第三章 結果與討論
Scheme 11 推測化合物 1 進行氯化及乙醯化反應的機轉
Scheme 11 推測化合物 1 進行氯化及乙醯化反應的機轉
此法的優點是在於 acetyl chloride 適合於多羥基酚的苯甲醇類的 同時進行乙醯化及氯化反應。一般而言，多羥基酚的苯甲醇類化合物 是結構中同時具有酚性羥基與醇性羥基的分子，通常在鹼性存在下，
酚性的羥基會對親核劑(例如 benzyl chloride or benzoyl chloride)，進行 自行的取代反應，反而造成標的產物的改變與產率的下降，為避免此
核性取代後，再將之水解，還原得到酚性羥團。
化合物3 之構造決定，以其物理及結構鑑定的數據，提出說明：
此化合物為透明針狀結晶；熔點44-45℃。
質譜(EIMS；70ev；m/z) (圖 3-1).
a. 分子離子峰( m/ z 214，M+ )符合結構分子式 C10H11ClO3的分子量。
b. 母峰的峰線( M ) / ( M + 2 )= 3：1 或 m/e ( M+2 )的峰線之強度約 為母峰強度(高度)的 1/3，為單氯化物的特性。
c. 基峰 (m/ z 43.2，M+；CH3C≡O+； 100%)。
d. 離子峰( m/ z 172.1，M+) 之峰線為 Acetoxy group 之斷裂。
e. 離子峰( m/ z 174.1，M+)之峰線為 Acetoxy group 的同位素峰，所 以其峰線強度為 172 的 1/3 高度。
紫外光譜(UV)λ max(CH3OH)nm(logε)，其最大的吸收在 332(3.97) 紅外光譜(IR) (圖 3-2)，測定濃度為檢品／溴化鉀(KBr) 1：100。
有1 支強且尖銳的 1745cm -1峰線歸屬於酯類的羰基的吸收。
1H-NMR(DMSO- d6 , 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 3-3)：
由積分值顯示此化合物有11 個質子訊號。δ2.249 (3H, s)歸屬於甲氧 基的訊號；δ3.777 (3H, s)歸屬於乙醯基上甲基的訊號；δ4.740 (2H, s) 歸屬於芐基上的亞甲基的訊號；δ7.03 (3H, m)歸屬於芳香環上的 3 個氫的訊號。
13C-NMR(DMSO- d6 , 200MHz)δ( ppm ) (圖 3-4)：
由積分值顯示有10 支訊號，由分子式得知有 10 個碳，推測並無重疊 的碳訊號，每個訊號皆代表一個碳。屬於高陰電性 OR 及 XR 的訊號，
其化學位移落在40-80 間有 2 支，與圖譜相符；另乙醯基的甲氧基化 學位移訊號應落在20-30,亦與圖譜相符；乙醯基的羰基應出現在 165-175 之間，與圖譜相符。根據碳譜應無誤。
綜合上述光譜數據分析，足以判定4-Acetoxy-3- methoxy benzyl chloride (3)為預期之結構。
圖3-1 MS ( EIMS ) spectrum of compound 3
500
2939.52 1745.58 1745.58 1718.58 1604.77 1469.76 1456.26
2
圖3-4 13C-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 3
圖3-5 13C-DEPT 135 (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 3
Cl OCH3 O CH3
O
C10H11ClO3
貳、 2-substituted Phenylbenzamides 之合成法，如 Scheme 12 所示。
室溫，稱取液體 2-substituted anilline (7-12) 0.01Mole 溶於含二氯 甲烷，加入液體3-nitro benzoyl chloride(4-6) 0.005Mole，以磁石攪拌 10 分鐘，白色沉澱析出，繼續攪拌 2 小時，待其反應完全，取出磁 石，加入澄明液體三乙基胺( Triethylamine；C6H15N；0.005Mole；
101.90g/mole )，靜置 24-48 小時，待二氯甲烷慢慢揮發至透明針狀結 晶析出，過濾，丙酮洗之，取白色針狀濾質，得到相對應之化合物 (13-20)。
此類化合物之合成方法，苯胺類(anilline)與醯氯(benzoyl chloride)
