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研究生: 劉庭均
Ting-Chun Liu
論文名稱: Corey-Chaykovsky 試劑與鄰羥二苯甲酮衍生物反應之取代基效應的研究
The substituent effect on the reaction of 2-hydroxybenzophenones with Corey-Chaykovsky reagents
指導教授: 廖俊臣
Chun-Chen Liao
謝興邦
Hsing-Pang Hsieh
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 195
中文關鍵詞: Corey-Chaykovsky 試劑鄰羥二苯甲酮
外文關鍵詞: Corey-Chaykovsky reagent
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  • 本論文研究Corey-Chaykovsky試劑與具有不同取代基的鄰羥二苯甲酮之新穎反應。第一部分探討取代基之影響,第二部分研究各產物之反應路徑。
      第一部分:不同於以往應用Corey-Chaykovsky試劑於環氧化反應時的製備方法,使用正丁基鋰為鹼、以無水四氫呋喃為溶劑所製備出之Corey-Chaykovsky試劑具有不同反應性,故導致新穎反應的發生。各種鄰羥二苯甲酮大部分以不同取代之苯甲醛為起始物經由Grignard反應、重鉻酸吡啶氧化、去保護基等步驟合成。接著與Corey-Chaykovsky試劑1進行反應可得三類產物,其中具有推電子基或部分較弱之拉電子基的鄰羥二苯甲酮可得第Ⅰ類重排產物及合環產物,接著置於酸性環境下形成高產率之2-苯基苯并呋喃及3-苯基苯并呋喃;另外具有硝基於羰基對位取代之鄰羥二苯甲酮則會形成第Ⅱ類重排產物,產率隨芳香環之電子密度高低而減增。
    第二部分:依據各產物推測具有四種反應路徑,其中形成合環產物之途徑有二,推測均是先形成具有環氧基之中間體122。故以鄰羥二苯甲酮為起始物,分別以三級丁基二甲基矽基氯及對位甲氧基溴甲苯保護羥基接著以間氯過氧苯甲酸進行環氧化反應可得化合物127a~b,再與4當量之Corey-Chaykovsky試劑1在無水四氫呋喃中反應而得到合環產物106m、126m之混合物,因此證實3-苯基苯并呋喃確實經由環氧丙烷中間體而形成,且反應中鋰離子與CCR1之存在為必要條件。


    This thesis aims at the studies on the novel rearrangement of 2-hydroxybenzophenone on reaction with Corey-Chaykovsky reagent. The first part is concerned with the effects of substituents on 2-hydroxybenzophenone and the second part describes the plausible mechanism for the observed products.
      When n-butyllithium (n-BuLi) was used as base in tetrahydrofuran (THF) to generate Corey-Chaykovsky reagent, it was found that the reagent had totally different reactivity towards the substrate in comparison to Corey-Chaykovsky reagent prepared using sodium hydride (NaH) as base in dimethylsulfide (DMSO). Initially, various substituted 2-hydroxybenzophenones were prepared from Grignard reactions of benzaldehyde derivatives followed by sequential oxidation and deprotection. These substrates were next subjected to Corey-Chaykovsky reaction to afford three kinds of products, two of which are one-carbon homologated products with different regioselectivity called the rearranged product Ⅰ andⅡ, and the third being cyclized product. The rearranged products Ⅰ were obtained for 2-hydroxybenzophenones with electron-donating substitutions or weakly electron-withdrawing substitutions on the aryl ring and were accompanied by the cyclized products. A strongly electron-withdrawing substituent like nitro group at the position 4’ led to the rearranged productⅡ.
    Four pathways are suggested for furnishing the observed products in which two are used to interpret formation of the cyclized compounds. The epoxide compound (122) is considered to be the intermediate in these two paths. To confirm the proposed mechanisms, protected epoxide compounds were obtained by epoxidation of t-butyldimethylsilyl chloride (TBDMSCl) and p-methoxybenzyl bromide (PMBBr) protected 2-hydroxybenzophenone. These compounds were subjected to Corey-Chaykovsky reaction condition to generate the cyclized products. Consequently, it is now proved that the epoxide intermediate exits in the reaction and the pathway might be correct for the formation of the cyclized products.

