鄰羥基α-疊氮苯乙酮衍生物的合成

孟令國(guó)， 楊明明

(淮北師范大學(xué) 化學(xué)系，安徽 淮北 235000)

有機(jī)疊氮化合物是一類富含能量同時(shí)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(huán)[1]，異氰酸酯[2]，也可作為合成三唑類雜環(huán)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?；B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(jiàn)詳細(xì)的文獻(xiàn)報(bào)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(guò)溴化反應(yīng)和疊氮化反應(yīng)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(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR， IR和HR-MS表征。

1 實(shí)驗(yàn)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(nèi)標(biāo))；Perkin-Elmer FT 210型紅外光譜儀(KBr壓片)；Perkin-Elmer TURBOMASS型質(zhì)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(yīng)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(yīng)過(guò)夜。冷卻，過(guò)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(wú)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(yīng)2 h；加水中止反應(yīng)，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鎂干燥，減壓旋干溶劑后經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)果與討論

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

由此可見(jiàn)，合成2b的最佳條件為：以DMF為溶劑，于0 ℃反應(yīng)2 h。

在最佳反應(yīng)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(tuán)還是吸電子基團(tuán)對(duì)產(chǎn)率均沒(méi)有明顯的影響，都可得到中等產(chǎn)率的產(chǎn)物；值得一提的是對(duì)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(yōu)化反應(yīng)條件下得到較好收率。

表1 反應(yīng)溫度和溶劑對(duì)疊氮化反應(yīng)的影響Table 1 Effect of temperature and solvent on azidation

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