具体实施方式:
实施例中使用的分析仪器与设备:气质联用,MS5973N-GC6890N(美国安捷伦公司);核磁共振仪,AVANCE DMX ⅡⅠ400M(TMS内标,Bruker 公司);红外光谱仪,NICOLET 360FT-IR;气相色谱,上海天美7890F。
实施例1:(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻氯化盐(3A)的制备。
在装有机械搅拌、回流冷凝管和温度计的1000mL四口瓶中,加入90g三苯基膦, 52g香叶基氯((E)-1-氯-3,7-二甲基-2,6-辛二烯)和600 毫升甲苯,回流8小时。冷却降温,过滤,固体于60-70℃烘干,得117克白色固体,收率89.7%。
产物结构确认:
1HNMR (400MHz, CDCl3) δ(ppm):1.383(d, J=3.6Hz, 3H, C-9H); 1.507(s, 3H, C-8H); 1.564(s, 3H, C-10H); 2.036(s, 4H, C-4H ,C-5H); 4.247(dd, J=15.6Hz, 7.6Hz, 2H, C-1H); 4.915-4.935(m, 1H, C-6H); 5.134-5.183(m, 1H, C-2H); 7.722-7.880(m, 15H, -(C6H*5)3)。
13CNMR (100MHz, CDCl3) δ(ppm):15.685, 15.713; 16.548; 22.346,22.848; 24.636; 25.439; 25.472; 39.182, 39.211; 108.302, 108.397; 118.118, 118.970; 123.455; 130.038, 130.274; 131.637; 133.637, 133.735; 134.939, 134.968; 146.492, 146.624。
IR(ν/cm-1):2844, 2773, 1435, 1114, 753。
实施例2: (3-E and 3-Z)-2, 6, 10-三甲基-1,1-二甲氧基-3,5,9-十一烷三烯(2A)的制备。
在氮气保护的500ml三口瓶中,加入43.5克(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻氯化盐(3A)(0.10 mol)和100毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,冷浴保温,机械搅拌下保持-30~-25℃批加入12.4克叔丁醇钾(0.11mol),约半小时加完,继续保温搅拌约1小时使碳负离子解离充分。然后保持-30~-25℃滴加入13.2克2-甲基-3,3-二甲氧基-1-丙醛(4A)(0.10 mol),约1小时滴加完毕,继续保温搅拌约半小时,加入50毫升水和100毫升乙醚搅拌10分钟,分层,乙醚蒸干后加入100毫升正己烷和100毫升1:1的甲醇水(v:v)溶液,搅拌10分钟后分层,正己烷层用5%的氯化钠水溶液洗2次(每次25毫升),再用硫酸镁干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂得粗品,残留物减压蒸馏,收集 99-103℃/1mmHg馏分20.4g,为无色透明液体,GC总含量93.4%(由3-E and 3-Z 组成,3-E:3-Z约为3:1),收率75.6%。
产物结构确认(只写出3-E):
1HNMR (δppm, 400MHz, CDCl3): 1.044(d, J=6.8Hz , 3H, C14-H); 1.603(s, 3H, C12-H); 1.681(s, 3H, C11-H); 1.745(s, 3H, C13-H); 2.015-2.091(m, 4H, C7-H, C8-H); 2.528-2.545(m, 1H, C2-H); 3.359,3.365(s, s, 6H, (OCH3)2); 4.089(d, J=6.4Hz , 1H, C1-H); 5.083-5.103(m, 1H, C9-H); 5.535-5.593(q, J=7.6Hz, 1H, C3-H); 5.832(d, J=10.8Hz, 1H, C5-H); 6.295(dd, J=10.8Hz,15.2Hz, 1H, C4-H)。
13CNMR (δppm, 100MHz, CDCl3): 137.09 (C6); 132.42 (C3); 131.47 (C10); 126.85 (C4); 124.75(C5); 124.11(C9); 108.17(C1); 54.12,53.82(OCH3); 39.90 (C7); 39.87 (C2); 26.59(C8); 25.66 (C11); 17.63 (C12); 16.61(C14); 15.43(C13);
DEPT135: 132.42 (C3); 126.85 (C4); 124.75(C5); 124.11(C9); 108.17(C1); 54.12, 53.82(OCH3); 39.90 (C7, D); 39.87 (C2); 26.59(C8, D); 25.66 (C11); 17.63 (C12); 16.61(C14); 15.43(C13);
