醋酸銨促進烯胺酮的雙Michael加成反應研究

葉青青, 陳浩宇, 謝吉娜, 何心偉

(1.滁州城市職業學院 醫學院,安徽 滁州 239000; 2.安徽師范大學 化學與材料科學學院,安徽 蕪湖 241002)

親核試劑對α,β-不飽和醛、酮等Michael受體的1,4-共軛加成作為C—X(X=C,N等)鍵構建的重要方法在有機化學領域得到廣泛應用,為重要有機分子或活性藥物分子的合成提供了簡便途徑[1-3].近年來,Michael加成反應因具有強有力的合成能力而備受關注,有機催化的不對稱Michael加成反應[4-6]、Michael加成/環化串聯反應[7-9]等得到快速發展.此外,利用親核試劑對前驅體進行雙Michael加成反應為不對稱合成具有多個立體中心的復雜環狀化合物開辟了新途徑[10].

圖1 目標化合物的合成路線Fig.1 Synthesis Route of Target Compounds

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

BRUKER-AV-300型核磁共振儀(德國布魯克公司,300 MHz,CDCl3為溶劑,TMS為內標);X-4 數字顯示顯微熔點測定儀(北京泰克儀器有限公司,溫度計未經校正);Agilent 6200 LC/MS TOF 飛行時間質譜儀(美國安捷倫公司).

所用溶劑和試劑均為分析純.

1.2 目標化合物的合成

稱取81 mgN,N-二甲基烯胺酮(0.5 mmol)、112 mg 1,3-環己二酮(1.0 mmol)和57.75 mg醋酸銨(0.75 mmol)加入到裝有磁力攪拌子的Schlenk管中,再加入3 mL二氯乙烷并擰緊塞子.隨后置于油浴鍋中,加熱回流反應40 min,利用薄層色譜(TLC)跟蹤反應,反應結束后,冷卻至室溫.濃縮反應液,先用10 mL飽和食鹽水洗滌,再分別用10 mL二氯甲烷萃取3次,接著用無水Na2SO4干燥2～3 h,濃縮濾液,最后通過柱層析分離得到目標化合物3a.其他目標化合物可由同樣方法制得.

