任务书开题报告综述翻译

化学杂环化合物合成

河北师范大学本科毕业论文（设计）任务书

编 号： 汇华学院2011230201039

论文（设计）题目： 2-乙酰基-3-芳基-2-丙烯酸乙酯的制备

学 院： 汇华学院 专业： 化学 班级： 2007级1班

学生姓名： 刘琳娜 学号： 2007510845 指导教师： 王兰芝 职称： 副教授

1、论文（设计）研究目标及主要任务

1，5-苯并二氮杂卓类化合物具有很高的药用价值，可作为临床抗惊厥、抗

癌药物。近些年，该类化合物的合成受到了广泛的关注。

在合成1，5-苯并二氮杂卓类化合物的过程中会用到一种很重要的有机中间

体—查尔酮。本实验中拟合成的查尔酮（2-乙酰基-3-溴代苯基-2-丙烯酸乙酯和2-乙酰基-3-对甲基苯基-2-丙烯酸乙酯）是芳香醛与乙酰乙酸乙酯发生亲核加成反应脱水得到的产物，本文在文献的基础上拟合成两种不同取代基（吸电子基团和推电子基团）的查尔酮，即2-乙酰基-3-溴代苯基-2-丙烯酸乙酯和2-乙酰基-3-对甲基苯基-2-丙烯酸乙酯，并对其进行了结构表征。

2、论文（设计）的主要内容

本论文中目标化合物的合成是用对溴苯甲醛和对甲基苯甲醛分别与乙酰乙

酸乙酯在正己酸和乙二胺的催化下发生亲核加成反应然后脱水制备2-乙酰基-3-溴代苯基-2-丙烯酸乙酯和2-乙酰基-3-对甲基苯基-2-丙烯酸乙酯，并表征产物的结构，得到产物的相关物理参数。

3、论文（设计）的基础条件及研究路线

通过查阅大量相关文献，结合论文的题目，对前人的研究进行总结归纳，设

计了合成该类化合物的合成方法，具体的方法就是在文献的基础上采用亲核加成 合成了2-乙酰基-3-对溴苯基-2-丙烯酸乙酯和2-乙酰基-3-对甲基苯基-2-丙烯酸乙酯。

化学杂环化合物合成

4、主要参考文献

[1] .Laliberte R Anthelmintic activihes of chalconesand compounds 1976 Vol.7 No.4

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[4].Chaturvedi R Patil P N 1992(99-105)

[5].Spearing P Synthesis of (R,S)-Dioclein,a Bioactive Flavanone from the Root Bark

of Diocleia grandiflora 1997 (156-175)

[6].刘天鳞、谢建华、杨卓鸿α-三唑基查尔酮与苯酚的加成-关环反应研究[期刊论

文]-有机化学2000(06)

[7].李征东查尔酮衍生物的晶体结构和非线性光学性质研究 [期刊论文] -人工晶

体学报1997(03)

5、计划进度

指 导 教师： 年 月 日

教研室主任： 年 月 日

化学杂环化合物合成

河北师范大学本科生毕业论文（设计）开题报告书

化学杂环化合物合成

O O CH3CCHCOCH2CH3 CHO O O CH3 C CH2 C OCH2CH3 CHOH

O O CH3CCCOCH2CH3 CH

正己酸 + 乙二胺R R

- H2O

R

( 其中 R=Br、CH3 )

进度计划：

毕业论文选题、文献调研 填写毕业论文任务书、论文开题 进行试验并进行毕业论文的初稿写作 进行毕业论文的二稿写作 进一步修改论文，并最终定稿

2011.01.04-2011.01.08 2011.01.09-2011.01.15 2011.02.16-2011.03.30 2011.04.01-2011.04.30 2011.05.08-2011.05.20

