合成维生素A和β-胡萝卜素的有机碱途径

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摘要:甲基乙烯基-β-亚乙基醚(1)的还原裂解或3,2,6,6-四甲基-5-(1-环己烯基)-1,3-戊二烯(2)的去质子化生成有机金属C15物种,它可在末端链位置选择性地与各种亲电试剂结合。然而,它与醛的反应不太清楚。特别地,与(E)-β-甲酰基-2-丁烯基醋酸酯反应得到预期的配合物7a,并且在脱水后,仅仅维生素A醋酸酯的含量低,这与2,7-二甲基-2,4,6三烯八烷的反应类似,最终得到β-胡萝卜素。通过连续去质子化,硼酸化,氧化和具有所需骨架的C20五烯烃的乙酰化,也可以制备中等收率的维生素A醋酸酯。C15和C20有机金属的关键中间体自发的采用锯齿状的伸展构象,其在电泳覆盖时直接且专门排列全(E)构型。

关键词:维生素/ 低异戊二烯 /广泛异域的有机金属中间体/ /区域选择性/立体选择性

通过在四氢呋喃中用氢化钠和甲基碘处理乙烯基-β-紫罗兰醇来定量获得或者在相转移条件下在氢氧化钠存在下用硫酸二甲酯,或用锂金属或钠/钾合金裂解来获得3-甲氧基-3-甲基-1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-1,4-戊二烯(1)。七庚基型有机金属C15实体可以被标准亲电试剂捕获,例如烃类3,硅烷4或醇5。正如我们最近发现的那样,通过3-甲基-5(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-1,3-戊二烯(2)与仲丁基锂/丁基锂的超碱性混合物和叔丁醇钾的去质子化可以简单地生成相同的C15类。所需的三烯易于通过(E)-2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-2-丁烯醛的Wittig烯化反应制备,这是Isler / Hoffmann-LaRoche合成维生素A和β-胡萝卜素的关键组成部分。

(E)乙酸-3-甲酰基-2-丁烯酯和乙烯基-β-紫罗兰醇是Pommer/BASF法合成维生素A的主要成分。当与有机金属C15物质反应时,无论它是由醚类1还是由三烯类2产生,尽管产率很低(约30%),但确实得到了化合物7a。大量的(20-25%)酮6和烃3总是作为副产物形成。显然,有机金属中间体在C5亲电试剂的两个官能团之间不能完全区分,由于酯官能团的攻击和随后的乙酰转移,它形成β,γ-不饱和酮6,并通过后者使烃3去质子化。加合物7a可以通过乙酰化生成二乙酸酯7b,水解生成二醇7c,用三溴化磷,它可以转化成溴化酯8,溴代酯8可以与1,5-重氮-5-双环[ 4.3.0]壬烯通过原位脱氢溴化得到维生素A醋酸酯(9,31%)。


由于醛与离域的极性有机金属化合物结合时缺乏区域选择性,据推测,即使是不含其它官能团的简单醛也只能有一般的产率。因此,分离出戊二醛和苯甲醛的加合物10和11,产率不超过57%和68%。采用对苯二甲醛进行的双重反应二醇12具有更低的产率(39%)。该产物可能由1:1的meso/dl混合物组成,由其熔化范围较窄(35-37℃),作为分子化合物进行结晶。

尽管对苯二甲醛产率的产率令人沮丧,但我们的有机金属C15结构单元可与另一种双官能团亲电子试剂反应。在(2E,4E,6E)-2,7-二甲基-2,4,6-辛二烯二醇中加入二醇13(39%),使用Burgess试剂[(甲氧基羰基氨磺酰基)三乙基氢氧化铵]对后者脱水,可得到β-胡萝卜素(14),收率为32%(相对于二醛)。

维生素A的C20可以通过连接C15 + C5路线('Pommer模式'')或C14 + C6路线(''Isler模式'')进行合成。要详细说明第二种选择的有机碱版本,为了详细说明第二种有机碱形式,我们在存在或不存在叔丁醇钾的情况下,首先将由3-甲基-1,4-戊二烯和丁基锂产生的有机金属C6单元与上述C14醛组合。所得C20醇15(84%)的Burgess脱水得到五烯16(81%)。通过用二异丙基氨基锂,氟二甲氧基硼烷,过氧化氢和乙酸酐的连续处理,可将后者转化为纯的全反式维生素A乙酸酯(9;41%)。且通过色谱法未检测立体异构结构。