1.3 產物表征數據

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-苯基丙-1-酮(3a):黃色固體,174 mg,收率85 %,熔點132～133 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.49(s,1H),7.93(d,J=6.9 Hz,2H),7.52(d,J=6.9 Hz,1H),7.44(d,J=6.9 Hz,2H),4.80(s,1H),3.75(d,J=6.6 Hz,2H),2.26(s,8H),1.03(s,6H),0.98(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:198.1,190.5,189.4,136.8,133.0,128.5,128.0,116.4,46.9,46.1,38.6,31.1,29.8,26.3,24.3;IR(KBr)ν:2 947,2 831,2 656,1 679,1 632,1 499,1 335,1 224,1 156,916,745,606;HRMS(APCI) calcd for [C25H30O5+H]+411.198 6,found 411.199 0.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(4-甲基苯基)丙-1-酮(3b):黃色固體,182 mg,收率86 %,熔點112～113 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.50(s,1H),7.83(d,J=7.2 Hz,2H),7.22(d,J=7.2 Hz,2H),4.82(s,1H),3.72(d,J=6.6 Hz,2H),2.39(s,3H),2.26(s,8H),1.03(s,6H),0.98(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.3,190.6,189.5,128.3,125.7,125.7,125.6,125.6,116.2,109.9,46.9,46.1,38.9,31.1,29.8,26.3,24.3;IR(KBr)ν:3 012,2 971,2 731,1 665,1 639,1 588,1 468,1 334,1 247,1 115,1 009,979,875,726,658;HRMS(APCI) calcd for [C26H32O5+H]+425.235 1,found 425.235 3.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(4-甲氧基苯基)丙-1-酮(3c):黃色固體,180 mg,收率82 %,熔點134～135 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.49(s,1H),7.90(d,J=7.2 Hz,2H),6.89(d,J=7.2 Hz,2H),4.78(s,1H),3.83(s,3H),3.68(s,2H),2.25(s,8H),0.99(s,12H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.6,190.4,189.3,163.4,130.3,130.0,116.5,113.6,55.4,46.9,46.1,38.1,31.1,29.7,26.3,24.5;IR(KBr)ν:3 217,3 091,2 916,2 827,2 630,1 699,1 655,1 448,1 268,1 247,1 135,1 024,976,863,691;HRMS(APCI) calcd for [C26H32O6+H]+441.225 7,found 441.225 4.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(4-氟苯基)丙-1-酮(3d):黃色固體,194 mg,收率91 %,熔點118～119 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.47(s,1H),7.96(s,2H),7.10(t,J=7.8 Hz,2H),4.79(t,J=6.0 Hz,1H),3.73(d,J=6.6 Hz,2H),2.26(s,8H),1.03(s,6H),0.97(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.5,190.5,189.4,165.7(d,JC-F=252.7 Hz),133.2,130.6(d,JC-F=9.0 Hz),116.3,115.6(d,JC-F=21.7 Hz),46.9,46.1,38.4,31.1,29.7,26.2,24.4;IR(KBr)ν:3 117,3 031,2 816,2 727,2 631,1 659,1 655,1 548,1 456,1 368,1 274,1 235,1 024,978,874,691;HRMS(APCI) calcd for [C25H29FO5+H]+429.198 9,found 429.198 6.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(4-溴苯基)丙-1-酮(3e):黃色固體,210 mg,收率86 %,熔點153～154 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.47(s,1H),7.79(d,J=6.0 Hz,2H),7.58(s,2H),4.78(s,1H),3.72(s,2H),2.26(s,8H),1.03(s,6H),0.97(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.2,190.5,189.4,135.5,131.8,129.5,128.2,116.3,46.9,46.1,38.5,31.1,29.8,26.3,24.4;IR(KBr)ν:3 091,3 007,2 816,2 801,2 730,1 700,1 656,1 548,1 368,1 249,1 134,1 124,947,836,611;HRMS(APCI) calcd for [C25H29BrO5+H]+489.120 1,found 489.119 7.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(4-三氟甲基苯基)丙-1-酮(3f):黃色固體,203 mg,收率85 %,熔點158～159 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:2.46(s,1H),8.06(d,J=7.2 Hz,2H),7.70(d,J=7.2 Hz,2H),4.80(s,1H),3.78(d,J=6.3 Hz,2H),2.27(s,8H),1.04(s,6H),0.98(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.3,190.6,189.5,128.3(q,J=25.5 Hz),125.6(q,J=254.4 Hz),116.2,109.99,46.9,46.1,38.9,31.1,29.8,26.3,24.3;IR(KBr)ν:2 936,2 846,2 651,1 691,1 553,1 432,1 345,1 279,1 171,1 054,997,864,715;HRMS(APCI) calcd for [C26H29F3O5+H]+479.201 7,found 479.202 0.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(3-氯苯基)丙-1-酮(3g):黃色固體,191 mg,收率86 %,熔點127～128 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.47(s,1H),7.89(s,1H),7.81(d,J=7.2 Hz,1H),7.51(d,J=7.2 Hz,1H),7.38(t,J=7.2 Hz,1H),4.77(t,J=6.0 Hz,1H),3.73(d,J=6.6 Hz,2H),2.27(s,8H),1.04(s,6H),0.99(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.8,190.5,189.4,138.3,134.9,133.0,129.9,128.0,126.1,116.3,46.9,46.1,38.8,31.1,29.7,26.3,24.3;IR(KBr)ν:2 893,2 886,2 613,1 678,1 551,1 539,1 399,1 228,1 165,1 108,905,767,649;HRMS(APCI) calcd for [C25H29ClO5+H]+445.177 6,found 445.177 8.