    中文摘要…………………………………………………………..…….. I Abstract.....................................................................................................III 謝誌.......................................................................................................... V 縮寫對照表..............................................................................................VI 目錄.........................................................................................................VII 表目錄.......................................................................................................X 圖目錄..................................................................................................... XI 第一章 緒論..............................................................................................1 第一節 Corey-Chaykovsky試劑之發展及製備方法………………...1 1-1-1 Corey-Chaykovsky試劑之化學性質……………………….2 1-1-2 Corey-Chaykovsky試劑之製備方法……………………….3 第二節 Corey-Chaykovsky試劑之應用……………………………...4 1-2-1 Corey-Chaykovsky試劑應用於甲基化反應……………….4 1-2-2 Corey-Chaykovsky試劑應用於環氧化反應……………….4 1-2-3 Corey-Chaykovsky試劑應用於三環化反應……………….7 1-2-4 取代基修飾之Corey-Chaykovsky試劑應用於鏡像異構選擇性反應及天然物的合成...………………………...……..9 1-2-5 Corey-Chaykovsky試劑其他反應之應用………………...12 第三節 Corey-Chaykovsky試劑之新穎反應的發現……………….15 第四節 研究構想……………………………………………............18 第二章 結果與討論……………………………………………………20 第一節 鄰羥二苯甲酮與Corey-Chaykovsky試劑1進行新穎反應 的取代基效應之探討……………………………..………..20 第二節 新穎反應之路徑的推測與探討……………………………35 第三節 結論…………………………………………………………44 第三章 實驗部分與參考資料…………………………………………47  第一節 一般實驗方法………………………………………………47  第二節 化合物之實驗步驟及產物光譜資料………………………50 3-2-1 化合物112的合成………………………………………..50 3-2-2 化合物110a的合成………………………………………51 3-2-3 化合物110b的合成………………………………………52 3-2-4 化合物111a的合成………………………………………53 3-2-5 化合物111b的合成………………………………………54 3-2-6 化合物116c的合成……………………………………….55 3-2-7 化合物116d的合成………………………………………55 3-2-8 化合物116e的合成………………………………………57 3-2-9 化合物116f的合成……………………………………….58 3-2-10 化合物116g的合成……………………………………..59 3-2-11 化合物116h的合成……………………………………..60 3-2-12 化合物116i的合成……………………………………...61 3-2-13 化合物116j的合成……………………………………...62 3-2-14 化合物116k的合成……………………………………..64 3-2-15 化合物117c的合成……………………………………...65 3-2-16 化合物117d的合成……………………………………..66 3-2-17 化合物117e的合成………………………………...……67 3-2-18 化合物117f的合成…………………………………...…68 3-2-19 化合物117g的合成…………………………………..…69 3-2-20 化合物117h的合成…………………………………..…70 3-2-21 化合物117i的合成……………………………………...71 3-2-22 化合物117j的合成……………………………………...72 3-2-23 化合物117k的合成……………………………………..73 3-2-24 化合物104c的合成……………………………………..74 3-2-25 化合物104d的合成……………………………………..75 3-2-26 化合物104e的合成……………………………………..76 3-2-27 化合物104f的合成……………………………………...77 3-2-28 化合物104g的合成……………………………………..78 3-2-29 化合物104h的合成……………………………………..79 3-2-30 化合物104i的合成……………………………………...80 3-2-31 化合物104j的合成……………………………………...81 3-2-32 化合物104k的合成……………………………………..83 3-2-33 化合物105c、106c、107c的合成………………………84 3-2-34 化合物105d、106d、107d的合成………………………87 3-2-35 化合物105k、107k的合成………………………………90 3-2-36 化合物108i的合成……………………………...………92 3-2-37 化合物108j的合成………………………………...……93 3-2-38 化合物129的合成………………………………………94 3-2-39 化合物130a的合成……………………………………..95 3-2-40 化合物130b的合成……………………………………..96 3-2-41 化合物127a的合成……………………………………..97 3-2-42 化合物127b的合成……………………………………..98 3-2-43 化合物104m的合成…………………………………….99 第三節 參考文獻…………..............................................................101 附錄…………………………………………………………………....103

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