新路线会造成维生素A和β-胡萝卜素中等或低的产量。因此,他们几乎没有与优化的工业流程竞争的机会。虽然一些关键步骤可以得到显着改善,但非离域化的极性有机金属物种对醛类的区域选择性将始终是一个难以控制或弥补的困难。区域化学的不可靠性是一个问题,它只会影响驱动电子从电荷过量流到略微亲电中心。相比之下,当烯烃与离域阳离子连接时,只有末端位置连接在一起,例如碳鎓-氧鎓离子作为Müller-Cunradi和Pieroh类型烯胺缩合物的关键中间体,或其作为现代的延伸。

极性戊二烯基-,七庚基-和非-烯基金属化合物的独特之处是它们的立体化学结构。而戊二烯基钾和2,4-二烷基取代的同系物在四氢呋喃溶液中形成U形(马蹄状)开口夹层结构,在反节点位置带有烷基化的戊二烯基锂和钾显示出W形(锯齿状)结构的趋势,它是具有最大外伸的几何形状。这在亲电子捕获时产生全(E)构型。

七庚基类型C15和十一烷二烯基类型C20物种明显遵循上述趋势并且有利于锯齿形的伸展构象。在亲电子拦截后,仅发现全(E)异构体。因此,这些有机金属中间体提供了自由的立体选择性。

实验部分

概述:有关标准程序和缩写,请参阅本实验室的早期出版物。所有样品溶解在氘代氯仿中,分别在400和101MHz记录1H和13C NMR光谱。 DEPT序列用于证实关键的结构分配。

2-[1E-3-甲氧基-3-甲基-14-戊二烯基] -133-三甲基-环己烯(1):在15分钟内,剧烈搅拌的条件下将( E)-3-甲基-1-(2,6, 6-三甲基-1-环己烯基)-1,4-戊二烯-3-醇(26mL,22g,0.10mol)加四氢呋喃(25 mL)的混合溶液滴加到含有甲基碘(9.4mL,21g,0.15mol)的氢化钠(7.2g,0.30mol)的四氢呋喃(25mL)悬浮液中。一旦有气体逸出停止反应,将混合物在75℃下加热回流1小时。蒸馏后,收集无色液体;bp 143-145℃/8 Torr;nD20=1.4901;产量22.1 g,收率 94%。1H NMR: δ=6.04 (d,J=16.4Hz,1H),5.91(dd,J=17.6,10.8Hz,1H),5.42(d,J=16.3,1H),5.23(d,J=17.6,1H),5.17(d,J=10.8Hz,1H),3.24(s,3H),1.98(t,J=6.1Hz,2H),1.68(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.40(s,3H),1.00(s,3H).13CNMR:δ=142.1(CH),137.2(C),136.5(CH),128.2(CH),128.0(C),114.2(CH2),78.2(C),50.8(CH3),39.4(CH3),33.9(C),32.5(CH2),28.8(CH3),23.8(CH3),21.4(CH3),19.2(CH2)。MS:m/z(%)=234(56),[M+],219(29),203(65),133(43),119(100),105(83),85(34)。C16H26O(234.38):calcd. C 81.99,H 11.18;found C 82.05,H 11.08。

133-三甲基-2  -  [2E-3-甲基-24-戊二烯基]环己烯(2):将甲基三苯基溴化鏻(89g,0.25mol)和氨基钠(9.8g,0.25mol)的“本发明内酯”混合物加入乙醚(0.15L)中。45分钟后在剧烈搅拌下,加入(E)-2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-2-丁烯醛(57mL,52g,0.25mol)。再过45分钟,将混合物倒入冰冷的己烷(0.50L)中。从糊状沉淀物中倒出溶液,并通过硅藻土(硅藻土)过滤。蒸馏得到无色液体;bp 90-92 °C/1 Torr (ref.:bp 60-62 °C/0.1 Torr);nD20=1.5141;产量 44.0 g,收率87%。1H NMR: δ=6.37 (dd,J=17.5,10.9Hz,1H),5.35(t,J=6.6Hz,1H),5.08(d,J=17.5Hz,1H),4.91(d,J=10.9Hz,1H),2.86(d,J=6.5Hz,2H),1.94(t,J=6.2Hz,2H),1.79(s,3H),1.66(m,2H),1.55(s,3H),1.4(m,2H),0.98(s,6H)。13C NMR:δ=141.6(CH),136.1(C),134.4(CH),132.5(C),128.1(C),109.8(CH2),39.7(CH2),34.5(C),32.8(CH2),28.2(CH3),27.5(CH2),19.7(CH3),19.5(CH2),11.7 (CH3)。MS:m/z(%)=204(12)[M+],133(41),119(100),105(75),93(79),81(63)。

