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研究生: 高世育
Shih-Yu Gao
論文名稱: 壹.雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物與硒化物之反應研究.貳.天然物 (±)-5α,6α,7α,10α-4(15),11(13)-Eudesmadiene-12,6-olide之合成研究
Ⅰ.Transformations of Sulfur- and Selenium-Containing Bicyclo[2.2.2]octenone derivatives.Ⅱ.Towards the Synthesis of (±)-5α,6α,7α,10α-4(15),11-(13)-Eudesmadiene-12,6-olide
指導教授: 廖俊臣
Chun-Chen Liao
口試委員:
學位類別: 博士
Doctor
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 164
中文關鍵詞: 掩飾鄰苯醌硫及硒化合物自由基重排反應天然物合成陰離子重排反應
外文關鍵詞: sulfur and selenium compounds, radical rearrangement, Synthesis of (±)-5α,6α,7α,10α-4(15),11-(13)-Eudesmadiene-12,6-olide, anionic oxy-Cope rearrangement
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  • 中文摘要

    本論文旨在研究掩飾鄰苯醌之反應及其合成應用,內容共分為兩部份:第一部係探討雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物及硒化物Raney-Nickel或Bu3SnH/AIBN之反應研究;第二部份則討論掩飾鄰苯醌6f與呋喃107應用於天然物(±)- eudesmadieneolide (91)之合成研究。
    第一部份: 以掩飾鄰苯醌6與苯基乙烯基硫醚及苯基乙烯基硒醚分別進行分子間Diels-Alder反應,可得高產率之雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物20與硒化物21,接著分別與Raney-Nickel或與Bu3SnH/AIBN進行去硫及去硒反應,主要是獲得直接還原產物61、部份的ODPM-重排產物65及過度還原產物67,特別的是無DPM-重排產物生成,此結果異於文獻報導,推測原因是由掩飾鄰苯醌6之取代基所造成的影響。另一方面,我們發現當硫化物20a及20c分別與Bu3SnH/AIBN進行反應時,可得一特殊重排產物74a及74c,重點是其機構並不是經DPM或ODPM之反應路徑,推測是由正三丁錫自由基與碳氧雙鍵加成後再進行重排所得到的。

    第二部份: 以市售香草醛109為起使物,其醛基經保護後,以二乙醯氧基碘(III)苯氧化可得掩飾鄰苯醌6f,接著與呋喃107進行分子間Diels-Alder反應可得化合物108f。化合物108f與溴甲苯進行反應可得化合物115,接著再與溴化乙烯基鎂進行1,2-加成反應,得到二個異構物116a及116b,比例為12 : 1,以異構物116a及116b進行陰離子oxy-Cope重排反應,可成功獲得順式十氫萘骨架化合物117,經水解、氫化及氧化斷裂反應可得內酯120,目前已完成內酯120的合成,希望經由數步官能基轉換能合成出天然物eudesmadieneolide (91)。


    Abstract

    This thesis, which is divided into two parts, aims on the studies of masked ortho-benzoquinones (MOBs) and their applications. The first part is concerned with the novel radical reactions of bicyclo[2.2.2]octenones 20 and 21 utilizing Raney-Nickel or Bu3SnH/AIBN as reducing agents. In the second part, the investigation towards the total synthesis of (±)-eudesmadieneolide (91) is described.
    PartⅠ: Diels-Alder reactions of masked o-benzoquinones (MOBs) 6 with phenyl vinyl sulfide and phenyl vinyl selenide furnished bicyclo[2.2.2]octenones 20 and 21 with exceptional regio- and stereoselectivity. Treatment of compounds 20 and 21 with Raney-Nickel or Bu3SnH/AIBN afforded the major product compound 61 and the minor ODPM-rearrangement product 65, respectively without the isolation of any DPM rearrangement product. This phenomenon is different from literature reports. We believe that the substituents with various electronic properties present on MOBs 6 have a strong effect on these reactions. Furthermore, the functionalities, namely sulfur and selenide, which were introduced from the dienophiles used in the Diels-Alder reactions of MOBs and phenyl vinyl sulfide and phenyl vinyl selenide, also played an important role to direct the reaction pathway. Furthermore, we also found the desulfurization of compound 20a and 20c with Bu3Sn H/AIBN could provide novel compounds 74a and 74c, respectively. Surprisingly, formation of these two products is independent on the reaction pathway of DPM and ODPM rearrangement. However, a mechanism is proposed by us where tri-n-butyltin radical is presumably first added to the oxygen of carbonyl group followed by undergoing rearrangement to furnish 74a and 74c.

    PartⅡ: The tricyclic compound 108f was obtained via intramolecular Diels-Alder reaction of MOB 6f with furan 107. Protection of compound 108f followed by 1,2-addition and anionic oxy-Cope rearrangement successfully afforded cis-decalin 1117. Transformation of compound 117 into compound 120 was carried out in consecutive steps, including hydrogenation, hydrolysis and oxidative cleavage. Thus the core structure of natural product (±)-eudesmadieneolide (91) was obtained which can be easily converted to 91 upon few functional group transformation.