GC-MS(m/z):252, 220, 192(100%), 178, 165, 152, 115, 102, 91, 77, 65, 51, 39。
实施例3:以(3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二甲氧基-3,5,9-十一烷三烯(2A)制备番茄红素(1)。
在氮气保护下将上述制备的12.6克式(2A)的(3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二甲氧基- 3,5,9-十一烷三烯(0.05mol)、100毫升四氢呋喃和对1.2克甲苯磺酸加入到250毫升四口瓶中,搅拌均匀后滴加入22克水,于20~25℃搅拌反应一天,气相色谱跟踪反应基本完毕后,加入2克碳酸氢钠和20毫升水配置成的溶液中和,水泵减压蒸出四氢呋喃,然后加入100毫升环己烷,分层后分离出有机层。有机层用30毫升水洗涤,无水硫酸镁干燥后减压回收溶剂,得到10.5克式(12)的2,6,10-三甲基-3,5,9-十一烷三烯-1-醛粗品。
在氮气保护的250ml四口瓶中加入2.2克(0.055mol)钠氢(60%含量),用每次25毫升正己烷洗两次以除去石蜡油;然后加入30毫升甲苯,磁力搅拌下滴加入50ml 含17.2克亚甲基二膦酸四乙酯(0.06mol)的甲苯溶液,10-15℃下滴加,放出大量气体,约半小时加完,继续搅拌反应半小时;然后滴加入10.5克2,6,10-三甲基-3,5,9-十一烷三烯-1-醛粗品(12)溶于30毫升甲苯的溶液,冷水浴保温于10-15℃滴加,约半小时加完,继续搅拌反应半小时。向反应混合液加入50毫升水,搅拌10分钟,分层,有机层再用5%的氯化钠水溶液洗3次(每次25mL),硫酸镁干燥,过滤,溶剂减压蒸干后得到15.3克1,3,6,10-四双键十五碳膦酸酯(14)粗品。
在氮气保护的250毫升四口瓶中加入上述1,4,6,10-四双键十五碳膦酸酯(14)粗品15.3克(0.045mol)和50毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,机械搅拌于0℃左右加入叔丁醇钾5.6克(0.05mol),保温搅拌2小时,然后滴加入3.5克十碳双醛(10)(0.021mol)在20毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,约1小时滴完,继续保温搅拌30分钟,然后升温于20-25℃反应1小时。反应好之后加入250毫升氯仿,用5%的氯化钠水溶液洗3次(每次100毫升),有机层用硫酸镁干燥后过滤,滤液氮气保护下回流重排3小时,然后减压蒸去溶剂得粗品,二氯甲烷重结晶得6.8克纯品,三步总收率50.7%。
产物结构确认:
1HNMR(δppm, 400MHz , CDCl
3): δ 5.111, 5.975-6.943 (m, 8H, 双键H) , 5.11(m, 1H) , 1.552(S, 6H), 1.616(S, 3H), 1.689(S, 3H), 2.129(S, 3H) , 1.427-2.212(m, 4H)
13CNMR(100MHz, CDCl3)δ(ppm): 139.52(C5); 137.37(C12); 136.56(C13); 136.19(C9); 135.42(C10); 132.66(C14); 131.76(C1); 131.58(C8); 130.09(C15); 125.73(C11); 125.17(C2); 124.82(C6); 123.96(C7); 40.25(C4); 26.69(C3); 25.72(C20); 18.42(C19); 16.97(C18); 12.91(C17); 12.81(C16);
在δ(ppm)120-140 之间有13个峰;δ(ppm)10-45之间有7个峰, 明确了产物的全反式结构和高纯度。
DEPT135: 137.37; 135.42; 132.66; 131.58; 130.09; 125.73; 125.17; 124.82; 123.96;
58.48(D); 40.25(D); 26.69(D); 25.72; 18.42; 16.97; 12.91; 12.81。
实施例4: (3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二乙氧基-3,5,9-十一烷三烯(2B)的制备。
在氮气保护的500ml三口瓶中,加入43.5克(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻氯化盐(3A)(0.10 mol)和100毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,冷浴保温,机械搅拌下保持-30~-25℃批加入12.4克叔丁醇钾(0.11mol),约半小时加完,继续保温搅拌约1小时使碳负离子解离充分。然后保持-30~-25℃滴加入16.0克2-甲基-3,3-二乙氧基-1-丙醛(4B)(0.10 mol),约1小时滴加完毕,继续保温搅拌约半小时,加入50毫升水和100毫升乙醚搅拌10分钟,分层,乙醚蒸干后加入100毫升正己烷和100毫升1:1的甲醇水(v:v)溶液,搅拌10分钟后分层,正己烷层用5%的氯化钠水溶液洗2次(每次25毫升),再用硫酸镁干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂得粗品,残留物减压蒸馏,收集 125-129℃/1mmHg馏分22.5g,为无色透明液体,GC总含量93.2%(由3-E and 3-Z 组成,3-E:3-Z约为3:1),收率74.9%。