133-三甲基-2-[1E3E-3-甲基-13-戊二烯基]环己烯(3):在25℃搅拌下,将含丁基锂(25mmol)的己烷溶液(20mL)和(E)-3-甲基-5-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-1,3-戊二烯(2;5.4mL,5.1g,25mmol)连续加入到含叔丁醇钾(2.8g,25mmol)的己烷(25mL)溶液中。在剧烈搅拌1小时后,除去溶剂并用预冷(75℃)的四氢呋喃(50mL)代替。然后立即用预冷(75℃)氯化氢(25mmol)的乙醚(10mL)溶液处理红色溶液。将混合物吸附在硅胶(10mL)上,干燥后将粉末倒在填充有更多硅胶(0.25L)的柱子顶部。用体积比威1:4的乙醚与己烷的混合液洗脱,然后蒸馏,得到无色液体;bp 90-91°C/0.5 Torr (ref.:bp 70-75°C/0.1 Torr);nD20=1.4611;产量3.7g,收率73%。1H NMR:δ=6.03(d,J=16.6Hz,1H),5.98(d,J=16.6Hz,1H),5.51(q,J=7.0Hz,1H),2.01(t,J=8.8Hz,2H),1.80(s,3H),1.77(d,J=7.0Hz,3H),1.70(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.03(s,6H).13CNMR:δ=137.9(C),137.9(CH),134.9(C),128.2(C),125.3(CH),124.0,CH),39.7(CH2),34.4(C),33.1(CH2),29.1(CH3),21.6(CH3),19.4(CH2),13.8(CH3),11.9(CH3)。MS:m/z(%)=204(16) [M++H],204(13)[M+],189(9),133(44),119(100)。

[2E4E-3-甲基-5-266-三甲基-1-环己烯基)-24-五烯基]三甲基硅烷(4):用氯三甲基硅烷(3.2mL,2.7g,25mmol)淬灭类似的反应,得到无色液体;bp 114-115°C /0.1Torr(ref.:bp 110 °C/0.4 Torr);nD20=1.5617;产量4.9g,收率71%。1H NMR:δ=6.04(d,J=16.3Hz,1H),5.89(d,J=16.3Hz,1H),5.49(t,J=8.9Hz,1H),2.01(t,J=6.6Hz,2H),1.74(s,3H),1.71(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.03(s,6H),0.02(s,9 H)。13C NMR:δ=138.3(CH),138.0(C),131.9(C).127.8(C),127.5(CH),122.5(CH),122.1(CH),39.5(CH2),34.2(C),32.9(CH2),29.3(CH3),21.5(CH3),19.9(CH2),19.3(CH2),12.0(CH3),1.6(CH3)。

2E4E-3-甲基-5-266-三甲基-1-环己烯基)-24-戊二烯-1-醇(5):通过连续加入氟二甲氧基硼烷二乙基醚合物(7.5mL,6.6g,40mmol),30%过氧化氢水溶液(4.0mL,40mmol)和3.0M氢氧化钠水溶液(15mL)(45mmol)终止如上所述进行的类似反应(参见烃3的制备)。在25℃下搅拌1小时后,通过色谱法(载体:硅胶;洗脱液:乙醚和己烷,比例为2:3)分离产物并蒸馏,产物为无色液体;bp 132-134 °C/0.1 Torr(ref.:bp 140-145 °C/0.3Torr);nD20=1.4756;yield 3.0 g (54%)。1H NMR: δ=6.15 (d,J=16.1 Hz,1 H), 6.04 (d,J=16.1 Hz,1 H),5.63 (t,J=7.0 Hz,1H),4.31(d,J=7.0Hz,2H),2.01(t,J=6.2Hz,2H),1.86(s,3H),1.69(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.01(s,3H。13C NMR:δ=137.8(C),137.2(CH),136.7(C),129.0(C),128.7(CH),126.9(CH),59.3(CH2),39.5(CH2),34.2(C),32.9(CH2),28.9(CH3),21.7(CH3),19.4(CH2),12.4(CH3)。MS: m/z (%)=220(8)[M+],203(7),159(5),133(16),119(100),105(38),91(21),77(11)。

