1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

引言

硼原子的价电子构型为2s²2p¹，通常以sp²或sp³杂化形式与其它原子结合。硼化物产品被长期应用在航天、航空、电子、医药、食品工业、陶瓷工业、玻璃工业、农业、石油化工等领域。硼化物主要有三种用途，一是医药中的应用；二是作为合成中间体及合成试剂应用于有机合成方面；三是纺织染料中的应用。

烯基硼^[1]在有机合成的立体选择性和区域专一性方面具有独特之处，获得的产物有确定的立体化学。烯基硼独特的立体选择性决定了它在质子分解，氧化反应，卤代作用，共轭加成，顺式反式烯烃的合成以及反、反；顺、反-二烯和烯炔的合成方面有着极其重要的作用。烯基硼作为一种新型化学物质，它自身具有确定的立体化学，再经各种立体选择反应，可精确地预言产物的立体化学。同时，烯基硼在天然合成产物的合成方面具有巨大的潜力，烯基硼的独特立体化学构型将会促使越来越多的天然产物被合成，甚至解开生命的奥秘也不再是遥不可及的事情。因此，烯基硼的发展前景是令人兴奋鼓舞的。

一、烯基硼类物质的合成

1.1 乙烯基硼的合成

烯基硼由乙炔及其衍生物与适当的硼氢化试剂的硼氢化反应而制得。在六十年代初，对炔类与乙硼烷的硼氢化尝试, 得到复杂的混合物,^[2] 或者一点也得不到乙烯基硼。此后，由于新的硼氢化试剂的问世才得以解决。^[3]

新的硼氢化剂有以下特点：

1、反应条件温和，炔烃分子中含有易变的官能团如醋、醚、卤素、腈等，在硼氢化反应中均不受影响；

2、硼氢化的立体化学过程是顺式加成，使乙烯基硼具有确定的立体化学，从而精确地预言产物的立体化学；

3、试剂具有高度的区域选择。^[4]

近年成功地研究出一个硼氢化试剂，它还可以作为还原剂，利用它可制取乙烯基硼酸醋：^[5]

1.2 炔烃与二氯硼烷-甲硫醚的硼氢化反应^[6]

单硼氮化反应 首先考察了试剂用量比和反应温度对3-己炔与HBCl₂#183;SMe₂的单硼氢化反应的影响。发现：(1) 当3-己炔和HBCl₂#183;SMe₂以1：1：1摩尔比在O℃下反应，所得单硼氢化产物，顺-3-己烯基二氯硼烷7 的离析产率仅达17 %。(2)若使用过量40 %的3-己炔，即试剂的摩尔比变为1：4：1，同时把反应温度降至-20 ℃，产物7的离析产率可达64%。此时若在硼氢化反应完成后，滤除固体BC1₃#183;SMe₂的戊烷溶液直接进行乙二醇解，可以得到72%的环状硼酸醋8。(3) 当进一步把硼氢化反应温度降至-30 ℃，化合物8的产率可高达90.5%。这些结果表明，过量的炔烃，尤其是低的反应温度，会有效地抑制双硼氢化，使内炔烃几乎定向地实行单硼氢化反应：

然而，在同样条件下，除了单硼氢外，1-己炔也会与反应混合物中的三氯化硼发生硼氯化反应。此时，从反应混合物中，经减压蒸馏得到的头一个化合物是预期的单硼氢化产物#8212;#8212;反-1-己烯基二氯硼烷10。

然后在室温下，用乙二醇处理蒸馏瓶内的剩余物，即可得到2-氯-1-己烯基环状硼酸醋14a。，显然它是1-己炔与BCl₃经硼氯化反应所生成的2-氯-1-己烯基二氯硼烷13a 的乙二醇解衍生物。

1.3 二取代烯基硼酸的制备^[7]

方国华最早报道了构型专一的(Z)-2，2二取代烯基硼酸的合成。^[8]在铜催化下格氏试剂与炔丙醇发生碳镁化反应，由于炔丙醇中羟基在反应中作为路易斯碱会起到配位作用，使得格氏试剂中的碳负离子对碳碳三键加成后形成的烯基负离子与醇镁结合生成内烷氧基烯基镁中间体，再与硼酸三异丙酯进行转金属反应，即可制得硼的”ate”化合物，水解后即可得二取代烯基硼酸(4-substituted-1，2-oxaborol-2(5H)-ol)。反应路线如所示：

