鄰羥基α-疊氮苯乙酮衍生物的合成

孟令國， 楊明明

(淮北師范大學 化學系，安徽 淮北 235000)

有機疊氮化合物是一類富含能量同時又可以作為活潑中間體的化合物，借助它可以合成氮雜五元環[1]，異氰酸酯[2]，也可作為合成三唑類雜環的重要中間體[3,4]。

到目前為止，已合成的疊氮化合物的主要類型有芳香基疊氮，烷基疊氮，酰基疊氮，磺酰基疊氮，1,2-疊氮醇，1,2-或1,3-疊氮胺，β-疊氮酮等等，但含有活潑羥基的疊氮化合物——鄰羥基α-疊氮苯乙酮的合成卻未見詳細的文獻報道[5]。為此，本文以鄰羥基萘乙酮(1a)或鄰羥基苯乙酮衍生物(1b～1g)為起始原料，通過溴化反應和疊氮化反應合成了鄰羥基α-疊氮萘乙酮(2a)或鄰羥基α-疊氮苯乙酮衍生物(2b～2g, Scheme 1)，其結構經1H NMR,13C NMR， IR和HR-MS表征。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Bruker-400 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標)；Perkin-Elmer FT 210型紅外光譜儀(KBr壓片)；Perkin-Elmer TURBOMASS型質譜儀。1a～1g， Alfa公司；其余所用試劑均為分析純。

1.2 2的合成(以2b為例)

在反應瓶中加入乙酸乙酯40 mL,加熱至回流，攪拌下加入溴化銅10.08 g(45 mmol);快速加入鄰羥基苯乙酮(2b)2.71 mL(22.5 mmol)的氯仿(20 mL)溶液，回流反應過夜。冷卻，過濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，合并濾液和洗液，用水洗至中性后，再用鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓旋干溶劑得鄰羥基α-溴代苯乙酮[6]。

CompbcdefgRHm-Mem-OMep-OMep-Clm,p-Me2

Scheme1

將鄰羥基α-溴代苯乙酮107 mg(0.5 mmol)溶于DMF(2 mL)中，攪拌下于0 ℃緩慢加入疊氮化鈉49 mg (0.75 mmol)，反應2 h；加水中止反應，用乙酸乙酯萃取，合并有機相，用無水硫酸鎂干燥，減壓旋干溶劑后經硅膠柱層析[洗脫劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=20 ∶1]分離得2b。

用類似方法合成2a,2c～2g。

2a： 黃色固體,產率45%, m.p.105 ℃～107 ℃；1H NMRδ： 13.32(s, 1H), 8.45(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.75(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.67(t,J=8.0 Hz, 1H), 7.56(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.36(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.25(d,J=6.4 Hz, 1H), 4.59(s, 2H)；13C NMRδ： 198.1, 162.8, 137.5, 130.7, 127.5, 126.4, 125.1, 124.6, 122.3, 119.1, 110.8, 54.4； IRν： 3 435, 2 110, 1 626 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C12H9N3O2[M+] 227.069 5, found 227.069 1。

2b： 白色固體，產率60%， m．p．72 ℃～73 ℃；1H NMRδ： 11.65(s, 1H), 7.55～7.50(m, 2H), 7.02(d,J=8.0 Hz, 1H), 6.94(t,J=8.0 Hz, 1H), 4.58(s, 2H)；13C NMRδ： 198.6, 162.4, 137.4, 128.6, 119.5, 118.9, 117.3, 54.2； IRν： 3 429, 2 115, 1 651 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C8H7N3O2[M+] 177.053 8, found 177.053 3。

2c： 黃色固體,產率52%, m.p.57 ℃～59 ℃;1H NMRδ： 11.50(s, 1H), 7.34～7.26(m, 2H), 6.94(d,J=8.0 Hz, 1H), 4.57(s, 2H), 2.30(s, 3H)；13C NMRδ： 198.4, 160.5, 138.5, 128.7, 128.2, 118.7, 117.0, 54.3, 20.6； IRν： 3 409, 2 119, 1 641 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C9H9N3O2[M+] 191.069 5, found 191.069 4。

2d： 黃色固體，產率50%， m．p．72 ℃～74 ℃；1H NMRδ： 11.29(s, 1H), 7.17(dd,J=9.2 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.98～6.94(m, 2H), 4.56(s, 2H), 3.79(s, 3H);13C NMRδ： 198.2, 157.0, 152.0, 125.3, 119.9, 116.8, 111.1, 56.0, 54.4； IRν： 3 418, 2 107, 1 651 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C9H9N3O3[M+] 207.064 4, found 207.064 2。

2e： 白色固體，產率55%， m.p.73 ℃～75 ℃;1H NMRδ： 12.14(s, 1H), 7.47～7.44(m, 1H), 6.47(d,J=7.2 Hz, 2H), 4.50(s, 2H), 3.85(s, 3H)；13C NMRδ： 196.5, 166.8, 165.6, 130.3, 111.4, 108.5, 101.1, 55.7, 53.8； IRν： 3 445, 2 104, 1 634 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C9H9N3O3[M+] 207.0644, found 207.064 1。

2f： 黃色固體，產率65%, m．p．99 ℃～101 ℃;1H NMRδ： 11.77(s, 1H), 7.50(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.03(s, 1H), 6.92(dd,J=8.4 Hz, 1.2 Hz, 1H), 4.55(s, 2H);13C NMRδ： 198.0, 163.0, 143.2, 129.6, 120.2, 119.0, 115.8, 54.2； IRν： 3 421, 2 099, 1 644 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C8H6N3O235Cl[M+] 211.014 9, found 211.014 7。

2g： 黃色固體，產率58%， m.p.66 ℃～67 ℃;1H NMRδ： 11.50(s, 1H), 7.24(s, 1H), 6.80(s, 1H), 4.54(s, 2H), 2.26(s, 3H), 2.20(s, 3H)；13C NMRδ： 197.7, 160.8, 148.2, 128.5, 127.9, 119.3, 115.2, 54.1, 20.7, 19.0； IRν： 3 423, 2 104, 1 646 cm-1； HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C10H11N3O2[M+] 205.085 1, found 205.084 9。

2 結果與討論

1a～1g均可以與溴化銅作用，幾乎定量的轉化為鄰羥基α-溴代苯乙酮。但對于疊氮化反應的步驟卻沒有相關的詳細研究。為此，本文以合成2b為例，考察反應溫度和溶劑對反應的影響，結果見表1。從表1可見，溫度對反應的影響比較明顯。以DMF為溶劑，于室溫反應2 h,產率20%；升高溫度不利于產率的提高，但降低溫度至0 ℃時產率增至60%。從表1還可見，0 ℃時，以無水乙醇，THF為溶劑時，產率分別為48%和53%；但以DMSO，甲苯和二氯甲烷為溶劑時，僅有痕量的產物生成。

由此可見，合成2b的最佳條件為：以DMF為溶劑，于0 ℃反應2 h。

在最佳反應條件下合成了2a,2c～2g,從收率可以看出，底物中不管含有供電子基團還是吸電子基團對產率均沒有明顯的影響，都可得到中等產率的產物；值得一提的是對于含有萘基的底物(1a)以及含有多取代基的底物(1g)同樣也可以在優化反應條件下得到較好收率。

表1 反應溫度和溶劑對疊氮化反應的影響Table 1 Effect of temperature and solvent on azidation

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