NTsAr AuPHPh 3
5 第五章 第五章 第五章 實驗部分 第五章 實驗部分 實驗部分 實驗部分
5.1 分析儀器及基本實驗操作分析儀器及基本實驗操作分析儀器及基本實驗操作分析儀器及基本實驗操作
1. 核磁共振光譜（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，簡稱NMR）：
係以 Bruker Avance 400 型和 500 型核磁共振光譜儀所測定樣品。以含 氘-氯仿（chloroform-d
1
，CDCl3
）為溶劑，化學位移（δ
chemical shift）以 ppm 為單位；氫核磁共振光譜（
1
H NMR）化學位移以四甲基矽烷（tetramethylsilane，簡稱 TMS）為內基準，定義其化學位移為 0 ppm。
而分裂形式（splitting pattern）定義如下：s，單峰（singlet）；d，雙重 峰（doublet）；t，三重峰（triplet）；q，四重峰（quartet）；quin，五重 峰（quintet）；m，多重峰（multiplet）。耦合常數（coupling constant）
以 J 表示，單位是 Hz。光譜數據之記錄依序是：化學位移（分裂形式，
耦合常數，氫數）。碳核磁共振光譜（
13
C NMR）是以同型儀器操作，化學位移以含氘-氯仿（chloroform-d
1
，CDCl3
）中間峰為內標準，定 義其化學位移為 77.0 ppm。2. 紅外線光譜儀（Infrared Spectroscopy，簡稱 IR）：係使用 JASCOF/
IR-5300 型光譜儀作為測定儀器。以 polystyrene 之 1601cm
-1
吸收作為 內標準來校正。光譜單位為波數（cm-1
）。3. 質譜(Mass Spectrometry，簡稱 MS)：測定係使用 JEOL HR/LR FAB mass spectroscopy（中央研究院），低解析質譜僅列出強度大及重要的 解離峰現（m/z），其相對基峰(base peak）的百分比強度列在括弧內；
高解析度質譜僅列出分子峰。
4. X-光單晶繞射光譜：使用 Enraf-Nonius FR590 四環單晶繞射儀（CAD4）
及 Nonious CAD4 Kappa Axis XRD 作為測定儀器。係委託國立台灣師 範大學化學系貴重儀器中心郭頂審老師代測。
5. 薄層色層分析（Thin Layer Chromatography，簡稱 TLC）：係使用 Merck
76
Silica gel 60 F
254
0.2mm 厚度的鋁箔薄片，鋁箔薄片展開後，以紫外燈 或顯色液來檢視薄層色層分析片。6. 管柱色層分析（Column Chromatography）：係使用友和 Silica gel 230–
400 mesh ATSM 作 為 相 吸 附 劑 ， 用 加 壓 快 速 層 析 （ flash column chromatography）依 Still 的操作方法來分離
69
。沖堤液（eluent）若是 兩種溶劑系統，是以體積比值而配製，記錄方法為兩種溶劑之體積比 值。7. 熔點（melting point，簡稱 mp）:係由 Mel-Temp 熔點測定儀器所測定。
此儀器並未作校正。
8. 所有反應物和溶劑均為試藥級或分析級，若需進一步純化或乾燥，則 依標準處理手續。乙醚（ether）、四氫呋喃（THF）、二氯甲烷（CH
2
Cl2
） 均經過溶劑純化系統乾燥及純化（active alumina column）。9. 所有反應均以磁攪拌子在攪拌器上進行，低溫反應是以乾冰加工業級 丙酮或是乾冰加乙腈控制冷卻槽的溫度，或以電動低溫槽（Crycool）
維持低溫反應的進行。反應時間的控制則是以薄層色層分析（TLC）
來測定。
77
5.2 分子內分子內分子內分子內 Diels-Alder 環化反應合成六氫苯環化反應合成六氫苯環化反應合成六氫苯[cd]吲哚環化反應合成六氫苯 吲哚吲哚吲哚 5.2.1 一般實驗程序一般實驗程序一般實驗程序一般實驗程序
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 I【【【【製備製備製備具製備具具乙烯基的具乙烯基的乙烯基的乙烯基的環己環己環己環己烯醇化合物烯醇化合物烯醇化合物烯醇化合物 II-64】】】】
取一雙頸圓底瓶，利用真空、加熱除去水氣，再回充氮氣，此步驟重 複三次後，將環己-2-烯酮 II-63a（cyclohex-2-enone，4.8 毫升，50 毫莫耳，