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4,4-二甲基環己烯-1-基)-1-(3-溴苯基)丙-1-酮(3h):黃色固體,207 mg,收率85 %,熔點118～119 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.46(s,1H),8.04(s,1H),7.86(d,J=7.2 Hz,1H),7.67(d,J=7.2 Hz,1H),7.34～7.29(m,1H),4.77(s,1H),3.72(d,J=6.3 Hz,1H),2.27(s,8H),1.04(s,6H),0.99(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.8,190.5,189.4,138.5,135.9,130.2,126.5,122.9,116.3,46.8,46.1,38.7,31.11,29.8,26.3,24.3;IR(KBr)ν:2 931,2 816,2 789,1 691,1 576,1 443,1 368,1 243,1 109,1 088,907,767,649;HRMS(APCI) calcd for [C25H29BrO5+H]+489.120 3,found 489.119 9.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-苯基丙-1-酮(3i):黃色固體,158 mg,收率83 %,熔點109～110 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.86(s,1H),7.92(d,J=6.6 Hz,2H),7.52(d,J=6.6 Hz,1H),7.44(d,J=6.9 Hz,2H),4.76(s,1H),3.72(d,J=6.3 Hz,2H),2.64～2.43(m,4H),2.35～2.14(m,2H),2.14～1.87(m,4H),1.01(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:198.1,191.9,190.7,136.8,133.0,128.5,128.0,117.3,41.6,40.9,38.9,38.7,27.4,24.6,24.5,20.5;IR(KBr)ν:2 999,2 847,2 676,1 690,1 663,1 599,1 501,1 488,1 326,1 247,1 154,965,823,773,689;HRMS(APCI) calcd for [C23H26O5+H]+383.167 8,found 383.168 2.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-(4-甲基苯基)丙-1-酮(3j):黃色固體,170 mg,收率86 %,熔點109～110 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.86(s,1H),7.82(d,J=6.9 Hz,2H),7.22(d,J=6.6 Hz,2H),4.76(s,1H),3.68(d,J=7.2 Hz,2H),2.65～2.38(m,7H),2.24～2.13(m,2H),2.02～1.86(m,4H),1.01(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.7,191.8,190.6,143.8,134.1,129.2,128.1,117.4,41.6,40.9,38.7,38.6,27.5,27.4,24.6,24.5,21.6,20.4;IR(KBr)ν:3 324,3 016,2 901,2 784,2 731,1 696,1 559,1 474,1 318,1 245,1 185,1 103,974,862,689;HRMS(APCI) calcd for [C24H28O5+H]+397.194 5,found 397.194 2.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-(4-甲氧基苯基)丙-1-酮(3k):黃色固體,162 mg,收率79 %,熔點119～120 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.86(s,1H),7.91(d,J=8.1 Hz,2H),6.90(d,J=8.1 Hz,2H),4.76(s,1H),3.85(s,3H),3.66(d,J=6.3 Hz,2H),2.62～2.46(m,4H),2.34～2.24(m,2H),2.16～1.85(m,4H),1.01(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.6,191.8,190.6,163.4,130.2,130.0,117.4,113.5,55.4,41.6,40.9,38.4,38.2,27.4,24.8,24.7,20.4;IR(KBr)ν:3 271,3 191,3 016,2 847,2 637,1 699,1 675,1 538,1 468,1 374,1 315,1 125,1 003,963,895,681;HRMS(APCI) calcd for [C24H28O6+H]+413.167 6,found 413.167 6.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-(4-氟基苯基)丙-1-酮(3l):黃色固體,178 mg,收率89 %,熔點125～126 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.84(s,1H),7.94(s,1H),7.09(t,J=8.1 Hz,2H),4.74(s,1H),3.69～3.66(m,2H),2.64～2.43(m,4H),2.35～2.14(m,2H),2.02～1.82(m,4H),1.01(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.5,191.9,190.7,165.7(d,JC-F=253.5 Hz),133.2,130.6(d,JC-F=9.7 Hz),117.2,115.7(d,JC-F=21.7 Hz),41.6,40.9,38.7,38.6,29.6,27.5,27.4,24.6,24.5,20.4;IR(KBr)ν:3 213,2 991,2 916,2 727,2 531,1 703,1 659,1 648,1 568,1 547,1 335,1 024,996,873,655;HRMS(APCI) calcd for [C23H25FO5+H]+401.170 1,found 401.169 9.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-(4-溴苯基)丙-1-酮(3m):黃色固體,193 mg,收率84 %,熔點129～130 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.83(s,1H),7.79(d,J=7.8 Hz,2H),7.57(d,J=8.1 Hz,2H),4.74(s,1H),3.68(d,J=6.6 Hz,2H),2.68～2.43(m,4H),2.24～2.13(m,2H),2.02～1.90(m,4H),1.02(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.1,191.9,190.7,135.5,131.8,129.5,128.2,117.2,41.6,40.9,38.8,38.6,29.7,27.5,27.4,24.6,24.5,20.4;IR(KBr)ν:3 217,3 119,3 011,2 782,2 630,1 694,1 565,1 544,1 368,1 257,1 235,1 124,1 083,865,676;HRMS(APCI) calcd for [C23H25BrO5+H]+461.097 5,found 461.097 9.