在δ=4.31和δ=1.86之间的NOESY交叉峰和δ=6.04和δ=5.63证实了指定的(E,E)构型。

4E6E-5-甲基-7-266-三甲基-1-环己烯基)-46-庚二烯-2-酮(6):用乙酰氯(25mL,28g,35mmol;反向添加)进行类似的反应。通过蒸馏分离产物,为无色液体;bp 131-133℃/1 Torr;产量4.2g,收率68%。1H NMR:δ=6.08(s,2H),5.63(t,J=7.0Hz,1H),3.33(d,J=7.0Hz,2H),2.10(s,3H),1.7(m,12H),1.00(s,6H)。MS:m/z(%)=146[M+],43(100).C17H26O(246.39):calcd. C 82.87,H 10.64;found C 82.94,H 10.99。

2E6E8E-37-二甲基-9-266-三甲基-1-环己烯基)-268-壬三烯-14-二基二乙酸酯(7b):在-75℃下,将含0.5M联苯/锂(1:1)加合物(氢化联苯基锂,50mmol)的四氢呋喃(0.10L)溶液滴加到含乙醚1(5.8g,25mmol)的四氢呋喃(25mL)溶液中。在添加结束时,持续存在,但是在溶液一旦被处理就消失了。仍然在-75℃,用(E)-4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛(3.3mL,3.6g,15mmol)进行处理15分钟蓝绿色消失。之后,用乙酸酐(4.7mL,5.1g,50mmol)处理。在黑暗中使用彻底脱气色谱(超声波)和氮气饱和的硅胶(0.30L)上进行色谱分离,使用脱气洗脱液,极性逐渐增加(乙醚/己烷混合物从0:1变化,1:4到1:2),与二乙酸酯7b的其他产物(例如31%的烃3)一起分离为淡黄色液体;m.p.-34到-32°C;nD20=1.5651;产量3.1g,收率32%。1H NMR: δ=6.03 (d, J=16.4Hz,1H),5.98(d,J=16.4Hz,1H),5.59(t,J=6.9Hz,1H),5.28(t,J=7.2Hz,1H),5.19(t,J=6.6Hz,1H),4.62(d,J=6.9Hz,2H),2.55(dt,J=15.1,7.2Hz,1H),2.46(dt,J=15.1,6.6Hz,1H),2.05(s,3H),2.04(s,3H),1.99(t,J=6.2Hz,2H),1.78(s,3H),1.71(s,3H),1.67(s,3H),1.6(m,2H),1.4(m,2H),1.01(s,6H)。13C NMR:δ=170.8=(C),170.0(C),138.4(C),137.7(C),137.4(CH),136.4(C),128.5(C),125.1(CH),124.5(CH),121.4(CH),77.5(CH),60.6(CH2),39.4(CH2),34.0(C),32.7(CH2),31.7(CH2),28.7(CH3),21.6(CH3),21.1(CH3),20.9(CH3),19.2(CH2),12.6(CH3),12.3(CH3)。MS:m/z(%)=388(2)[M+],328(23),253(27),203(52),119(100),105(87),83(53).C24H36O4(388.54):calcd. C 74.19,H 9.34;found C 74.12,H 9.50。

实际上,当通过与用叔丁醇钾活化的丁基锂(如制备烃3所述)而不是通过联苯/锂促进的醚1的还原裂解(参见上文)反应由三烯2(25mmol)产生有机金属C15中间体时,发现几乎相同的结果。

2E6E8E-37-二甲基-9-266-三甲基-1-环己烯基)-268-三烯-14-二醇(7c):采用与上述相同的方法制备反应混合物,但在加入乙酸酐后,在25℃下用磷酸二氢铵(25g,0.21mol)用水(50mL)处理1小时,然后用亚硫酸氢钠(5.0g,48mmol)洗涤15分钟。在氮气下用乙醚(3×25mL)萃取,并用盐水(3×25mL)洗涤后获得的有机层浓缩,并在脱气硅胶(0.25L)上进行色谱分离,用己烷二乙醚洗脱。按顺序收集产物:烃3(1.0g,20%),联苯(7.7g,98%),(4E,6E)-5-甲基-7-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-4,6-庚二烯-2-酮(6,见上文;1.4g,22%)和二醇(6c;2.1g,28%)。后一产物,黄色油,通过从戊烷中结晶纯化;mp 69.0-71.5℃;产量2.0g(26%)。1H NMR:δ=6.05(s,2H),5.68(t,J=7.0Hz,1H),5.35(t,J=7.5Hz,1H),4.17(d,J=7.0Hz,2H),4.06(t,J=7.0Hz,1H),3.05(s,1H),2.41(t,J=7.0Hz,2H),1.8(m,15H),1.0(s,6H)。MS:m/z(%)=304(2)[M+],66 (100).   C20H32O2(304.47): calcd. C 79.90,H 10.59;found C 79.11,H 10.66。

