CN113454187A - 用于液晶应用的生物可获得的手性掺杂剂 - Google Patents

Abstract

本公开内容讨论了用于液晶材料的手性掺杂剂。手性掺杂剂可为生物可获得的化合物，即由微生物通过发酵产生的化合物。手性掺杂剂还可包括通过化学合成步骤进一步修饰的生物可获得的材料。本文所讨论的手性掺杂剂可包括生物分子，例如甘草次酸(1)、S‑柚皮素(2)、莽草酸(3)、α‑水芹烯(4)、桦木醇(5)、苹果酸(6)、瓦伦烯(7)或诺卡酮(8)，及其任何立体异构体或化学修饰的衍生物。本公开内容进一步示出了此类化合物在液晶材料中的光学特性。

Description

用于液晶应用的生物可获得的手性掺杂剂

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月7日提交的美国临时申请第62/776,957号的优先权和权益，所述美国临时申请的全部内容通过引用纳入本文。

关于在联邦资助的研发下进行的发明的权利的声明

本发明在政府的支持下依据由DARPA授予的第HR0011-15-9-0014号协议进行。政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本发明总体上涉及光学活性掺杂剂领域，更具体而言，涉及源自生物资源的手性掺杂剂。

背景技术

电磁(EM)辐射无处不在，包括通过紫外线、可见光、红外线、射频和低频波的X射线。保护人员和设备免受有害辐射是一项必不可少的任务。在光学频率下，为此目的使用光学滤光片。光学滤光片有两种类型：(i)吸收滤光片，其吸收有害辐射，和(ii)干涉滤光片，其反射而不是吸收。干涉滤光片在许多应用中是优选的，因为吸收辐射会导致损坏和故障。干涉滤光片通常是分层结构，以如下方式反射来自每个界面的光：使得传播波相消干涉并抵消，而反射波相长干涉，并且基本上所有入射光都被反射，而不会损坏滤光片。

干涉滤光片之所以昂贵，主要是由于构建精确分层结构所需的复杂处理。胆甾型液晶是自组装成这种周期性结构的手性液体。

此外，自组装结构的层间距和光学特性可由外场控制。因此，胆甾型液晶非常适合光学滤光片应用。它们用于显示器、化妆品、油漆、涂料、化学传感器、激光腔和其他光子器件。

由于巨大的内在潜力，目前正在开发用于眼睛和其他传感器保护的胆甾型滤光片。然而，在实现有效的实用器件之前，需要进行材料改进。滤光片可以是静态的，具有固定的光学特性；或可以是灵活的(agile)，其中滤光片可以接通或切断，或者其中可以将滤光片调谐到不同的波长。静态滤光片需要非常高的对比度、非常低的插入损耗以及对温度变化的相对不敏感性。此外，灵活滤光片还需要可开关性和/或可调谐性。这些特性在胆甾型液晶中已经存在，但它们需要达到更高的性能水平，例如响应速度、消除效率。这些性能水平可以通过有效设计和生产改进的材料来实现。

手性向列型，也称为胆甾型液晶材料可用于多种应用，包括各种液晶(例如：LC)显示器、电子写入器或平板电脑、电子皮肤、反射膜、光学滤光片、偏振器、涂料和墨水等。已经很好地建立了制备此类材料的方法。参见例如：G.Gottarelli and G.Spada,Mol.Cyst.Liq.Cryst.,123,377(1985)；G.Spada and G.Proni,Enantiomer,3,301(1998)；E.Montbach et al,Proceedings of SPIE,7232,723203,(2009)。然而，仍然需要改进。虽然手性向列型组合物的早期使用依赖于主要由手性组分组成的混合物，但最近这类材料由向列型液晶(LC)混合物与少量手性掺杂剂组成。在这类新组合物中，通过改变向列型混合物的化学组成，可将向列型主体材料的特性(例如：尤其是粘度、双折射、电各向异性和磁各向异性)调整至适合所需应用，然后混入手性掺杂剂以引起螺旋扭曲，从而提供所需的手性向列螺距。很明显，这种手性向列型组合物的特性因此是向列型主体的特性加上掺杂剂的特性的组合。

可以配制手性向列型液晶以反射各种波长的入射电磁辐射，并且众所周知反射光是圆偏振的，这取决于液晶的螺距的手性的矢向(sense)。因此，显示右手螺旋结构的手性向列相将反射右手入射光。对于许多应用，能够反射圆偏振光的右手和左手矢向是有用的，例如，在垂直分层结构中。还众所周知的是，手性掺杂剂结构的对映异构体引起相反极性的螺旋旋转，因此提供相反偏振的光反射。为此，制备用于单独光调制层的掺杂剂对映体对可能特别有用。

对于一些应用，期望具有表现出强螺旋扭曲并因此具有短螺距长度的液晶混合物。通过使用更高量的掺杂剂或通过使用具有更高螺旋扭曲力的掺杂剂，可以实现更短的螺距。然而，大量使用手性掺杂剂会对液晶主体混合物的特性产生负面影响：例如，尤其是介电各向异性、粘度和驱动电压或开关时间。在用于选择性反射胆甾型显示器的液晶混合物中，必须选择螺距使得胆甾型螺旋反射的波长的最大值在可见光范围内。另一种可能的应用是用于光学元件的具有手性液晶相的聚合物膜，例如胆甾型宽带偏振片或手性液晶延迟膜。

此类液晶材料可用于制备具有手性液晶相的聚合物膜，用于有源和无源光学元件或滤色片以及用于液晶显示器，例如STN、TN、AMD-TN、温度补偿、宾-主或相变显示器，或不含聚合物或聚合物稳定的胆甾相织构(PFCT、PSCT)显示器。这种液晶显示器可以包括在液晶介质中的手性掺杂剂和具有手性液晶相的聚合物膜，该聚合物膜可通过使含有手性掺杂剂和可聚合介晶化合物的液晶材料(共)聚合获得。

生物分子适合作为手性掺杂剂，因为它们可以高光学纯度天然可得。然而，这些化合物并不容易获得，并且设计一种微生物以从数万种可能的选择物中过度表达手性分子需要对预期特性有很好的了解。

本公开内容介绍了来自生物可获得的来源的本发明的新手性掺杂剂，其提供了这些特性，可以容易地制备，具有均匀的高螺旋扭曲力，并且没有如上所述的现有技术掺杂剂的缺点。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开内容，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员而言显而易见。

图1A示出了椭圆体形式的液晶分子，其在向列液体中在一个方向上大致平行地排列。

图1B示出了向列型液晶中的三种独立的扭曲模式，每一种都具有其独特的弹性常数。

图2A示出了来自平面胆甾型液晶结构的选择性反射光谱，表明随着施加电场的增加，频带边缘的效率和锐度逐渐降低。

图2B是胆甾型液晶的平面结构的示意图，示出了仅一种颜色的布拉格型反射。

图3描绘了向列型混合物E7的成分。

发明内容

在第一方面，手性掺杂剂可选自以下结构：

在上述结构(I)至(X)中，在适用的情况下，R₁、R₂、R₃和R₄对于每种情况可独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物。

基团Z可选自C(H)R₅、-CR₅＝CR₅-、O、S或NR₅，其中R₅对于每种情况独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物。

在第二方面，液晶材料可包含至少一种如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂。

在第三方面，液晶显示器、光学元件或滤色片可包含如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂。

在第四方面，显示器可包括含有如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂的液晶材料层。液晶材料可具有胆甾型螺距(P)和厚度(d)。在一个实施方案中，d/P的比值为至少0.01、至少0.02、至少0.05、至少0.1或至少0.15。在一个实施方案中，液晶材料可以包含两种、三种、四种、五种或更多种手性掺杂剂。

具体实施方式

在第一方面，手性掺杂剂可选自以下结构：

在上述结构(I)至(X)中，R₁、R₂、R₃和R₄对于每种情况可独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物。

基团Z可选自C(H)R₅、-CR₅＝CR₅-、O、S或NR₅，其中R₅对于每种情况独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物。

在一个实施方案中，手性掺杂剂可选自结构(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)或(VIII)。

在另一个实施方案中，手性掺杂剂包括结构(I)至(X)，其中R₁、R₂、R₃、R₄和R₅对于每种情况独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、苄基、对甲苯基、对卤代苯基、对二苯基(p-biphenyl)、对(4-卤代苯基)亚苯基、对(4-氰基苯基)亚苯基、邻二苯基(o-biphenyl)、3,5-二甲氧基苯基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基，十一烷酰基、十二烷酰基、1-萘基、2-萘基。

在第二方面，液晶材料可包含至少一种如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂。

在一个实施方案中，液晶材料包含至少一种手性掺杂剂，其存在量为至少0.001重量％，例如至少0.002重量％、至少0.005重量％、至少0.01重量％、至少0.02重量％、至少0.05重量％、至少0.1重量％、至少0.2重量％、至少0.5重量％、至少1重量％、至少1.2重量％、至少1.5重量％、至少2重量％、至少2.5重量％、至少3重量％、至少3.5重量％、至少4重量％、至少4.5重量％、至少5重量％、至少6重量％、至少7重量％、至少8重量％、至少9重量％或至少10重量％，基于液晶材料的重量计。

在另一个实施方案中，液晶材料包含至少一种手性掺杂剂，其存在量不大于20重量％，例如不大于18重量％、不大于16重量％、不大于14重量％、不大于12重量％、不大于10重量％或不大于8重量％，基于液晶材料的重量计。此外，在一个实施方案中，手性掺杂剂的存在量可为0.0015重量％至17重量％，例如0.01重量％至15重量％、0.05重量％至13重量％或0.1重量％至11重量％的量，基于液晶材料的重量计。

在又一个实施方案中，液晶材料还可包含至少一种具有至少一个可聚合官能团的可聚合介晶化合物。

在一个实施方案中，可聚合官能团包括环氧基、乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、异戊二烯基、α-氨基羧酸酯或其任意组合。

在又一个实施方案中，液晶材料可包含向列型或向列态(nematogenic)物质。在一个实施方案中，向列型或向列态物质选自氧化偶氮苯、亚苄基苯胺、联苯、三联苯、苯甲酸苯酯、苯甲酸环己酯、环己烷羧酸的苯酯、环己烷羧酸的环己酯、环己基苯甲酸的苯酯、环己基苯甲酸的环己酯、环己基环己烷羧酸的苯酯、环己基环己烷羧酸的环己酯、苯甲酸的环己基苯酯、环己烷羧酸的环己基苯酯、环己基环己烷羧酸的环己基苯酯、苯基环己烷、环己基联苯、苯基环己基环己烷、环己基环己烷、环己基环己烯、环己基环己基环己烯、1,4-双-环己基苯、4,4'-双-环己基联苯、苯基嘧啶、环己基嘧啶、苯基吡啶、环己基吡啶、苯基哒嗪、环己基哒嗪、苯基二噁烷、环己基二噁烷、苯基-1,3-二噻烷、环己基-1,3-二噻烷、1,2-二苯基乙烷、1,2-二环己基乙烷、1-苯基-2-环己基乙烷、1-环己基-2-(4-苯基环己基)乙烷、1-环己基-2-联苯基乙烷、1-苯基2-环己基苯基乙烷、卤代的1,2-二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔、取代的肉桂酸，或其任何组合。

在第三方面，液晶显示器、光学元件或滤色片可包含如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂。

在第四方面，显示器可包括含有如结构(I)至(X)中所示的手性掺杂剂的液晶材料层。液晶材料可具有胆甾型螺距(P)和厚度(d)。在一个实施方案中，d/P的比值为至少0.01、至少0.02、至少0.05、至少0.1或至少0.15。

在一实施方案中，液晶材料的显示层包括的d/P的比值不大于1、不大于0.8、不大于0.6、不大于0.4、不大于0.3或不大于0.25。在一个实施方案中，d/P的比值可为0.01至0.9，例如0.02至0.7、0.03至0.5或0.04至0.4。

为了制造“灵活滤光片装置”，需要胆甾型(扭曲向列型)介质。这种介质必须具有多种物理特性，包括宽的温度胆甾型范围(通常包括环境温度)和具有最小温度依赖性的扭曲。所需的胆甾型介质可以通过多种方式产生。在这种情况下，介质由介晶和固有手性的分子构成。构成介质的各个分子包含一个(纯对映异构体)或多个(纯非对映异构体)位点。还可以混合不同的手性向列型介晶以创建具有改进特性的介质(必须注意手性中心之间的关系以及每个组分产生的扭曲矢向)。如果分子的对映异构体与其镜像混合，则扭曲将减少(外消旋混合物包含等量的两种对映异构体，并将表现为非手性向列型)。在这种情况下，介质由介晶(向列型)分子构成，但该分子不是固有手性的。再次，可以混合不同的非手性向列型致晶单元(mesogens)来创建具有改进特性的介质(但它永远不会是胆甾型)。通过添加扭曲剂，可以将非手性向列型主体转化为胆甾型介质。或者，胆甾型液晶在混合到非手性向列型致晶单元中时可用作扭曲剂。

手性扭曲剂(掺杂剂)

扭曲剂是手性分子(通常是纯的对映异构体或非对映异构体)。向非手性向列型中加入扭曲剂，扭曲与浓度成正比增加。在许多情况下，可加入的扭曲剂的比例受到混合物的溶解度或损失或胆甾型温度范围的限制。

通过扭曲剂形成的扭曲胆甾型结构为自组装的层状结构，其起到干涉滤光片的作用。光可认为是由右旋和左旋圆偏振模式构成，其中光的电场在空间中顺时针和逆时针旋转。胆甾型结构产生单手性(handedness)的正向传播光的相消干涉和反向传播光的相长干涉；导致一种模式的基本上全反射；胆甾型在选定的波长范围内就像一面完美的镜子——光子带隙。带隙的位置和宽度由向列型的折射率和胆甾型结构的螺距决定。对比度由膜厚度决定。由于液晶结构可以通过施加的场改变，因此可接通或切断滤光片，并且可以调整其位置和带宽。聚合物网络可用于稳定材料，以减少散射并提高速度。通过生物学获得对映体纯手性化合物使生物分子成为用于胆甾型液晶技术应用的扭曲剂的优异候选者。生物可获得物的化学修饰，例如如下所示，将是必要的，以实现在液晶技术中具有预期效用的新分子。通常需要衍生化来修饰原始生物目标材料中的极性官能团，使它们与主体向列型材料在物理上更相容(混溶)(增强它们与向列型组分而非自身的相互作用)。衍生化还提供了一些化学稳定性增强。在大分子(例如甘草次酸)的情况下，衍生化也将是特别重要的，以降低熔点，从而提高添加剂在主体向列型中的溶解度。本文报道的工作描述了成功使所述生物可获得物衍生化的合成途径的发展。

