2005年第25卷有机化学Vol.25,2005第5期,608～613ChineseJournalofOrganicChemistryNo.5,608～613*E-mail:genglj1971@sohu.com.cn;Tel.:0310-6260301.ReceivedMarch29,2004;revisedSeptember22,2004;acceptedNovember15,2004.河北省教育厅(No.2001104)资助项目.·学术动态·研磨法在固相有机合成中的应用耿丽君*,a,b李记太b王书香b(a邯郸学院化学系邯郸056005)(b河北大学化学与环境科学学院保定071002)摘要近几十年来有机工作者将研磨法用于固态有机合成,取得了一些成效,综述了近年来典型的固相有机研磨反应.关键词研磨法;固相反应;有机合成ApplicationofGrindingMethodtoSolid-stateOrganicSynthesisGENG,Li-Jun*,a,bLI,Ji-TaibWANG,Shu-Xiangb(aDepartmentofChemistry,HandanCollege,Handan056005)(bCollegeofChemistryandEnvironmentalScience,HebeiUniversity,Baoding071002)AbstractGrindingmethodhasbeenusedmoreandmorefrequentlyinorganicsynthesisinrecentthreedecades.Theapplicationofgrindingmethodtosolid-stateorganicsynthesisinrecentyearswasreviewedinthispaper.Keywordsgrindingmethod;solidstatereaction;organicsynthesis固相有机化学反应,由于没有溶剂分子的介入,反应体系的微环境不同于溶液中,造成了反应部位局部高浓度,提高了反应效率.同时,在固体状态下,反应分子有序排列,可实现定向反应,提高反应的选择性.生物体内的酶催化有序反应兼有固液相反应的双重特征.因此,研究固态有机反应不仅对有机化学的发展有重要的理论和实际意义,也将为生命科学的研究提供理论依据[1].人们早已知道研磨能够加速化学反应,近几十年来研究者将其应用于固态有机合成,取得了一些成效.本文对近年来一些典型的固相有机研磨反应作一介绍.1氧化反应1.1酚的氧化及氧化偶联反应将等摩尔的对苯二酚1及硝酸铈(IV)铵混合后,在研钵中共同研磨5～10min,然后于密闭容器中放置48h,得到高产率的氧化产物对苯醌2(Eq.1)[2,3].酚的氧化偶联反应通常是将酚溶解后加入至少等摩尔金属盐如三氯化铁进行反应,但经常由于副产物醌的形成而使收率降低.后来研究发现[4],此反应在固态进行比在溶液中速度、收率均有增加.所有反应按反应物、试剂1∶2摩尔比,在玛瑙研钵中研细后置于试管中进行反应.若将3与FeCl3•6H2O(摩尔比仍为1∶2)在50%甲醇水溶液中回流2h,则仅得到60%收率4,而用固相研磨法收率达95%.将5与[Fe(DMF)3Cl2][FeCl4]同样在二氯甲烷中室温反应48h,得到33%6,但副产物较多,分离纯化困难,用研磨法反应1h,产率达66%No.5耿丽君等：研磨法在固相有机合成中的应用609(Eqs.2,3).1.2Baeyer-Villiger氧化反应Toda等[5]研究比较了一些酮在过氧酸催化下的Baeyer-Villiger氧化反应,发现他们在固态比在氯仿溶液中反应速度快,收率高(39%～95%)(Eq.4).2还原反应2.1醌的还原反应将对苯醌2与20倍摩尔量的还原剂连二亚硫酸钠共同研磨10min,迅速发生颜色变化,室温放置24h后,醌被还原,重新得到相应的氢醌1(Eq.5)[2,3].2.2酮的还原反应将酮与10倍摩尔量硼氢化钠在玛瑙研钵中仔细混合研磨后,置于干燥器皿内室温保持5d,每天搅动一次;或将反应物置于试管内连续振摇1d.二者得到几乎相同的结果[6],产率达53%～100%(Eq.6).此外,在固体状态下,有些反应能够选择性地进行.例如,将酮(R)-(－)-7与(R,R)-10制成1∶1包合配合物后,用硼氢化钠固态法反应3d,可得到100%ee的(R,R)-8,反应收率54%.若使用(S)-7与(S,S)-10的1∶1(摩尔比)配合物同样反应,则得到100%的(S,S)-8.将外消旋7与(R,R)-10作用,仅形成(R)-7的配合物.若(R)-7在(R,R)-10存在下,于水悬浊液进行硼氢化钠还原,则得到9的非对映异构体混合物.(R)-7与(R,R)-10包结物的晶体结构研究表明,7的共轭羰基因与主体分子10形成氢键而产生空间位阻.因此,未屏蔽的非共轭羰基被选择性地还原(Scheme1)[7].Scheme1同样,酮11与13形成的1∶1包合物和1.5倍摩尔量BH3-乙二胺(EDA)仔细研磨后混合,在N2保护及室温下放置24h,不时搅动,得到光学活性产物.反应中使用R-主体化合物,将得到R-醇;若使用S-主体化合物,则得到S-醇.利用这种固态-固态反应实现了由非手性化合物到手性化合物的对映选择性还原反应,...
