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第二章 路易斯酸輔佐烯炔醯胺合成六氫異喹啉酮衍生物

2.2 實驗設計與概念

2013 年,本實驗室發表於 J. Org. Chem.在室溫及二氯甲烷的條件下,

將帶有氮鏈及矽保護的環己烯炔醇化合物 II-29 進行分子內環化反應,得 到氟化的含氮雙環化合物 II-30 (式 2-9)。28

式 2-9:Yeh 實驗室合成氟化的含氮雙環化合物 II-30

推測反應機構如下(流程 2-13): 三氟化硼乙醚與矽醚基進行反應,

脫去 F2B-OTBS 後,得到烯丙基碳陽離子中間體 II-29a,氟陰離子加成到 炔基上,經電子轉移後,進行分子內環化反應,即可得到氟化含氮雙環化 合物 II-30。

流程 2-13:Yeh 實驗室合成氟化的含氮雙環化合物 II-30 推測反應機構 有上述不錯的合環結果,我們設計將原本炔丙基改成炔醯胺 II-33,用 溶劑二氯甲烷和三氟化硼乙醚條件下,進行分子內環化反應,期望可以得 到氟化含氮雙環化合物 II-32 (式 2-10)。

式 2-10:Yeh 實驗室設計合成氟化的含氮雙環化合物 II-32

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接下來將藉由逆合成分析來介紹起始物的設計。28 具有芳香族取代的

矽醚炔醯胺環己烯化合物 II-33,是由二級胺的化合物 II-34 經由銅金屬催 化進行耦合反應(coupling reaction)得到。具有二級胺的化合物 II-34,是 由原本在二級胺接有第三丁氧碳基(Boc)保護的醯胺基化合物 II-35,經 由去保護基團得到,在二級胺接有第三丁氧碳基(Boc)保護的醯胺基化 合物 II-35 是由矽保護的烯醇化合物 II-36 進行光延反應(Mitsunobu reaction)得到,29-31矽保護的烯醇化合物 II-36 經由帶有酯基側鏈的矽醚 環己烯化合物 II-37 水解得到,帶有酯基側鏈的矽醚環己烯化合物 II-37 是 由環己烯醇化合物 II-38 接上第三丁二甲基矽保護得到,環己烯醇化合物 II-38 是由環己烯酮化合物 II-39 進行 Luche 還原反應得到,32-34帶有側鏈 酯基的環己烯酮化合物 II-39 是由帶有側鏈羥基的環己烯酮化合物 II-40 上 乙醯保護得到,帶有側鏈羥基的環己烯酮化合物 II-40 是由環己烯酮化合 物 II-41,進行貝里斯-希爾曼反應(Balylis-Hillman reaction)得到(流程 2-14)。35

流程 2-14:芳香族取代的矽醚炔醯胺環己烯化合物 II-33 之逆合成分析

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合成具有烷基取代矽醚炔醯胺環己烯化合物 II-33 是由矽醚環己烯 2 號位帶有烯氯化合物 II-51 是由矽醚環己烯 2 號位帶有醯胺基團化合物 II-50 進行 Corey-Fuchs reaction 製備得到,矽醚環己烯 2 號位帶有醯胺基 團 化 合 物 II-50 是 由 二 級 胺 的 化 合 物 II-34 加 入 甲 醯 苯 并 三 唑

(N-formylbenzotriazole, BtCHO)進行醯胺化反應得到(流程 2-15)

流程 2-15:矽醚炔醯胺環己烯化合物 II-33 之逆合成分析

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(formaldehyde)(37 wt% solution in water, 1.877 g, 60.25 mmol)、N-甲基吡 咯啶烷酮(N-methylpyrrolidine)(0.213 g, 2.50 mmol)與氫氧化鋇(barium hydroxide, Ba(OH)2)(0.129 g, 0.75 mmol),在室溫下反應 10 小時。以 TLC 片確認起始物完全消耗,萃取後,再經由管柱層析即可得到環己烯醇酮透 明無色液體化合物 II-40 (2.649 g, 21.00 mmol),產率為 42% (式 2-11)。

式 2-11:環己烯醇酮化合物 II-40 之製備

在鹼性條件下,環己烯醇酮化合物 II-40 與乙酸酐(acetic anhydride,

Ac2O)反應,可得到帶有酯基側鏈的環己烯酮化合物 II-39。在大氣環境

下,在一單頸瓶中加入起始物 II-40(4.564 g, 36.18 mmol)與二氯甲烷

(180.0 mL),再依序加入三乙胺(triethylamine, Et3N) (5.9 mL, 47.00 mmol)

與乙酸酐(4.1 mL, 43.40 mmol),在室溫下反應 15 小時,以 TLC 片確認 起始物消耗完畢,加入鹽酸終止反應,萃取後,得到帶有酯基側鏈的環己 烯酮透明液體化合物 II-39(5.477 g, 32.56 mmol),粗產率 90%(式 2-12)。

式 2-12:帶有酯基側鏈的環己烯酮化合物 II-39 之製備