1.0 當量）置入瓶中，以乙醚（100 毫升，0.5 M）作為溶劑，在冰浴下緩 慢注入乙烯基溴化鎂（vinylmagnesium bromide，0.7 M in THF，100 毫升，
70 毫莫耳，1.4 當量)，反應約 30 分鐘，以薄層色層分析進行監控，待完 全反應後，冰浴下加入水（500 毫升，0.1 M）和三氟乙酸（TFA，9.6 毫 升，125 毫莫耳，2.5 當量），持續於冰浴下反應約 3 小時，經完全轉位後，
利用碳酸氫鈉中和至中性，以二氯甲烷（100 毫升×3）萃取，所得有機層 經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，減壓濃縮得具乙烯基的環己烯醇化合物 II-64a
（5.304 克，43 毫莫耳，85%），為一淡黃色液體。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 II【【【製備苯磺醯胺化合物【製備苯磺醯胺化合物製備苯磺醯胺化合物製備苯磺醯胺化合物 II-66】】】 】
取一單頸瓶，置入對甲苯磺醯氯（TsCl，9.914 克，52 毫莫耳，1.3 當 量），以二氯甲烷（200 毫升，0.2 M）作為溶劑，冰浴下緩慢注入炔丙胺 II-65（propargylamine，2.6 毫升，40 毫莫耳，1.0 當量），並加入三乙基胺
（6.7 毫升，48 毫莫耳，1.2 當量），在室溫下通氮氣反應 4.5 小時，以薄 層色層分析進行監控，待完全反應後，加入飽和氯化銨水溶液終止反應，
以二氯甲烷（200 毫升×3）萃取，所得有機層經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，
減壓濃縮可得粗產物，利用再結晶可得苯磺醯胺化合物 II-66（8.188 克，
39 毫莫耳，98%），為一褐色固體。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 III【【【【以以以 Sonogashira 偶合以 偶合偶合反應製備化合物偶合反應製備化合物反應製備化合物反應製備化合物 II-67a－－－－d】】】】 取一單頸圓底瓶，在避光條件下，置入苯磺醯胺化合物 II-66（8.370
78
克，40 毫莫耳，1.2 當量）及碘化苯（5.4 毫升，48 毫莫耳，1.2 當量）， 接著快速加入 Pd(PPh
3
)4
（0.116 克，0.1 毫莫耳，0.25 mol%）和碘化亞銅（0.381 克，2 毫莫耳，0.05 當量），以三乙基胺（40 毫升，1.0 M）和二氯 甲烷（20 毫升，2.0 M）作為溶劑，在室溫下通氮氣反應 3 小時，利用核 磁共振光譜進行監控，待完全反應後，加入氯化銨水溶液終止反應，以二 氯甲烷（60 毫升×3）萃取，所得有機層經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，減壓 濃縮可得粗產物，經由管柱層析（沖提液：乙酸乙酯/正己烷＝1/5）分離，
可得末端炔位置接上苯環的苯磺醯胺 化合物 II-67a（10.012 克，35 毫莫 耳，88%），為一淡黃色固體。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 IV【【【【製備製備製備末端炔位置製備末端炔位置末端炔位置具末端炔位置具具具甲基甲基甲基的甲基的的苯磺醯胺的苯磺醯胺苯磺醯胺苯磺醯胺化合物化合物化合物化合物 II-67e】】】 】 取一單頸瓶，置入 2-丁炔-1-醇 II-68（0.701 克，10 毫莫耳，1.2 當量）
和對甲苯磺醯氯（2.097 克，11 毫莫耳，1.1 當量），以乙醇（10 毫升，1.0 M）作為溶劑，於－5 ºC 下通氮氣反應 15 分鐘，分次加入氫氧化鉀（2.805 克，50 毫莫耳，5.0 當量），於－5 ºC 下反應 1 小時後升至室溫反應 2 小時，
以薄層色層分析進行監控，待完全反應後，以冰水終止反應，以乙醚（10 毫升×3）萃取，所得有機層經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，減壓濃縮所得粗 產 物 II-69 以 氯 仿 （ 10 毫 升 ， 1.0 M ） 為 溶 劑 ， 加 入 六 亞 甲 基 四 胺
（hexamethylenetetramine，1.542 克，11 毫莫耳，1.1 當量），室溫下通氮 氣反應 6 小時，減壓濃縮移除氯仿後，加入濃鹽酸（5 毫升）和乙醇（10 毫升，1.0 M）於迴流條件下反應 3 小時，減壓濃縮移除大部分溶劑後，在 真空中並於加熱條件下移除殘留溶劑得粗產物 II-71，於冰浴下以二氯甲烷