3,3-二(2-羥基-6-氧代-4-甲基環己烯-1-基)-1-(3-溴苯基)丙-1-酮(3n):黃色固體,193 mg,收率84 %,熔點142～143 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.83(s,1H),8.03(s,1H),7.84(d,J=7.5 Hz,1H),7.66(d,J=6.9 Hz,1H),7.34～7.29(m,1H),4.72(s,1H),3.79(d,J=6.6 Hz,2H),2.61～2.36(m,4H),2.35～2.15(m,2H),2.15～1.90(m,4H),1.02(s,6H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.8,192.0,190.7,135.9,131.0,130.2,126.5,122.9,117.2,41.6,40.9,39.0,38.9,29.8,27.5,27.4,24.6,24.5,20.4;IR(KBr)ν:2 916,2 866,2 734,1 668,1 543,1 461,1 312,1 308,1 244,1 178,1 093,944,767,656;HRMS(APCI) calcd for [C23H25BrO5+H]+461.097 7,found 461.098 1.

3,3-二(2-羥基-6-氧代環己烯-1-基)-1-苯基丙-1-酮(3o):黃色固體,141 mg,收率80 %,熔點98～99 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.90(s,1H),7.93(d,J=6.9 Hz,2H),7.53～7.43(m,3H),4.78(s,1H),3.73(d,J=6.0 Hz,2H),2.54～2.32(m,8H),1.86～1.78(m,2H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:198.2,192.0,190.9,136.8,133.0,128.5,128.0,117.6,39.0,33.3,32.6,24.7,19.9;IR(KBr)ν:3 065,2 974,2 701,1 685,1 609,1 548,1 478,1 347,1 251,1 095,990,871,762,684;HRMS(APCI) calcd for [C21H22O5+H]+355.158 7,found 355.159 0.

3,3-二(2-羥基-6-氧代環己烯-1-基)-1-(4-甲基苯基)丙-1-酮(3p):黃色固體,156 mg,收率85 %,熔點97～98 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.90(s,1H),7.83(d,J=7.5 Hz,2H),7.23(d,J=7.5 Hz,2H),4.79(s,1H),3.70(d,J=6.3 Hz,2H),2.54～2.27(m,11H),1.99～1.69(m,4H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.8,192.0,190.9,143.8,134.4,129.2,128.1,117.7,38.8,33.3,32.6,24.7,21.6,19.8;IR(KBr)ν:3 189,3 062,2 961,2 901,2 631,1 657,1 499,1 448,1 368,1 352,1 217,1 145,1 092,919,889,674;HRMS(APCI) calcd for [C22H24O5+H]+369.153 1,found 369.153 6.

