非穩(wěn)定型亞甲胺基葉立德參與的1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)合成新型5-取代噁唑烷衍生物*

曾凡浩，徐亮(四川大學(xué)華西藥學(xué)院，四川成都　610041)

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非穩(wěn)定型亞甲胺基葉立德參與的
1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)合成新型5-取代噁唑烷衍生物*

曾凡浩，徐亮
(四川大學(xué)華西藥學(xué)院，四川成都610041)

摘要:以N-三甲基硅甲基芐胺，多聚甲醛和芳香醛為原料，磷酸為催化劑，經(jīng)1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)合成了6個5-取代噁唑烷衍生物(3a～3f，其中3c～3f為新化合物)，收率57%～73%，轉(zhuǎn)化率70%～90%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。

關(guān)鍵詞:N-三甲基硅甲基芐胺; 1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng);合成;噁唑烷衍生物

亞甲胺基葉立德參與的1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)是構(gòu)建五元含氮雜環(huán)的重要方法之一，該方法已廣泛應(yīng)用于相關(guān)天然產(chǎn)物的合成中［1－4］。雖然穩(wěn)定型亞甲胺基葉立德參與的三組分1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)的研究已取得諸多成果［5－11］，但非穩(wěn)定型亞甲胺基葉立德參與的三組分1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)卻鮮有報道［12］。Risch課題組［13］利用二芐胺與苯甲醛在甲苯中回流，再與多種親偶極體發(fā)生1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，合成了一系列多芳基取代的五元含氮衍生物。Torii［14］將N-三甲基硅甲基芐胺(1)與醛在THF中回流反應(yīng)，再與貧電子烯烴發(fā)生三組分1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)制得四氫吡咯烷衍生物。上述生成非穩(wěn)定亞甲胺基葉立德的方法所需反應(yīng)條件均較苛刻。本研究組曾報道了一種以1，多聚甲醛和取代烯烴為原料，經(jīng)三組分1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，于溫和條件下高收率合成一系列3，4-二取代四氫吡咯衍生物的方法［15］。

Scheme 1

在此基礎(chǔ)上，本文以1，多聚甲醛和芳香醛(2b～2f)為原料，磷酸為催化劑，經(jīng)1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，合成了6個5-取代噁唑烷衍生物(3a～3f，其中3c～3f為新化合物，Scheme 1)，收率57%～73%，轉(zhuǎn)化率70%～90%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。

1　實驗部分

1.1儀器與試劑

Varian Unity NOVA-400 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標); Waters Q-TOFPremier型質(zhì)譜儀。

1按文獻［16］方法合成［收率91%;1H NMR δ:8.15(s，1H)，7.72～7.38(m，5H)，3.42(s，2H)，0.08(s，9H)］;其余所用試劑均為分析純。

1.2 3a～3f合成(以3a為例)

氬氣保護，在干燥的反應(yīng)管中依次加入1 290 mg(1.5 mmol)，多聚甲醛45 mg(1.5 mmol)和無水DMF 2 mL，攪拌使其溶解;加入苯甲醛(2a)106mg(1 mmol)和磷酸6 μL(0.1 mmol)，于室溫反應(yīng)48 h。加入乙酸乙酯2 mL，依次用飽和NaHCO3溶液(5 mL)和飽和NaCl溶液(5 mL)洗滌，用無水Na2SO4干燥，蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱層析［洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=4∶1］純化得無色液體3-芐基-5-苯基噁唑烷(3a)［17］;1H NMR δ:7.37～7.26(m，10H)，5.06(t，J=7.2 Hz，1H)，4.61～4.59(m，2H)，3.83(s，2H)，3.43(dd，J=6.8 Hz，11.6 Hz，1H)，2.83(dd，J=8.0 Hz，11.6 Hz，1H); ESI-MS m/z:240.13{［M + H］}+。

分別以2b～2f替代2a，用類似的方法合成無色液體3b～3f。

3-芐基-5-對甲氧基苯基噁唑烷(3b)［17］:

1H NMR δ:7.36～6.87(m，9H)，5.01(t，J=7.2 Hz，1H)，4.59～4.56(m，2H)，3.82(s，2H)，3.80(s，3H)，3.38(dd，J=6.8 Hz，11.6 Hz，1H)，2.81(dd，J=8.0 Hz，11.6 Hz，1H); ESI-MS m/z:270.14{［M + H］+}。

3-芐基-5-鄰甲苯基噁唑烷(3c):1H NMR δ:7.55～7.11(m，9H)，5.23(t，J=7.2 Hz，1H)，3.84(s，2H)，3.50(dd，J=6.8 Hz，11.2 Hz，1H)，2.70(dd，J=7.6 Hz，11.2 Hz，1H)，2.26(s，3H);13C NMR δ:140.5，138.7，134.0，130.2，128.7，128.7，128.4，128.4，127.3，127.0，126.2，124.3，87.1，74.1，59.3，58.5，19.2; ESI-MS m/z:254.15{［M + H］+}。