（10 毫升，1.0 M）為溶劑，慢慢加入三乙基胺（4.2 毫升，30 毫莫耳，3.0 當量）和對甲苯磺醯氯（2.288 克，12 毫莫耳，1.2 當量），反應 16 小時後 加入飽和氯化銨水溶液終止反應，以二氯甲烷（10 毫升×3）萃取，所得有 機層經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，減壓濃縮可得粗產物，經由管柱層析（沖
79
提液：乙酸乙酯/正己烷＝1/3）分離，可得末端炔位置具甲基的苯磺醯胺 化合物 II-67e（1.530 克，6.9 毫莫耳，三步總產率 69%），為一白色固體。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 V【【【【利用利用利用利用 Mitsunobu 反應製備反應製備反應製備含氮雙烯炔反應製備含氮雙烯炔含氮雙烯炔含氮雙烯炔化合物化合物化合物 II-62】化合物 】】】 取一雙頸瓶，置入三苯基膦（2.229 克，8.5 毫莫耳，1.7 當量），以四 氫呋喃（25 毫升，0.2 M）作為溶劑，冰浴下加入偶氮二甲酸二異丙酯（DIAD，
1.5 毫升，7.5 毫莫耳，1.5 當量），反應 30 分鐘後，加入苯磺醯胺化合物 II-67a（1.427 克，5 毫莫耳，1.0 當量），反應 1 小時後，將具乙烯基的環 己烯醇化合物 II-64a（0.621 克，5 毫莫耳，1.0 當量）溶於四氫呋喃（2.5 毫升，2.0 M）中，注入反應瓶，升至室溫反應約 12 小時，以薄層色層分 析進行監控，待完全反應後，以飽和氯化銨水溶液終止反應，以乙酸乙酯
（30 毫升×3）萃取，所得有機層經無水硫酸鎂乾燥、過濾後，減壓濃縮可 得粗產物，經由管柱層析（沖提液：乙酸乙酯/正己烷＝1/10）分離，可得 的化合物 II-62a（0.800 克，2 毫莫耳，42%），為一淡黃色液體。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 VI 【【【利用【利用利用利用 Diels-Alder 反應反應反應反應製備製備製備製備六氫苯六氫苯六氫苯[cd]吲哚六氫苯 吲哚吲哚化合物吲哚化合物化合物 II-63】化合物 】】】 取一高壓管，置入化合物 II-62（1.0 當量），以甲苯（0.1 M）作為溶 劑，在沙浴中加熱至 130 ºC，反應 1 小時，以核磁共振光譜進行監控，待 完全反應後，減壓濃縮除去甲苯可得粗產物。接著，以苯（0.2 M）作為溶 劑，置入 2,3-二氯-5,6-二氰對苯醌（DDQ，1.2 當量），於室溫下通氮氣反 應 2 小時，以核磁共振光譜進行監控，待完全反應後，以矽藻土過濾，濾 液經減壓濃縮可得粗產物，經由管柱層析（沖提液：乙酸乙酯/正己烷＝1/10）
分離，可得六氫苯[cd]吲哚化合物 II-63。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 VII【【【製備八氫苯【製備八氫苯製備八氫苯製備八氫苯[cd]吲哚化合物吲哚化合物吲哚化合物吲哚化合物 II-73】】】】
取一雙頸瓶，置入三苯基膦（1.7 當量），以四氫呋喃（0.2 M）作為溶
80
劑，冰浴下加入偶氮二甲酸二異丙酯（1.5 當量），反應 30 分鐘後，加入 苯磺醯胺化合物 II-66（1.0 當量），攪拌 1 小時後，將具乙烯基的環己烯醇 化合物 II-64（1.0 當量）溶於四氫呋喃（2.0 M）中，注入反應瓶，升至室 溫反應約 12 小時，以薄層色層分析進行監控，待完全反應後，以飽和氯 化銨水溶液終止反應，以乙酸乙酯萃取三次，所得有機層經無水硫酸鎂乾 燥、過濾後，減壓濃縮可得粗產物，經由管柱層析（沖提液：乙酸乙酯/
正己烷＝1/5）分離，可得 II-72 與 II-73 的混合物，在二氯甲烷和正己烷 中再結晶，得環化的八氫苯[cd]吲哚化合物 II-73。
一般實驗程序 一般實驗程序 一般實驗程序
一般實驗程序 VIII【【【【製備六氫苯製備六氫苯製備六氫苯[cd]吲哚化合物製備六氫苯 吲哚化合物吲哚化合物 II-74/ II-77】吲哚化合物 】】 】
取一單頸瓶，置入八氫苯[cd]吲哚化合物 II-73/ II-76 和 2,3-二氯-5,6-二氰對苯醌（1.2 當量），以苯（0.2 M）作為溶劑，於室溫下通氮氣反應約
取一單頸瓶，置入八氫苯[cd]吲哚化合物 II-73/ II-76 和 2,3-二氯-5,6-二氰對苯醌（1.2 當量），以苯（0.2 M）作為溶劑，於室溫下通氮氣反應約