指导教师意见：

指导教师签名： 教研室意见：

年

月

日

教研室主

任签名：

年

月

日

化学杂环化合物合成

河北师范大学本科生毕业论文(设计)文献综述乙酰乙酸乙酯在有机合成上的研究进展及应用

乙酰乙酸乙酯(

)在结构上存在着 β-二羰基，相邻的两个拉电子基团使中

间的亚甲基的酸性增强，与碱作用生成的碳负离子，可发生亲核加成反应，使它在有机合成上占 有相当重要的地位。

1 乙酰乙酸乙酯在有机合成上的研究进展： 乙酰乙酸乙酯在有机合成上的研究进展： 合成上的研究进展1.1 乙酰乙酸乙酯与卤代烃(一级卤代烷或烯丙型卤代烃)反应 乙酰乙酸乙酯与卤代烃(一级卤代烷或烯丙型卤代烃) 乙酰乙酸乙酯负离子与卤代烃(一级卤代烷或烯丙型卤代烃)反应生成烃基取代的乙酰乙酸 乙酯，再经酸式分解生成羧酸，经酮式分解生成 β-酮酸，β-酮酸受热脱羧生成甲基酮。乙酰乙酸 乙酯与卤代烃的反应可用于合成羧酸、甲基酮和 β-酮酸等化合物。 有文献报道乙酰乙酸乙酯是常用的有机合成原料和香料,在其亚甲基上引入烃基变成烃基乙 酰乙酸乙酯后,香韵更独特,香气更持久,成为重要的合成香料[1]。 其传统的合成方法是[2]:在无水乙醇 中,以乙酰乙酸乙酯和卤代烷为原料,在金属钠或乙酸钠作用下反应生成烃基取代的乙酰乙酸乙酯, 反应式为:

但是这种经典的合成的方法存在许多缺陷:反应条件较苛刻,需要无水操作比较繁杂，而且不 够安全,使用价格昂贵的试剂，合成成本高。为此，有人曾对其合成的方法进行了改进，但仍使用 乙腈、氟化钾等毒性极大的试剂，而且目标产物的收率偏低。农克良,韦良兴等人对此进行了进一 步的改良，分别以乙酰乙酸乙酯和苄基氯、乙酰乙酸乙酯和 1-溴丁烷为反应原料，使用无毒辅助 剂和价廉的氢氧化钾，在微波辐射下反应合成苄基乙酰乙酸乙酯和丁基乙酰乙酸乙酯。实验发现 这种方法具有操作简便、反应时间短,试剂价廉易得，目标产物收率较高等优点。 乙酰乙酸乙酯的氰乙基化反应 1.2 乙酰乙酸乙酯的氰乙基化反应 丙烯腈易与含活泼氢的化合物发生迈克加成反应，如与丙二酸二乙酯及乙酸乙酸乙酯的氰乙 基化反应， 此类反应常使用的碱性催化剂是乙醇钠和季按碱等.近年来， 有人使用 Fe(CO)5I2 为催化 剂进行氰乙基化反应，但其单氰乙基化率在 55%左右。宋文艳等人使用碳酸钾为催化剂，对丙二 酸二乙醋及乙酸乙酸乙酯的单氰乙基化反应，进行了温度、溶剂、碱等方面的探讨。结果表明： 碳酸钾为碱、乙酸乙酯为溶剂，温度 40~50℃是适宜的单氰乙基化条件，产率分别达 83%和 57%。 反应式如下:

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1.3 乙酰乙酸乙酯单烷基化反应 本文献中，张敬东,王思宏,朴英爱等人以乙酰乙

酸乙酯为原料,经过单烷基化反应[3, 4]合成了 α苄基乙酰乙酸乙酯,目的是为了保护乙酰乙酸乙酯中的 α-碳,然后在碱性环境中,令碳负离子与 CS2 加成形成硫负离子,产生的硫负离子在控制物量比例下与卤代烃发生亲核加成反应,合成标题化合 物。反应路线如下：

1.4 双二茂铁甲基碳正离子与乙酰乙酸乙酯钠盐的反应 双二茂铁甲基碳正离子由于稳定性高、 易制得, 是合成双核二茂铁衍生物的重要中间体. 该离 子可由双二茂铁甲醇与 HClO4, HBF4, CF3CO2H, H2SO4 和 BPh3 等化合物直接反应制得[5~9]

