硫酚与硫醇乙酸对β-烷基苯乙炔的加成

苯硫酚与1-苯基丙炔-1及1-苯基丁炔-1在苯甲酰过氧化物或紫外光引发下顺利加成.当反应物用量为等克分子比时,加成物分别为1-苯基-2-苯硫基丙烯-1(Ⅰ)及1-苯基-2-苯硫基丁烯-1(Ⅱ);当用量为2∶1克分子比时,除生成上述1∶1加成物外,尚得2∶1加成物:1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丙烷(Ⅴ)及1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丁烷(Ⅵ).这些加成物的结构是借在酸性介质中与2,4-二硝基苯肼作用生成相应酮的2,4-二硝基苯腙而得到证明.这加成反应是按自由基机理进行,苯硫基联结在与烷基相邻的碳原子表明中间生成的自由基之稳定性是加成方向的决定因素,因为苯基的共轭效应比烷基为强. 竞争试验的结果表明,苯硫基对苯乙炔的加成比对1-苯基丙炔-1的加成快得多,这可归因于甲基的空间效应.当以苯硫酚与1-苯基丙炔-1及苯乙烯进行竞争时,只得炔烃的加成物,这表明炔烃的加成活性比烯烃大得多.后一结果是由于断裂三键中的一个π-键所需要的能量较断裂双键中的π-键所需要的能量为低的缘故.     

1,2-二苯基六氟环丁烷的结构及其热解反应

本文报导了α,β,β-三氟苯乙烯环化二聚物的结构及其热裂解反应的研究.α,β,β-三氟苯乙烯环化二聚物全同于四氟乙烯和1,2-二氟茋的环化加成物,且其质谱中有二氟茋(分子量216)的碎片;因此证明其结构为1,2-二苯基六氟环丁烷(顺式及反式异构体的混合物),即三氟苯乙烯以头对头方式加成的产物.反式1,2-二氟芪或反式芪与四氟乙烯进行热环化加成反应,得到相应的1,2-二苯基六氟环丁烷(反式:顺式约98:2)或1,2-二苯基3,3,4,4-四氟环丁烷(反式).上述反应具有(顺,反)立体选择性.用裂解色谱法研究了1,2-二苯基六氟环丁烷的热裂解反应.在较低温度时(400°以下),主要反应是顺式物异构化为反式物的反应.在400～600°范围内,对称裂解占优势,定量地生成α,β,β-三氟苯乙烯.在高温下(700°以上)则同时有不对称裂解发生.     

3,β-二硝基苯乙烯和胺的加成反应

β-硝基苯乙烯,象α,β-不饱和羰基化合物,易于和伯胺、仲胺在α-位加成:C_6H_5CH=CHNO_2+RNH_2→C_6H_5CHCH_2NO_2(?)NHR在 Worrel 最初的报告中,将四十种胺和β-硝基苯乙烯加成,仅有十三种能起反应。后来找出在苯环中引入甲基、羟基和甲氧基等时,使加成性能减低;如再引入硝基、卤素时,则恢复原有的加成本领。根据这些事实,我们选择了2,β-,3,β-和4,β-二硝基苯乙     

芳香族硝基化合物与苯硫酚钠盐的亲核取代反应: 自由基IPSO取代机理

化合物1,2,4和5与苯硫酚钠盐在二甲亚砜中反应,得到硝基被苯硫基取代的化合物和二苯基二硫化物.反应液用ESR检测,观察到化合物1,2,3和4自由基负离子的ESR信号.用自旋捕获(Spin trapping)技术得到苯硫基自由基PhS·与自由基捕获剂亚硝基叔丁烷(TNB)的加成物t-BuN(O)SPh,由ESR谱证实,表明在反应过程中有苯硫基自由基PhS·生成.提出自由基IPSO亲核取代反应机理.     

β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因高度区域选择性氨溴加成反应

以β-硝基苯乙烯衍生物为底物,二溴海因为氮源/卤素源,乙腈作溶剂,建立了碳碳双键上高度区域选择性氨溴加成反应新体系.β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因在室温无水碳酸钠催化下反应,可高收率获得邻位氨溴加成产物,最高收率达97%;β-甲基-β-硝基苯乙烯衍生物在氢氧化钾催化下回流反应,也可高收率得到邻位氨溴加成产物,最高收率达95%.实验结果表明,对于硝基苯乙烯衍生物,当苯环4-位具有强供电子基团如CH3O时,可以得到单一的α-氨基-β-溴加成产物,但其收率相对较低;当硝基苯乙烯衍生物的苯环4-位有强吸电子基团如NO2时,反应收率则很高.这一实验结果证明β-硝基苯乙烯衍生物(缺电子烯烃)与二溴海因的氨溴加成反应具有亲核加成的特征.本文共考察了20种不同结构的β-硝基苯乙烯衍生物的氨溴加成反应情况,其产物结构经核磁共振波谱及质谱分析确证,并提出了可能的反应机理.     

