(2s,3ar,8as)-2-(4-甲氧基苯基)- 3,3a,8,8a-四氫-2h-茚并[1,2-d][1,3]噁唑的合成與晶體結(jié)構(gòu)

1、<p>　　(2S,3aR,8aS)-2-(4-甲氧基苯基)- 3,3a,8,8a-四氫-2H-茚并[1,2-d][1,3]噁唑的合成與晶體結(jié)構(gòu)</p><p>　　【摘要】 目的研究標題化合物C17H17NO2(I)的合成途徑與其絕對構(gòu)型的確定。方法由(1R,2S)-茚氨醇與4-甲氧基苯甲醛在無催化劑條件下一步反應得到。 結(jié)果合成的標題化合物C17H17NO2(I)結(jié)構(gòu)通過單晶X射線衍射分析確定，其

2、晶體屬于單斜晶系，空間群P21，a=5.5951(18) nm，b=9.829(3) nm，c=12.604(5) nm，β=100.853 (15)°，Mr=267.32，Dx=1.304 g/cm-3，Z=2，F(xiàn)(000)=284，晶體結(jié)構(gòu)用直接法解出,使用全矩陣最小二乘法對原子參數(shù)進行修正,最后的偏離因子R=0.0396,Rw=0.0958，通過晶體結(jié)構(gòu)確定了反應中生成的手性碳的絕對構(gòu)型為S構(gòu)型。結(jié)論以(1R,2S)-茚

3、氨醇為原料無催化劑條件下一步合成光學活性噁唑烷化合物(I)，將其應用于末端炔烴和醛的不對稱加成，效果良好。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 不對稱合成;絕對構(gòu)型;晶體結(jié)構(gòu) </p><p>　　含有2個雜原子且其中1個雜原子為N的五元環(huán)體系稱為唑。根據(jù)雜原子在環(huán)中位置不同，可分為1，2-唑和1，3-唑。五元環(huán)中雜原子為N、O的化合物是噁唑類化合物，其種類較多，有噁唑、噁唑啉、噁唑烷、

4、苯并噁唑等。噁唑類化合物是一類重要的雜環(huán)化合物，一些含有噁唑環(huán)的化合物往往具有生物活性[1]。比如，分子結(jié)構(gòu)中含有噁唑環(huán)的聚苯并噁唑是耐高溫的高聚物，2-氨基噁唑具有殺真菌、抗菌、抗病毒等作用[2]，同時噁唑類化合物在中間體、藥物合成中也具有廣泛的用途[3-5]，可以用做有機催化反應中的配體等。四氫噁唑啉的2位上如果引入一個取代基則2位碳原子是手性碳原子，具有光學活性的該類化合物在不對稱合成上有很多用途。我們以(1R, 2S)-茚氨醇為

5、原料在無催化劑條件下一步合成了光學活性噁唑烷化合物(圖1)[5]，將其應用于末端炔烴對醛的不對稱加成，取得了很好的效果。圖1標題化合物的合成路線本文報道該化合物的合成和晶體結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　　1材料和方法 </b></p><p>　　1.1儀器和試劑紅外光譜使用Nicolet Avatar 360 RT-IR紅外光譜儀測定 (KBr 壓片);1H

6、NMR: Varian-Inova-400 MHz (TMS為內(nèi)標) 核磁共振儀記錄;CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標;熔點在WRS21 型熔點儀上測定，溫度計未校正;旋光度：Autopol IV automatic polarimeter 測定，波長598 nm (Na D line);HRMS Varian-Inova -Saturan2200;晶體結(jié)構(gòu)在Siemens P4 型四圓衍射儀上測定;反應溶劑均為分析純。 </p&

7、gt;<p>　　1.2標題化合物的合成50 ml反應瓶中加入(1R,2S)-茚氨醇1.49 g (10.0 mmol)，4-甲氧基苯甲醛 (10.0 mmol)，溶劑二氯甲烷(20 ml)，室溫攪拌24 h，TLC檢測 (展開劑中需加幾滴三乙胺)反應結(jié)束后，蒸除溶劑，乙酸乙酯/石油醚 (1/6) 重結(jié)晶，得無色柱狀晶體產(chǎn)物(I)，該單晶應用于X-ray實驗，產(chǎn)率91%，mp. 87℃~88℃; [α]25D=+52.0