方案1

如方案1中所述，掺杂剂可包括生物分子，例如甘草次酸(1)、S-柚皮素(S-narigenin)(2)、莽草酸(3)、α-水芹烯(4)、桦木醇(5)、苹果酸(6)、瓦伦烯(valencene)(7)或诺卡酮(8)。还包括生物分子的立体异构体。例如，3β,18β甘草次酸(1’)或R-柚皮素(2’)也是本文所述发明范围内的生物分子。以下结构示出了甘草次酸酯和化合物1’的一般编号。

此外，本文考虑了生物分子的其他生物学或化学修饰。化学修饰可产生醚或酯，包括饱和脂族、不饱和脂族、饱和脂环族、不饱和脂环族、芳族或其组合的小部分或大部分。同样，羟基或酮基可通过取代反应或共轭反应，随后还原而转化为胺或亚胺。酸可以转化为酰胺。

其他修饰包括氧化或还原反应。例如，伯醇可转化为醛或羧酸基团，或者仲醇可转化为酮基。至于还原，羧基可以转化为C-OH基团或醚基，碳碳双键可还原为单键。

此外，其他化学修饰包括基于生物分子中存在的π键性质的反应。例如，α-水芹烯(与其β结构异构体相反)是一种二烯，其可与合适的亲二烯体(如马来酸酐)发生狄尔斯-阿尔德反应，从而增强具有可进一步修饰的部分的生物分子。

在又一方面，生物分子可为用于较大掺杂剂的起始分子，例如苹果酸为具有一个立体中心的二酸。该二酸可与胺环化，形成可包含适用于液晶掺杂剂功能的基团的酰亚胺。

液晶物理参数

液晶的最简单形式为向列相。棒状的有机分子平均沿一个方向取向，称为指向矢n(见图1A)。在最稳定的状态下，n在体积的任何地方都是相同的。例如，通过施加电压，n的均匀分布可非常容易地被扭曲，但存在微小的弹性电阻。n的扭曲总是可以分成三个独立的模式，称为“斜展(Splay)”、“扭曲(Twist)”和“弯曲(Bend)”，如图1B所示。这些模式有它们自己的弹性常数：分别为K₁₁、K₂₂和K₃₃。要理解和设计液晶的电光响应，了解这些弹性常数是基础。

液晶的大部分物理特性取决于相对于分子平均取向的方向。平行于平均取向的电场的介电常数为ε₁，垂直于平均取向的电场的介电常数为ε₂。一些液晶具有ε₁>ε₂，而另一些液晶具有ε₁<ε₂。前一特性ε₁称为正介电各向异性，后一特性ε₂称为负介电各向异性。在电场下，ε₁和ε₂之间的差值越大，液晶的取向就越容易被电场控制。具有正介电各向异性的液晶平行于电场取向，而负介电各向异性的液晶则垂直取向。由于介电常数的大小决定了响应性和响应模式，它们的控制是液晶材料设计的最重要目标之一。

来自胆甾型液晶的光的选择性反射

胆甾型液晶或手性向列型液晶具有基于这些材料的天然螺旋扭曲力的一维周期性结构(见图1)。自然扭曲与液晶分子和/或掺杂剂的分子手性有关。当螺旋扭曲的螺距落在可见光波长范围内时，周期性结构产生光的布拉格反射。与多层干涉滤光片的简单布拉格反射不同，胆甾型液晶的反射由于光学各向异性介质的连续扭曲结构而更加复杂。这一事实的一个结果是圆偏振光的选择性反射，另一个是出现了一个清晰的选择性反射带，带有尖锐的频带边缘(见图2A)。反射带的锐度取决于液晶双折射的大小和扭曲螺距的均匀性。此外，结构异常可能会使频带边缘不那么尖锐。

由于周期性扭曲结构对于液晶固有的柔软性而言并不完美，因此存在许多影响反射效率的机制。插入损耗是反射前后光能的减少。静态缺陷会散射光线；分子取向的热波动是造成光学浊度的原因，从而在传播过程中浪费光能。较小的弹性常数导致较大的结构热波动，从而导致较大的插入损耗。由于柔软性有利于更高的灵敏度，因此在灵敏度、响应速度和光学性能之间总是需要权衡。

在本发明的一个实施方案中，液晶材料由2至25种组分组成，例如3至15种化合物，或4至10种化合物，其中至少一种是源自本文所述的生物可获得物的手性掺杂剂。其他化合物可为选自向列型或向列态物质的低分子量液晶化合物。例如，其他化合物可选自已知类别的氧化偶氮苯、亚苄基苯胺、联苯、三联苯、苯甲酸苯酯或苯甲酸环己酯、环己烷羧酸的苯酯或环己酯、环己基苯甲酸的苯酯或环己酯、环己基环己烷羧酸的苯酯或环己酯、苯甲酸的环己基苯酯、环己烷羧酸的环己基苯酯和环己基环己烷羧酸的环己基苯酯、苯基环己烷、环己基联苯、苯基环己基环己烷、环己基环己烷、环己基环己烯、环己基环己基环己烯、1,4-双-环己基苯、4,4'-双-环己基联苯、苯基嘧啶或环己基嘧啶、苯基吡啶或环己基吡啶、苯基哒嗪或环己基哒嗪、苯基二噁烷或环己基二噁烷、苯基-1,3-二噻烷或环己基-1,3-二噻烷、1,2-二苯基乙烷、1,2-二环己基乙烷、1-苯基-2-环己基乙烷、1-环己基-2-(4-苯基环己基)乙烷、1-环己基-2-联苯基乙烷、1-苯基2-环己基苯基乙烷、任选卤代的1,2-二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔、取代的肉桂酸和其他类别的向列型或向列态物质。这些化合物中的1,4-亚苯基也可以被氟化。

LC特性测定螺距和螺旋扭曲力

图2B所示的螺旋胆甾型结构在一维上是周期性的。其特征在于它的螺距P，其是在平均分子取向的方向旋转了360°角的情况下沿螺旋轴的距离。手性掺杂剂诱导螺旋结构；螺距与手性掺杂剂的浓度c成反比。即，

其中c为以重量分数表示的浓度，P为胆甾型螺距。

实验

甘草次酸己酯(1a)

在100ml回收烧瓶中，放入3β-18α甘草次酸(“18αβG”)(0.470g，1.0mmol)、1-碘己烷(0.232g，1.1mmol)和无水二甲基甲酰胺(5ml)。搅拌混合物直至均匀，然后加入碳酸钾(0.276g，2.0mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜(尽管薄层色谱法表明原料在两小时内消耗)。在搅拌下滴加冰水(20ml)，然后加入10％盐酸(5ml)，然后加入冰水以充满烧瓶。将固体通过抽滤分离，用水充分洗涤并风干。然后将化合物用50ml乙酸乙酯吸收到15cc硅胶上，通过旋转蒸发除去溶剂，然后将吸收的物质置于短硅胶柱顶部洗脱(溶剂:己烷/乙酸乙酯1:1)。浓缩含有纯产物的级分，得到白色固体，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.348g，63％)。熔点＝98.2℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.78(s,6H,H-24,28),0.86(t,3H,CH3CH2-),1.00(s,3H,H-26),1.13(s,3H,H-23),1.14(s,3H,H-25),1.15(s,3H,H-29),1.27(s,3H,H-27),2.34(s,1H,H-9),2.79(ddd,1H,H-9),3.22(dd,H-3),4.10(m,2H,-CH2O-),5.65(s,1H,H-12).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.1(C-6'),15.6(C-24),16.4(C-23),17.5(C-6),18.6(C-26),22.5(C-5'),23.4(C-27),25.6(C-3'),26.4(2C-16,15),27.3(C-2),28.1(C-25),28.4(C-28),28.5(C-29),28.7(C-2'),31.1(C-21),31.3(C-4'),31.8(C-17),32.7(C-7),37.0(C-10),37.7(C-22),39.1(2C-1,4),41.0(C-19),43.2(C-8),44.0(C-20),45.4(C-14),48.3(C-18),54.9(C-5),61.8(C-9),64.5(C-1'),78.7(C-3),128.5(C-12),169.3(C13),176.5(C-30),200.2(C-11)。

甘草次酸甲酯(1b)

在100ml回收烧瓶中，放入18αβG(0.470g，1.0mmol)、甲基碘(1.470g，10.0mmol)和无水二甲基甲酰胺(5ml)。搅拌混合物直至均匀，然后加入碳酸钾(0.276g，2.0mmol)。将混合物在室温下搅拌两小时。在搅拌下滴加冰水(20ml)，然后加入10％盐酸(5ml)，然后加入冰水以充满烧瓶。将固体通过抽滤分离，用水充分洗涤并风干。接着，加入50ml乙酸乙酯，并将产物吸收到15cc硅胶上。将吸收的物质置于补充有己烷/乙酸乙酯＝3:1的硅胶柱顶部。最初使用洗脱液己烷/乙酸乙酯3:1，极性逐渐增加至己烷/乙酸乙酯1:1。浓缩含有产物的级分，得到固体，将其从异辛烷/1-丙醇中重结晶(产量＝0.468g，97％)。熔点＝242-245℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.66(s,1H,H-12),3.69(s,3H,-COOCH3),3.22(dd,1H,H-3),2.79(ddd,2H,H-1),2.34(s,1H,H-9),2.07(dd,1H,H-18),2.06-1.99(m,2H),1.98-1.80(m,4H),1.68-1.58(m,4H),1.45-1.39(m,3H),1.36(s,3H,H-27),1.32-1.20(m,4H),1.15(s,3H,H-28),1.13(s,3H,H-26),1.02(m,2H,H-15),0.99(s,3H,H-23),0.81(s,3H,H-24),0.81(s,3H,H29),0.69-0.72(m,2H)。

在C3-羟基位置氧化甘草次酸以形成1c

在100ml回收烧瓶中，放入18αβG(0.470g，1.0mmol)、四氢呋喃(5ml)和琼斯试剂(2.5M，1ml)。将混合物在冰浴中搅拌，1小时后，薄层色谱表明所有原料消耗。滴加冰水以充满烧瓶，将固体通过抽滤分离，用冷水洗涤并风干。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶中。将吸收物置于硅胶柱顶部，用正己烷/乙酸乙酯9:1溶剂洗脱(溶剂：首先是正己烷/乙酸乙酯9:1，极性逐渐增加至3:1己烷/乙酸乙酯)。浓缩含有纯产物的级分，得到晶体，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.441g，94％)。熔点＝293-297℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.75(s,1H,H-12),3.72-3.75(m,1H),2.95-2.98(m,1H),2.45(s,1H,H-9),1.38(s,3H,H-27),1.28(s,3H,H-29),1.23(s,3H,H-25),1.17(s,3H,H-26),1.11(s,3H,H-26),1.07(s,3H,H-24),0.86(s,3H,H-28)。

1c的甲酯(1d)

在100ml回收烧瓶中，放入3,11-二氧代-齐墩果-12-烯-29-酸(3,11-dioxo-olean-12-en-29-oic acid)(0.1876g，0.4mmol)、无水甲醇(10ml)和5滴浓H₂SO₄。将混合物回流48小时，然后薄层色谱表明所有原料已消耗。然后在搅拌下滴加10ml水。将固体产物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。然后将其用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯9:1洗脱(溶剂：首先是己烷/乙酸乙酯9:1，极性逐渐增加到3:1己烷/乙酸乙酯)。浓缩含有纯产物的级分，得到白色固体，将该白色固体从异辛烷/1-丙醇中重结晶(产量＝0.066g，34％)。熔点＝245-246℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.71(s,1H,H-12),3.70(s,3H,-COOCH₃),2.98-2.94(m,1H),2.67-2.60(m,1H),2.44(s,1H,H9),1.37(s,3H,H-29),1.17(s,3H,H-25),1.15(s,3H,H-26),1.11(s,3H,H-23),1.07(s,3H,H-24),0.82(s,3H,H-28)。

1c的己酯(1e)

在100ml回收烧瓶中，放入3,11-二氧代-齐墩果-12-烯-29-酸(0.188g，0.4mmol)、无水二甲基甲酰胺(5ml)、碳酸钾(0.111g，0.8mmol)和1-碘己烷(0.094g，0.4mmol)。将混合物搅拌两小时，然后薄层色谱表明没有原料残留。然后，滴加20ml冰水，加入10％盐酸至微酸性，并滴加冰冷水充满烧瓶。然后将固体化合物通过抽滤分离，用冷水洗涤并风干。将干燥的化合物用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯9:1洗脱(溶剂：首先是己烷/乙酸乙酯9:1，溶剂的极性逐渐增加到3:1己烷/乙酸乙酯)。浓缩含有纯产品的级分，得到白色固体，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.153g,69.8％)。熔点＝144℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.69(s,1H,H-12),4.07-4.11(m,2H,-OCH3),2.99-2.94(m,1H),2.60-2.69(m,1H),2.44(s,1H,H-9),1.37(s,3H,H-27),1.27(s,3H,H-29),1.17(s,3H,H-25),1.15(s,3H,H-26),1.11(s,3H,H-23),1.07(s,3H,H-24),0.82(s,3H,H-28).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.0(C-6'),15.7(C-25),18.5(C-26),18.8(C-6),21.4(C-5'),22.5(C-24),23.3(C-28),25.6(C-27),26.4(C-29),26.5(C-3'),28.4(C-16),28.6(C-15),28.7(C-2'),31.1(C21),31.4(C-4'),31.8(C-17),32.1(C-7),34.2(C-2),36.7(C-22),37.7(C-10),39.8(C-1),41.1(C-19),43.3(C-20),44.0(C-14),45.2(C-8),47.8(C-18),48.3(C-4),55.4(C-5),61.1(C-9),64.6(C-1'),128.4(C-12),169.8(C-13),176.5(C-30),199.4(C-11),217.2(C-3).

