【正文】 2(ee90%)。 （ 3） Darzens 反應(yīng)（縮水甘油酸酯合成法），在乙醇鈉存在下， α鹵代酸酯與羰基化合物反應(yīng) 生成 2乙氧羰基環(huán)氧化合物，該類產(chǎn)物也稱作縮水甘油酯。 （ 4） Corey 合成法，該合成方法是由鹵化三烷基锍鹽或鹵化三烷基亞砜鹽衍生的 S葉立德與羰基化合物反應(yīng)。 氧雜環(huán)丙烷類化合物除具有強的環(huán)張力外，另一個明顯的性質(zhì)是它的 Bronsted和 Lewis堿性，這是由于氧原子的非成鍵電子對所致。另外當(dāng)我們處理這類化合 物時，一定要牢記，它們具有致癌性。 氧雜環(huán)丙烷 本身生成乙醛： oH 3 C CHO oRR C H 2 COHR COC H 3 取代的氧雜環(huán)丙烷生成混合產(chǎn)物，但在 Ni 絡(luò)合物存在下 可 選擇性地生成醛。三種乙醇胺都是無色粘稠液體，有堿性，能吸收二氧化硫及硫化氫等酸性氣體，用于凈化工業(yè)氣體；還用作制造乳化劑和原油破乳劑的原料。用甲醇、乙醇、丁醇等與氧雜環(huán)丙烷 作用時，分別生成乙二醇 甲醚、乙二醇 乙醚、乙二醇 丁醚，它們兼具醇和醚的性質(zhì)，可溶解纖維酯如硝酸纖 維酯，工業(yè)上稱為溶纖劑 [5]。 O + H 3 O O H + H 2 O 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 H 2 O + O HH 2 OO HH OO HH 3 OH 2 O++ （ 5）還原成醇，環(huán)氧化物用硼氫化 鈉 還原得到醇，該反應(yīng)可以看做是氫化物負(fù)離子作為親核試 劑。其中環(huán)氧氯丙烷是制備環(huán)氧樹脂的起始原料 [6]。如 下 ： OC I+ H O O HC H 3C H 3N a O HO OC H 3C H 3C IO H O HC I + 2 O H 2 H 2 O 2 C I, A rOOOO OO HA rOn 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 鏈的延長是通過兩步反 應(yīng)的重復(fù)進(jìn)行完成的，即環(huán)氧環(huán)與酚作用被打開，然后再脫水閉環(huán)形成環(huán)氧環(huán) [7]。這樣可以得到環(huán)氧樹脂它可用作表面胞農(nóng)材料、薄板材料及膠黏劑等 [8]。它是許多有機合成的起始原料。除與水、氫鹵酸、醇、氨外， 與其它含活潑氫化合物如苯酚、羥酸、胺、酰胺等都能發(fā)生反應(yīng) [10]。控制環(huán)氧乙烷的用量，就可以合成分子量大小不同的產(chǎn)品，制造一系列重要的化工產(chǎn)品。 氧雜環(huán)丙烷 在烯酸催化下或高溫壓力下與水作用生成乙二醇 [11]。 O + H2 OH 2 C C H 2O H O H1 9 0 ~ 2 6 0 C O 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 第 三 章 硫雜環(huán)丙烷類化合物在合成中的應(yīng)用 硫雜環(huán)丙烷（環(huán)硫乙烷）本身是一種無色液體，微溶于水 ， 沸點為 55176。它也是化工生產(chǎn)中很多物質(zhì)的起始原料。取代硫醇或氧雜環(huán)丙烷類化合物為起始原料，按如下方法制備： 223。鹵代硫醇在堿作用下得到硫雜 環(huán)丙烷類化合物。乙酰氧基硫醇在相似的條件下也可以生成硫雜環(huán)丙烷類化合物 [12]。C 時則脫去二氧化碳生成硫雜環(huán)丙烷。 盡管張力焓比 氧雜環(huán)丙烷 低，但熱穩(wěn)定性卻不如 氧雜環(huán)丙烷 。取代的硫雜環(huán)丙烷 熱穩(wěn)定性較高。氨基硫醇： +R N H 3 S R N H C H 2C H 2 S H 在這個反應(yīng)中由于聚合反應(yīng)相競爭，收率較低。氯代硫醇（ S 原子上的質(zhì)子化和氯負(fù)離子的親核開環(huán)）。該類化合物在高溫下分解成烯 烴和一氧化硫： 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 S SH 2 C C H 2 + S OO 脫硫成烯 烴，三 苯基膦，脂肪族亞磷酸三酯是 硫雜環(huán)丙烷 類化合物脫硫成烯烴的有效試劑，反應(yīng)是立體選擇性的。三價的磷原子對雜原子的親電進(jìn)攻不同于前述的 氧雜環(huán)丙烷 脫氧成烯反應(yīng)。 硫雜環(huán)丙烷類化合物的應(yīng)用 硫雜環(huán)丙烷類化合物主要作用表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)方面，以硫雜環(huán)丙烷類化合物為基礎(chǔ)的一些殺 蟲劑因其藥效明顯，價格低廉被廣泛應(yīng)用。