8、(c 1.00,abs. EtOH);dr=1∶3 (determined by 1H NMR);1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ7.78-7.06 (m, 8H), 5.10-5.06 (m,2H), 4.94 (m, 1H), 3.86-3.77 (m,3H), 3.31-3.16 (m,2H), 2.58 (s,1H); IR (cm-1): 3272,2917,1613,1513,1428,1243,1034,

9、756;HRMS (EI+) calc for [C17H17NO2]+ requires m/z 267.1259, found 267.1248。 </p><p>　　1.3X射線衍射實驗與晶體結(jié)構(gòu)分析晶體學數(shù)據(jù)和衍射強度數(shù)據(jù)的收集在Siemens P4型四圓衍射儀上進行0.60 mm ×0.52 mm×0.42 mm 的無色長方體晶體置于裝有單色器的四圓衍射儀上，用MoKα(λ= 0.

10、071073 nm) 輻射和ω掃描方式收集衍射數(shù)據(jù),在6.58°&lt;2θ&lt;50.36°范圍內(nèi)共收集2 360個獨立衍射點,可觀測衍射點1 364個〔I&gt;2σ(I) 〕，數(shù)據(jù)經(jīng)Lp校正及經(jīng)驗吸收校正。晶體結(jié)構(gòu)由直接法(SHELXS-97 程序) 解出,經(jīng)多輪Fourier合成獲得全部非氫原子，全部氫原子由理論計算獲得，全部非氫原子的坐標及各項異性熱參數(shù)采用w=1/[/s^2^(F

11、o^2^) +(0.0560P)^2^ +0.0000P,P=(Fo^2^+2Fc^2^)/3′經(jīng)全矩陣最小二乘法修正及收斂。最終的偏離因子為R=0.0396,Rw=0.0958，(△/σ)max=0.965,S=1.036。 </p><p><b>　　2結(jié)果與討論 </b></p><p>　　標題化合物的結(jié)構(gòu)可以從光譜上得到初步證實，1H NMR譜圖表明產(chǎn)物有

12、2種異構(gòu)體，其比例為1∶3，7.78-7.06 (m,8H)為苯環(huán)上氫的吸收峰，3.31-3.16 (m,2H)為環(huán)戊環(huán)上2個亞甲基氫的吸收峰，3.86-3.77 (m,3H)為甲氧基上3個氫的吸收峰，2.58 (s, 1H)是活潑氫。紅外譜圖中，在3 272 cm-1有仲胺的吸收單峰。高分辨質(zhì)譜確定了相對分子質(zhì)量為267.1248。為進一步確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，我們進行了X射線單晶衍射分析，表1為標題化合物分子的主要晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，表2為標題

13、化合物主要鍵長數(shù)據(jù)，表3為標題化合物主要鍵角數(shù)據(jù)。表1合成化合物晶體數(shù)據(jù)圖1為標題化合物的分子結(jié)構(gòu)透視圖。單晶衍射表明在分子中存在3個平面：茚環(huán)平面、噁唑環(huán)平面和4-甲氧基苯環(huán)平面。噁唑環(huán)采取的是信封式構(gòu)象，N1在噁唑環(huán)平面的上方，偏離平面0.4508(0.0029)，4-甲氧基苯基環(huán)與噁唑環(huán)(C1/O1/C2/C3/N1)所確定的平面的二面角是57.11(7)°，噁唑環(huán)(C1/O1/C2/C3/N1)與C2/C3/C10/

14、C5/C4所在平面的二面角是76.25(7)°。分子的晶體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1]花文廷. 雜環(huán)化學[M]. 北京：北京大學出版社，1991：223. </p><p>　　[2]Murali Dhar TG, Guo J Q, Shen ZQ, et al. A modif

15、ied approach to 2-(N-Aryl)-1,3-oxazoles: application to the synthesis of the MPDH Inhibitor BMS-337197 and analogues [J]. Org Lett，2002, 4 (12)：2091-2093. </p><p>　　[3]Jin Z. Imidazole, oxazole, thiazole alk

16、aloids [J]. Nat Prod Rep，2006,23：464-496. </p><p>　　[4]Murcia-Soler M, Pérez-Giménez F, García-March FJ, et al. Artificial neural networks and linear discriminant analysis: a valuable combinat

17、ion in the selection of new antibacterial compounds [J]. J Chem Inf Comput Sci,2004, 44(3):1031-1041. </p><p>　　[5]Schwekendiek K, Glorius F. Efficient oxidative synthesis of 2-oxazolines [J]. Synthesis，2006