    中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅲ 謝誌 VI 縮寫對照表 VII 目錄 VIII 表目 XI 圖目 XIII 第一章 雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物與硒化物之反應研究 1 第一節 緒論 1 第二節 文獻回顧 4 第三節 研究構想 9 第四節 結果與討論 11 1-4-1. 雙環[2.2.2]辛烯酮硫化合物20a~e之製備 11 1-4-2. 雙環[2.2.2]辛烯酮硒化物21a~e之製備 12 1-4-3. 雙環[2.2.2]辛烯酮硫化合物20a~e與 Raney-Ni之去硫反應 14 1-4-4. 雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物20a~e與 Bu3SnH/AIBN之去硫反應 22 1-4-5. 雙環[2.2.2]辛烯酮硒化物21a~e與 Bu3SnH/AIBN之去硒反應 29 1-4-6. 化合物20a進行去硫反應時羰基效應之探討 35 1-4-7. 結構鑑定 38 1-4-8. 結論 51 第二章 天然物 (±)-5α,6α,7α,10-4(15),11(13) -Eudesmadiene-12,6-olide的合成研究 56 第一節 緒論 56 第二節 文獻回顧 58 第三節 研究構想 60 第四節 逆合成分析 62 第五節 結果與討論 63 2-5-1.順式十氫萘化合物之合成 63 2-5-2. 化合物120之合成 74 第三章 實驗部份與參考資料 79 第一節 一般實驗方法 79 第二節 雙環[2.2.2]辛烯酮硫化物與硒化物的反應 實驗方法及光譜資料 82 3-2-1. 化合物21a的合成 82 3-2-2. 化合物21b的合成 83 3-2-3. 化合物21c的合成 84 3-2-4. 化合物21d的合成 86 3-2-5. 化合物21e的合成 87 3-2-6. 化合物20a與Raney-Ni之去硫反應 88 3-2-7. 化合物20b與Raney-Ni之去硫反應 90 3-2-8. 化合物20c與Raney-Ni之去硫反應 92 3-2-9. 化合物20d與Raney-Ni之去硫反應 94 3-2-10. 化合物20e與Raney-Ni之去硫反應 96 3-2-11. 化合物20a與Bu3SnH/AIBN之去硫反應 97 3-2-12. 化合物20b與Bu3SnH/AIBN之去硫反應 99 3-2-13. 化合物20c與Bu3SnH/AIBN之去硫反應 100 3-2-14. 化合物20d與Bu3SnH/AIBN之去硫反應 102 3-2-15. 化合物20e與Bu3SnH/AIBN之去硫反應 103 3-2-16. 化合物21a與Raney-Ni之去硒反應 103 3-2-17. 化合物21a與Bu3SnH/AIBN之去硒反應 104 3-2-18. 化合物21b與Bu3SnH/AIBN之去硒反應 105 3-2-19. 化合物21c與Bu3SnH/AIBN之去硒反應 105 3-2-20. 化合物21d與Bu3SnH/AIBN之去硒反應 106 3-2-21. 化合物21e與Bu3SnH/AIBN之去硒反應 107 3-2-22. 化合物89a及89b的合成 107 3-2-23. 化合物90的合成 109 第三節 天然物Eudesmadieneolide (94)的合成實驗步驟與 光譜之資料 111 3-3-1. 化合物107、108f之合成 111 3-3-2. 化合物110a及110b的合成 111 3-3-3. 化合物114的合成 113 3-3-4. 化合物115的合成 114 3-3-5. 化合物117的合成 116 3-3-6. 化合物120的合成 118 第四節 參考資料 120 附錄 123