1b的甲酯(1f)

在100ml回收烧瓶中放入3-羟基-11-氧代-18-齐墩果-12-烯-30-酸甲酯(0.155g，0.32mmol)、无水四氢呋喃(10ml)和氢化钠(15.36mg，0.64mmol)。将混合物在室温下搅拌30分钟。然后，加入甲基碘(0.136g，0.96mmol，3当量)并在室温下搅拌5小时。5小时后，薄层色谱表明并未形成产物。再次加入甲基碘(0.094g，0.64mmol))并将反应混合物回流30小时。薄层色谱表明形成了产物，并使混合物冷却至室温。在搅拌下滴加冷水(10ml)并用(10×3)ml二氯甲烷萃取产物。将有机相使用分液漏斗分离，然后用水洗涤并用无水硫酸镁干燥。加入15cc硅胶，并将溶剂蒸发。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯4:1溶剂分离产物(溶剂：己烷/乙酸乙酯3:1)。将含有纯产物的级分浓缩得到白色固体，将其从1-PrOH中重结晶(产量＝0.013g，8.2％)。熔点＝330-333℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.67(s,1H,H-12),3.69(s,3H,-OCH3),3.36(s,3H,CH3O-),2.82(ddd,1H,H-1),2.67(dd,1H,H-3),2.33(s,1H,H-9),1.30(m,1H,H-21),1.13(s,3H,H-25),1.13(s,3H,H-29),1.11(s,3H,H-26),0.97(s,3H,H-23),0.88(m,1H,H-10),0.79(s,3H,H-28),0.77(s,3H,H-24),0.67(m,1H,H-5)。

1b的乙酰基酯(1g)

在100ml回收烧瓶中，放入3-羟基-11-氧代-18-齐墩果-12-烯-30-酸甲酯(0.155g，0.32mmol)、无水二氯甲烷(5ml)、乙酰氯(50.24mg，0.64mmol)和吡啶(1ml)。将混合物在氮气气氛下搅拌17小时，此后薄层色谱表明所有反应物已消耗。然后在搅拌下滴加50ml冰冷的水。然后将所得产物用二氯甲烷(3×20ml)萃取，用水洗涤并经硫酸镁干燥。然后将溶剂蒸发后得到的固体用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，通过旋转蒸发除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯4:1洗脱(溶剂：首先是己烷/乙酸乙酯4:1，溶剂极性增加至己烷/乙酸乙酯3:1)。浓缩含有纯化合物的级分得到白色固体，将其从甲醇中重结晶(产量＝0.082g，49％)。熔点＝292-295℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.67(s,1H,H-12),4.51(dd,1H,H-3),3.69(s,3H,-OCH3),2.80(ddd,1H,H-1),2.36(s,1H,H-9),2.08(m,1H,H-18),2.05(s,3H,-COOCH3),1.36(s,3H,H-27),1.16(s,3H,H-25),1.15(s,3H,H-29),1.13(s,3H,H-26),0.88(s,6H,H-23,24),0.81(s,3H,H-28),0.80(m,1H,H-5)。

1a的庚酰基酯(1h)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入3-羟基-11-氧代-18-齐墩果-12-烯-30-酸己酯(0.277g，0.5mmol)、无水二氯甲烷(5ml)、庚酰氯(0.082g，0.55mmol)和吡啶(1ml)。将混合物在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明所有反应物已消耗，然后在搅拌下滴加50ml冷水。将产物用二氯甲烷(3×20ml)萃取，用水洗涤，经硫酸镁干燥，并用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶顶部，用己烷/乙酸乙酯9:1洗脱(溶剂：首先是己烷/乙酸乙酯9:1，极性逐渐增加至3:1)。浓缩级分得到固体产物，将其从甲醇中重结晶(产量＝0.123g，37％)。熔点＝143.0-144.0℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.66(s,1H,H-12),4.51(dd,1H,H-3),4.9(t,2H,-OCH2-),2.80(ddd,1H,H-1),2.36(s,1H,H-9),2.30(t,2H,-OCOOCH3-),1.75-2.15(m,5H),1.57-1.75(m,10H),0.80-1.57(m,47H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.0,14.0,16.4,16.8,17.4,18.7,22.5,22.5,23.3,23.6,25.1,25.6,26.4,26.5,28.0 28.4,28.5,28.6,28.8,31.1,31.4,31.5,31.8,32.7,34.9,36.9,37.8,38.1,38.8,41.0,43.2,44.0,45.4,48.4,55.0,61.7,64.6,80.3,128.5,169.3,173.7,176.5,200.1。

3β-18β-甘草次酸甲酯的甲基醚(1i)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入3-羟基-11-氧代-18-齐墩果-12-烯-30-酸甲酯(0.484g，1.0mmol)、无水四氢呋喃(10ml)和氢化钾(0.400g，3.0mmol，3当量，30％，分散在矿物油中)。将混合物在冰浴中冷却至0℃。然后，加入甲基碘(0.426g，3.0mmol，3当量)并移除冰浴。将混合物在惰性氮气气氛中搅拌一小时。此后，通过薄层色谱监测反应，表明反应物完全消耗，得到一种极性较低的产物。加入浓盐酸(0.2ml)，并将混合物用50ml冷水稀释。将加入水后得到的沉淀物通过抽滤分离，风干并用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从1-PrOH中重结晶(产量＝0.338g，68％)。熔点＝329.5-332.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.67(s,1H,H-12),3.69(s,3H,-OCH3),3.36(s,3H,CH3O-),2.84(ddd,1H,H-1),2.67(dd,1H,H-3),2.33(s,1H,H-9),1.36(s,3H),1.15(s,3H,H-25),1.14(s,3H,H-29),1.12(s,3H,H-26),0.99(s,3H,H-23),0.80(s,3H,H-28),0.79(s,3H,H24),0.67-0.79(m,1H,H-5)。

3β-18β-甘草次酸己酯的苄基醚(1i)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入羟基酯(0.554g，1.0mmol)、无水四氢呋喃(10ml)、氢化钾(0.226g，2.0mmol，30％，分散在矿物油中，2当量)和苄基溴(0.342g，2.0mmol)。将混合物在惰性氮气气氛下在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明形成了一种新产物和一些未反应的原料。然后再次加入苄基溴(0.171g，1.0mmol)和氢化钾(0.113g，1.0mmol，30％，分散在矿物油中)并搅拌过夜。再次通过薄层色谱监测反应，但观察到相同的结果，即原料和产物的两个斑点。然后通过加入10％盐酸(5.0ml)使反应呈酸性并通过加入50ml冷水淬灭。然后将所得到的沉淀物通过抽滤分离，并用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3，溶剂极性逐渐增大并达到1:1)。浓缩各级分，得到两种固体(一种是产物，一种是原料)。将产物从异辛烷中重结晶，分两批得到0.106g和0.095g，共0.201g(产量＝31.2％)。回收的原料量为0.233g。熔点＝193-194℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.24-7.31(m,5H),5.65(s,1H),4.55(dd,1H),4.10(m,2H),2.94(dd,1H),2.85(ddd,1H),2.33(s,3H),1.16(s,3H),1.15(s,3H),1.13(s,3H),1.12(s,3H),0.86(s,3H),0.80(s,6H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.0,16.4,16.6,17.5,18.7,22.5,22.7,23.4,25.7,26.4,26.5,28.3,28.5,28.6,28.7,31.2,31.4,31.8,32.7,37.1,37.8,39.0,39.2,41.1,43.2,44.0,45.4,48.3,55.5,61.9,64.6,71.1,86.1,127.2,127.5(x2C),128.2(x2C),128.6,139.5,169.2,176.5,200。

3β-18β-甘草次酸甲酯的苄基醚(1k)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入羟基甲酯(0.484g，1.0mmol)、无水四氢呋喃(10ml)、氢化钾(0.400g，3.0mmol，30％，分散在矿物油中)和苄基溴(0.342g，2.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。薄层色谱表明所有原料已消耗，得到一种极性较低的产物。然后加入5ml 10％的盐酸，并将混合物用50ml冰冷的水稀释。将得到的沉淀物通过抽滤分离，并用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。蒸发溶剂至干燥，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩含有产物的级分，得到白色固体，将其从甲苯中重结晶(产量＝0.367g，64％)。熔点＝300-302℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.20-7.35(m,5H),5.67(s,1H,烯属),4.69(d,1H,苄基),4.41(d,1H,苄基),3.69(s,3H,-OCH3),2.93(dd,1H),2.83(dt,1H),1.85-2.09(m,6H),1.36(s,3H),1.15(s,3H),1.14(s,3H),1.12(s,3H),1.00(s,3H),0.87(s,3H),0.80(s,3H)。

1c’(1c的18-β异构体)的烯丙基化以制备烯丙基酯(1m’)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入3,11-二氧代-齐墩果-12-烯-29-酸(0.469gm，1.0mmol)、无水二甲基甲酰胺(10ml)、碳酸钾(0.276gm，2.0mmol)和烯丙基溴(0.334gm，2.8mmol)。将混合物在室温和氮气气氛下搅拌30分钟。薄层色谱表明所有原料都已消耗，得到单一的极性较小的产物。然后在搅拌下滴加50ml冰冷的水，并通过加入10％盐酸使混合物呈酸性。将得到的沉淀物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。除去溶剂，并将吸收的物质置于柱顶，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.365gm，74％)。熔点：150-152℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.82(s,3H),1.07(s,3H),1.11(s,3H),1.19(s,6H),1.27(s,3H),1.37(s,3H),2.33-2.39(m,1H),2.44(s,1H),2.60-2.67(m,1H),2.94-2.98(m,1H),4.58-4.66(m,2H,-OCH₂-),5.25(dd,1H,烯烃H),5.34(dd,1H,烯烃H),5.69(s,1H),5.87-5.97(m,1H,H_2').13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝15.7,18.5,18.8,21.4,23.3,26.4(2xC),26.5,28.4,28.6,31.1,31.9,32.1,34.2,36.7,37.7,39.8,41.1,43.3,44.0,45.2,47.8,48.3,55.4,61.1,65.1,118.5,128.5,132.2,169.7,176.0,199.5,217.2

1c的三氟乙酯(1n)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中,放入3,11-二氧代-齐墩果-12-烯-29-酸(0.469gm，1.0mmol)、无水二氯甲烷(10ml)、2,2,2-三氟乙醇(0.110gm，1.1mmol)，N,N'-二环己基碳二亚胺(0.226gm，1.1mmol)，4-二甲氨基吡啶(1.2mg，0.1mmol)。将混合物在室温在氮气气氛下搅拌过夜。薄层色谱表明有两个斑点(一个是极性较小的产物，一个是极性的原料)。再加入2,2,2-三氟丙醇(0.110gm，1.1mmol)、N,N'-二环己基碳二亚胺(0.226gm，1.1mmol)、4-二甲氨基吡啶(1.2mg，0.1mmol)以确保反应完成。将混合物在室温下搅拌过夜，并在搅拌下滴加50ml冰冷的水。即使在通过加入10％的HCl使混合物呈酸性后也未观察到沉淀物，因此将产物用乙酸乙酯(25×3ml)萃取，洗涤并经MgSO₄干燥。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩级分，得到0.180gm原料和固体产物。将固体产物从异辛烷中重结晶(产量＝0.116gm，21.1％)。熔点：151-153℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.86(s,3H),1.07(s,3H,H-24),1.10(s,3H,H-23),1.16(s,3H,H-23),1.23(s,3H,H-25),1.28(s,3H,H-29),1.39(s,3H,H-27),2.45(s,1H,H-9),2.95-2.98(m,1H),4.41-4.51(m,2H,-CH₂CF₃),4.53-4.63(m,2H,-OCH₂-),5.69(s,1H,H-12).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝15.7,18.5,18.8,21.4,23.4,26.4,26.5,28.1,28.5,29.7,31.0,31.8,32.1,34.2,36.7,37.5,39.8,40.9,43.3,44.3,45.2,47.8,48.2,55.4,59.9,60.2,61.1,128.6,169.0,174.8,199.4,217.2。

1c的异丁酯(1o)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入3,11-二氧代-齐墩果-12-烯-29-酸(0.430gm，0.92mmol)、无水二甲基甲酰胺(5ml)和碳酸钾(0.248gm，1.8mmol)和1-碘-2-甲基丙烷(0.184gm，1.0mmol)。将混合物在氮气气氛下搅拌过夜。通过薄层色谱监测反应，表明形成了新的极性较低的产物，原料完全消耗。然后，滴加20ml冰水，通过加入10％盐酸使溶液呈微酸性，并滴加冰冷水以充满烧瓶。将得到的固体沉淀物通过抽滤分离，用冷水洗涤并风干。将干燥的化合物用50cc乙酸乙酯吸收到15cc硅胶上，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.146gm，30.3％)。熔点：182-183℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.69(s,3H),3.89(dd,2H,-COOCH₂-),2.93-3.00(m,1H),2.59-2.68(m,1H),2.44(s,1H),1.38(s,3H),1.27(s,3H),1.17(s,3H),1.16(s,3H),1.11(s,3H),0.96(d,6H,两个异丁基CH₃),0.82(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝217.2,199.5,176.4,169.8,128.5,70.7,61.1,55.4,48.4,47.8,45.2,44.1,43.3,41.1,39.8,37.7,36.7,34.2,32.1,31.9,31.1,28.6,28.5,27.9,26.5,26.4(2xC),23.4,21.4,19.2,18.8,18.5,15.7。

1的异丁酯(1p)