2E6E8E-4-羟基-37-二甲基-9-266-三甲基-1-环己烯基)-268-壬三烯乙酸酯(7a):如上所述重复该反应(参见二乙酸酯7b的制备),但在加入醛后,将混合物用乙酸(2.9mL,3.1g,50mmol)而不是用其酸酐处理。用体积比为1:4的乙醚和己烷的混合物从硅胶上洗脱,得到几乎无色的油状物;mp -27至-25°C;产量2.4g(28%)。1H NMR:δ=6.04(s,2H),5.63(t,J=6.9Hz,1H),5.39(t,J=7.2Hz,1H),4.65(d,J=6.9Hz,2H),4.12(t,J=6.3Hz,1H),2.44(t,J=6.9Hz,2H),2.06(s,3H),2.00(t,J6.3Hz,2H),1.82(s,3H),1.79(s,3H),1.69(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.01(s,6H)。13C NMR:δ=170.9(C),142.6(C),137.6(C),137.4(CH),136.4(C),128.3(C),125.9(CH),124.9(CH),119.3(CH),75.9(CH),60.7(CH2),39.3(CH2),34.0(CH2),33.9(C),32.7(CH2),28.6(CH3),21.4(CH3),20.7(CH3),19.0(CH2),12.2(CH3),12.1(CH3)。MS:m/z(%)=304(5) [M+],203(58),119(100),105(78),83(68).  C22H34O3(346.51): calcd.C 76.26,H 9.89;found C 75.62,H 9.92。

2E6E8E-4--37-二甲基-9-266-三甲基-1-环己烯基)-268-壬三烯基乙酸酯(8):在75℃下,将三溴化磷(0.95mL,2.7g,10mmol)加入到含羟基乙酸酯7a(3.5g,10mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液中。将混合物加热至25℃,然后倒入冰(25g)。有机层析出,用盐水(25mL)洗涤,干燥并蒸发溶剂。有深绿色残留物(3.2克,粗品)被证明不太稳定无法净化。

2E6E8E-37-二甲基-9-266-三甲基-1环己烯基)-2468-壬基乙酸乙酯(维生素A乙酸酯,9):在-75℃下,将1,5-二氮杂-5-双环[4.3.0]壬烯(''DBN',2.4mL,2.5g,20mmol)加入到含粗溴化合物8的溶液中(参见上文)溶于己烷(50mL)中。在25℃下反应6小时后,将混合物吸附在脱气的氧化铝(0.35L,Brockmann活性I)上,并在黑暗中用体积比为1:9的乙醚和己烷洗脱。用戊烷结晶得到淡黄色油状物;无色针状;m.p.54-56°C(ref.:m.p.57-58℃);产量1.0g(31%)。1H NMR:δ=6.65(dd,J=15.1,11.4Hz,1H),6.29(d,J=15.1Hz,1H),6.19(d,J=15.8Hz,1H),6.13(d,J=15.8Hz,1H),6.09(d,J=11.4Hz,1H),5.62(t,J=7.3Hz,1H),4.74(d,J=7.3Hz,2H),2.08(s,3H),2.02(t,J=6.2Hz,2H),1.97(s,3H),1.90(s,3H),1.72(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.03(s,6H)。13C NMR:δ=171.3(C),139.2(CH),137.7(C),137.5(CH,136.5(CH),135.7(C),129.3(C),127.0(CH),125.8(C),124.4(CH),61.3(CH2),39.6(CH2),34.2(C),33.1(CH2),29.0(CH3),21.6(CH2),21.0(CH3),19.2(CH2),12.6(CH3)。MS:m/z (%)=328(65) [M+],269(100),253(53),119(36),105(51),91(45。