3-芐基-5-對硝基苯基噁唑烷(3d):1H NMR δ:8.20(d，J=8.8 Hz，2H)，7.49(d，J=8.4 Hz，2H)，7.34～7.25(m，5H)，5.12(t，J=7.2 Hz，1H)，4.61(s，2H)，3.80(s，2H)，3.47(dd，J=6.8 Hz，11.6 Hz，1H)，2.78(dd，J=7.2 Hz，11.6 Hz，1H);13C NMR δ:150.0，138.2，128.8，128.6，128.6，128.5，128.5，127.5，126.1，126.1，123.8，123.8，87.8，75.5，60.3，58.2; ESI-MS m/z:285.12{［M +H］+}。

3-芐基-5-(N-對甲苯磺?；?1H-吲哚)-噁唑烷(3e):1H NMR δ:8.00～7.17(m，14H)，5.26～5.23(m，1H)，4.59～4.56(m，2H)，3.84(s，2H)，3.43(dd，J=6.8 Hz，11.2 Hz，1H)，3.00(dd，J=7.6 Hz，11.2 Hz，1H)，2.33(s，3H);13C NMR δ:144.9，138.5，135.5，135.0，129.8，129.8，129.7，128.6，128.6，128.4，128.4，127.3，126.7，126.7，124.8，123.3，123.2，122.5，120.0，113.7，86.8，70.5，58.3，57.9，21.5; ESI-MS m/z:433.15{［M +H］+}。

3-芐基-5-(2-萘基)-噁唑烷(3f):1H NMR δ:

7.89～7.26(m，12H)，5.76(t，J=7.2 Hz，1H)，4.71～4.67(m，2H)，3.94～3.85(m，2H)，3.74(dd，J=7.2 Hz，11.6 Hz，1H)，2.88(dd，J=7.6 Hz，11.6 Hz，1H);13C NMR δ:138.7，138.1，133.7，130.1，128.9，128.7，128.7，128.4，128.4，127.5，127.3，126.0，125.7，125.5，122.9，121.4，87.0，74.0，60.0，58.6; ESI-MS m/z:290.15{［M + H］+}。

2　結(jié)果與討論

2.1芳醛底物的拓展

以10 mol% H3PO4為催化劑，DMF為溶劑，其余反應(yīng)條件同1.2(2)，考察了醛類拓展底物(2b～2f)的適應(yīng)性，結(jié)果見Scheme 1。由Scheme 1可見，無論是富電子或貧電子取代基的苯甲醛(2b，2c和2f)，還是稠環(huán)芳烴與芳雜環(huán)取代的醛(2d和2e)，均能以較高收率合成最終產(chǎn)物。說明該反應(yīng)條件對取代芳醛有良好的底物適應(yīng)性。

2.1構(gòu)建噁唑烷的新方法

Padwa等［18］報道了非穩(wěn)定型亞甲胺基葉立德與醛在氟化鋰作用下進行二組分1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)的方法。本文方法與二組分方法相比，省略了不易制備和貯存的亞甲胺基葉立德前體的合成步驟，更為直接和高效。

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·研究簡報·

Syntheses of Novel Oxazolidine Derivatives by 1，3-Dipolar Cycloaddition Reaction by Unstabilized Azomethine Ylides

ZENG Fan-hao，XU Liang
(West China School of Pharmacy，Sichuan University，Chengdu 610041，China)

Abstract:Six oxazolidine derivatives(3a～3f，3c～3f were novel compounds)，in yield of 57%～73% and conversion of 70%～90%，were synthesized by 1，3-dipolar cycloaddition reaction from N-(trimethylsilylmethyl)benzylamine，paraformaldehyde and aromatic aldehyde，using phosphoric acid as catalyst.The structures were characterized by1H NMR，13C NMR and ESI-MS.

Keywords:N-(trimethylsilylmethyl)benzylamine; 1，3-dipolar cycloaddition reaction; synthesis; oxazolidine derivative

通訊作者:徐亮，副教授，Tel.028-85503046，E-mail:liangxu@ scu.edu.cn

作者簡介:曾凡浩(1990－)，男，漢族，江西贛州人，碩士研究生，主要從事天然藥物合成的研究。E-mail:zfanhao@163.com

基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(21472129)

收稿日期:2015-03-04

DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005－1511.2015.06.0522 *

文獻標識碼:A

中圖分類號:O626.13; O626.24