3,3-二(2-羥基-6-氧代環己烯-1-基)-1-(4-氟苯基)丙-1-酮(3q):黃色固體,148 mg,收率80 %,熔點103～104 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.88(s,1H),8.06～7.87(m,2H),7.13～7.08(m,2H),4.78(s,1H),3.70(d,J=6.0 Hz,2H),2.55～2.28(m,8H),2.04～1.63(m,4H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.6,192.1,190.9,165.7(d,JC-F=252.7 Hz),133.3,130.6(d,JC-F=25.7 Hz),133.3,130(d,JC-F=9.7 Hz),117.6,115.7(d,JC-F=21.7 Hz),38.9,33.3,32.6,24.7,19.8;IR(KBr)ν:3 117,3 071,2 916,2 872,2 634,1 691,1 654,1 438,1 374,1 368,1 253,1 224,1 176,937,791,659;HRMS(APCI) calcd for [C21H21FO5+H]+373.154 3,found 373.154 7.

3,3-二(2-羥基-6-氧代環己烯-1-基)-1-(4-溴苯基)丙-1-酮(3r):黃色固體,181 mg,收率84 %,熔點101～102 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.87(s,1H),7.79(d,J=7.5 Hz,2H),7.5(d,J=7.2 Hz,2H),4.77(s,1H),3.69(d,J=6.0 Hz,2H),2.55～2.32(m,4H),1.88～1.78(m,4H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:197.1,192.1,190.9,135.5,131.8,129.5,128.2,117.5,38.9,33.3,32.6,24.7,19.8;IR(KBr)ν:2 986,2 936,2 631,1 648,1 563,1 471,1 339,1 218,1 137,1 098,871,853;HRMS(APCI) calcd for [C21H21BrO5+H]+433.060 2,found 433.060 2.

3,3-二(2-羥基-6-氧代環己烯-1-基)-1-(3-溴苯基)丙-1-酮(3s):黃色固體,177 mg,收率82 %,熔點120～121 ℃.1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:12.87(s,1H),8.04(s,1H),7.85(d,J=7.8 Hz,1H),7.67(d,J=6.9 Hz,1H),7.33(d,J=6.9 Hz,1H),4.75(s,1H),3.70(d,J=6.3 Hz,2H),2.56～2.17(m,8H),2.00～1.66(m,4H);13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:196.8,192.2,190.9,135.9,131.0,130.1,126.5,122.9,117.5,39.1,33.3,32.6,24.6,19.8;IR(KBr)ν:3 016,2 976,2 866,1 654,1 604,1 564,1 551,1 477,1 340,1 253,1 201,1 118,1 062,967,867,748,659;HRMS(APCI) calcd for [C21H21BrO5+H]+433.060 4,found 433.060 1.

2 結果與討論

2.1 反應條件優化

為了優化合成目標產物3a的反應條件,以N,N-二甲基烯胺酮(1a)和5,5-二甲基-1,3-環己二酮(2a)為模板底物,分別考察了堿、溶劑、反應溫度和反應時間對該反應的影響,結果見表1.

2.1.1 堿的選擇

以1,2-二氯乙烷(DCE)為溶劑,在85 ℃、反應時間為60 min的條件下,考察了堿的類型對3a產率的影響.結果表明:當使用三乙烯二胺(DABCO)時,反應很難進行,僅檢測到痕量的3a(見表1編號1);使用不同鹵化銨(NH4Cl,NH4Br,NH4I)時,3a的產率分別為33 %,36 %,35 %(見表1編號2～4);使用碳酸銨或醋酸銨時,3a的產率明顯提高,分別為75 %,81 %(見表1編號5,6).進一步對醋酸銨的用量進行了考察.與編號6相比,降低或增加醋酸銨的用量,3a的產率(45 %,48 %,78 %)均沒有增加(見表1編號7～9).研究還發現,當使用其他醋酸鹽(如醋酸鈉、醋酸鉀)作堿時,僅能以63 %和53 %的產率得到3a(見表1編號10,11).