    第四節 參考資料
    1. Diels, O.; Alder, K. Ann. 1928, 460, 98.
    2. Liao, C.-C.; Peddinti, R. K. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 856.
    3. (a) Lee, T.-H.; Liao, C.-C.; Liu, W.-C. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 5897.(b) Lee, T.-H.; Liao, C.-C. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 6869. (c) Liu, W.-C.; Liao C.-C. Synlett 1998, 912-914.
    4. (a) Hsiu, P.-Y.; Liao, C.-C. Chem. Commun. 1997, 1085-1086. (b) Chen, C.-H.; Rao, P. D.; Liao, C.-C. Chem. Commun. 1998, 155-156. (c) Hsiu, P.-Y.; Y.-C. Lee; Liao, C.-C. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 659-662.
    5. 朱崇玄,碩士論文,國立清華大學,1990年.
    6. (a) 黃仕霖,碩士論文,國立清華大學,2004年. (b) Lee, T.-H.; Rao, P. D.; Liao, C.-C. Chem. Commun. 1999, 801.
    7. Kochi, J. K. In Free Radicals, John Wiley & Sons, New York, 1973; Vol.ⅠandⅡ.
    8. Lindsay, D. A.; Lusztyk, J.; Ingold, K. U. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7087.
    9. Dowd, P.; Zhang, W. Tetrahedron 1993, 49, 1965.
    10. Marko, I. E.; Warriner, S. L.; Augustyns, B. Org. Lett. 2000, 20, 3123.
    11. Srikrishna, A.; Reddy, T. J. J. Chem. Soc. Perkin. Trans 1. 1998, 2137.
    12. (a) Gao, S.-Y.; Lin, Y.-L.; Rao, P. D.; Liao, C.-C. Synlett 2000, 421. (b) Gao, S.-Y; Ko, S; Lin, Y.-L; Peddinti, R. K; Liao, C.-C. Tetrahedron 2001, 57, 297-308.
    13. Hagiwara, H.; Sakai, H.; Kirita, M.;Suzuki, T.; Ando, M. Tetrahedron 2000, 56, 1445.
    14. (a) Cohen, T.; McNamara, K.; Kuzemko, A. Tetrahedron 1993, 49, 7931. (b) Pohmakotr, M.; Thisayukta, J. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 6759.
    15. Bachi, M.; Hoornaert, C. Tetrahedron Lett. 1981, 2693.
    16. Humber, D. C.; Pinder, A. R.; Williams, R. A. J. Org. Chem. 1967, 32, 2335.
    17. Giese, B. Angew. Chem. Int. Ed. 1983, 22, 753.
    18. Enholm, E.J.; Whitley, P. E.; Xie, Y. J. Org. Chem. 1996, 61, 5384.
    19. Beckwith, A. L. J.; Robert, D. H. D. A. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5893.
    20. Bunton, C. A.; Robinson, L.; Stam, M. F. Tetrahedron Lett. 1971, 121.
    21. Kraut, L.; Sim-Sim, M. Phytochemistry 1994, 37, 1337.
    22. Franssen, M. C. R.; Alessandrini, L; Terraneo, G. Pure Appl. Chem. 2005, 77, 273.
    23. Knoche, H.; Ourisson, G.; Perold, G. W.; Foussereau, J. ; Maleville, J. Science 1969, 166, 239.
    24. (a) Green, A. E.; Muller, J.-C.; Ourisson, G. Tetrahedron Lett. 1972, 24, 2489 (b) Greene, A. E.; Muller, J.-C.; Ourisson, G. Tetrahedron Lett. 1974, 39, 186. (c) Still, W.C, Schneider, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 947. (d) Clive, D. L. J.; Joussef, A. C. J. Org. Chem. 1990, 55, 1096.
    25. Kido, F.; Maruta, R.; Tsutsumi, K.; Yoshikoshi, A. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6420.
    26. (a). 周宥佑,碩士論文,國立清華大學,2002年. (b). Chou, Y.-Y.; Peddinti, R. K.; Liao, C.-C. Org. Lett. 2003, 5, 1637.
    27. Lee, T.-H.; Liao, C.-C. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 6869.
    28. Hsu, D.-S.; Liao, C.-C. Org. Lett. 2003, 5, 4741.
    29. 嚴啟峰,博士論文,國立清華大學,2002年.
    30. 李宗和,博士論文,國立清華大學,1996年.
    31. 許岱欣,博士論文,國立清華大學,2003年.
    32. (a) Czernecki, S.; Georgoulis, C.; Provelenghiou, C. Tetrahedron Lett. 1976, 3535. (b) Kanai, K.; Sakamoto, S.; Suami, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987, 60, 1529.
    33. 卓宛靖,碩士論文,國立清華大學,1999年.
    34. (a). Imamoto, T.; Takitama, N.; Nakamura, K. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 4763. (b) Imamoto, T. Lanthanide in Organic Synthesis; Academic Press: New York, 1994, Section 5.4.
    35. Babler, J. H.; Malek, N. C.; Coghlan, M. J. J. Org. Chem. 1978, 43, 1821.
    36. Grieco, P. A.; Yokoyama, Y.; Withers, G. P.; Okueniewicz, F. J.; Wang, C.-L. J. Org. Chem. 1978, 45, 4178.
    37. (a) Heathcock, C. H.; Ratcliffe, R. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1746. (b) Hartung, W. H.; Simonoff. C. Org. React. 1953, 7, 263.
    (c) Afarinkia, K.; Cadogan, J. I. G.; Rees, C. W. Synlett 1990, 415. (d) Martinelli, M. J.; Leanna, M. R.; Varie, D. L.; Peterson B. C.; Kress, T.; Wepsiec, J. P.; khau, V. V.; Tetrahedron Lett. 1990, 31, 7579.
    38. Beaulieu, P. L.; Schiller, P.W. Tetrahedron Lett. 1988, 29, 2019.
    39. Perrin, D. D; Perrin, D. R. Purification of Laboratory Chemical; 4th. Ed.; Pergamon Press; New York, 1996.
    40. 高世育,碩士論文,國立清華大學,2000年.

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