進行親核性取代反應非常快速，瞬間或約30 分鐘會產生白色沉澱。
在此筆者在反應完成後，才加入三乙基胺( Triethylamine)的目的是為
方便觀察反應進行，使反應液由沉澱轉成澄明溶液；而一般的做法是 將三乙基胺直接混合反應，使其成澄明溶液，見不到沉澱物的產生。
進行本反應時，發現使用低沸點溶媒的優點是易處理且易做再結晶，
例如甲苯(適合非極性反應物；沸點 110℃)、二氯甲烷(沸點 64℃)、
四氫呋喃(適合極性反應物；沸點 66℃)；若是使用高沸點溶媒(沸點 153℃)，則不易處理，例如 DMF。
此類化合物構造決定，以N-(2-methoxyphenyl)-3-nitrobenzamide (17) 為代表：
此化合物為黃色透明針狀結晶；熔點137-138℃。
UV：λ max (CH3OH)nm(logε)：最大吸收在 255(3.87)。
質譜(EIMS；70ev；m/z)(圖 17-1)：
分子離子峰( m / z 271.9，M+ )符合結構分子式 C14H12N2O4的分子量。
紅外光譜(IR) (圖 17-2)，測定濃度為檢品／溴化鉀(KBr) 1：100。
1640 cm-1(s)的強且尖銳吸收峰歸屬於羰基(C=O)的吸收。
1H-NMR(DMSO-d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 17-3)：
其積分值顯示此化合物有12 個質子訊號。而由其化學位移、偶合情
形，將各個質子訊號歸屬如下：在最高磁場δ3.791 (3H, s)歸屬為 methoxy group 之訊號；δ9.91 (1H, s) 歸屬為-CONH 之 NH 訊號；
δ6.939 - 8.738 有 8 個氫，歸屬為芳香環上的氫。
13C-NMR(DMSO-d6, 200MHz)δ圖譜( ppm ) (圖 17-4)：
顯示有14 支訊號，由分子式得知有 14 個碳，推測並無重疊的碳訊號，
每個訊號皆代表一個碳。δ56.10 為甲氧基之訊號；δ163.65 為醯胺 之羰基之訊號。
綜合上述光譜數據分析，足以判定N-(2-methoxyphenyl)-3-nitrobenz- amide.(17)為預期之結構。
圖17-1 MS spectrum of compound 17
3230.77 3059.10 2960.73 2875.86 1639.49 1525.69 1456.26 1348.24
2
圖 17-2 IR spectrum of compound 17
O H Mol. Wt.: 272.26
圖 17-3 1H-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 17
圖17-4 1C-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 17
O H
N O
NO2 CH3
O H
N O
NO2 CH3
參、 Methyl substituted baenzoate 此類化合物之合成方法如 Scheme 30ml(1 mole)的圓底瓶，加入催化劑濃硫酸 3 毫升(0.3mole)，磁石攪 拌，加熱迴流(16-72 小時)，停止反應，靜置、降至室溫。將反應液
壞，所進行的處理。
(2)以 3-methoxy 及 4-methoxy salicylic acid 進行酯化反應。萃取，可 以甲醇與正己烷為配對溶媒，取正己烷層，減壓濃縮，可得到純白色 的產物。(3) 3-methoxy、4-methoxy 、5-methoxy salicylic acid 都可以 溶於甲醇；但6-methoxy salicylic acid 則不容易溶於甲醇，不建議大 量製備。此系列的實驗，本研究室的王志文學長有做過，其反應完成 後沒有用碳酸氫鈉除去殘餘的有機酸且全部採用管柱層析，但筆者的 後續處理過程，直接以萃取或用乙醇做再結晶即可得到純物質。
酸催化的酯化反應，如果沒有催化劑強酸的存在下進行時，反應 會進行得很慢。本類反應直接將羧酸與醇在硫酸催化下，製備酯類的 方法稱為費雪酯化反應(Fischer esterification)。一般使用較便宜的甲醇 或乙醇直接當成溶媒與反應試劑，所以會使用過量的醇，使得反應進 行更完全。酸性催化酯化反應的進行機構如Scheme 14，所述：