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《关于Birch还原反应的探究》黄慕芸郑镇平 - 仲恺化学化工学院
论文题目: 关于Birch还原反应的探究
论文作者: 黄慕芸 郑镇平
作者学号: 200811014209 200811014206
所在院系: 化学化工学院
专业班级: 应用化学082班
指导老师: 李英玲
化学化工学院学生会
2009年制
关于Birch还原的探究
黄慕芸 郑镇平
仲恺农业工程学院化学化工学院应用化学082班
摘要:在现代的化工技术中,Birch还原反应被应用到很多方面上。特别是在化合物的合成上,得到了很大的应用。化学家将此反应应用到(±)-13-羟基-8(14)-松香烯的全合成上,并且取得了很大的成功。同时也有化学家将此反应应用到抗癌药物的研究上——4-甲基-7,10-二氢苯并[h]香豆素的合成。
Abstract:In modern chemical technology, Birch reduction reaction has been applied to many aspects. Especially in the synthesis of compounds, the application has been greatly. Chemists applied to this reaction (±) -13 - hydroxy -8 (14) - Total Synthesis of rosin on Triazene and achieved great success. Chemists at the same time, this reaction is applied to the study of anti-cancer drugs - 4 - methyl -7,10 - dihydro-benzo [h] coumarin synthesis.
关键词:Birch还原反应、碳负离子自由基A. J. Birch对其还原反应做了很久的研究,最终研究到芳香化合物的一个还原反应——Birch还原反应。这个反应在后来的化工领域中得到了广泛的应用。
2.Birch还原反应的反应过程
芳香化合物用碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合中还原,苯环可被还原成非共轭的1,4-环己二烯化合物.?
使用液氨中的锂或钠的溶解金属反应(Birch 反应),还原产物是环己-1,4-二烯类化合因反应的中间体是碳负离子自由基,故吸电子取代基可促进反应进行,而供电子取代基则不利于反应。有供电子取代基的苯环,还原发生在该取代基的邻位碳上:
:
????有吸电子取代基的苯环,还原发生在有取代基的碳上:
过程:
而杂环芳香烃,则还原产物较复杂,例如:
首先是钠和液氨作用生成溶剂化点子,然后苯得到一个电子生成自由基负离子(Ⅰ),这是苯环的л电子体系中有7个电子,加到苯环上那个电子处在苯环分子轨道的反键轨道上,自由基负离子仍是个环状共轭体系,(Ⅰ)表示的是部分共振式。(Ⅰ)不稳定而被质子化,随即从乙醇中夺取一个质子生成环己二烯自由基(Ⅱ)。(Ⅱ)在取得一个溶剂化电子转变成环己二烯负离子(Ⅲ),(Ⅲ)是一个强碱,迅速再从乙醇中夺取一个电子生成1,4-环己二烯。
???环己二烯负离子(Ⅲ)在共轭链的中间碳原子上质子化比末端碳原子上质子快。
取代的苯也能发生还原,并且通常得到单一的还原产物,例如:
4.反应条件
在Birch反应中,芳香化合物必须在在液氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合中还原,苯环可被碱金属(钠、钾或锂)还原成非共轭的1,4-环己二烯化合物反应实例?取代的苯也能发生还原,并且通过得到单一的还原产物例如
49·1%.
酚类化合物与乙酰乙酸乙酯的缩合反应(Pechmann反应)是合成甲基香豆素类化合物的方便方法【6】.观察目标分子4的结构,其B, C环为二氢化萘结构,考虑到原料的易得,我们采用1-萘酚(6)作为起始原料,按参考文献【7】方法首先进行Birch还原得到5,8-二氢-1-萘酚(7),收率71·1%;然后与乙酰乙酸乙酯反应,在酚羟基端进行A环的构建,从而得到香豆素衍生物4,并尽量避免脱氢芳构化产物5的生成。
5.2.2.实验所需仪的器及药品
熔点用毛细管法测定,温度计未校正;1HNMR谱和13CNMR用Bruker-DPX300核磁共振仪测定;低分辨质谱及高分辨质谱分别用HP5989A和Concept 1H质谱仪测定;
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