。 由上述

酸性化合物得到双二茂铁碳正离子的共同特点是, 与亲核试剂作用前需用乙醚将碳正离子分离出 来. 前文[10,11]报道了由双二茂铁甲醇与 BF3OEt2 在 CH2Cl2 中作用形成双二茂铁甲基碳正离子, 无 需从溶液中分离, 便可直接与乙胺水溶液或氨基醇作用形成氨基取代物. 在此基础上, 本文报道 了双二茂铁甲醇 1 与三氟化硼在 CH2Cl2 中作用形成稳定的双二茂铁甲基碳正离子 2, 再与乙酰乙 酸乙酯钠盐作用得到了产率良好的双二茂铁甲基乙酰乙酸乙酯 3。

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乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 乙酯在合成上的应用： 2 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用：乙酰乙酸乙酯活泼亚甲基上的氢原子在金属钠或醇钠的存在下可被其他许多基团取代，取代 的乙酰乙酸乙酯再进行酮式分解和酸式分解，就可制备出具有各种结构的酮、羧酸或酮酸。所以 乙酰乙酸乙酯是有机合成的重要试剂。 乙酰乙酸乙酯被广泛应用于食用香精中，主要用以调配苹果、杏、桃等食用香精。制药 工业用于制造氨基吡啉、维生素 B 等。染料工业用作合成染料的原料和用于电影基片染色。 涂料工业用于制造清/色漆及漆用稀释/溶解溶剂。有机工业用作溶剂和合成有机化合物的 原料。

参考文献[1] [2] [3]

刘树文.合成香料技术手册[M].北京:中国轻工业出版社,2000.450-451. 韩广甸,赵树伟,李述文,等.有机制备化学手册(中册)[M].北京:化学工业出版社,1985.154. 农克良,农容丰,韦良兴,等.苄基乙酰乙酸乙酯和丁基乙酰乙酸乙酯的微波合成[J].化工技术与开 发,2005,34(3): 6-8.

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吴军,林学圃,金磊. 2-甲基乙酰乙酸乙酯的合成研究[J].浙江化工, 1996,27(2): 34-36. Bove, V. I. Zh. Org. Khim. 1985, 21, 636. Zou, C.; Wrighton, M. S. J. Chem. Soc. 1990, 112, 7579. Abram, T. S.; Watts, W. E. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 11975, 113. Temerov, S. A.; Sachivkoa, A. V. Zh. Org. Khim. 1988, 24,2268. Bildstein, B.; Denifl, P.; Wurst, K. J. Organomet. Chem.1995, 496, 175. Li, B.-G.; Bian, Z.-X.; Cao, L.-Z.; Zhao, W. Chin. J. Appl.Chem. 2001, 18, 877 (in Chinese).(李保国, 边 占喜, 曹立志, 赵蔚, 应用化学, 2001, 18,877.)

[11]

Li, B.-G

.; Gao, D.-W.; Cao, L.-Z.; Zhao, W. Chin. J. Org.Chem. 2002, 22, 56 (in Chinese). (李保国, 高岱巍, 曹立志, 赵蔚, 有机化学, 2002, 22, 56.)

化学杂环化合物合成

河北师范大学本科生毕业论文(设计)翻译文章杂环化合物合成化学 Vol. 30, No. 10, 1994

三氟甲基 1,5 苯并二氮杂卓的合成 V. G . Nenajdenko, A. V. Sanin, 和 E. S. Balenkova

使用邻苯二胺和 α,β-不饱和酮反应制得 2,3-二氢三氟甲基-1,5-苯并二氮杂卓。

把氟原子引入有机分子通常会使有机分子的性能发生巨大的改变，并且合成出的新的具有高【1.2】

品质的化合物，尤其是含氟化合物，它表现出了很高的生物活性

。许多调查研究显示，有很多

科研人员已着手合成含有三氟甲基的杂环化合物。 因为大多数此类化合物具有很高的生物活性 (三 氟胸苷和三氟拉嗪通常被广泛应用于制药行业) 。现证实了 1,5-苯并二氮杂卓杂环化合物在生物制【 3】

药中被广泛的应用，例如：镇静剂.镇痉剂.和抗癌药物

。

尽管 α,β-不饱和酮和多官能团的亲核试剂发生亲核加成反应的方法已被广泛应用于合成杂环 化合物，但是，在这个方法中，α,β-不饱和酮必须借助 CF3 官能团才能合成苯并二氮杂卓化合物。【 4】