苯基氯化硫及氯化硫对碳-碳重键的加成反应

芳基氯化硫是一类具有多种反应性能的物质。Kharasch等系统地研究了它们对重键的加成,并提出亲电反应机理^[1]。但在炔烃反应中,只用亲电反应机理不能解释其加成方向。例如,Truce研究苯基氯化硫与苯乙炔在非极性溶剂中的加成,得α-苯硫基-β-氯代苯乙烯^[2]。     

硅氢加成反应高选择性合成甲基苯乙基二氯硅烷

研究了硅胶负载聚乙二醇铂催化苯乙烯与甲基二氯氢硅的硅氢加成反应,β-加成产物甲基苯乙基二氯硅烷的选择性为100%,10℃下反应8h苯乙烯转化率为96.0%.反应存在一个诱导期,温度等反应参数对诱导期有重要影响,40℃下反应的诱导期不到1h,并探讨催化剂的催化机理和目标产物高选择性的原因.     

β-硝基苯乙烯衍生物与丙烯酰胺及N-溴代丁二酰亚胺的区域专一性氨溴加成反应

以β-硝基苯乙烯衍生物为底物,丙烯酰胺和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为氮源和卤素源,建立了碳-碳双键上的选择性氨溴加成反应新体系.以二氯甲烷为溶剂,在没有惰性气体保护及乙醇钠促进下,β-硝基苯乙烯衍生物与丙烯酰胺和NBS于室温反应即可高收率地获得α-氨基-β,β-二溴加成产物,最高收率达83%;以甲醇为溶剂,在无水碳酸钠作用下,β-甲基-β-硝基苯乙烯衍生物也可高收率地获得相应的邻位氨溴加成产物,最高收率达97%.共考察了25种不同结构β-硝基苯乙烯衍生物的氨溴加成反应,结果表明,该反应具有广泛的适应性.采用核磁共振波谱及质谱表征了产物的结构,并提出了可能的反应机理.     

交联聚苯乙烯-铂铬合物的合成及其催化的硅氢加成反应

首次合成了巯甲基化交联聚苯乙烯-铂络合物,将其用于催化不同结构的碳碳不饱和化合物与甲基二氯硅烷的加成反应,结果表明,该催化剂对乙炔、苯乙烯、苯乙炔、三烷基乙烯基硅烷等化合物具有很高的催化活性,对丙烯酸丁酯的催化活性显著降低,对甲基丙烯酸甲酯则无催化活性,该催化剂用于苯乙烯的硅氢加成反应,可重复使用20次,而且回收再用非常方便。     

催化的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应（英文）

吡咯啉酮是一类重要的五元杂环,广泛存在于许多天然产物、生物活性分子和高聚物中.在众多吡咯啉酮衍生物中,5-炔基-2-吡咯啉酮引起了化学家们广泛的关注.因为这种分子结构不仅存在于具有潜在治疗作用的药物分子(如眼部降压药、α7乙酰胆碱受体激动剂、抗惊厥和消炎药物)中,也存在于许多天然产物中,例如刺桐类生物碱和多环类生物碱.鉴于此,人们发展了许多合成这类化合物的方法.目前文献报道最多的方法是炔基负离子对5-位具有离去基团的吡咯啉酮化合物的亲核取代反应.离去基团主要有苯硫基、1-苯并咪唑基和烷氧基等.但是这些方法操作步骤繁琐,产生大量的副产物,原子经济性不高.本课题组发展了一例新型的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物.该反应以环状N-酰亚胺正离子为反应活性中间体,反应条件温和,操作简便.据我们所知,这是一例原子经济地合成5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的新方法.环状N-酰亚胺正离子是一类高活性的亲电试剂,广泛应用于构建含氮杂环体系.本课题组利用这一策略实现了一系列C–C和C–N成键反应.基于此,本文原位形成环状N-酰亚胺正离子,以端炔作为亲核试剂,与其发生亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物,原子经济性为100%.首先,我们以5 mol%TsOH为Brsted酸,考察了Lewis酸效应对反应收率的影响.结果表明,Al(OTf)_3给出最好的反应收率,不加Lewis酸没有亲核加成产物生成.然后,我们以5 mol%Al(OTf)_3为Lewis酸,考察了Brsted酸效应对反应收率的影响.结果表明,HAuCl_4·4H_2O给出最佳的反应收率54%,不加Brsted酸也没有亲核加成产物生成.值得一提的是,当HAuCl_4·4H_2O为单一催化剂,不加Al(OTf)3时,反应收率也达到55%.然后,我们以HAuCl4·4H2O为催化剂,考察了溶剂效应和反应温度对反应收率的影响.结果表明,四氯乙烷(TTCE)为反应最佳的溶剂,50℃反应最佳.为了进一步提高反应收率,我们又考察了催化剂用量对反应收率的影响.结果表明,10 mol%的催化剂给出最佳的反应收率60%.进一步优化反应条件,我们没有得到更好的结果.因此最佳的反应条件:N-苄基-α,β-不饱和-γ-内酰胺1(0.4 mmol),苯乙炔2a(1.2 mmol),HAuCl_4·4H_2O(10 mol%),TTCE(2.0 mL),50℃下反应15 h.在确定了最佳的反应条件后,我们对端炔类底物的适用性进行了考察.结果表明,给电子的苯乙炔表现出较高的反应活性;弱吸电子的苯乙炔也表现出较高的反应活性;强吸电子的苯乙炔则抑制反应的发生;位阻效应对该反应没有明显影响;杂环端炔也给出中等以上的收率;然而,简单脂肪端炔不能给出相应的亲核加成产物.本文发展了一例催化的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应.该反应以环状N-酰亚胺正离子为关键中间体.反应条件温和,操作简便.构建了一种以中等的收率(45%–76%)合成一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的方法.     