2E6E8E-37-二甲基-9-266-三甲基-1-环己烯基)-268壬基-4-醇(10):

如前所述,在叔丁醇钾存在下用丁基锂处理三烯2(5.4mL,5.1g,25mmol)(参见烃3的制备)。将(E)-2-甲基-2-丁烯醛(噻吩醛;2.4mL,2.1g,25mmol)加入到含有机金属中间体-75℃的纯四氢呋喃(50mL)溶液中。升温至25℃后,将反应混合物用饱和氯化铵水溶液(50mL)中和,并用乙醚(5×20mL)进行彻底萃取。合并有机层并干燥,浓缩并吸附在硅胶(50mL)上。干燥后,将粉末倒在装有更多硅胶(0.30L)的柱子顶部,用体积比为2:3的乙醚和己烷的混合物来洗脱,收集淡黄色油状物。m.p.-38至-36℃;nD20=1.5153;产量4.1g(57%)。1H NMR:δ=6.03(s,1H),5.53(q,J=6.9Hz,1H),5.39(dd,J=7.4,6.3Hz,1H),4.08(dd,J=7.4,6.3Hz,1H),2.47(dt,J=15.1,7.4Hz,1H),2.38(dt,J=15.1,6.3Hz,1H),2.01(t,J=6.3Hz,2H),1.83(s,3H),1.69(s,3H),1.69(s,3H),1.66(d,J=6.9Hz,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.02(s,6H).13CNMR:δ=137.6(C),137.5(CH),137.4(C),136.3(C),128.3(C),127.0(CH),125.7(CH),120.7(CH),77.1(CH),39.7(CH2),34.5(CH2),34.3(C),32.9(CH2),28.9(CH3),21.6(CH3),19.4(CH2),13.2(CH3),12.7(CH3),11.4(CH3)。MS:m/z(%)=271(6),204(62),189(15),147(14),133(37),119(100),105(60),91(33),85(57)。C20H32O(288.47):

calcd.C83.27,H 11.18;found C 83.70,H 11.17。

3E5E-4-甲基-1-苯基-6-266-三甲基-1-环己烯基)-35-己二烯-1-醇(11):该反应如上所述进行,但用苯甲醛(2.5mL,2.6g,25mmol)代替噻吩醛;m.p.-49至-47℃;nD20=1.4619;产量5.3g(68%)。1H NMR:δ=7.4(m,4H),7.3(m,1H),6.03(s,2H),5.46(dd,J=7.9,6.6Hz,1H),4.77(ddd,J=7.9,6.6,3.3Hz,1H),2.68(dt,J=14.6,7.9Hz,1H),2.59(dt,J=14.6,6.6Hz,1H),2.02(d,J=3.3Hz,1H),2.01(t,J=6.2Hz,2H),1.79(s,3H),1.70(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.02(s,3H).13CNMR:δ=144.0(C),137.6(C),137.4(CH),136.8(C),128.8(C),127.3(CH),125.9(CH),125.6(CH),125.1(CH),73.9(CH),39.4(CH2),38.3(CH2),34.0(C),32.6(CH2),28.8(CH3),21.6(CH3),19.3(CH2),12.5(CH3)。MS:m/z(%)310(12),293(7),204(55),189(14),173(5),147(11),133(36),119(99),105(100),91(39),77(62)。C22H30O(314.48):calcd.C 85.11,H 9.74;found C 85.04,H 9.81。

14-亚苯基双-11-[3E5E-4-甲基-6-266-三甲基-1-环己烯基)-35-己二烯-1-]12):该反应如上所述进行,但用对苯二甲醛(1.6g,12mmol)代替噻吩醛;无色的柱子;m.p.35-36℃;产量3.2g(49%)。1H NMR:δ=7.38(s,2H),6.04(s,2H),5.46(t,J=7.2Hz,1H),4.8(m,1H),2.68(dt,J=14.9,7.2Hz,1H),2.59(dt,J=14.9,5.9Hz,1H),2.01(t,J=6.0Hz,2H),1.99(d,J=3.4Hz,1H),1.80(s,3H),1.69(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.02(s,6H)。13C NMR:δ=143.5(C),137.5(C),137.2(CH),137.1(C),128.5(C),125.9(CH),125.8(CH),125.4(CH),73.9(CH),39.6(CH2),38.4(CH2),34.2(C),32.6(CH3),28.9(CH3),21.7(CH3),19.3(CH2),12.6(CH3)。C38H54O2(542.84):calcd. C 84.04, H10.03;found C 83.91, H 9.87。