在100ml回收烧瓶中，放入18αβG(0.400gm，0.850mmol)、1-碘-2-甲基丙烷(0.184gm，1.0mmol)和无水二甲基甲酰胺(5ml)。搅拌混合物直至均匀，然后加入碳酸钾(0.138gm，1.0mmol)。将混合物在室温下搅拌16小时。此后，薄层色谱表明原料完全消耗并出现单一的极性较低的产物。在搅拌下逐滴加入冰水(～20ml)，然后加入10％盐酸(5ml)，然后再加入冰冷水以充满烧瓶。将固体通过抽滤分离，用水洗涤并风干。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。通过旋转蒸发除去溶剂并将吸收的物质置于短硅胶柱的顶部，用乙酸乙酯/己烷1:1洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:1)。浓缩含有纯产物的级分，得到白色固体，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.260gm，49.4％)。熔点：185-186℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ5.56(s,1H),3.89(ddd,2H,-COOCH₂-),3.21-3.27(m,1H),2.79(ddd,2H),2.34(s,1H),2.12(dd,1H),1.80-2.08(m,6H),1.58-1.68(m,6H),1.37(s,3H),1.16(s,3H),1.14(s,3H),1.13(s,3H),1.01(s,3H),0.96(d,6H,两个CH₃),0.81(s,6H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝200.2,176.5,169.3,128.6,78.8,70.6,61.8,54.9,48.3,45.4,44.1,43.2,41.1,39.1,37.8,37.1,32.8,31.9,31.1,28.6,28.1,27.9,27.3,26.5,26.4(2xC),23.4,19.2(2xC),18.7,17.5,16.4,15.6。

1的三氟乙酯(1q)

带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入甘草次酸(0.940gm，2.0mmol)、无水二氯甲烷(10ml)、2,2,2-三氟乙醇(0.220gm，2.2mmol)、N,N'-二环己基碳二亚胺(0.226gm，1.1mmol)、4-二甲氨基吡啶(0.600mg，2.9mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。薄层色谱表明原料完全消耗，得到单一的极性较低的产物。在搅拌下滴加冰冷的水。即使在通过加入10％盐酸使混合物呈酸性后也未观察到沉淀物，因此将产物用乙酸乙酯(25×3ml)萃取，用盐水洗涤并经MgSO₄干燥。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：首先是乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩级分，得到两种固体(一种是需要的产物，一种是不需要的产物)。将所需产物从MeOH/H₂O中重结晶(产量＝0.678gm，61.4％)。熔点＝160-162℃。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝0.69-0.71(m,1H),0.81(s,3H),1.01(s,3H),1.13(s,3H),1.14(s,3H),1.21(s,3H),1.33(s,3H),2.34(s,3H),2.75-2.84(m,1H),3.21-3.25(m,1H),4.44-4.57(m,2H),5.65(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl₃):δ＝15.6,16.4,17.5,18.7,23.4,26.4(2xC),27.3,28.1(2xC),28.4,31.0,31.8,32.8,37.1,37.6,39.1,40.8,43.2,44.3,45.4,48.1,54.9,59.9,60.2,61.8,76.2,78.8,128.7,168.5,174.9,200.1.19F-NMR(376MHz,CDCl₃):δ＝-76.58(t,-CH₂CF₃)。

S-柚皮素(2)衍生物

S-柚皮素(2a)的三甲酯

在100ml回收烧瓶中，放入柚皮素(0.272g，1.0mmol)、无水二甲基甲酰胺(5ml)、碳酸钾(0.690g，5.0mmol)和甲基碘(0.710g，5.0mmol)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明有少量产物形成，因此加入另外量的甲基碘(0.710g，5.0mmol)和碳酸钾(0.690g，5.0mmol)。再次将反应搅拌过夜。此后，薄层色谱显示所有反应物被消耗以得到产物，这是因为在薄层色谱上观察到四个新的斑点。然后在搅拌下滴加25ml冰冷的水，通过滴加10％盐酸使混合物呈微酸性。通过加入冰冷的水而充满烧瓶。将产物用乙酸乙酯(3×50ml)萃取，用水洗涤并经无水硫酸镁干燥。将溶剂蒸发后得到的固体用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，再通过旋转蒸发除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯4:1分离产物(溶剂：己烷/乙酸乙酯4:1，溶剂极性逐渐增加至1:1)。浓缩级分，得到三种不同的固体。级分13-17浓缩后得到的固体产物在薄层色谱上给出单个斑点。来自级分18-23的固体也给出单个斑点，而来自级分24-28的固体产物在薄层色谱上给出两个斑点。没有一个级分共享共同的化合物。产量，产物-1(级分13-17)＝0.073g(深棕色蜡状固体，在70℃下熔化)，产物-2(级分18-23)＝0.153g(棕色固体，在78℃下熔化)，产物-3(级分24-28)＝0.010g(黑色固体，在145℃下熔化)。可疑化合物(产物-2)的数据：1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.29-7.46(m,2H),6.82-6.90(m,2H),6.16(s,1H),3.86(s,3H),3.83(s,3H),3.76(s,3H),1.26-1.30(m,1H),0.80-0.90(m,1H)。

在100ml回收烧瓶中，加入柚皮素(0.544gm，2.0mmol)、无水二甲基甲酰胺(5ml)、碳酸钾(0.552gm，4.0mmol)和甲基碘(0.710gm，5.0mmol)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明有少量产物形成，因此加入另外量的甲基碘(2.0mmol，0.284gm)和碳酸钾(0.138gm，1.0mmol)。将反应搅拌六小时，此后，薄层色谱显示有四个斑点，因此加入甲基碘(0.248gm，2.0mmol)以完成反应。让反应进行过夜。进行薄层色谱，其显示原料完全消耗并形成了三种新的极性较低的产物。然后，在搅拌下滴加冰冷的水以充满烧瓶，通过滴加10％盐酸使混合物呈微酸性。没有看到固体沉淀物，因此将产物用乙酸乙酯(3×50ml)萃取，用水洗涤并经无水MgSO₄干燥。将溶剂蒸发后得到的固体用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，再通过旋转蒸发除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯3:1分离产物(溶剂：己烷/乙酸乙酯3:1，溶剂极性逐渐增加至1:1)。浓缩级分，得到三种不同的纯固体。

产物-1(三甲氧基柚皮素)

产量＝0.144gm(黄色固体，从异辛烷中重结晶)。熔点：112℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.79(d,2H),7.56(d,2H),6.92(dd,2H),6.02(dd,2H),3.91(s,3H,-OCH₃),3.85(s,3H,-OCH₃),3.83(s,3H,-OCH₃).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝192.6,168.4,166.0,162.5,161.4,142.5,130.1,128.3,125.1,114.4,106.4,93.8,91.2,55.8,55.6,55.4。

产物-2(二甲氧基柚皮素)

产量＝0.090gm(白色固体，从异辛烷中重结晶)。熔点：113-114℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝12.02(s,1H),7.38(d,2H),6.95(d,2H),6.05(dd,2H),5.37(dd,1H),3.83(s,3H,-OCH₃),3.81(s,3H,-OCH₃),3.06-3.14(m,1H),2.78(dd,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝196.0,167.9,163.7,164.1,162.9,160.1,130.4,127.7,114.2,95.1,94.2,79.0,55.7,55.3,43.2。与7,4'-二甲氧基柚皮素的文献NMR数据相符。(参考:Molecules,22,1485,2017)

产物-3(单甲氧基柚皮素)

产量＝0.055gm(淡黄色固体，从异辛烷中重结晶)。熔点：143-145℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝12.04(s,1H),7.37-7.29(m,2H),6.90-6.92(m,2H),6.07-6.10(m,2H),6.08(dd,2H),5.37(dd,1H),5.32(s,1H),3.83(s,3H,-OCH₃),3.08-3.15(m,1H),2.82-2.84(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝196.1,168.0,164.1,162.9,156.1,142.1,130.1,128.0,115.7,103.1,95.1,94.3,86.3,79.0,55.7,43.2。与7-甲氧基柚皮素的文献NMR数据相符。参考:Molecules,22,1485,2017

在100ml回收烧瓶中，加入柚皮素(0.544gm，2.0mmol)、无水二甲基甲酰胺(5ml)、碳酸钾(0.552gm，4.0mmol)和甲基碘(0.710gm，5.0mmol)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明有少量产物形成，因此加入另外量的甲基碘(2.0mmol，0.284gm)和碳酸钾(0.138gm，1.0mmol)。将反应搅拌六小时，此后，薄层色谱显示四个斑点，因此加入甲基碘(0.248gm，2.0mmol)并使反应进行过夜。然后，在搅拌下滴加冰冷的水以充满烧瓶，通过滴加10％盐酸使混合物呈微酸性。没有看到固体沉淀物，因此将产物用乙酸乙酯(3×50ml)萃取，用水洗涤并经无水MgSO₄干燥。将溶剂蒸发后得到的固体用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，再通过旋转蒸发除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯3:1分离产物(溶剂：己烷/乙酸乙酯3:1，溶剂极性逐渐增加至1:1)。浓缩级分，得到二甲氧基柚皮素和单甲氧基柚皮素作为固体产物，将其从异辛烷中重结晶。

二甲氧基柚皮素

产量＝0.090gm(白色固体，从异辛烷中重结晶)。熔点：113-114℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝12.02(s,1H),7.38(d,2H),6.95(d,2H),6.05(dd,2H),5.37(dd,1H),3.83(s,3H,-OCH₃),3.81(s,3H,-OCH₃),3.06-3.14(m,1H),2.78(dd,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝196.0,167.9,163.7,164.1,162.9,160.1,130.4,127.7,114.2,95.1,94.2,79.0,55.7,55.3,43.2。与7,4'-二甲氧基柚皮素的文献NMR数据相符(参考:Molecules,22,1485,2017)

单甲氧基柚皮素：

产量＝0.055gm(淡黄色固体，从异辛烷中重结晶)。熔点：143-145℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝12.04(s,1H),7.37-7.29(m,2H),6.90-6.92(m,2H),6.07-6.10(m,2H),6.08(dd,2H),5.37(dd,1H),5.32(s,1H),3.83(s,3H,-OCH₃),3.08-3.15(m,1H),2.82-2.84(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝196.1,168.0,164.1,162.9,156.1,142.1,130.1,128.0,115.7,103.1,95.1,94.3,86.3,79.0,55.7,43.2。与7-甲氧基柚皮素的文献NMR数据相符。参考:Molecules,22,1485,2017

S-柚皮素的三乙酰基酯(2d)和4’,7-二乙酰基酯(2c)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入柚皮素(0.272g，1.0mmol)、吡啶(5ml)、乙酸酐(5ml)和4-二甲氨基吡啶(12.2mg，0.1mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明所有原料都消耗，并在薄层色谱上观察到两种新产物。然后在搅拌下滴加50ml冷水，将产物用乙醚(50×3ml)萃取，用水洗涤，经硫酸镁干燥，并蒸发溶剂。将固体产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3分离产物(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3，溶剂极性逐渐增加至1:1)。浓缩级分，得到两种固体(三酯和二酯)，将其从甲醇/水中重结晶。产物-1(三酯)：产量＝0.010g，2.5％。产品-1(三酯)的数据：熔点＝151.5-156.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.45(d,2H),7.15(d,2H),6.78(d,1H),6.54(d,1H),5.41(dd,1H),3.01-3.09(m,1H),2.82(dd,1H),2.39(s,3H),2.33(s,3H),2.30(s,3H)。产物-2(二酯)：产量＝0.148g。熔点＝150-154℃。产物-2(二酯)的数据：1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝12.01(s,1H),7.11-7.47(m,4H),6.19(d,2H),5.38(dd,1H),2.95(dd,1H),2.68(dd,1H),2.67(s,3H,-OAc),2.66(s,3H,-OAc).13C-NMR(CDCl3,100MHz):δ＝21.1,21.2,29.7,44.9,78.8,95.5,96.9.102.0,105.6,107.6,122.4,127.5,136.0,150.8,151.9,162.8,164.0,169.7,170.4,188.9。

R-柚皮素(2’)的二丁酰基酯(2’h)

在带有搅拌棒和氮气入口的100ml回收烧瓶中，放入柚皮素(0.554g，2.0mmol)和无水四氢呋喃(10ml)。将混合物在冷水浴中搅拌并加入丁酸酐(0.95g，6.0mmol)并将混合物搅拌15分钟。接着，以15分钟的间隔逐步添加三份二异丙基乙胺(每份0.260g，2.0mmol)以更好地评估反应进程。1小时后加入过量试剂：丁酸酐(0.950g，6.0mmol)和二异丙基乙胺(0.78g，6.0mmol)。将所得混合物在室温下搅拌过夜，然后在搅拌下滴加水(～70ml)。即使冷却也没有固体产物出现，因此通过滴加盐酸使混合物呈酸性，但这也没有产生任何固体产物。使用乙酸乙酯和水将混合物转移到分液漏斗中。分离各相，将有机相用水洗涤并转移到500ml回收烧瓶中。加入25cc硅胶并浓缩至干。然后将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用二氯甲烷/己烷9:1洗脱(溶剂：二氯甲烷/己烷9:1)。浓缩级分，得到固体产物，其经鉴别为二加合物(产量＝0.390g，41％)。二加合物的数据：熔点＝72.0-73.0℃。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz):δ＝11.94(s,1H),7.57-7.60(m,2H),7.18-7.21(m,2H),6.36(dd,2H),5.74(dd,1H),3.42-3.50(m,1H),2.92(dd,1H),2.53-2.60(m,4H),1.59-1.71(m,4H),0.93-1.00(m,6H).13C-NMR(DMSO-d6,100MHz):δ＝198.2,172.1,171.2,162.7,162.5,158.5,151.1,136.2,128.5,122.5,106.3,103.3,102.2,78.7,42.7,35.7,18.3,18.2,13.8,13.7。

莽草酸(3)的三乙酰基酯(3a)

在带有搅拌棒的250ml圆底烧瓶中，放入莽草酸(3.48g，20.0mmol)和无水吡啶(25ml)。将混合物在冷水浴中搅拌并在两分钟内分批加入乙酸酐(12.0g，120.0mmol)。将该混合物搅拌过夜，薄层色谱表明不存在原料并且存在一个新斑点。将混合物在冰水浴中冷却并在搅拌下滴加10％盐酸(75ml)。产物部分明显的分离，因此然后滴加浓盐酸(15ml)，明显的分离很显著。借助于乙酸乙酯(150ml)，将混合物转移到分液漏斗中，并分离各相。将有机相用5％盐酸，然后用盐水洗涤。再将水层用乙酸乙酯(50ml)萃取，并将合并的有机萃取液用硫酸镁干燥，通过短的硅胶垫过滤并浓缩成粘性油，将其保持在低真空(housevacuum)下。产量＝4.36g(72.6％)。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ＝2.08(3H,s)2.11(6H,d)2.49(H,dd)2.90(H,dd)5.31(H,dd)5.77(H,dd)5.79(H,dd)6.8(H,d).13CNMR(400MHz),CDCl3)δ14.1,20.7,28.0,65.9,66.7,67.4,76.7,77.0,77.3,130.5,135.0,169.8,169.9。