最简单的合成办法就是通过乙炔和酮反应合成三氟乙酰 不饱和酮和含氟化合物的反应产率很低。

。这种方法显然是有缺陷的，因为 α,β-

这对于不同的含氟化合物的合 α,β-不饱和酮分子中包含一个亲电的双键和一个很活泼的羰基， 成制备都具有很高的利用价值。一个制备这些酮类的行之有效的方法是：利用不饱和烃和多氟酰 化物发生亲电反应合成。然而，直到现在，这样合成的方法也没能实现。【 5】 【 6】 【 7】

三氟醋酸酐与具有活泼双键的苯甲酸酐

:乙烯醚

和乙烯基硫化物

反应。然而，三氟

醋酸酐不与不活泼的烯烃和二烯烃反应。因为烯烃和二烯烃亲电性不足。 试图利用路易斯 酸激 活三氟醋酸酐以致开始反应时阳离子聚合。 最近,我们提出了一种直接使用三氟醋酸酸酐亲电合成全氟化烯烃 (或其他全氟羧酸酸酐), 在【 8】

这种情况下合成一个复杂的二甲基硫化物和三氟化硼【9-12】

。 利用这种方法才能制备出一种包含全氟

取代基的不饱和酮

。

【12】

我们研究了苯乙烯的三氟乙炔酮衍生物的反应。 实验准备好了前三步,Ⅰ-Ⅲ

,使用试剂邻苯

二胺进行反应， 反应进行是在沸腾的乙醇的条件下， 反应几个小时。 最终,我们获得了2, 3-二氢-1.5-

化学杂环化合物合成

苯并二氮杂卓Ⅳ-Ⅵ:

在质子核磁共振光谱系统中，这些化合物的光谱信号出现在7.3-6.6 ppm的区域,有这一的特点 的化合物是具有苯环官能团的一类化合物。在光谱中化合

物Ⅳ具有两个双键，相应的，在4.66 ppm 时形成的的波谱与2-H和3-H在2.96(d.d.d.)和 2.83(d.d.)ppm时形成的波谱一致。在质子核磁共振光 谱系统中，合成Ⅴ 和 Ⅵ中发现，其在光谱信号分别出现在2.78 和2.72 ppm区域，这与3- H所形 成的波谱相一致。 包含CF3官能团的1,5苯并二氮杂卓类化合物，它的13C核磁共振光谱信号出现在120-125 ppm 以及1JC-F 在280-300 Hz, C(4) 碳原子的波谱信号出现在151-155 ppm 以及 2JC-F 在33.0-33.7 Hz, 较后的波谱信号显示，化合物中含有C=N双键。【13】

众所周知,在很多情况下,三氟甲基使二取代氨基醇稳定，且没脱水形成双键

。然而,该反应

脱水发生在所有的情况下。这就能解释有很强共轭性的含C=N键的芳香族化合物的形成。 因此，可研究出全氟酰基不饱和酮和邻苯二胺的反应。在此基础上,发现了一种包含三氟甲基 的1,5苯并二氮杂环化合物的制备方法。

依据实验记录1H核磁共振光谱在瓦里安VXR-400光谱仪下的CDCl3。 记录13C 核磁共振光谱在VXR-400 CDCl3光谱仪(操作频率100兆赫)中，六甲基二硅烷的内部标准化学变化是相对于TMS给定的精 密度的万分之一。大范围的色谱光谱分析已在芬尼根MAT-112S分光仪中完成，80 eV离子化能量， 50×0.25毫米的SBP-5柱稳定阶段。 UR-20光谱仪在矿物油中获得了红外光谱。 薄层层析分析在硅胶 -254板中进行了残微酸性高锰酸钾溶解和碘汽化反应。【12】