1E3E7E9E11E15E17E-371216-四甲基-118-双(266-三甲基-1-环己烯基)-137- 9111517-癸庚烯-613-二乙酸二乙酯(13):该反应如上所述方法进行,但用(2E,4E,6E)-2,7-二甲基-2,4,6-辛二烯二醛(2.0g,12mmol)代替噻吩醛。然而,不是水解,而是在-75℃下用乙酸酐(4.7mL,5.1g,50mmol)处理加合物。用体积比为2:3的乙醚和己烷混合物从氧化铝中(0.30L,Brockmann活性I)洗脱,得到淡黄色油状物;m.p.-18至-15℃;nD20=1.5721;产量3.2g(41%)。1H NMR:δ=6.4(m,1H),6.1(m,1H),6.03(d,J=16.8Hz,1H),5.98(d,J=16.8Hz,1H),5.28(t,J=6.8Hz,1H),5.22(d,J=6.8Hz,1H),2.58(dt,J=15.2,7.5Hz,1H),2.47(dt,J=15.2,6.8Hz,1H),2.06(s,3H),1.99(t,J=6.0Hz,2H),1.80(s,6H),1.68(s,3H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.00(s,6H).C44H64O4(656.99):calcd.C 80.44, H 9.82;found C 80.51, H 9.91。

-E-11-371216-四甲基-1357911131517-八癸-118-二基)二(266-三甲基环己烯)β-胡萝卜素;14]如前段所述方法进行反应,唯一的区别是乙酸酐被氢氧化三铵(甲氧基羰基氨磺酰基)(7.1g,30mmol)代替。在25℃下反应1小时后,将混合物倒入水(0.25L)中并用己烷(5×25mL)萃取。将有机层合并、干燥并蒸发溶剂。在较暗的环境中且严格排除空气的色谱法(与上述相同的条件)得到粘稠的深色油状物,从甲醇和己烷的混合物中结晶为紫色小板状。m.p.184-186℃(dec.;ref.:m.p.182.0-182.5℃);产量2.3g(36%)。1HNMR:δ=6.6(m,2H),6.34(d,J=14.6Hz,1H),6.3(m,1H),6.2(m,3H),2.04(t,J=6.3Hz,2H),1.73(s,3H),1.99(s,6H),1.6(m,2H),1.5(m,2H),1.05(s,6H).13CNMR:δ=138.8(CH),138.0(C),137.3(CH),136.4(C),136.0(C),132.4(CH),130.8(CH),130.0(CH),129.3(C),126.7(CH),125.1(CH),39.8(CH2),34.4(C),33.2(CH2),29.0(CH3),21.7(CH3),19.4(CH2),12.8(CH3)。

2E6E-37-二甲基-1-266-三甲基-1-环己烯基)-268壬基-三烯-4-醇(15):在0℃下,将叔丁醇钾(11g,0.10mol)加入到含丁基锂(0.10mol)和3-甲基-1,4-戊二烯(12mL,8.2g,0.10mol)的己烷(0.20L)溶液中,剧烈搅拌45分钟。减压除去溶剂,并用预冷的(-75℃)四氢呋喃(0.25L)代替溶剂。在5分钟内滴加(E)-2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-2-丁烯醛(22mL,21g,0.10mol)。在-75℃下,反应15分钟后,使混合物升温至25℃,然后倒入饱和氯化铵水溶液(0.25L)中。将产物用乙醚(3×0.10L)萃取并吸附在硅胶(50mL)上。干燥后,将粉末加入填充有更多二氧化硅(0.50L)的柱子中,用体积比为1:4的乙醚和己烷混合物来洗脱,得到无色粘性油状物;m.p.-41至-38℃;bp168-170℃/0.1Torr;产量24g(84%)。1HNMR:δ=6.34(d,J=17.5,10.7Hz,1H),5.42(t,J=7.4Hz,1H),5.26(t,J=7.3Hz,1H),5.11(d,J=17.5Hz,1H),4.95(d,J=10.7Hz,1H),4.07(t,J=6.8Hz,1H),2.73(d,J=6.2Hz,2H),2.5(m,1H),2.4(m,1H),1.93(t,J=6.2Hz,2H),1.77(s,3H),1.68(s,3H),1.6(m,2H),1.53(s,3H),1.4(m,2H),0.98(s,3H),0.96(s,3H)。13C NMR:δ=141.1(CH),136.3(C),135.8(C),134.8(C),128.6(CH),128.3(CH),127.8(C),110.9(CH2),77.3(CH),39.1(CH2),34.2(C),33.5(CH2),32.3(CH2),27.8(CH3),27.7(CH3),26.4(CH2),19.4(CH3),19.2(CH2),11.8(CH3),11.3(CH3)。MS:m/z(%)=288(1)[M+],271(7),207(37),189(22),163(10),119(89),95(83),81(100)。C20H32O(288.47): calcd. C 83.27, H11.18;found C 82.93, H 10.82。