3a的联苯基酯(3b)

在带有搅拌棒的250ml圆底烧瓶中，放入(3R,4S,5R)-3,4,5-三(乙酰氧基)-1-环己烯-1-甲酸(0.52g,2.0mmol)、4-苯基苯酚(0.34g，2.0mmol)、4-二甲氨基吡啶(4.0mg，0.04mmol)和10ml无水四氢呋喃。搅拌混合物直至所有化合物溶解，然后加入N,N'-二环己基碳二亚胺(0.45g，2.0mmol)。在加入N,N'-二环己基碳二亚胺后不久，出现沉淀物，两小时后通过薄层色谱检查混合物，存在新产物与少量原料。向混合物中加入另外的无水四氢呋喃和一些硅胶。蒸发溶剂，并将吸附的物质在真空下保持过夜。通过硅胶柱使用90％己烷和10％乙酸乙酯进行分离，并用最高达20％乙酸乙酯的梯度进行洗脱。合并含有产物的级分并浓缩，得到白色(半)固体作为产物。对主要产物进行NMR。产量＝0.6g(65％)。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝2.12(3H,s)2.14(6H,d)2.63(H,dd)3.04(H,dd)5.39(H,dd)5.85(H,dd)5.88(H,dd)7.04(H,d)7.23(2H,dd)7.46(2H,ddd)7.58(H,dd)7.62(4H,ddd).13C-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝20.7,21.0,28.4,66.1,66.7,67.4,76.6,77.0,77.3,121.6,127.1,127.4,128.2,128.8,130.7,134.6,139.2,140.2,149.9,164.0,169.8.IR:469.66,524.07,1196.08,1732.47.GC-Ms:451.24,429.12,327.15,281.17,207.25,170.11,152.14,121.15,111.15,73.19。

3a的4’-氰基联苯基酯(3c)

在带有搅拌棒的250ml圆底烧瓶中，放入(3R,4S,5R)-3,4,5-三(乙酰氧基)-1-环己烯-1-甲酸(0.59g，2.0mmol)、4-氰基联苯(0.44g，2.0mmol)、DMAP(0.004g，0.04mmol)和无水THF(10ml)。搅拌混合物直至所有物质溶解，然后加入DCC(0.515g，2.5mmol)。加入DCC后不久出现沉淀物，三个小时后通过TLC检查混合物，存在新产物与一些原料。尽管存在原料，但通过向混合物中加入一些硅胶和更多的THF来终止反应。蒸发溶剂，并将吸附的材料在真空下保持过夜。通过硅胶柱用90％己烷和10％乙酸乙酯进行分离，并用最高达50％乙酸乙酯的梯度进行洗脱。蒸发溶剂后得到白色半固体产物。用乙腈进行重结晶，得到白色晶体。产量-0.39g(39.8％)。产物为：4-氰基联苯基(3R,4S,5R)-3,4,5-三(乙酰氧基)-1-环己烯酸酯。熔点＝59-61℃。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ2.08(3H,s),2.12(6H,d,J＝3.9Hz),2.51(H,dd,J＝14.1,10Hz),3.10(H,dd,J＝10.1,3.9Hz),5.37(H,ddd,J＝10.1,10,3.9Hz),5.85(H,dd,J＝4.1,3.9Hz),5.95(H,dd,J＝4.1,3.9Hz),7.03(H,ddd,J＝8.9,1.5,0.5Hz),7.63(2H,ddd,J＝8.9,1.5,0.5Hz),7.69(2H,ddd,J＝8.7,1.5,0.5Hz),7.76(4H,ddd,J＝8.7,1.5,0.5Hz).¹³CNMR(400MHz),CDCl₃δ20.7,20.8,21.0,24.8,25.5,28.4,33.7,49.4,66.0,66.7,67.4,111.1,118.8,122.1,126.9,127.7,128.4,130.5,132.6,135.0,137.1,141.2,145.2,150.9,169.8,169.9.IR-1733.6,2226.5,2849.6,2927.7,3322.8(预期的峰值-酯-1735-1750,烯烃-1600-1680,芳族化合物-1650-2000,腈-2200-2250,烷烃-2850-2975).GC-MS-478.9所需产物的预期质量为477。

3a的4-硝基苯酯(3d)

在带有搅拌棒的250ml圆底烧瓶中，放入(3R,4S,5R)-3,4,5-三(乙酰氧基)-1-环己烯-1-甲酸(0.59g，2.0mmol)、4-硝基苯酚(0.27g，2.0mmol)、4-二甲氨基吡啶(4.0mg，0.04mmol)和10ml无水四氢呋喃。搅拌混合物直至所有化合物溶解，然后加入N,N'-二环己基碳二亚胺(0.45g，2.0mmol)。加入N,N'-二环己基碳二亚胺后不久出现沉淀物，两小时后通过薄层色谱检查混合物，存在新产物与一些原料。将更多的N,N'-二环己基碳二亚胺(10％)加入混合物中并搅拌两小时并用薄层色谱检查。当剩余一些原料时，反应终止。向混合物中加入另外的无水四氢呋喃和一些硅胶。蒸发溶剂，并将吸附的材料在真空下保持过夜。通过硅胶柱使用90％己烷、10％乙酸乙酯进行分离，并用最高达50％的乙酸乙酯的梯度进行洗脱。蒸发含有产物的级分后得到白色固体产物。产量＝0.94g。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝2.07(3H,s)2.14(6H,d)2.58(H,dd)3.04(H,dd)5.37(H,dd)5.85(H,dd)7.07(H,d)7.36(2H,dd)8.32(2H,dd).13C-NMR(400MHz),CDCl₃):δ＝20.76,66.02,66.61,76.7,77.01,77.33,122.38,125.34.IR:640.43,1038.57,1188.84,1736.27,2850.34,2928.13,3324.16.GC-Ms:421.0,355.17,327.23,281.17,267.1,207.18,191.24,73.11,56.08。

莽草酸甲酯的丙酮化合物(3e)

在圆底烧瓶中，将莽草酸甲酯(0.86g，4.6mmol)加入到2,2-二甲氧基丙烷(12ml)和p-TsOH(24mg，0.13mmol)的溶液中。将反应混合物在室温下搅拌15分钟。15分钟后，用TLC板检查混合物。有新产物与一些原料。因此，将混合物再搅拌15分钟并用TLC检查。仍有原料出现，因此再加入5％的p-TsOH(1.2mg，0.0065mmol)并再搅拌30分钟。此后出现一些副产物，而一些原料仍然存在。通过用饱和NaHCO₃中和而终止反应并用醚萃取。将有机相经MgSO₄干燥并浓缩，得到油状产物。通过硅胶柱使用75％己烷和25％乙酸乙酯进行分离。得到无色油状产物。产量-0.53g(53％)。产物为：3,4-异亚丙基-(-)-莽草酸甲酯。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ1.36(6H,s),2.56(1H,dd),2.65(1H,dd),3.83(3H,s),3.92(1H,dd),4.21(1H,ddd),5.1(1H,dd),6.71(1H,d)。¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ25.7,27.1,29.3,52.1,68.6,72.2,77.8,109.7,130.5,134.0,166.62。

S-α-水芹烯(4)的Diels-Alder产物(4a)

在带有搅拌棒的500ml回收烧瓶中，放入马来酸酐(4.90g，50.0mmol)和乙酸乙酯(20ml)。搅拌混合物直至全部溶解，然后加入α-水芹烯(7.92g，纯度为86％，50.0mmol)，得到黄色溶液(电荷转移的颜色)。将混合物在室温下搅拌过夜，颜色消失。将混合物煮沸两小时以确保反应完成。将混合物在搅拌下冷却，得到结晶产物的白色沉淀物，向其中加入庚烷(20ml)。将固体产物通过抽滤分离，用一些庚烷洗涤并风干。产物分离为两批，共9.198g(79％)。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.89(dd,6H,异丙基),1.045-1.131(m,2H),1.147-1.323(m,1H),1.766-1.829(m,4H),2.978-3.235(m,4H),5.787(d,1H,烯烃H)。

4a的4-碘酰苯胺(4b)

在100ml回收烧瓶中，放入4-碘苯胺(2.19g，10.0mmol)和无水四氢呋喃(10ml)。搅拌混合物，每15分钟逐步加入酸酐(0.585g，2.5mmol)，在每次加入后的15分钟前取出薄层色谱样品。在第一次加入后，看到了新的极性更大的产物，但到加入完成时，似乎几乎没有进行反应。烧瓶装有KR灯泡作为冷凝器，并将溶液煮沸15分钟。薄层色谱显示几乎没有反应进行。现在加入乙酸(20ml)，烧瓶装有溶剂汽提器。加热溶液，蒸馏出15ml挥发性溶剂。现在薄层色谱显示存在比4-碘苯胺极性稍低的新产物，并且不存在4-碘苯胺和最初形成的中间体。冷却反应混合物，并在搅拌下滴加水，得到大量沉淀物。将该固体通过抽滤收集，用水充分洗涤并风干。将该物质从1-丙醇中重结晶并分两批收集，总量为4.096g(94％)。熔点＝162.5-164.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.89(dd,6H,异丙基),1.07-1.16(m,2H),1.30-1.40(m,1H),1.58-1.61(m,1H),1.80-1.85(m,3H),2.90-3.01(m,2H),3.23-3.26(m,1H),3.60(t,1H),5.73(d,1H,烯烃H),6.91-6.93(m,2H),7.75-7.75(m,2H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝20.5,20.6,21.1,25.9,30.7,33.2,35.7,38.2,43.6,45.1,45.9,93.7,122.0,128.2(2C),131.7,138.3(2C),141.7,177.6,177.9。

4a的4-乙基酰苯胺(4c)

在100ml回收烧瓶中，放入4-乙基苯胺(0.62g，5.0mmol)和乙酸(10ml)。加入酸酐(1.17g，5.0mmol)，并将混合物在油浴中逐渐加热至沸腾。将混合物煮沸30分钟，薄层色谱表明不存在4-乙基苯胺。将混合物冷却至室温，并在搅拌下滴加水以充满烧瓶。将固体通过抽滤分离，用水充分洗涤，然后从甲醇和水的混合物中重结晶，得到白色晶体产物(1.59g，96％)。熔点＝125.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.88(dd,2H,异丙基),1.07-1.11(m,2H),1.23(t,3H),1.32-1.39(m,1H),1.79-1.84(m,4H),2.65(q,2H),2.90-3.01(m,1H),3.23-3.26(m,1H),3.75(d,1H,烯烃H),7.03-7.05(m,2H),7.25-7.27(m,2H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝15.4,20.5,20.7,21.1,28.6,30.8,33.3,35.7,38.2,43.6,45.1,45.9,122.0,126.3(2C),128.7(2C),129.5,141.6,144.8,178.2,178.5。

4a的2-联苯酰亚胺(4d)

在100ml回收烧瓶中，放入2-氨基联苯(0.85g，5.0mmol)和乙酸(10ml)。加入酸酐(1.17g，5.0mmol)，并将混合物在油浴中逐渐加热至沸腾。将混合物煮沸90分钟，薄层色谱表明不存在2-氨基联苯。将混合物冷却至室温，并在搅拌下滴加水以充满烧瓶。将固体通过抽滤分离，用水充分洗涤并风干(1.91g，99％)。此时，在重结晶之前通过NMR检查得到的粗物质，其似乎是异构体的混合物(乙烯基质子是最好的指示，出现在δ5.1和δ5.7，比例为～1:4)。该物质中，取1.8g用于从甲醇中重结晶(1.034g，该物质在δ5.1和δ5.7处显示相同的乙烯基质子，比例为～2:3。熔点＝139.5-140.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.77-1.30(m),1.55-1.80(m),2.64-3.25(m),5.08(d,烯烃H,异构体I),5.75(d,烯烃H,异构体II),6.95-7.80(m),7.20-7.47(m).13C-NMR(CDCl3,100MHz):δ＝20.5,20.6,20.7,21.1,30.4,30.6,33.2,35.2,35.5,37.2,38.0,43.4,44.9,45.1,45.8,46.0,46.03,121.7,122.0,127.4,127.6,128.1,128.2,128.3,128.4,128.5,128.6,1287,128.9,129.2,129.6,130.1,130.7,131.8,138.6,140.9,141.2,141.7,141.9,178.1,178.5。备注：可能由于旋转异构体的存在，1H-NMR和13C-NMR光谱的信号比预期的信号数量多。

4a的3,5-二甲氧基酰苯胺(4e)

在100ml回收烧瓶中，放入3,5-二甲氧基苯胺(0.77g，5.0mmol)和乙酸(10ml)。将混合物在油浴中加热至60℃，并加入酸酐(1.17g，5.0mmol)。将所得混合物回流两小时，此后薄层色谱显示反应完成。将混合物冷却，并滴加水，得到无法过滤的粘性固体。接着将混合物与乙酸乙酯一起转移到分液漏斗中，并分离各相。将有机相用水洗涤，然后转移至1升圆底烧瓶中，加入硅胶(25g)，将混合物浓缩至干。将该物质置于硅胶柱顶部，用5％乙酸乙酯/95％己烷，并用最高达20％乙酸乙酯的快速梯度进行洗脱。合并含有纯产物的级分并浓缩成粘性油，其在真空下固化过夜。将该物质从甲醇中结晶为大的透明菱形。产量＝1.62g(88％)。熔点＝N/A。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.88(dd,6H,异丙基H),1.06-1.18(m,2H),1.33-1.39(m,1H),1.79-1.86(m,4H),2.89-3.00(m,3H),3.24-3.25(m,1H),3.77(s,6H,-OCH3 x 2),5.75(d,1H,烯烃H),5.26-5.27(m,2H),6.46-6.47(m,1H)。

由4b合成的4’-戊基-4-联苯苯胺(4f)