Z-和E-β-苯乙烯基溴化镁的生成机理及其与三苯基氯甲烷的反应

z一和E-β-溴苯乙烯与镁在THF中反应生成构型保持的格氏试剂和部分异构化的格氏试剂。副产物有苯乙烯、苯乙炔和E,E-1,4-二苯基丁二烯-1,3。用~1Hnmr检测反应过程时,发现Z-β-溴苯乙烯与镁在THF-d_8中反应的产物Z-β-苯乙烯基溴化镁、E-β-苯乙烯-d和E,E-1,4-二苯基丁二烯-1,3出现CIDNP效应。根据这两个格氏试剂与二氧化碳反应所得产物和CIDNP效应,本文提出反应是通过镁转移单电子给β-溴苯乙烯的自由基机理进行的。研究题目格氏试剂与三苯基氯甲烷的反应,进一步证实了由单电子转移生成的烯基格氏试剂自由基正离子可以发生β-氢转移。由自由基二聚和交叉结合的速率的不同,文中解释了苯基取代氯甲烷与烯基格氏试剂反应时所得的AA,AB和BB型产物的分布。     

2,4-二氧代-1,3,2-苯并二氮磷杂环己烷与■C=C■及CS_2加成反应的研究

本文研究了2,4-二氧代-1,3,2-苯并二氮磷杂环己烷的磷氢键对β-硝基苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈及二硫化碳的加成反应,共合成了18个新的加成产物.发现通过选用不同的碱或控制碱的用量.可选择性的进行加成或开环反应.由X衍射证实:在加成产物的结构中,环外P-C键构象因受磷杂环船式构象影响,以邻位交叉式(A)为主.     

负载型铂催化剂催化苯乙烯硅氢加成反应

分别研究了硅胶、γ-Al2O3和5分子筛负载聚乙二醇络合铂催化剂催化苯乙烯与甲基二氯硅烷的硅氢加成反应,发现这三种催化剂对β-加成产物的选择性为100%,不生成α-加成产物。而用Speier催化剂对β-加成产物的选择性为55%,产生α-加成产物。在这三种催化剂中,分子筛作载体的催化剂重复使用性较差,Al2O3作载体的催化剂诱导期较长,而硅胶作载体的催化剂比其它两种催化剂重复使用性好,且诱导期也较短,因此具有明显的优越性。文中还初步探讨了这三种催化剂出现高选择性的原因。     

全氟烷基次磺酸与炔烃和联烯的加成反应

研究了原位生成的全氟烷基次磺酸分别与炔烃和联烯的加成反应,成功合成了一系列全氟烷基烯基亚砜类化合物.结果显示芳基或烷基取代的炔烃与全氟烷基次磺酸在加热条件下可以直接得到符合马氏规则的加成产物,当炔烃上连有强吸电子取代基时,则生成类Michael加成产物.全氟烷基次磺酸与富电子联烯的加成反应选择性地发生在空间位阻较小的双键上,当联烯分子中含有吸电子基团时,则会优先选择与连接吸电子基团的双键进行反应.     