产物结构确认(只写出3-E):
1HNMR(δppm, 400MHz, CDCl3): 1.054(d, J=6.8Hz, 3H, C14-H); 1.194(t, J=6.8Hz, 6H, (OCH2CH*3)2); 1.604(s, 3H, C11-H); 1.680(s, 3H, C12-H); 1.743(s, 3H, C13-H); 2.038-2.108(m, 4H, C7-H, C8-H); 2.506-2.523(m, 1H, C2-H); 3.483-3.527,3.640-3.700(m, m, 4H, (OCH*2CH3)2); 4.213(d, J=6.4Hz , 1H, C1-H); 5.086-5.103(m, 1H, C9-H); 5.560-5.617(dd, J=7.6Hz,15.2Hz, 1H, C3-H); 5.828 (d, J=10.8Hz, 1H, C5-H); 6.284(dd, J=10.8Hz,15.2Hz, 1H, C4-H)
13CNMR (δppm, 100MHz, CDCl3): 136.77 (C6); 132.85 (C3); 131.41 (C10); 126.71(C4); 124.88(C5); 124.10(C9); 106.24(C1); 62.18, 62.10(OCH*2CH3); 40.57 (C2); 39.87 (C7); 26.58(C8); 25.63(C11); 17.61 (C14); 16.56(C12); 15.32 (C13); 15.25(OCH2CH*3)
DEPT135: 132.85; 126.71; 124.88; 124.10; 106.24; 62.18,62.10(D); 40.57; 39.87 (D); 26.58(D); 25.63; 17.61; 16.56; 15.32; 15.25。
实施例5:以(3-E and 3-Z)-2,6,10-三乙基-1,1-二乙氧基-3,5,9-十一烷三烯(2B)制备番茄红素(1)。
在氮气保护下将上述制备的14.0克式(2B)的(3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二乙氧基- 3,5,9-十一烷三烯(0.05mol)、100毫升四氢呋喃溶剂和对1.2克对甲苯磺酸加入到250毫升四口瓶中,搅拌均匀后滴加入22克水,于20~25℃搅拌反应一天,气相色谱跟踪反应基本完毕后,加入2克碳酸氢钠和20毫升水配置成的溶液中和,水泵减压蒸出四氢呋喃,然后加入100毫升环己烷,分层后分离出有机层。有机层用30毫升水洗涤,无水硫酸镁干燥后减压回收溶剂,得到10.3克式(12)的2,6,10-三甲基- 3,5,9-十一烷三烯-1-醛粗品。
在氮气保护的250ml四口瓶中加入2.2克(0.055mol)钠氢(60%含量),用每次25毫升正己烷洗两次以除去石蜡油;然后加入30毫升甲苯,磁力搅拌下滴加入50ml 含17.2克亚甲基二膦酸四乙酯(0.06mol)的甲苯溶液,10-15℃下滴加,放出大量气体,约半小时加完,继续搅拌反应半小时;然后滴加入10.3克2,6,10-三甲基-3,5,9-十一烷三烯-1-醛粗品(12)溶于30毫升甲苯的溶液,冷水浴保温于10-15℃滴加,约半小时加完,继续搅拌反应半小时。向反应混合液加入50毫升水,搅拌10分钟,分层,有机层再用5%的氯化钠水溶液洗3次(每次25mL),硫酸镁干燥,过滤,溶剂减压蒸干后得到15.0克1,3,6,10-四双键十五碳膦酸酯(14)粗品。
在氮气保护的250毫升四口瓶中加入上述1,4,6,10-四双键十五碳膦酸酯(12)15.0克和50毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,机械搅拌于0℃左右加入叔丁醇钾5.6克(0.05mol),保温搅拌2小时,然后滴加入3.5克十碳双醛(10)(0.021mol)在20毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,约1小时滴完,继续保温搅拌30分钟,然后升温于20-25℃反应1小时。反应好之后加入250毫升氯仿,用5%的氯化钠水溶液洗3次(每次100毫升),有机层用硫酸镁干燥后过滤,滤液氮气保护下回流重排3小时,然后减压蒸去溶剂得粗品,二氯甲烷重结晶得6.5克纯品,三步总收率48.4%。核磁碳谱与实施例3的核磁碳谱一致。
实施例6:(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻溴化盐(3B)的制备。