在含有碘化物前体(1.09g，2.5mmol)的500ml圆底烧瓶中，放入4-戊基苯基硼酸(0.72g，3.75mmol)、二噁烷(25ml)和水(10ml)。烧瓶装有冷凝器和氮气入口，搅拌混合物，加入碳酸钾(1.03g，7.5mmol)，并将混合物在油浴中加热至70℃，同时用氮气脱气。加入催化剂PdCl₂(PPh₃)₂(35mg，2％)并将反应在95℃下保持三小时。由薄层色谱法，不清楚反应是否完成(无法清楚地区分原料和产物)，但所有钯已作为金属沉淀出来，因此终止反应。冷却混合物并在搅拌下加入水(125ml)。使结晶化合物沉淀出来并通过抽滤收集，用水充分洗涤并风干(粗产量＝1.330g)。通过1H-NMR检查粗产物，它看起来像正确的产物，因此将其吸收在15cc硅胶上并置于硅胶柱顶部，用20％乙酸乙酯/80％己烷洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:4，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩级分，得到两种固体产物，将其从甲醇中重结晶(产量＝0.949g，83.5％)。熔点＝195.0-196.0℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.88(dd,6H,异丙基),0.90-0.94(m,3H),1.17-1.20(m,2H),1.33-1.37(m,5H),1.55-1.67(m,2H),1.81-1.88(m,4H),2.64(q,2H),2.90-3.02(m,3H),3.26-3.28(m,1H),5.75(d,1H),7.19-7.26(m,4H),7.55(m,4H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.1,20.5,20.7,21.1,22.6,30.8,31.2,31.6,33.3,35.6,35.7,38.2,43.7,45.2,46.0,122.0,126.7(2C),126.1(2C),127.8(2C),128.9(2C),130.8,137.6,141.6,141.7,142.6,178.1,178.4。

4a的1-萘酰亚胺(4g)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入1-萘胺(0.712g，5.0mmol)和乙酸(10ml)。通过在室温下搅拌使混合物均匀，然后加入酸酐(1.170g，5.0mmol)。两小时后，薄层色谱表明没有产物形成，因此将混合物回流过夜。通过薄层色谱监测反应，其表明所有反应物消耗以得到产物。后处理包括在搅拌下滴加50ml冷水，并通过抽滤分离固体产物。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在20cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:1)。浓缩级分，得到固体产物。产物的薄层色谱显示两个斑点，表明存在旋转异构体。单独保留0.224g粗产物，其余产物从甲醇/水中重结晶。最后，将产物分成两批(粗品＝0.224g和重结晶＝1.336g)，总计1.560g(产量＝87％)。熔点＝144.8-145.8℃。1H-NMR(重结晶的产物，异构体混合物)(CDCl₃,400MHz):δ＝0.89(dd),1.13-1.22(m),1.42-1.56(m),1.86-1.93(m),3.09-3.11(m),3.36(dd),5.85(d),6.03(d),7.05-7.26(m),7.56-7.46(m),7.87-7.92(m).13C-NMR(重结晶的产物，异构体混合物)(CDCl₃,100MHz):δ＝20.8,21.1,21.2,30.7,30.8,33.2,33.3,35.5,35.8,38.0,38.3,43.8,44.6,45.2,45.5,46.2,46.4,122.1,122.2,122.3,123.1,125.4,125.9,126.2,126.4,126.5,126.8,127.0,128.5,128.6,129.0,129.2,129.4,129.6,129.8,129.9,134.4,141.8,142.5,178.4,178.6,178.7。备注：可能由于存在两种旋转异构体，1H-NMR和13C-NMR谱的信号比预期的信号数量多。

桦木醇(5)的二乙酰基酯(5a)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、无水吡啶(10ml)、乙酸酐(0.306g，3.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(12.2mg)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明所有反应物消耗，得到一种极性较低的产物。然后在搅拌下滴加25ml水和25ml二氯甲烷。通过加入10％盐酸使混合物呈酸性，将有机相用二氯甲烷(3×25ml)萃取，洗涤并经硫酸镁干燥。然后将产物吸收在15cc硅胶上，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9溶剂洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂的极性逐渐增加到1:3)。浓缩含有产物的级分，得到白色固体，将其从甲醇中重结晶(产量＝0.349g，61％)。熔点＝220-221℃。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝0.83(s,3H),0.84(s,3H),0.97(s,3H),1.03(s,3H),1.39(s,3H),1.68(s,3H),2.04(s,3H),2.07(s,3H),2.40-2.49(m,1H),3.84(d,1H),4.24(d,1H),4.46(dd,1H),4.59(s,1H),4.69(s,1H)。

桦木醇(5)的二庚酰酯(5b)和桦木醇-28-庚酸酯(5c)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、无水二氯甲烷(10ml)、庚酰氯(0.327g，2.2mmol)和吡啶(1ml)。将混合物保护在氮气氛下并在室温下搅拌过夜。3小时后，加入另外的庚酰氯(0.149g，1.0mmol)以确保反应完全，并将混合物搅拌过夜。薄层色谱表明形成了两种化合物，一种是弱极性的，一种是极性较低的。然后在搅拌下滴加50ml冷水，但没有观察到固体沉淀物，因此将产物用二氯甲烷(3×25ml)萃取，用水洗涤并经无水硫酸镁干燥。蒸发溶剂，将所得液体用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩含有各个纯产物的级分，得到两种不同的无色粘性液体。它们被鉴别为单酯和二酯。单酯的数据：产量＝0.300g，45％。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝4.68(d,1H),4.58-4.61(m,1H),4.44-4.49(m,1H),4.25(d,1H),3.83(d,1H),2.40-2.50(m,1H),2.27-2.34(m,3H),1.90-2.00(m,1H),1.41-2.34(m,15H),1.10-1.41(m,17H),1.06-1.15(m,2H)1.01(s,3H),0.90(s,),0.83-0.89(m,12H),0.77-0.79(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.0,14.7,16.0,16.2,16.6,18.2,19.1,20.8,22.5,23.7,25.0,25.1,27.0,27.9,28.9,29.6,29.7,31.4,34.1,34.5,34.6,34.9,37.1,37.5,37.8,38.4,40.8,42.7,46.4,47.7,48.8,50.3,55.4,62.5,109.9,150.2,173.7,174.4.二酯的数据：产量＝0.343g,51％.1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝4.68(d,1H),4.58-4.59(m,1H),4.25(d,1H),3.83(d,1H),3.16-3.21(m,1H),2.40-2.50(m,1H),2.30-2.37(m,4H),1.45-2.01(m,17H),1.15-1.43(m,23H),1.04-1.14(m,2H),1.02(s,3H),0.90-1.00(m,5H),0.84-0.93(m,8H),0.82(s,3H),0.67-0.69(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.0(2xC),14.8,15.4,16.0,16.1,18.3,19.1,20.8,22.5,22.5,24.7,25.0,25.2,27.0,27.3,28.0,28.7,28.8,29.6,29.8,31.4,31.5,33.9,34.2,34.5,34.6,37.1,37.6,38.7,38.8,40.9,42.7,46.4,47.7,48.8,50.4,55.3,62.5,79.0,109.8,150.2,174.4,179.2。

桦木醇(5)的二丁酰基酯(5d)和桦木醇-28-丁酸酯(5e)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、吡啶(10ml)、丁酸酐(0.475g，3.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(12.2mg)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜(尽管反应物在1小时后完全消耗)。薄层色谱表明形成了两种新化合物(一种具有轻微的极性，另一种具有较低的极性)。然后在搅拌下滴加50ml冰冷的水。即使在通过加入10％盐酸使溶液呈酸性后也未观察到沉淀物，因此将产物用二氯甲烷(25×3ml)萃取，用水洗涤并经无水硫酸镁干燥。然后将产物吸收在15cc硅胶上并将溶剂蒸发至干。然后将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩含有各个纯产物的级分，得到两种无色固体，它们被鉴别为单加合物和二加合物。单加合物(从异辛烷中重结晶)的数据：产量＝0.029g，5％。熔点＝149.5-150.5℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝4.68(d,1H),4.58-4.60(m,1H),4.45-4.50(m,1H),4.26(dd,1H),3.84(d,1H),2.41-2.49(m,1H),2.27-2.33(m,3H),1.90-2.00(m,1H),1.71-1.86(m,2H),1.59-1.70(m,9H),1.56(s,3H),1.48-1.53(m,1H),1.35-1.44(m,4H),1.15-1.32(m,5H),1.04-1.13(m,2H),1.03(s,3H),0.93-0.97(m,7H),0.83-0.89(m,9H),0.77-0.81(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝13.7,14.7,15.4,16.0,16.1,18.2,18.5,19.1,20.8,25.2,27.0,27.4,27.9,29.6,29.8,34.1,34.6,36.4,37.2,37.6,38.7,38.9,40.9,42.7,46.4,47.7,48.8,55.3,62.5,79.0,109.8,150.2,174.2。二加合物的数据(从甲醇中重结晶)：产量＝0.362g,62％。熔点＝102-104℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝4.68(d,1H),4.58-4.59(m,1H),4.26(dd,1H),3.85(d,1H),3.16-3.20(m,1H),2.41-2.49(m,1H),2.31(t,2H),1.91-2.05(m,1H),1.50-1.87(m,16H),1.34-1.45(m,5H),1.15-1.33(m,8H),1.05-1.15(m,1H),1.03(s,3H),0.93-0.99(m,8H),0.85-0.89(m,5H),0.82(s,3H),0.76(s,3H),0.76(s,3H),0.67-0.69(m,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝13.7,14.7,16.0,16.1,16.6,18.1,18.5,18.6,19.1,20.8,23.7,25.2,27.0,28.0,29.6,29.8,34.1,34.6,36.4,36.7,37.1,37.6,37.8,38.4,40.9,42.7,46.4,47.7,48.8,50.3,55.4,62.5,80.6,109.8,150.2,173.4,174.2。

桦木醇(5)的二对甲苯甲酰基酯(5f)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、对甲苯甲酸(0.286g，2.1mmol)、N,N'-二环己基碳二亚胺(0.433g，2.1mmol)、4-二甲氨基吡啶(0.122g，1.0mmol)和无水二氯甲烷(20ml)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌5小时。薄层色谱表明所有反应物消耗，得到单一产物。然后，在搅拌下滴加50ml冰冷的水。即使在通过加入10％盐酸使混合物呈酸性后也未观察到产物，因此将产物用二氯甲烷(25×3ml)萃取，洗涤并经硫酸镁干燥。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从1-PrOH中重结晶(产量＝0.089g，13％)。熔点＝207-209℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.91-7.95(m,4H),7.22-7.25(m,4H),4.68-4.73(m,2H),4.61-4.62(m,1H),4.51(d,1H),4.07(d,1H),2.49-2.57(m,1H),2.39-2.43(m,6H),1.72(s,3H),1.57(s,6H),1.06(s,3H),1.02(s,3H),0.99(s,3H),0.91(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.1,14.8,16.1,16.2,16.8(x2C),18.2,19.2,20.9,21.6,21.7,22.7,23.8,25.2,27.2,28.1,29.7,30.0,34.1,34.7,37.1,37.7,38.2,38.4,40.9,42.8,46.7,47.8,48.9,50.3,55.5,63.1,81.3,109.9,127.8,128.3,129.0,129.1,129.5,129.6(x2C),143.3,143.5,150.2,166.4,167.1。

桦木醇的二甲醚(5g)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.442g，1.0mmol)、10ml无水四氢呋喃、氢化钾(0.553g，4.0mmol，30％，分散在矿物油中)和甲基碘(0.568g，4.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜(尽管薄层色谱表明所有原料在1小时消耗，得到单一产物)。然后将混合物通过加入5.5ml的10％盐酸而呈酸性，并通过加入50ml冰冷的水而稀释。将得到的固体沉淀物通过抽滤分离并用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。蒸发溶剂至干，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩含有产物的级分，得到白色固体，将其从乙腈中重结晶(产量＝0.429g，91％)。熔点＝177-180℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝1.68(s,3H),2.63(mt,1H)；3.04(d,1H),3.48(d,1H),3.35(s,6H,2x OCH3),4.58(m,1H),4.68(m,1H)。

桦木醇的二苄醚(5h)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.442g，1.0mmol)、无水四氢呋喃(10ml)、氢化钾(0.553g，4.0mmol，30％，分散在矿物油中)和苄基溴(0.513g，3.0mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜(尽管如薄层色谱所示，所有原料都消耗，得到单一产物)。然后滴加2ml 10％盐酸并加入冰冷的水以充满烧瓶。将得到的沉淀物通过抽滤分离，风干并用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。蒸发溶剂，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩级分，得到固体产物，将其从乙腈中重结晶(产量＝0.596g，96％)。熔点＝141-143℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.25(m,10H),4.40-4.46(m,6H),3.50(d,1H),3.09(d,1H),2.88(dd,1H),2.32-2.39(m,1H),1.67(s,3H),1.55(s,3H),1.26(s,3H),0.97(s,3H),0.93(s,3H),0.83(s,3H),0.81(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.1,14.8,15.8,16.1,16.4,18.3,19.1,20.8,22.7,22.9,25.2,27.1,28.2,29.4,29.9,30.0,30.1,31.9,34.2,34.9,37.1,37.4,38.6,39.0,40.9,42.6,47.3,47.9,48.8,50.4,55.8,68.0,71.3,73.4,86.5,109.5,127.2,127.5,127.6,128.2,128.3,139.0,139.5,150.8。

5的二烯丙基醚(5i)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.442g，1.0mmol)、无水THF(15ml)、氢化钾(0.400g，3.0mmol，30％，分散在矿物油中)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的产物。对于后处理，滴加2ml 10％盐酸并滴加冰冷的水以充满烧瓶。将得到的沉淀物通过抽滤分离，风干并用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。除去溶剂，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩级分，得到固体产物，将其从乙腈重结晶(产量＝0.510g，98％)。熔点：125-127℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝5.88-5.97(m,2H),5.11-5.30(m,4H),4.62(dd,2H,H29),3.85-4.15(m,4H,2x–OCH₂-),3.53(d,1H,H28),3.08(d,1H,H28),2.79(dd,1H,H3),2.40(ddd,1H,H19),1.68(s,3H),1.01(s,3H),0.96(s,3H),0.95(s,3H),0.83(s,3H),0.78(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝14.8,16.0,16.1,16.3,18.3,19.11,20.9,23.1,25.2,27.2,28.1,29.7,30.0,34.2,34.8,37.1,37.5,38.6,38.9,41.0,42.6,47.2,48.0,48.9,50.4,55.8,68.1,70.7,72.5,86.3,109.5,115.9,116.7,135.4,135.9,150.8。