2.1.2 反應溶劑的選擇

以醋酸銨(0.75 mmol)為堿,在85 ℃、反應時間為60 min的條件下,對反應溶劑進行篩選.與1,2-二氯乙烷作溶劑時相比,溶劑為甲苯、1,4-二氧六環、四氫呋喃(THF)、乙醇、二氯甲烷(DCM)、水時,3a的產率均明顯降低,分別為33 %,35 %,23 %,45 %,31 %,47 %(見表1編號12～17).

2.1.3 反應溫度和反應時間的選擇

采用最佳的醋酸銨用量,以1,2-二氯乙烷為溶劑,反應時間為60 min,研究反應溫度對3a產率的影響.結果顯示,降低溫度對反應不利,當反應溫度降至45,60 ℃時,3a的產率明顯降低,分別為37 %,67 %(見表1編號18,19).在最佳反應溫度下,縮短反應時間至20,40,50 min時,3a的產率分別為44 %,82 %,81 %(見表1編號20～22);延長反應時間至80 min時,3a的產率略有降低,為76 %(見表1編號23).

因此,確定該反應的最優條件為:將0.75 mmol的醋酸銨作堿,1,2-二氯乙烷作溶劑,85 ℃下回流反應40 min(見表1編號21).

表1 反應條件的優化aTab.1 Optimization of the Reaction Conditions

2.2 反應底物的普適性

在最優反應條件下,進一步對反應底物的普適性進行了探究,結果如圖2所示.首先以5,5-二甲基-1,3-環己二酮(2a)為底物,考察了N,N-二甲基烯胺酮(1)中苯環上取代基的電子效應和空間位阻效應對反應的影響.結果顯示,當苯環對位上連有中等強度的供電子基團(-Me)或吸電子基團(-F,-Br)時,目標產物的產率均能保持,3b,3d,3e的產率分別為81 %,86 %,85 %.當苯環對位上連有強供電子基團(-OMe)或強吸電子基團(-CF3)時,產物3c,3f的產率分別為75 %,81 %.當苯環間位上連有取代基(—Cl,—Br)時,該反應也能很好地進行,3g,3h的產率分別為86 %,85 %.此外,分別以5-甲基-1,3-環己二酮和1,3-環己二酮為底物,在標準條件下與各種取代的N,N-二甲基烯胺酮(1)反應得到3,3-二環己烯基-1-苯基丙酮衍生物(3i～3s),產率為74 %～86 %.同樣地,目標產物的產率不受底物取代基的電子效應和空間位阻效應的影響.為了確認產物的結構,對化合物3f進行了X射線單晶衍射表征,進一步確證了目標產物的結構.

圖2 目標化合物3a～3s的分子結構及3f的晶體結構Fig.2 The Molecular Structures of Product 3a～3s and Crystal Structure of 3f

2.3 反應機理

根據實驗結果和文獻調研[21-23],以目標產物3a的合成為例,對該反應提出了一種可能的機理,如圖3所示.5,5-二甲基-1,3-環己二酮(2a)在醋酸銨的作用下發生烯醇異構化生成中間體A,中間體A對N,N-二甲基烯胺酮(1a)進行Michael加成反應得到中間體B.由于氨基是一種較好的離去基團,中間體B在醋酸銨的作用下發生β-消除反應離去二甲胺而生成中間體C.中間體A繼續與中間體C發生Michael加成反應得到目標產物3a.

圖3 可能的反應機理Fig.3 A Possible Reaction Mechanism

3 結 論

發展了一種在醋酸銨作用下取代的1,3-環己二酮對取代的N,N-二甲基烯胺酮的雙Michael加成反應,合成了一系列結構新穎的3,3-二環己烯基-1-苯基丙酮類化合物.該反應在40 min內能夠以優異收率得到目標產物,且所需原料廉價易得,實驗操作簡單,在有機合成中具有潛在的應用價值.