硫雜環(huán)丙烷類化合物產(chǎn)品非常多，其衍生物的開發(fā)與應(yīng)用潛力巨大。同時由于含有氮雜環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的許多天然產(chǎn)物和和合成化合物都表現(xiàn)出了 很好的生理活性，尤其是含有氮雜環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的絲裂霉素與甲基裂霉素，絲紫霉素等，可以通過 DNA 進(jìn)行化學(xué)修飾形成抗腫瘤活性的化合物，從而得到人們的廣泛關(guān)注。 氮雜環(huán)丙烷類化合物的合成 許多天然產(chǎn)物中含有氮雜環(huán)丙烷組份，氮雜環(huán)丙烷是一類具有生物活性的三元雜環(huán)化合物。同時，氮雜環(huán)丙烷衍生物作為有機合成中間體可以用來合成多官能團的胺、氨基醇、氨基酸、生物堿等化合物。大多數(shù)氮雜環(huán)丙烷類化合物的毒性都較大，因此在使用時必須小心。如 223。氨基乙醇可以由 氧 雜環(huán)丙烷 與氨和胺反應(yīng)得到，它與亞硫酰氯反應(yīng)生成 223。由氨基醇與硫酸反應(yīng)得到的相應(yīng)硫酸酯用堿處理也可以生成氮雜環(huán)丙烷。早期主要集中在從手性底物出發(fā)的化學(xué)計量反應(yīng)。氮雜環(huán)丙烷的不對稱催化合成路線主要是潛手性的烯烴和亞胺出發(fā)，在手性催化劑的作用下與氮賓或碳賓反應(yīng)生成光學(xué)選擇性的氮雜環(huán)丙烷 [13]。他們是在環(huán)己烷中加熱銅粉，分解苯磺酸疊氮化合物時發(fā)現(xiàn)的。如 雙噁唑啉， 1991年 Evans成功地報道了用手性雙噁唑啉配體修飾的銅絡(luò)合物催化的不對稱氮雜環(huán)丙烷化反應(yīng)，以 PhI=NTs（對甲基苯磺酸酰亞胺碘苯）為氮轉(zhuǎn)移試劑。而且生成的 α酯基氮雜環(huán)丙烷化合物很容易開環(huán)得到 α氨基酸、 223。用于環(huán)丙烷化反應(yīng)得到中等的產(chǎn)率和 ，但應(yīng)用于氮雜環(huán)丙烷化反應(yīng)時僅得 65%的產(chǎn)率和 12%的 ， 如 ： 圖 43 酒石酸衍生物的新型雙噁唑啉配體 1997年 Andersson對 Evans的氮源進(jìn)行改進(jìn)，用 PhI=NNs（對硝基苯磺酰亞胺碘苯）為氮轉(zhuǎn)移試劑。 圖 44 PhI=NNs為氮轉(zhuǎn)移試劑的氯雜環(huán)丙烷化反應(yīng) 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 氮雜環(huán)丙烷類化合物的 反應(yīng)及應(yīng)用 氮雜環(huán)丙烷類化合物的反應(yīng)在近 20年得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)成為了現(xiàn)在有機合成中不可缺少的重要成分。飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)以及與連有吸電子基的烯烴發(fā)生親核加成反應(yīng) 。反應(yīng)機理和立體化學(xué)與對應(yīng)的 氧雜環(huán)丙烷 類化合物的反應(yīng)相似。如酸催化水解生成氨基醇； +N H +H 3 O N H 2 H 2 O O H 2H 2 NO HH 3 N 這類反應(yīng)也可以看作是親核試劑的烷基化反應(yīng)。親核性細(xì) 胞組分，如 DNA中鳥嘌呤堿基的氨基被氮雜環(huán)丙烷離子烷基化發(fā)生親核開環(huán)。 （ 3）酸堿反應(yīng)， N原子上沒有取代的氮雜環(huán)丙烷類化合物，性質(zhì)與仲胺相似。他們與酸反應(yīng)生成對應(yīng)的銨鹽： 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 +NHH C INH H+ C I 氮雜環(huán)丙烷類化合物的應(yīng)用 有很多天然產(chǎn)物中含有氮雜環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)，如絲裂霉素類。有許多合成的氮雜環(huán)丙烷類化合物具有抗腫瘤活性，一些化合物已經(jīng)用于臨床，尤其是作為抗白血病藥物，其有效藥效團如： NN NN NN 圖 45 另外氮雜環(huán)丙烷類化合物的一些衍生物在醫(yī)藥方面也有巨大的作用，在醫(yī)藥工業(yè)上主要用于制備磺胺、青霉素、金霉素、可的松、驅(qū)蟲劑、局部麻醉劑、膠片感光劑等添加劑，還有氮肥增效劑和除草劑等。 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 第五章 其 他 重要的三元雜環(huán) 其他重要的三元雜環(huán) 的 合成 二氧雜環(huán)丙烷類化合物的合成 二氧雜環(huán)丙烷類化合物的用途是從 20世紀(jì) 80年代才被發(fā)現(xiàn)并開始開發(fā)利用的。 