元素分析C,H和N,满足计算值。α,β不饱和酮类Ⅰ-Ⅲ用一个CF3基团取代的方法合成 1,5-苯并二氮杂卓 一般合成法)。 一个方案：0.01摩尔适当的酮和25毫升的乙醇混合，再加 苯并二氮杂卓(一般合成法 苯并二氮杂卓 一般合成 0.015摩尔苯。混合物在蒸馏条件下反应6-9 h(监测,对薄层),后加入5毫升的水,混合气允许析晶和结 晶。苯二氮卓类(Ⅳ-Ⅵ) ,用乙醇进行分离，重结晶。 2,3-二氢 三氟甲基 苯基 二氢-4-三氟甲基 苯基-1H-1,5-苯并二氮 苯并二氮(IV,C16H13F3N2). 二氢 三氟甲基-2-苯基 苯并二氮 产率86%.熔点123-124℃。1

H-核磁共振光谱如下：7.36 (1H, d.d., 4j=1.58, 3j =7.96 Hz, 6-H); 7.34-7.23 (5H, m, C6H5); 7.06 (1H,

化学杂环化合物合成

d.d.d., 4j = 1.58, 3j = 8.03, 3j = 7.96 Hz, 7-H); 6.86 (1H, d.d.d., 4j = 1.36, 3j = 8.40, 3j = 7.96 Hz, 8-H); 6.65 (1H, d.d., 4j = 1.36, 3j = 8.03 Hz, 9-H); 4.66 (1H, d.d., 3j = 2.71, 3j = 8.63 Hz, 2-H); 4.12 (1H, ex.b.s, NH); 2.96 (1H, d.d.d., 3j = 2.71, 8.63, 2j = 15.59 Hz, 3a-H).13

2j = 15.59, 4JH-NH=1.35 Hz, 3e-H); 2.83 ppm (1H, d.d., 3j =

C的核磁共振光谱:

151.30 (q, 2JC-F= 33.68 Hz, C(4)); 141.13 (C6H5);

138.69 (C(9a)); 130.99 (C(6) or

C(8)); 130.25 (C(5a)); 127.55 (C(8) or C(6)); 127.23 (C6H5); 126.54 (,C6H5); 124.12 (2Carom , C6H5); 118.39 (q, 1JC-F = 277.39 Hz, CF3); 118.19 (C(7) or C(9)); 117.53 (C(7) or C(9)

)); 61.54 (C(2)); 37.02 (C(3)). (m/z, (I, %)): 290 (7, (M)+), 213 (25); 186 (10), 104 (100). 红外光谱: 3410 (NH); 1610 (C=N); 1000-1300 cm -1 (CF3). 2,3-二氢 二氢-2,2-环丙烷 三氟甲基 氢-1,5-苯并二氮杂卓。(V,C13H13F3N2)。 环丙烷-4-三氟甲基 苯并二氮杂卓。 二氢 环丙烷 三氟甲基-1氢 苯并二氮杂卓 。 产率：81%,熔点：60-61℃。1

H-核磁共振光谱如下：7.32 (1H, d.d., 4j = 1.10, 3j = 7.81 Hz, 6-H); 7.04 (1H, t.d., 4j=1.39, 3j =7.81

Hz, 7-H); 6.79 (1H, t.d., 4j = 1.10, 3j = 7.81 Hz, 8-H); 6.60 (1H, d.d., 4j =1.39, 3j=7.81 Hz, 9-H); 4.21 (1H, ex.b:s., NH); 2.78 (2H, s, 3-H); 2.10 1.00 (4H, m, 2CH2.); 1.85-1.70 ppm (2H, m, CH2.).13

C的核磁共振光谱: 152.40 (q, JC-F =33.65 Hz, C(4)); 139.21 (C(9a)); 133.18 (C(6) of C(8)); 131.63 (C(5a)); Hz, CF3); 110.48 (C(7) or C(9)); 119.21 (C(7) or C(9));

129.51 (C(8) or C(6)); 120.45 (q, 1JC- F=277.38

62.66 (C(2)); 39.90 (C(3)); 37.82 (2CH2cyclobut.); 12.88 ppm (CH2.). 红外光谱: 3300-3500 (NH), 1610 (C=N), 1000-1300 cm -1 (CF3). 2',3'-二氢 三氟甲基螺环(金刚烷 二氢-4-三氟甲基螺环 金刚烷-2,2'二氢-1,5-苯并二氮杂卓)。 苯并二氮杂卓)。 二氢 三氟甲基螺环( 二 苯并二氮杂卓)。(VI,C19H21F3N2) 产率：75%,熔点：78-79℃。1