桦木醇(5)的双三氟乙酰基酯(5j)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、无水吡啶(10ml)、三氟乙酸酐(0.105g，5.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(0.366g，3.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌1小时。薄层色谱表明所有反应物都消耗，得到一种极性较低的产物。将混合物用20ml乙酸乙酯稀释并在搅拌下滴加15ml 10％盐酸。然后在搅拌下滴加冰冷的水以充满烧瓶。没有观察到沉淀物，因此将有机相用乙酸乙酯(50×2ml)萃取，用盐水洗涤并将无水MgSO₄干燥。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。除去溶剂，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9溶剂洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.162gm，26％)。熔点＝208-210℃。¹HNMR(400MHz,CDCl₃):δ＝4.60-2.72(m,3H),4.57(d,1H),4.13(d,1H),2.40-2.47(m,1H),1.69(s,3H),1.05(s,3H),0.99(s,3H),0.90(s,3H),0.89(s,3H),0.88(s,3H).¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃):δ＝-75.28和-74.86(各为s,2xCF₃)。

5的双戊酰基酯(5k)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、无水吡啶(10ml)、戊酸酐(0.306g，5.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(0.366gm，3.0mmol)。将混合物在氮气气氛下在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明原料完全消耗并形成单一极性较低的产物。将混合物用25ml乙酸乙酯稀释并通过加入10ml 10％盐酸使之呈酸性。然后用冰冷的水充满烧瓶。没有观察到沉淀物，因此将有机相用乙酸乙酯(2×50ml)萃取，用盐水洗涤并经MgSO₄干燥。然后将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。通过旋转蒸发除去溶剂，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩级分，得到半固体产物，其长时间放置也不结晶(产量＝0.583gm，96％)。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝0.67-0.69(m,1H),0.84(s,6H),0.85(s,3H),0.97(s,3H),0.85-0.95(m,7H),1.03(s,3H),1.91-2.05(m,1H),2.28-2.35(m,4H),2.41-2.49(m,1H),3.85(d,1H),4.26(dd,1H),4.41-4.49(m,1H),4.48-4.59(m,1H),4.68(d,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl₃):δ＝13.8,14.7,16.0,16.2,16.6,18.2,19.1,20.8,22.3(2xC),23.7,25.1,27.0,27.1,27.3,28.0,29.6,29.8,34.1,34.3,34.6(2xC),37.1,37.6,37.8,38.4,40.9,42.7,46.4,47.7,48.8,50.3,55.4,62.5,75.0,80.6,109.9,150.2,173.7,174.4。

二氢桦木醇(5m)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入桦木醇(4.420g，10.0mmol)、乙醇(40ml)、无水二氯甲烷(40ml)和10％碳载钯(0.442g)。将烧瓶抽真空并用来自通过适配器连接到烧瓶的氢气球的氢气重新充满。抽真空和重新充满过程重复3次，然后将混合物在氢气气氛下在室温下搅拌过夜。然后将混合物用50ml乙酸乙酯稀释并通过矮硅藻土垫过滤。将滤饼用乙酸乙酯洗涤，除去溶剂，并将所得固体与水一起研制。将产物通过抽滤分离并风干。1H-NMR显示形成的产物为纯形式(产量＝2.490gm，56％)。熔点＝269-271℃。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝0.76(s,3H),0.77(s,3H),0.77(s,3H),0.83(s,3H),0.85(s,3H),0.96(s,3H),0.97(s,3H),1.03(s,3H),3.20(dd,1H),3.30(d,1H),3.77(d,1H)。

5m的二乙酰基酯(5n)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入二氢桦木醇(0.444gm，1.0mmol)、吡啶(10ml)、4-二甲氨基吡啶(0.061g，0.5mmol)和乙酸酐(0.306g，3.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明原料完全消耗并形成单一极性较低的产物。然后，在搅拌下滴加50ml冰冷的水。将得到的沉淀物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。然后将得到的粗产物用50ml乙酸乙酯吸收到15cc硅胶上并蒸发至干。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用己烷/乙酸乙酯4:1洗脱(溶剂：己烷/乙酸乙酯4:1)。浓缩含有产物的级分，得到固体，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.404g，77％)。熔点＝251-253℃。1H-NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝4.46(dd,1H),4.24(d,1H),3.82(d,1H),2.08(s,3H,CH₃CO-),2.04(s,3H,CH₃CO-),1.03(s,3H),0.95(s,3H),0.85(s,3H),0.84(s,3H),0.83(s,3H),0.77(d,6H)。

由D(+)-苹果酸(6)制备外消旋的1’-苯乙基-苹果酰亚胺(1’-phenylethyl-malicimide)(6a)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(1.056g，8.0mmol)、二甲苯(20ml)和(±)-1-苯乙胺(1.089g，9.0mmol)。将Kugelrohr球管安装到烧瓶上作为冷凝器，并将混合物在氮气气氛下回流7小时。在回流时，几滴水沉积在球管的内壁上。薄层色谱表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的产物。将混合物在冰浴中冷却，得到粘稠的不溶物。在真空下除去溶剂，并将产物用50cc乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。在减压下除去溶剂，并将吸收的物质置于柱顶，用乙酸乙酯/己烷1:1洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:1)。浓缩含有纯物质的级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.501g，29％)。熔点：85-87℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝1.82(dd,3H),2.59-2.67(m,1H),2.94-3.05(m,1H),4.49-4.57(m,1H),5.40(q,1H),7.27-7.44(m,5H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝16.5,16.6,37.0,37.1,50.5,50.7,66.7,127.5,127.5,128.0,128.5,128.6。

D-(+)-苹果酸(6)的(R)-(+)-α-甲基苄基酰亚胺(6a’)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(1.056g，8.0mmol)、二甲苯(20ml)和R-(+)-α-甲基苄胺(1.089g，9.0mmol)。烧瓶装有Dean Stark装置、回流冷凝器和氮气入口。将混合物回流8小时。此后，TLC表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的物质，因此将混合物在冰浴中冷却。冷却时出现不溶于二甲苯的粘性物质。在真空下除去溶剂，并将产物用50cc EtOAc吸收在20cc硅胶上。除去溶剂，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:1洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:1)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.595g，34％)。熔点：102-103℃。1H-NMR(400MHz):δ＝1.81(d,3H),2.62(dd,1H),3.00(dd,1H),3.26(s,1H,-OH)4.47-4.51(m,1H),5.40(q,1H),7.27-2.34(m,5H).13C-NMR(100MHz):δ＝16.6,37.1,50.5,66.7,127.5(2xC),128.0,128.5(2xC),139.0,173.7,178.2。

由外消旋α甲基苄胺制成的6a的苯甲酰基酯(6b)

在带搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入酰亚胺(0.250g，1.14mmol，无水吡啶(10ml)。将混合物在氮气下在冰浴中搅拌直至所有酰亚胺溶解。移去冰浴，并滴加苯甲酰氯(0.280g,2.0mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。薄层色谱表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的产物，因此通过加入冰冷的水淬灭反应。将得到的沉淀物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，蒸发溶剂至干。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:3洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将基从异辛烷中重结晶(产量＝0.243g，66％)。熔点：109-111℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝1.87(dd,3H),2.74-2.84(m,1H),3.17-3.26(m,1H),5.47-5.65(m,2H),7.32-7.68(m,7H),8.03-8.06(m,2H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝16.6,16.7,35.8(2xC),50.8,50.1,67.7,67.8,127.6,127.7,128.0,128.5,130.0,133.8,139.0,139.2,165.5,172.8,173.1。

苹果酸(6)的S-(-)-α-甲基苄基酰亚胺(6a”)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(2.680g，20.0mmol)、二甲苯(100ml)和S-(-)-α-甲基苄胺(2.662g，22.0mmol)。烧瓶装有Dean Stark分水器、回流冷凝器和氮气入口。将混合物回流8小时，并将反应过程中形成的水用Dean Stark分水器除去。薄层色谱表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的产物。将烧瓶在冰浴中冷却，并将得到的沉淀物分离，用醚洗涤，风干并从1-PrOH中重结晶(产量＝3.302g，75％)。熔点：179-182℃。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz):δ＝1.48(d,3H),2.32(dd,1H),2.51(dd,1H),3.87(dd,1H),4.39(q,1H),7.35-7.46(m,5H)。13C-NMR(DMSO-d6,100MHz):δ＝21.4,42.34,50.4,66.48,127.1,128.7,128.8,128.9,129.1,140.2,172.8,177.3。

6a”的对丁基苯甲酰基酯(6c)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入(S)-3-羟基-1-(1-苯乙基)-吡咯烷-2,5-二酮(0.329g，1.5mmol)、2-甲基吡啶(10ml)和对正丁基苯甲酰氯(0.393g，2.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌2小时。此后，TLC表明出现新的极性较低的产物。再次加入对正丁基苯甲酰氯(0.196gm，1.0mmol)，并将混合物在室温下搅拌过夜以确保反应完成。然后，在搅拌下滴加冰冷的水。将得到的沉淀物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。将产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，并在减压下除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：首先是乙酸乙酯/己烷1:9，然后将溶剂的极性逐渐增加至1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.080g，14％)。熔点：123-124℃。1H-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝0.92(t,3H),1.29-1.38(m,5H),1.55-1.65(m,5H),2.64(dd,2H),5.30-5.37(m,1H),6.32(d,1H),7.21-7.70(m,9H).13C-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝13.9,14.1,21.7,22.3,22.7,29.4,29.7(2xC),31.9,33.4,35.5,49.1,126.3,126.9,127.4,128.6(2xC),128.7,131.9(2xC),143.2,146.9,166.5。

D-(+)-苹果酸(6)的苄基酰亚胺(6d)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(3.350g，25.0mmol)、二甲苯(100ml)和苄胺(2.889g，27.0mmol)。烧瓶装有Dean Stark分水器、回流冷凝器和氮气入口。将混合物回流8小时，并将反应过程中形成的水用Dean Stark分水器除去。薄层色谱表明所有原料都消耗，得到单一的极性较低的产物。将烧瓶冷却至室温，然后置于低真空中。然后将得到的残余物吸收在15cc硅胶上，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:1洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:1)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷/MeOH中重结晶(产量＝1.948g，38％)。熔点：102-103℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.29-7.41(m,5H),4.63-4.72(m,3H),3.05(dd,1H),2.71(dd,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝178.0,173.8,135.2,128.9(2xC),128.8(2xC),128.2,67.0,42.5,37.1。

由6a’制备的对丁基苯甲酰基酯(6e)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入3-羟基-1-(1-苯乙基)-吡咯烷-2,5-二酮(0.329g，1.5mmol)、吡啶(10ml)和对正丁基苯甲酰氯(0.393g，2.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明出现了新的极性较低的产物。然后，在搅拌下滴加冰冷的水。将得到的沉淀物通过抽滤分离，用水洗涤并风干。粗品的薄层色谱显示有两个斑点(一个是丁基苯甲酰氯，另一个是新的产物)。然后将粗产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上，在减压下除去溶剂。将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：首先是乙酸乙酯/己烷1:9，然后将溶剂的极性逐渐增加至1:4)。浓缩级分，得到纯固体产物。将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.282g，50％)。熔点：67-69℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.94-7.96(m,2H),7.24-7.50(m,7H),5.20-5.56(m,2H),3.21(dd,1H),2.76(dd,1H),2.67(t,2H),1.87(d,3H),1.57-1.65(m,2H),1.32-1.39(m,2H),0.93(t,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝13.9,16.6,22.3,33.2,35.8(2xC),50.8,67.7,125.9,127.7(2xC),128.0,128.5(2xC),128.6(2xC),130.1(2xC),139.0,149.7,165.6,172.9,173.3。

6d的对丁基苯甲酰基酯(6f)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入1-苄基-3-羟基-吡咯烷-2,5-二酮(0.308g，1.5mmol)、吡啶(10ml)和对正丁基苯甲酰氯(0.589g，2.0mmol)。将混合物在室温下在氮气气氛下搅拌过夜。薄层色谱表明原料完全消耗，然后在搅拌下滴加冷水以充满烧瓶。即使在酸化后也未观察到沉淀物，因此用乙酸乙酯(25×3ml)萃取产物。通过旋转蒸发器除去溶剂，并将固体产物用50ml乙酸乙酯吸收在15cc硅胶上。在减压下除去乙酸乙酯，并将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9，溶剂极性逐渐增加至1:3)。浓缩级分，得到固体产物，将其从异辛烷中重结晶(产量＝0.440g，80％)。熔点：76-78℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.94-7.96(m,2H),7.25-7.44(m,7H),5.64-5.67(m,1H),4.71-4.79(m,2H),3.27(dd,1H),2.81(dd,1H),2.67(t,2H),1.56-1.63(m,2H),1.32-1.37(m,2H),0.93(t,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝173.2,173.0,165.6,149.8,135.2,130.1(2xC),129.0(2xC),128.8(2xC),128.7(2xC),128.2,125.8,67.8,42.8,36.0,35.8,33.2,22.3,13.9。

D-(+)-苹果酸(6)的苯乙基酰亚胺(6g)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(3.35g，25.0mmol)、间二甲苯(75ml)和苯乙胺(3.03g，25.0mmol)。烧瓶装有溶剂汽提器、冷凝器和氮气入口，汽提器内充满二甲苯(～25ml)。将混合物逐渐加热至回流，在该温度下保持过夜，然后除去二甲苯(～50ml)。将混合物在搅拌下冷却并加入甲苯(20ml)。将混合物在冰浴中搅拌；将固体通过抽滤分离，用冷甲苯洗涤并风干。产量4.26gm(78％)。熔点：131-133℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝2.62(dd,1H),2.89(t,2H),3.01(dd,1H),3.75(t,2H),4.54(dd,1H),7.18-7.35(m,5H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝178.1,173.8,137.4,128.8,128.6,126.8,66.8,40.0,37.1,33.4。

6g的苯甲酰基酯(6h)