K H S O 5 +OR 1 R 2O OR 3R 1K H S O 4+O 研究結(jié)果表明 , 酮的催化效能大小與以下幾點有關(guān) : (1)酮產(chǎn)生二氧雜環(huán)丙烷的能力 ； (2)二氧雜環(huán)丙烷將氧原子傳給烯烴的能力 ； (3)反應(yīng)條件下酮的穩(wěn)定性 [19]。通過乙烯基疊氮化物的熱解或光解制備得到。整體反應(yīng)過程如下： R C N C H 2 B r 2 R C H C H 2 B rB r 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 NN a N 3R C H C H 2 B rN 3N a O HR 3H二氮雜環(huán)丙烯 類 化合物的合成 HNN HR 2R 1 + A g2 OHNN HR 2R 1 + 2 A g H 2 O+ 其他重要的三元雜環(huán)的反應(yīng) 氧氮雜環(huán)丙烷類化合物的反應(yīng) 2烷基 3芳基氧氮雜環(huán)丙烷通過酸催化水解開環(huán)可生成苯甲醛和 N烷基羥胺。如 ： R 1SR 2+ONHP hS O 2 P hR 1SR 2O + P h C H N S O 2 P h 由于其三元雜環(huán)類化合物具有非成鍵電子對，所以他們具有 Bronsted 堿和 Lewis 堿雙重性質(zhì)，因此，它們 既 可以與 Bronsted 酸反應(yīng)，也可以與親電試劑反應(yīng)。反應(yīng)如下： 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 NN H 3 C C H C H 3C H 3C H 3h v H 3 C C H C H 2 其他重要的三元雜環(huán)的應(yīng)用 在醫(yī)藥方面 氮雜環(huán)丙烷類化合物的衍生物及其硫雜環(huán)丙烷類化合物的衍生物是醫(yī)藥、農(nóng)藥的重要基礎(chǔ)原料， 應(yīng)用范圍很廣，醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥中間體、飼料原料以及其它許多領(lǐng)域。 雜環(huán)化合物為人類做出了很大的貢獻(xiàn)。 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 第六章 三元雜環(huán)化合物的研究進(jìn)展及前景 自從雜環(huán)化合物發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)有近 150年的歷史了。 在這一個多世紀(jì)中，隨著不同時代的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)分析和鑒定技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的雜環(huán)化合物被發(fā)現(xiàn)，雜環(huán)化合物的用途和應(yīng)用范圍也不斷 地 拓展。醫(yī)藥化學(xué)品的分子結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，合成步驟也多。最近國外開發(fā)的一些高效、性能號的醫(yī)藥新品中，大都引入了雜環(huán)結(jié)構(gòu)，其生物活性或性能明顯提高。由三元雜環(huán)類化合物為基礎(chǔ)的衍生物可生產(chǎn)醫(yī)藥品青霉素去乳劑和發(fā)酵沉淀劑等。因此硫雜環(huán)丙烷類化合物得到了迅速發(fā)展。另有 13%用于其他乙二醇類 , 如聚乙二醇、二乙二醇和三乙二醇。其他的環(huán)氧乙烷衍生物有乙醇胺類、溶劑和乙二醇醚。 三元雜環(huán) 類化合物 將在未來的社 會中發(fā)揮更大的作用， 它 在工業(yè)、醫(yī)藥等發(fā)面的潛力是不可限量的，它將為人類更好的生存與發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 [2] 胡宗泰 ： “ 環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備 ” ， 《 中國醫(yī)藥情報 》 ， 1995年 6月 。 [4] 楊旭 ： “ 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)尾氣體系中吸附回收乙烯的研究 ”， 2022年 5月 。乙二醇通訊 》，2022年 1月 。乙二醇通訊 》 ， 2022年 2月 。 [8] 黃良宇 ： “ 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