H-核磁共振光谱如下：7.30 (1H, d.d., 4j=1.40, 3j=7.62 Hz, 6-H); 7.07 (1H, t.d., 4j=1.35, 3j=7.62 Hz,

7-H); 6.91 (1H, t.d., 4j = 1.40, 3j = 7.62 Hz, 8-H); 6.76 (1H, d.d., 4j=1.35, 3j=7.62 Hz, 9-H); 4.39 (1H, ex.b.s., NH); 2.72 (2H, s, 3-H); 2.05-1.60 ppm (14H, m,)13

C的核磁共振光谱: 155.20 (q, 2JC-F = 33.06 Hz, C(4)); 138.79 (C(9a)); 135.78 (C(5a)); 131.08 (C(6) or

C(8)); 128.96 (C(8) or C(6)); 121.56 (C(7) or C(9)); 121.22 (C(7) or C(9)); 120.52 (q, 1JC- F= 277.56 Hz, CF3); 69.81 (C(2)); 38.55 (C(3)); 37.56 (CH2); 36.22 (2CH); 33.83 (2CH2); 32.90 (2CH2); 27.15 (CH); 26.93 ppm (CH) 红外光谱: 3450 (NH), 1610 (C=N), 1000-1300 cm -1 (CF3).

调 查 显 示 这 篇 论 文 的 完 成 要 鸣 谢 伟 大 的 M-29000 来 自 国 际 科 学 基 金 会 和 伟 大 的 N94-03-08758 ,来自俄国的基金会和基础调研机构。 I. F.Leshchevde提供了高分辨率的核磁共振光谱，作者表达了对I. F.Leshchevde的感谢。

化学杂环化合物合成

参考文献

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附英文原文： 英文原文：

Chemistry of Heterocyclic Compounds, Vol. 30, No. 10, 1994

SYNTHESIS OF 1,5-BENZODIAZEPINE HETEROCYCLES CONTAINING A TRIFLUOluMETHYL GROUP V. G. Nenajdenko, A. V. Sanin, and E. S. Balenkova2,3-Dihydro-1,5-benzodiazepines containing a trifluoromethyl group were obtained by the reaction of α,β-unsaturated ketones CF3COCH=CR1R2 with o-phenylenediamine. The introduction of fluorine into organic molecules often makes major changes in their properties and leads to the appearance of new, valuable qualities, in particular,the high physiological activity of fluorinated compounds [1, 2]. A con-siderable number of investigations have been devoted to the synthesis of heterocycles containing the trifluoromethyl group because many of them show physiological activity (trifluorothymidine and triftazin are widely used as medicines). Hetero-cycles of the benzodiazepine series have already found wide application in medical practice as tranquilizers,anticonvulsants,and carcinostatics[ 3 ]. Despite the fact that the reaction of α,β-unsaturated ketones with bifunctional nucleophiles has been widely used for the synthesis of heterocycles, this method has not been developed for the case of α,β-unsaturated ketones with a CF3 group. There is the single example of a synthesis using acetylenic ketones obtained by the trifluoroacetylation of lithiated organic compounds[4]

. This lack is apparently due to the low availability of α,β-unsaturated ketones

with perfluorinated radicals. The α,β-unsaturated ketones RfCOCH=CHR,containing both a highly electrophillic double bond and an extremely active carbonyl group in the molecule, are extremely valuable synthons for the preparation of various fluorine-containing compounds. A promising method for the preparation of these ketones is the direct electrophillic perfluoroacylation of unsaturated hydrocarbons. However,up until recently, there was no such a synthetic method. Trifluoroacetic anhydride reacts with alkenes containing an active double bond[ 5 ],vinyl ethers[ 6 ]

, and vinyl thioethers

[ 7 ]

.However,trifluoroacetic anhydride does not react with unactivated

alkenes and dienes because of the insufficient electrophillicity of the reagents used. Attempts to activate trifluoroacetic anhydride with Lewis acids leads to the cationic polymerization of the starting substrates. Recently,we proposed a method for the direct electrophillic perfluorination of alkenes based on