133-三甲基-2- [2E4E6E-37-二甲基-2468-α-烯基]环己烯(16):在15分钟内,将含醇15(15mL,14g,50mmol)的四氢呋喃(50mL)溶液逐滴滴加到含三乙基(甲氧基羰基氨磺酰基)氢氧化铵(13g,55)的四氢呋喃(0.10L)溶液中。反应15分钟后,在25℃下,将反应的混合物倒入水(0.25L)中。产物用乙醚(3×50mL)萃取,然后通过氧化铝(0.50L,Brockmann I级)色谱纯化,用戊烷作为洗脱液,蒸馏,得到粘性无色油状物;m.p.-8至6℃;bp 138-139℃/0.1 Torr;产量10.4g(81%)。1H NMR:δ=6.44(dd,J=15.1,11.1Hz,1H),6.43(dd,J=17.2,10.6Hz,1H),6.30(d,J=15.1Hz,1H),6.11(d,J=11.1Hz,1H),5.39(t,J=6.8Hz,1H),5.18(d,J=17.2Hz,1H),5.03(d,J=10.6Hz,1H),2.86(d,J=6.8Hz,2H),1.95(t,J=6.4Hz,2H),1.89(s,3H),1.85(s,3H),1.6(m,2H),1.53(s,3H),1.4(m,2H),0.97(s,6H).13CNMR:δ=141.3(CH),138.7(CH),136.0(C),135.2(CH),134.0(C),132.6(C),132.0(CH),128.0(C),121.9(CH),111.5(CH2),39.7(CH2),34.9C),32.8(CH2),28.2(CH3),27.8(CH2),19.7(CH2),19.5(CH2),12.5(CH3),12.0(CH3)。MS:m/z(%)=271(100)[M++H],255(27),133(44),119(72),105(51),91(50),81(28)。C20H30(270.46): calcd. C 88.82, H 11.18;found C 88.62, H 11.27。

维生素A醋酸酯(9):在-75℃下,将二异丙胺(3.5mL,2.5g,25mmol),六甲基磷酰三胺(10mL)和三烯16(6.1g,25mmol)连续加入到含丁基锂(25mmol)的四氢呋喃(0.10L)和己烷(20 mL)的混合液中。在-75℃反应下15小时后,将混合物用氟二甲氧基硼烷二乙基醚合物(7.5mL,6.6g,40mmol)处理。5分钟之后,用30%的过氧化氢(80mmol)水溶液(8.0mL)处理,接着加入3.0M氢氧化钠(90mmol)水溶液(30mL)。将混合物在25℃剧烈搅拌2小时,然后再用氯化钠饱和混合液。然后倒出有机层并蒸发溶剂。将残余物溶于二氯甲烷(50mL)和吡啶(50mL)中,在25℃下乙酰氯(3.6mL,3.9g,50mmol)保持处理3小时。将混合物倒入冰水(0.10kg)中,析出有机相,水相用二氯甲烷(3×30mL)萃取。将有机层合并、并用盐水(2×25mL)洗涤,浓缩并在黑暗中用脱气的氧化铝(0.30L,Brockmann等级I)与体积比为1:9的乙醚/己烷溶液来进行洗脱。该产物为浅黄色油状物,在20℃下从戊烷中结晶后变为无色,并显示出与上述相同的物理和光谱性质;产量3.4g(41%)。

原文标题:《The Organoalkali Routeto Vitamin A and β-Carotene

原文出处:The Organoalkali Route to Vitamin A andβ-Carotene [J]. Annalen Der Chemie Und Pharmacie, 2001, 2001(20):3903-3909(2015)93–101

涉及维生素A和β-胡萝卜素


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