硫化氢对3-芳基丙烯酰基二茂铁亲核加成反应的研究

α，β-不饱和酮与硫化氢的Michael加成反应已有大量研究报道，此反应中只生成1，4加成产物；但当α，β-不饱和酮中羰基连有强供电基团时，对Michael加成反应的影响尚未见报导。本文研究了硫化氢对3-芳基丙烯酰基二茂铁的亲核加成，得到了十种未见报道的3-     

苯乙烯噻吩之光敏化亲核性加成反应(英文)

苯乙烯噻吩经1,4二氰苯之光敏化作用所产生之阳离子自由基与氨进行高产率且具位置选择性之加成反应,可得单一产物1-胺基-1-(对-取代基苯基)-2-噻吩-2-基乙烷.     

芳香族硝基化合物与苯硫酚钠盐的亲核取代反应: 自由基IPSO取代机理

作者通过苯硫酚钠盐与对硝基苯甲酸甲酯(1), 对硝基苯甲酸苯酯(2), 间硝基苯甲酸甲酯(3), 3,5-二硝基苯甲酸甲酯(4)和对二硝基苯(5)反应研究, 用自旋捕获技术检测到苯硫基自由基; 同时, 从产物混合物中分离到二苯基二硫化物PhSSPh。提出苯硫基自由基与芳香族硝基化合物1,2,3,4和5反应的自由基IPSO亲核取代机理。     

催化的端炔C-H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应

吡咯啉酮是一类重要的五元杂环,广泛存在于许多天然产物、生物活性分子和高聚物中.在众多吡咯啉酮衍生物中,5-炔基-2-吡咯啉酮引起了化学家们广泛的关注.因为这种分子结构不仅存在于具有潜在治疗作用的药物分子(如眼部降压药、α7乙酰胆碱受体激动剂、抗惊厥和消炎药物)中,也存在于许多天然产物中,例如刺桐类生物碱和多环类生物碱.鉴于此,人们发展了许多合成这类化合物的方法.目前文献报道最多的方法是炔基负离子对5-位具有离去基团的吡咯啉酮化合物的亲核取代反应.离去基团主要有苯硫基、1-苯并咪唑基和烷氧基等.但是这些方法操作步骤繁琐,产生大量的副产物,原子经济性不高.
　　本课题组发展了一例新型的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物.该反应以环状N-酰亚胺正离子为反应活性中间体,反应条件温和,操作简便.据我们所知,这是一例原子经济地合成5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的新方法.环状N-酰亚胺正离子是一类高活性的亲电试剂,广泛应用于构建含氮杂环体系.本课题组利用这一策略实现了一系列C–C和C–N成键反应.基于此,本文原位形成环状N-酰亚胺正离子,以端炔作为亲核试剂,与其发生亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物,原子经济性为100%.
　　首先,我们以5 mol%TsOH为Br?nsted酸,考察了Lewis酸效应对反应收率的影响.结果表明, Al(OTf)3给出最好的反应收率,不加Lewis酸没有亲核加成产物生成.然后,我们以5 mol%Al(OTf)3为Lewis酸,考察了Br?nsted酸效应对反应收率的影响.结果表明, HAuCl4·4H2O给出最佳的反应收率54%,不加Br?nsted酸也没有亲核加成产物生成.值得一提的是,当HAuCl4·4H2O为单一催化剂,不加Al(OTf)3时,反应收率也达到55%.然后,我们以HAuCl4·4H2O为催化剂,考察了溶剂效应和反应温度对反应收率的影响.结果表明,四氯乙烷(TTCE)为反应最佳的溶剂,50 oC反应最佳.为了进一步提高反应收率,我们又考察了催化剂用量对反应收率的影响.结果表明,10 mol%的催化剂给出最佳的反应收率60%.进一步优化反应条件,我们没有得到更好的结果.因此最佳的反应条件： N-苄基-α,β-不饱和-γ-内酰胺1(0.4 mmol),苯乙炔2a (1.2 mmol), HAuCl4·4H2O (10 mol%), TTCE (2.0 mL),50 oC下反应15 h.
　　在确定了最佳的反应条件后,我们对端炔类底物的适用性进行了考察.结果表明,给电子的苯乙炔表现出较高的反应活性;弱吸电子的苯乙炔也表现出较高的反应活性;强吸电子的苯乙炔则抑制反应的发生;位阻效应对该反应没有明显影响;杂环端炔也给出中等以上的收率;然而,简单脂肪端炔不能给出相应的亲核加成产物.
　　本文发展了一例催化的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应.该反应以环状N-酰亚胺正离子为关键中间体.反应条件温和,操作简便.构建了一种以中等的收率(45%–76%)合成一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的方法.