化学杂环化合物合成

the use of tri-fluoroacetic anhydride (or other anhydrides of perfluorocarboxylic acids) in the presence of a comple

x of dimethyl sulfide with boron trifluoride prepare unsaturated ketones containing a perfluorinated substituent.[8]

.This method allows one to

[ 9-12 ]

We have studied the reaction of trifluoroacetylenic derivatives of styrene,I-III,prepared previously [12],with o-phenylenediamine.The reaction was carried out in ethanol with boiling for several hours.As a result,we obtained substituted 2,3-dihydro-l,5-benzodiazepines IV-VI:

In the PMR spectra of these compounds a system of signals appears in the 7.3-6.6 ppm region that is characteristic of the benzene nucleus.In the spectrum of compound IV there is a doublet of doublets at 4.66 ppm corresponding to the signal of 2-H, and signals of the 3-H protons at 2.96 (d.d.d.) and 2.83 (d.d.) ppm. In the PMR spectra of compounds V and VI,singlets are found at 2.78 and 2.72 ppm,respectively,corresp onding to the 3-H protons. The 13C-NMR spectra of the 1,5-benzodiazepines contained the characteristic signal of the CF3 group, a quadruplet at 120-125 ppm with lJC- F of 280-300 Hz, and a signal from the C(4 ) carbon atom, a quadruplet at 151-155 ppm with 2JC- F of 33.0-33.7 Hz. The presence of the latter signal in the spectrum confirms the presence of a C=N double bond in the structure of the compounds prepared. It is known that in many cases the trifluoromethyl group stabilizes a geminal amino alcohol group and no dehydration with the formation of a double bond occurs[13 ]

.In this reaction,

however,dehydration occurred in all cases.This may be explained by the favorable conjugation of the aromatic system of the benzene ring with C=N bond being formed. Thus the reaction of unsaturated ketones containing perfluoroacyl group with o-phenylenediamine

化学杂环化合物合成

hasbeenstudied. On the basis of this reaction a method has been developed for preparing trifluo romethyl-containing heterocycles of the 1,5-benzodiazepine series.

EXPERIMENTALThe 1H-NMR spectra were recorded on Varian VXR-400 spectrometers in CDC13.The13

C-NMR were recorded on Varian VXR-400 instruments (operating frequency 100 MHz), HMDS

internal standard chemical shifts given relative to TMS with a precision of 0.01 ppm. The chromato-mass spectral analyses were carried out on a Finnegan MAT-112S spectrometer, 80 eV ionization energy, 50 x 0.25 mm column with an SBP-5 immobile phase. The IR spectra were obtained on a UR-20 spectrometer in mineral oil. The TLC analyses were carried out on Silufol UV-254 plates developed with slightly acidic KMnO4 solution and iodine vapor. The elemental analyses for C, H, and N agreed with the calculated values. The α,β-unsaturated ketones I-III with a CF3 group were synthesized by the method in [ 12 ]. 1,5-Benzodiazepines (general method). To a solution of 0.01 moles of the appropriate ketone in 25 ml of ethanol is added 0.015 moles of o-phenylenediamine. The mixture is boiled for 6-9 h (monitored by TLC), 5 ml of water then added, and the mixture allowed to stand and crystallize. The benzodiazepine (IV-VI) that separa

