接著經由共振開環可得到含羰基的中間體 III- 55,中間體 III-55 上的烯基
反應 1 小時後得到非預期的醯胺化(amidation)化合物 ΙΙ-111,產率為 29%;
將反應溫度上升至 40 °C,反應時間縮短為 20 分鐘,而醯胺環化化合物的 產率也提升到 60% (entries 4、5)。而以二氯甲烷作為溶劑,將溫度升至 40 °C,對反應沒有顯著的影響;但將反應溫度降至 0 °C 時,反應時間拉 長至 24 小時,產率則是明顯的下降 (entries 6、7);最後將溶劑換為四氫 呋喃,反應時間 6 小時得到非預期的去保護烯炔醇化合物 ΙΙ-87,產率為 43% (entry 8)。因此我們選定使用 10 mol%的 TfOH,以 0.1 M 的二氯甲烷 作為溶劑,於室溫下在開放系統中進行催化反應為我們的反應最佳化條件 (表 3-2)。
表 3-2: TfOH 催化反應條件最佳化
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表 3-3: TfOH 催化酮基衍生物 II-110 的生成
我們推測,表 3-3 entry 11 的起始物 II-88k 上的胺基取代基,會影響 TfOH 的反應性,於是我們再使用 1.5 當量的 TfOH 進行環化反應,試圖 了解會有什麼樣的結果;反應經過 12 小時後起始物反應完全,但經由 NMR 光譜鑑定和薄層色層分析發現反應結果較為複雜,沒有得到主要的 環化產物 (表 3-4),推測是 TfOH 質子化胺基取代基而形成強拉電子基,
因此使得反應較為複雜。
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表 3-4:胺基取代基化合物 II-88k 與 TfOH 的環化
最後我們使用沒有矽保護基的烯炔醇化合物 II-87 進行催化合環反 應,首先使用金銀共催化,反應經過 23 小時後起始物反應完全,但是經 由 NMR 光譜鑑定和薄層色層分析追蹤發現反應結果相當複雜,沒有辦法 分辨出有我們所要的環化產物;接著使用 0.1 當量的 TfOH 進行環化反 應,反應時間與有保護基的起始物 II-88a 相近,但產率 61%與 II-88a 的例 子相比稍低(表 3-5)。
表 3-5: 烯炔醇化合物 II-87 的催化合環反應
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13
C NMR 光譜圖的部分,可以看到炔基(80.0-90.0 ppm)和氧上的碳 (60.0-70.0 ppm)的訊號在光譜中都已消失;化學位移在 200.8 ppm 可以發 現有新的羰基(carbonyl)訊號的生成;因此我們推測在催化反應中,炔基98
圖 3-3:II-110a 的
1
H-1
H COSY 光譜圖H-1
H-3
H-3
H-3' H-4 H-4' H-5
H-3' H-4' H-4 H-3 H-5
99
再由
13
C 與1
H 的 HSQC 光譜圖,可以看到化學位移在 126.1 ppm 的碳 與 H-1 的氫有交叉峰,因此確定 126.1 ppm 的碳為 C-1;化學位移在 52.8 ppm 的碳與 H-3 和 H-3’的氫有交叉峰,因此確定 52.8 ppm 的碳為 C-3;而化學 位移在 49.2 ppm 的碳,與 H-4、H-4’以及 H-5 的氫有交叉峰,因此推測 49.2 ppm 為 C-4 與 C-5 兩個碳的重疊訊號;另外化學位移在 38.1 ppm 的碳與 H-6 的氫有交叉峰,確定 38.1 ppm 的碳為 C-6;而 21.2 ppm 的碳,為甲苯 磺醯基上甲基的一級碳 (圖 3-4)。圖 3-4:II-110a 的
13
C-1
H HSQC 光譜圖H-1
C-1
100 C-3
C-4,C-5 C-6
H-3' H-4' H-4 H-3 H-6,
H-5
最後,我們使用苯上有對位甲氧基取代的酮基環化化合物 II-110l,在 正己烷及二氯甲烷中進行再結晶,經 X-ray 繞射分析得到下面的結構,進 一步確定產物的結構為八氫異喹啉骨架的酮基環化化合物;其中我們可以 發現 H-5 與 H-6 兩個氫,其位向為相反的,因此會使得八氫異喹啉骨架會 像倒 V 形狀一樣略微彎曲,H-6 與酮基側鏈在同一位向,使得酮基側鏈朝 外而所受到的空間障礙較小,而形成熱力穩定(thermal stability)的單一立 體選擇性產物 II-110l;而 H-3 在分子模型中,正好在碳-氧雙鍵的上方,
因此在
1
H NMR 光譜圖上會較為高磁場 (upfield)(圖 3-5、3-6)。101
圖 3-5:II-110l 的分子模型
C=O H-5 H-6
H-3
H-4
102
圖 3-6:II-110l 的 X-ray 繞射分析光譜圖
醯胺環化化合物 ΙΙ-111 的結構分析如下: 首先看到醯胺環化化合物 ΙΙ-111 的