3 碘代四氢吡喃的合成
128
江西化工2017年第2期
3-碘代四氢吡喃的合成
———推荐一个大学有机化学实验
陈玲
1
曾繁荣
摘
1
彭海燕
1
刘良先
2
范卫永
1*
廖祝元
1*
(1.江西青峰药业有限公司技术中心,江西赣州341000;2.赣南师范大学化学与生命科学学院,江西赣州341000)
“3-碘代四氢吡喃的制备和柱层析分离”要:本文报道了实验的原理和操作步
骤,实验具有反应条件温和、分离简单、收率较高的特点。该实验项目选题针对性强。因此,特别适合于高等学校化学及其他相关本科院校有机化学实验。
关键词:4-戊烯-1-醇
引言
有机合成
有机化学实验
及关键官能团的红外峰归属。
(4)通过本实验初步了解的核磁图谱解析方法,加深对结构解析的理解。
2
实验原理
[4,5]
四氢吡喃环是一个非常重要的环醚类结构,许多药物中都含有此环结构,此外它还作为一个保护基曾广泛地用于炔醇类、甾醇类、甘油酯、环多醇、核苷酸、糖及肽类,广泛存在于天然海洋产物中,其中很多产物对于研究海洋天然药物有着重要的意义
[1-3]
烯醇醚化反应是一类重要的化学反应,近年来,利用金属催化烯醇生成环醚成为研究的热点
,利用金
属作为催化剂引起科研工作者的关注。FeCl 3作为一种环境友好的金属铁盐催化剂已成为有机合成领域的一大热点
[6-9]
6]
。本实验组[5,也对金属铁催化剂的FeCl 3
,由于此
类结构的重要性,本文介绍了一种重要的3-碘代四氢吡喃的合成方法,此合成方法具有以下优点:
(1)反应条件温和,反应在室温下进行。
(2)操作简单,只需要准备基本的搅拌器,反应瓶,层析柱即可。
(3)反应速度快,收率高,室温条件下反应3小时基本反应完。
本实验以4-戊烯-1-醇为原料,在FeCl 3! 6H 2
O 作用下进行碘代醚化反应,合成3-碘代四氢吡喃;实验涉及到3-碘代四氢吡喃合成反应过程,柱层析分离,结构解析,使学生能够全面掌握一种从反应,监测反应进度,提纯,分离,结构鉴定等全面的实验过程,该实验特别适合于综合性大学和地方高等师范院校化学“有机化学实验”“综合化学实验”和相关本科专业的或进行开设。
1
实验目的
(1)了解3-碘代四氢吡喃性质,结构,用途,乙腈、石油醚、乙酸乙酯等溶剂的物理、化学性质及实验防护要求。
(2)通过实验,熟练运用薄层色谱监测反应进度的方法,熟练使用磁力搅拌器和旋转蒸发仪,并利用硅胶柱层析进行不同极性有机物质的分离。
(3)通过本实验,学生可以掌握红外仪器的使用,
其中FeCl 3催化4-戊烯的催化炔醇成环烯醚的研究,
-1-醇生成3-碘代四氢吡喃具有反应时间短,收率高,底物与产物极性较大,分离容易。特别适合于大学生化学实验课实验。本实验以4-戊烯-1-醇为原FeCl 3为催化剂,料,反应路线如图1所示
。
图14-戊烯-1-醇的分子内碘代环醚化反应
[10,11]
该合成反应的可能机理为:三氯化铁与I 2络合,带正电性的I 进攻双键,形成碘嗡离子
,
3
1
仪器和试剂
H NMR和13C NMR用Bruker -400M 型超导核磁
共振仪测定(TMS 为内标);IR用Nicolet Avatar 360型
作者简介:陈玲(1979-),江西青峰药业有限公司工程师,主要从事有机药物合成研究。女,江西赣州人,
通讯作者:范卫永(1980-),江西青峰药业有限公司工程师,有机化学硕士,主要从事有机药男,河北邢台人,
Email :liujuanqingqing@sina.com 。物合成研究,江西赣州青峰药业技术中心,邮编341000,
廖祝元(1974-),男,江西赣州人,江西青峰药业有限公司高级工程师,主要从事有机药物合成研究。
参考文献
-1
傅立叶红外光谱仪测定(在450 4000cm 范围内扫
描);试剂或溶剂皆为市售分析纯或化学纯试剂。
4作步骤
实验步骤
[12]
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FeCl 3·6H 2O 作用下进行碘代醚化反应的一般操
:
在盛有5mL 乙腈的单颈圆底烧瓶中分别加入1.0mmol 4-戊烯-1-醇、1.0mmol 碘和1.0mmol FeCl 3·6H 2O 。室温搅拌一定时间。加入饱和Na 2S 2O 3(2mL )、水(5mL )。用二氯甲烷萃取(3ˑ 8mL )。合并萃取液,无水硫酸钠干燥。减压蒸除溶剂,残留物用石油醚-乙酸乙酯(V ʒ V =6ʒ 1)为洗脱剂,用300 400目硅胶柱层析分离,得到相应产物。