tes out is recrystallized from aqueous ethanol. 2,3-Dihydro-4-trifluoromethyl-2-phenyl-lH-1,5-benzodiazepine (IV,C16H13F3N2). Yield 86%,mp 123-124°C. 1H-NMR spectrum (CDC13): 7.36 (1H, d.d., 4j=1.58,3j=7.96Hz,6-H); 7.34-7.23 (5H, m,C6H5); 7.06 (1H, d.d.d, 4j =1.58,3j=8.03, 3j= 7.96 Hz, 7-H); 6.86(1H, d.d.d,4j = 1.36, 3j = 8.40, 3j = 7.96 Hz,8-H); 6.65 (1H, d.d,4j =1.36,3j =8.03Hz, 9-H); 4.66 (1H, d.d,3j=2.71,3j=8.63Hz, 2-H); 4.12 (1H, ex.b.s, NH); 2.96 (1H, d.d.d.,3j=2.71,2j=15.59, 4JH-NH=1.35 Hz, 3e-H); 2.83 ppm (1H, d.d.,3j =8.63,2j=15.59Hz,3a-H).13C-NMR spectrum(CDCl3):151.30(q,2JC-F=33.68Hz,C(4));141.13 (Carom,C6H5); 138.69 (C(9a));130.99(C(6) or C(8));130.25 (C(55));127.55 (C(8) or C(6));127.23 (2Carom,C6H5); 126.54 (Carom,C6H5);124.12 (2Carom ,C6H5);118.39 (q, 1JC- F= 277.39 Hz, CF3); 118.19 (C(7) or C(9)); 117.53 (C(7) or C(9));61.54 (C(2)); 37.02 (C(3)). Mass spectrum (m/z, (I, %)):290 (7, (M) +), 213 (25);186 (10), 104 (100).IR spectrum:3410 (NH);1610 (C=N);1000-1300cm-1 (CF3). 2,3-Dihydro-2,2-trimethylene-4-tritluoromethyl-lH-1,5-benzodiazepine(V,C 13 H13 F 3 N 2 ). Yield,81%, mp 60- 61°C. 1H-NMR spectrum (CDC13):7.32 (1H, d.d.,4j=1.10,3j=7.81Hz, 6-H); 7.04 (1H, t.d., 4j=1.39,3j=7.81 Hz, 7-H);6.79 (1H, t.d., 4j=1.10,3j=7.81Hz, 8-H);6.60 (1H, d.d., 4j=1.39,3j=7.81 Hz, 9-H); 4.21 (1H, ex.b:s., NH); 2.78 (2H, s, 3-H);2.10-2.00 (4H, m, 2CH2cyclobut.);1.85-1.70 ppm (2H, m, CH2cyclobut.). 13C-NMR spectrum (CDC13): 152.40 (q,JC-F=33.65 Hz, C(4)); 139.21 (C(9a));133.18 (C(6) of C(8)); 131.63 (C(5a));129.51 (C(8) or C(6));120.45 (q,1JC-F =277.38 Hz, CF3);110.48(C(7) or C(9));119.21 (C(7) or C(9));62.66 (C(2)); 39.90 (C(3)); 37.82 (2CH2cyclobut.);12.88 ppm (CH2cyclobut.).IR spectrum:3300-350 (NH),1610 (C=N),1000-1300cm -1 (CF3). 2',3'-Dihydro-4'-trifluoromethylspiro(adamantane-2,2'-lH-1,5-benzodiaxepine)(VI,C19H21F2N2 )Yield,75%,mp78-79°C.1H-NMRspectrum(CDC13):7.30 (1H,d.d.,4j=1.40,3j=7.62 Hz,6-H);7.07

(1H, t.d., 4j=1.35,3j=7.62 Hz,7-H);6.91 (1H, t.d., 4j=1.40, 3j=7.62 Hz, 8-H);6.76 (1H, d.d.,

化学杂环化合物合成

4j=1.35,3j=7.62Hz,9-H);4.39(1H,ex.b.s,NH);2.72(2H,s,3-H);2.05-1.60ppm(14H,m,adamant,group).13

C-NMR spectrum (CDCl3):155.20(q,2JC-F=33.06Hz,,C(4));138.79 (C(9a));135.78 (C(5a));131.08

(C(6)orC(8));128.96(C(8)orC(6));121.56(C(7)orC(9));121.22(C(7)orC(9));120.5(q,1JC--F=277.56Hz ,CF3);69.81(C(2));38.55(C(3));37.56(CH2);36.22(2CH);33.83(2CH2);32.90(2CH2);27.15(CH);26.93 ppm(CH)(adamant.group).IRspectrum:3450(NH),1610(C=N),1000-1300cm -1 (CF3). The investigation described in this paper was possible thanks to grant M-29000 from the International Science Fund and grant N 94-03-08758 from the Russian Fund for Basic Research. The authors express their thanks to I. F.Leshchev for taking the high-resolution NMR spectra.

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