不同的格氏试剂与炔丙醇发生碳镁化反应制备不同二取代烯基硼酸的收率见下表：

从上表可以看出，当格氏试剂的取代基为苯基时，以51%的收率得到目标产物（序号1）；当格氏试剂的取代基为烷基时，以50%的收率得到目标产物（序号2）；格氏试剂的取代基为对位甲苯时，收率较苯基取代基略有下降，为44%（序号3）；格氏试剂的取代基为间位甲苯时，收率较对位甲苯取代基略有下降（序号4）；格氏试剂的取代基为对甲氧苯基时，以32%的较低收率得到目标产物（序号5）。综上所述，当苯基上有推电子基团取代基时，收率下降，而取代基的位置对收率影响甚微。

1.4 三取代烯基硼酸的制备

格氏试剂与末端带有取代基的一级炔丙醇发生碳镁化反应，由于炔丙醇中羟基的螯合作用生成内烷氧基烯基镁中间体，再与硼酸三异丙酯进行转金属反应，稀盐酸酸化后即可制得三取代烯基硼酸。反应路线下图所示：

合成了三取代烯基硼酸(4-ethyl-3-phenyl-1,2-oxaborol-2(5H)-ol)，产率为9%，碘化亚铜催化下用3-苯基-2-丙炔-1-醇或2-戊炔-1-醇或3-三甲基硅基-2-丙炔-1-醇与格氏试剂进行碳镁化反应及转金属反应，无论是溴代烷烃的格氏试剂、溴代芳烃的格氏试剂，还是乙烯基溴的格氏试剂，所得的三取代烯基硼酸(3,4-disubstituted-1,2-oxaborol-2(5H)-ols)的收率都在10%以内，可以推测转金属反应中内烷氧基烯基镁中间体3位的位阻是制约反应收率的主要原因。

根据2000年Fallis等人报道的文献，末端带有取代基的一级炔丙醇与乙烯基氯格氏试剂的碳镁化反应收率很高，且不用催化剂。^[9]因此我们重复文献的操作，用3-苯基-2-丙炔-1-醇与乙烯氯基格氏试剂反应后再与苯甲醛反应，以70%的收率得到了预期的产物。

通过参照此方法又进行了三取代烯基硼酸的合成：

然而三取代烯基硼酸(3,4-disubstituted-1,2-oxaborol-2(5H)-ols)的收率还是没有得到提高，因此进一步的证明了转金属反应中内烷氧基烯基镁中间体的位阻制约了反应的收率。

1.5 苯乙烯基硼酸的制备^[10]

上述反应在氮气的保护下，控制温度为0℃，加入BH₃四氢呋喃的干燥溶液，充分搅拌使之与邻苯二酚THF(干燥)溶液反应制得邻苯二酚硼烷，产率约为80%。

邻苯二酚硼烷溶于干燥THF中，滴加苯乙炔THF溶液，升温回流，水解过量的邻苯二酚硼烷，用乙酸乙酯萃取制得白色晶体苯乙烯基硼酸，产率约75%。^[11]

1.6 本论文研究的目的和意义

当前，碱存在下，一价铜催化的不饱和烃与频呐醇硼酸酯的加成反应正引起人们的高度重视。^[12] 一般来说，分子内炔烃，炔丙醇，炔丙级硫醚，及炔丙级酰胺包括炔丙级醚在与频呐醇硼酸酯加成时主要得到烯基硼酸酯类化合物，^[13] 但也有一些关于末端炔烃的报道，可以得到邻二烷基硼酸酯。^[14] 然而，一价铜催化的炔酰胺与频呐醇硼酸酯的加成反应还没有报道，出于对炔酰胺的研究的兴趣，我们准备尝试一价铜催化的炔酰胺与频呐醇硼酸酯的加成反应，希望能够得到烯基硼酸酯类化合物，该化合物可以进一步卤代物发生偶联反应生成构型单一的烯基酰胺类化合物。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

我们在进行cucl催化，4，5-双(二苯基膦)-9，9-二甲基氧杂蒽为配体，naobu-t为碱，甲苯为溶剂，两当量甲醇，3-（2-苯乙炔基）二恶唑烷酮与联硼酸酯频那醇反应时，以高产率获得了相应的烯基硼化合物。在此研究基础上，探索了该反应的最佳反应条件，并通过合成系列含不同取代基的炔酰胺反应的普适性。合成路线如下：^[15-18]

其中，用于烯基硼反应研究的炔酰胺类底物(a1-a6)的合成路线：

二、前景展望