113
计算收率该产物红外数据,H NMR和C NMR数
据如下:
将上步浓缩干的产物继续用油泵抽干,取核磁管,
113
用0.5ml 氘代氯仿溶解,产物H NMR和C NMR数据
如下:
3-iodo -tetrahydro -2H -pyran :Rf=0.75(EtO-Ac /PE=1:6),clorless oil ,Yield :96%;IR(film )νmax :2924,2854,1629,1460,1375,1125cm -1.1H NMR(400MHz ,CDCl3):δ1.63-1.71(m ,1H ),1.87-2.01(m ,2H ),2.06-2.16(m ,1H ),3.20(dd ,J =9.9,6.6Hz ,1H ),3.25(dd ,J =9.9,5.2Hz ,1H ),3.82(ddd ,J =8.2,6.2,1.3Hz ,1H ),3.95(ddd ,J =8.2,5.4,1.3Hz ,1H ),3.97(dddd ,J =8.0,6.6,5.2,1.3Hz ,1H ).13C NMR(100MHz ,CDCl3):δ10.5,26.1,31.9(C -3),68.9(C -5),78.5(C -2).
5
讨论
(1)本实验内容全面,实验过程:反应,薄层层析监测进度,减压浓缩,柱层析分离,图谱解析,实验前需要对反应产物,原料极性及柱层析原理进行了解。
(2)实验反应条件温和,反应设备简便,反应产物与底物极性差别较大,分离容易,柱层析时,直接用TLC 监测分离后产物的收集终点。
(3)实验前,应对磁力搅拌器,旋转蒸发仪,柱层析原理详加了解,对产物的核磁图谱文献及各峰归属情况进行阅读。
(4)本实验涉及到合成,反应终点判定,产物提纯分离,柱层析,减压浓缩,红外光谱与核磁共振谱的测试与解析操作,可根据实验进度合理安排实验时间,本实验大约需要6小时。
实验亮点:反应设备简单,条件温和,通过简单实验可以对绿色化学合成有更深入了解,在实验过程中,对于薄层层析,减压浓缩,柱层析分离,核磁分析,全面动手操作。
Preparation of 3-iodo -tetrahydro -2H -pyran
——A Proposed Organic synthesis Experiment —
CHEN Ling 1
ZENG Fan -rong 1FAN Wei -yong 1*
PENG Hai -yan 1
LIU Liang -xian 2
LIAO Zhu -yuan 1*
(1.Technical Center ,Jiangxi Qingfeng Pharmaceutical Co.Ltd ,Jiangxi Ganzhou 341000;2.School of Chemistry and Chemical Engineering ,Gannan Normal University ,Jiangxi Ganzhou 341000)
Abstract :In this paper ,the general procedure for the preparation of 3-iodo -tetrahydro -2H -pyran was reported 。The reaction were carried out under mild conditions with higher yields and products were easy to separate.Practice shows that this experiment can be helpful to promote students ’innovative spirit ,enhance their engineering practice ability.so This ex-periment is particularly suitable for the organic chemistry experiment for the chemical and other related undergraduates of u-niversity
Key Words :4-peten -1-ol
Organic synthesis
Organic chemical experiment