在装有机械搅拌和温度计的1000mL四口瓶中,加入90g三苯基膦, 65.2g香叶基溴((E)-1-溴-3,7-二甲基-2,6-辛二烯)和600 毫升甲苯,于室温搅拌16小时。冷却降温到5℃,过滤,固体于60-70℃烘干,得132克白色固体,收率91.7%。
产物结构确认:
1HNMR (400MHz, CDCl3) δ(ppm):1.293(d, J=4.0Hz, 3H, C-9H); 1.455(s, 3H, C-8H); 1.534(s, 3H, C-10H); 1.926(s, 4H, C-4H ,C-5H); 4.507(dd, J=14.8Hz, 8.0Hz, 2H, C-1H); 4.815-4.835(m, 1H, C-6H); 5.033-5.093(m, 1H, C-2H); 7.632-7.810(m, 15H, -(C6H*5)3)。
实施例7: (3-E and 3-Z)-2, 6, 10-三甲基-1,1-二甲氧基-3,5,9-十一烷三烯(2A)的制备(以3B为原料)。
在氮气保护的500ml三口瓶中,加入48.0克((2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻溴化盐(3B)(0.10 mol)和100毫升8:1(体积比)的甲苯和二甲基亚砜的混合液,冷浴保温,机械搅拌下保持-30~-25℃批加入12.4克叔丁醇钾(0.11mol),约半小时加完,继续保温搅拌约1小时使碳负离子解离充分。然后保持-30~-25℃滴加入13.2克2-甲基-3,3-二甲氧基-1-丙醛(4A)(0.10 mol),约1小时滴加完毕,继续保温搅拌约半小时,加入50毫升水和100毫升乙醚搅拌10分钟,分层,乙醚蒸干后加入100毫升正己烷和100毫升1:1的甲醇水(v:v)溶液,搅拌10分钟后分层,正己烷层用5%的氯化钠水溶液洗2次(每次25毫升),再用硫酸镁干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂得粗品,残留物减压蒸馏,收集 99-103℃/1mmHg馏分21.2g,为无色透明液体,GC总含量92.5%(由3-E and 3-Z 组成,3-E:3-Z约为3:1),收率77.8%。其GC-MS分析与实施例2的一致。
实施例8: (3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二乙氧基-3,5,9-十一烷三烯(2B)的制备(以3B为原料)。
在氮气保护的500ml三口瓶中,加入48.0克(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻氯化盐(3B)(0.10 mol)和100毫升8:1(体积比)的四氢呋喃和二甲基亚砜的混合液,冷浴保温,机械搅拌下保持-30~-25℃批加入12.4克叔丁醇钾(0.11mol),约半小时加完,继续保温搅拌约1小时使碳负离子解离充分。然后保持-30~-25℃滴加入16.0克2-甲基-3,3-二乙氧基-1-丙醛(4B)(0.10 mol),约1小时滴加完毕,继续保温搅拌约半小时,加入50毫升水和100毫升乙醚搅拌10分钟,分层,乙醚蒸干后加入100毫升正己烷和100毫升1:1的甲醇水(v:v)溶液,搅拌10分钟后分层,正己烷层用5%的氯化钠水溶液洗2次(每次25毫升),再用硫酸镁干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂得粗品,残留物减压蒸馏,收集 125-130℃/1mmHg馏分23.3g,为无色透明液体,GC总含量93.1%(由3-E and 3-Z 组成,3-E:3-Z约为3:1),收率77.6%。
实施例9-16: 不同条件下(3-E and 3-Z)-2,6,10-三甲基-1,1-二甲氧基-3,5,9-十一烷三烯(2A)的制备(以3A为原料)。
在氮气保护的250ml三口瓶中,加入一定量(2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-三苯基鏻氯化盐(3A,摩尔量见表1)和60毫升溶剂,冷浴保温,机械搅拌下,滴加入或批加一定量的碱(碱和溶剂种类见表1),保持一定温度(温度见表1)约半小时滴加完毕,继续保温搅拌约1小时使碳负离子解离充分。
然后保持上述温度滴加入溶有13.2克2-甲基-3,3-二甲氧基-1-丙醛(4A)的溶剂(0.1mol)(同上述溶剂),约1小时滴加完毕,继续保温搅拌约半小时,加入50毫升水和100毫升乙醚搅拌10分钟,分层,乙醚蒸干后加入100毫升正己烷和100毫升1:1的甲醇水(v:v)溶液,搅拌10分钟后分层,正己烷层用5%的氯化钠水溶液洗2次(每次25毫升),再用硫酸镁干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂得粗品,残留物减压蒸馏,收集97-101℃/1mmHg馏分,测气相含量,计算产率,结果如表1所示。
表1、实施例9-16中反应的反应物、反应温度和结果列表。
需要说明的是,上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用,不应解释为对本发明保护范围的限定。