在100ml回收烧瓶中，放入酰亚胺(1.08g，5.0mmol)和无水吡啶。将混合物在氮气下搅拌直至全部溶解，然后将其在冰浴中冷却。滴加苯甲酰氯(0.84g，6.0mmol)，搅拌混合物并使其升温至室温过夜。第二天，将混合物在冰浴中冷却，并在搅拌下滴加水以充满烧瓶。将所得固体通过抽滤收集，用水洗涤并风干。将该产物溶解在沸腾的1-丙醇中，通过波纹滤纸过滤并使滤液冷却。产物呈极小的针状，将其通过抽滤收集，用冷1-丙醇洗涤并风干。产量1.28g，79％。熔点：145-146℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝2.74(dd,1H),2.96(ddd,2H),3.21(dd,1H),3.84(ddd,2H),5.58(dd,1H),7.22-7.65(m,8H),8.05(d,2H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝33.3,35.8,40.2,67.9,126.8,128.5,128.6,128.8,130.0,133.9,137.5,165.5,173.0,173.2。

6g的对三氟甲基苯甲酰基酯(6i)

在100ml回收烧瓶中，放入酰亚胺(1.08g，5.0mmol)和无水吡啶。将混合物在氮气下搅拌直至全部溶解，然后将其在冰浴中冷却。接着，滴加4-三氟甲基苯甲酰氯(1.250g，6.0mmol)，并将混合物在冰浴中短暂搅拌并在室温下搅拌5小时。加入水(8滴)并将混合物在室温下搅拌1小时，然后滴加水以充满烧瓶。将所得固体通过抽滤收集，用水洗涤并风干。将其从1-丙醇中重结晶，得到呈白色固体的产物。产量1.51g，77％。熔点：128-129℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝2.75(dd,1H),2.97(ddd,2H),3.23(dd,1H),3.85(ddd,2H),5.60(dd,1H),7.22-7.33(m,5H),7.73(d,2H),8.15(d,2H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝33.3,35.7,68.2,125.6,125.7,126.9,128.6(2xC),128.9(2xC),130.5(2xC),131.7,135.5,137.3,164.3,172.7,172.8。

苹果酸(6)的对甲氧基酰苯胺(6j)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(3.350g，25.0mmol)、间二甲苯(75ml)和对茴香胺(3.210g，26.1mmol)。烧瓶装有溶剂汽提器、冷凝器和氮气入口。将混合物在油浴中逐渐加热至回流并在4小时内保持回流。在此期间，逐步去除二甲苯和水，只留下二甲苯(～30ml)。将混合物冷却，并在低真空下过夜除去剩余的二甲苯。向固体残余物中加入异丙醇(100ml)，将混合物煮沸并搅拌，然后逐渐冷却至室温，最后在冰浴中搅拌。将灰色沉淀物通过抽滤分离，用一些冷的异丙醇洗涤并风干。产量：4.40g，80％。熔点：175-178℃。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz):δ＝2.60(dd,1H),3.11(dd,1H),3.79(s,3H),6.18(dd,1H),7.10(dd,4H).13C-NMR(DMSO-d6,100MHz):δ＝38.4,55.8,66.9,114.6,121.0,121.6,125.3,128.6,159.3,174.7,178.1。

N-丁基-苹果酰亚胺(6k)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入D-(+)-苹果酸(5.360g，40.0mmol)、间二甲苯(50ml)和1-氨基丁烷(2.940g，25.0mmol)。烧瓶装有溶剂汽提器、冷凝器和氮气入口，汽提器中充满二甲苯(～25ml)。将混合物逐渐加热至回流(由于胺相对易挥发，因此没有立即将反应设置为完全沸腾)。在回流的第1个小时后，在接下来的4个小时内逐步去除水和二甲苯(50ml)。将所得混合物冷却至室温并在低真空下过夜以去除剩余溶剂。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝0.943(t,3H),1.34(m,2H).1.57(m,2H),2.69(dd,1H),3.07(dd,1H),3.53(t,2H),4.65(dd,1H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝13.6,20.0,29.6,37.1,38.8,66.9,174.2,178.1。

由瓦伦烯(7)制备诺卡酮(8)

将含有无水吡啶(50ml)的250ml圆底烧瓶在氮气气氛下在冰盐浴中冷却至(-15℃)。接着，在5分钟内通过插入烧瓶颈部的玻璃纸锥加入CrO₃(4.74g，30.0mmol)。继续搅拌6小时，在此期间不再向浴中加入冰。最初形成的亮黄色粘性混合物逐渐变成亮红色晶状浆液。接着，在室温下向混合物中加入瓦伦烯(4.0g，20.0mmol)。搅拌25小时后，混合物变成深红色油。通过GC-MS检查反应并得到峰值在218.0处的产物。终止反应，在真空下蒸发溶剂。通过硅胶柱用90％的己烷和10％的乙酸乙酯进行分离，并用最高达25％的乙酸乙酯的梯度洗脱。蒸发含有产物的级分后得到黄色油。用TLC检查时，最终产物中存在一些杂质。通过硅胶柱用90％的己烷和5％的乙酸乙酯再进行分离，得到黄色油状产物。产量-1.41g(44％)。产物为：4-α,5-二甲基-1,2,3,4,4α,5,6,7-八氢-7-酮-3-异丙烯基萘。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ0.990(3H,d),1.134(3H,s),1.356(2H,ddt),1.753(3H,s),2.000(2H,dddd),2.268(1H,dddd),2.351(2H,dd),2.406(1H,dt),2.561(2H,ddt),4.760(2H,d),5.785(1H,s)。¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ16.3,20.6,30.1,31.5,35.8,38.3,40.7,41.9,110.0,123.9,147.9,168.6,197.5。GC-Ms-218.2

由7制备2-(4-丁基苯甲酰氧基)瓦伦烯(7a)

在100ml圆底烧瓶中，在开放气氛下将Cu-Al-Ox(30mg)溶解在乙腈(2ml)中。接着向系统中加入对正丁基苯甲酸(0.83g，5.0mmol)，并将混合物搅拌10分钟以溶解酸。接着加入瓦伦烯(1.02g，5.0mmol)和TBHP(0.13g，1.5当量)。将反应混合物在82℃下搅拌24小时。24小时后，用TLC检查混合物，存在两种新的产物与一些原料。然后加入更多的瓦伦烯(0.51g，2.5mmol)和TBHP(0.064g，0.75当量)，反应再进行12小时。此后，用TLC检查反应混合物，混合物中存在一些原料，再搅拌6小时。12小时后用TLC检查混合物，并在混合物中存在相同量的原料。终止反应。加入饱和Na₂SO₃水溶液(5ml)，将溶液混合物用乙酸乙酯萃取，用饱和EDTA溶液(5ml)洗涤，并经无水Na₂SO₄干燥。然后通过二氧化硅过滤混合物并使用旋转蒸发除去溶剂。通过硅胶柱用95％的己烷和5％的乙酸乙酯进行分离。由于己烷而存在一些杂质。再通过硅胶柱用100％的纯己烷进行分离。得到无色油状产物。进一步讨论参见García-Cabeza,A.L.；Marín-Barrios,R.；Moreno-Dorado,F.J.；Ortega,M.J.；Massanet,G.M.；Guerra,F.M.Allylic Oxidation of Alkenes Catalyzed by a Copper-AluminumMixed Oxide.Org.Lett.2014,16(6),1598–1601。

产量-0.264g(14.0％)。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ0.89(3H,t),0.96(3H,d),1.13(3H,s),1.76(3H,s),2.70(H,t),4.76(2H,d),5.33(1H,d),5.61(H,ddd),7.28(2H,ddd),8.01(2H,ddd)。¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ13.8,15.6,18.4,20.8,22.3,25.9,27.1,32.7,33.1,33.2,35.6,35.7,40.9,41.0,44.9,68.2,108.2,109.2,120.1,128.5,129.6,130.2,149.3,171.6。

由7制备2-(4-丁氧基苯甲酰氧基)瓦伦烯(7b)

在100ml圆底烧瓶中，在开放气氛下将Cu-Al-Ox(300mg)溶解在乙腈(20ml)中。接着，向体系中加入对正丁氧基苯甲酸(0.97g，5.0mmol)，并将混合物搅拌10分钟以溶解酸。接着加入瓦伦烯(1.02g，5.0mmol)和TBHP(0.675g，1.5当量)。将反应混合物在82℃下搅拌24小时。24小时后，用TLC检查混合物，存在两种新的产物与一些原料。然后加入瓦伦烯(0.102g，0.1mmol)和TBHP(0.067g，0.1当量)，并再连续进行24小时。24小时后，用TLC检查反应混合物，混合物中存在一些原料，再用乙腈(2ml)加入瓦伦烯(0.102g，0.1mmol)、TBHP(0.067g，0.1当量)和Cu-Al-Ox(30mg)。24小时后用TLC检查混合物，并在混合物中存在相同量的原料。通过加入Na₂SO₃水溶液(10ml)终止反应，将混合物用乙酸乙酯萃取，用饱和EDTA溶液(5ml)洗涤，并经无水Na₂SO₄干燥。将混合物通过二氧化硅过滤并通过旋转蒸发除去溶剂。通过硅胶柱使用95％的己烷和5％的乙酸乙酯进行分离，但NMR表明杂质主要在δ1.0-2.5区域。通过硅胶柱使用98％的纯己烷和2％的乙酸乙酯再进行分离。观察到无色油状产物。产量-0.09g(4.5％)。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ0.90(3H,t),0.97(3H,d),1.14(3H,s),1.76(3H,s),4.02(2H,t),4.73(2H,d),5.36(1H,d),5.63(H,ddd),6.92(2H,ddd),8.01(2H,ddd)。¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ13.8,16.3,19.3,20.6,20.8,30.2,31.1,31.7,35.2,36.0,38.4,38.6,40.8,67.8,68.9,110.0,114.4,114.4,120.0,122.1,132.0,132.0,148.1,152.3,160.5,165.6。

由7制备2-(4-甲氧基苯甲酰氧基)瓦伦烯(7c)

在100ml圆底烧瓶中，在开放气氛下将Cu-Al-Ox(300mg)溶解在乙腈(20ml)中。将茴香酸(0.83g，5.0mmol)加入到体系中并将混合物搅拌10分钟以溶解茴香酸。接着加入瓦伦烯(1.53g，5.0mmol)和TBHP(0.739g，1.5当量)。将反应混合物在82℃下搅拌24小时。36小时后，用TLC检查混合物，存在两种新的产物与一些原料。根据之前的经验，终止反应。加入饱和Na₂SO₃水溶液(5ml)，将混合物用乙酸乙酯萃取，用饱和EDTA溶液(5ml)洗涤，并经无水Na₂SO₄干燥。然后通过二氧化硅过滤混合物并通过旋转蒸发除去溶剂。通过硅胶柱使用95％的己烷和5％的乙酸乙酯进行分离。蒸发溶剂后，得到无色油状物。通过硅胶柱使用95％的纯己烷和5％的乙酸乙酯再进行柱分离。产量-0.433g(24.4％)。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ0.91(3H,d),0.97(3H,s),1.58(10H,dddd),1.73(2H,ddd),1.95(1H,ddd),3.88(3H,s),4.73(2H,s),5.36(1H,d),5.59(1H,ddd),6.93(2H,ddd)8.03(2H,dd)。¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ16.8,18.1,20.8,32.7,33.1,35.8,40.5,44.4,55.4,68.0,108.6,113.4,117.9,120.3,123.5,131.6,150.1,150.7,163.1,166.0。

由诺卡酮(8)制备丙二腈加合物(8a)

在100ml圆底烧瓶中，将诺卡酮(0.5g，2.2mmol)、丙二腈(1.5g，22.7mmol)、无水氟化钾(0.4g，6.8mmol)和乙二醇(8ml)在DMF中溶解并搅拌3小时。之后用TLC检查反应混合物，存在两种新的产物与一些原料。将反应混合物再搅拌两小时。两小时后，没有原料残留，终止反应。将混合物用水和乙酸乙酯萃取，得到亮红色粗产物。通过硅胶柱使用95％的己烷和5％的乙酸乙酯进行分离，得到黄色油状物作为产物。产量-0.34g(50.6％)。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ1.02,1.04(3H,d),1.09(3H,s),1.28(3H,s),1.586(H,dd),1.73(1H,dddd),1.76(1H,dddd),2.01(H,dd),2.356(1H,dddd),2.41(1H,qdd),2.57(H,dd)2.82(H,dd),4.74(1H,d),4.78(1H,d),6.527(1H,s).¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)δ16.8,18.1,20.8,32.7,33.1,35.8,40.5,44.4,55.4,68.0,108.6,113.4,117.9,120.3,123.5,131.6,150.1,150.7,163.1,166.0。

在LC配方中评估合成材料与灵活滤光片应用相关的光学和物理特性。本文中记载了该方案的重要材料特性。在列出的那些中，螺距用作筛选参数以确定液晶配方是否适合进一步的特性测试。如果螺距通过(即测量在可见波长区域内)初步筛选，则将选择其他相关特性进行进一步评估。

主体材料

使用两种用于评价生物靶衍生物的向列型主体材料：纯向列型5CB和商业向列型混合物E7，如下所示。第一种是5CB——一种纯物质4-氰基-4'-戊基联苯。5CB是一种常用的向列相，化学式为C18H19N。其向列温度范围为18℃至35℃。第二种是E7——一种含有氰基联苯和氰基三联苯组分的商业混合物。其组成如图3所示。其向列温度范围为-10℃至60℃。将上文合成的生物可获得的衍生物作为手性掺杂剂(扭转剂)与这些向列型主体材料以不同浓度混合。对这些胆甾型液晶配方的螺距和螺旋扭曲力进行筛选，旨在获得螺距在可见波长区域的体系。

桦木醇4-丁基苯甲酸二酯(5o)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.443g，1.0mmol)、无水二氯甲烷(10ml)、对正丁基苯甲酰氯(0.558g，3.0mmol)、吡啶(10ml)和4-二甲氨基吡啶(0.366g，3.0mmol)。将混合物保护在氮气气氛下并在55℃下加热5小时。此后，薄层色谱表明形成了两种新的产物。加入另外的吡啶(3.0ml)、4-二甲氨基吡啶(0.122g，1.0mmol)和对正丁基苯甲酰氯(0.392g，2.0mmol)，并将混合物在55℃下搅拌过夜。此后，薄层色谱表明原料完全消耗，得到单一的极性较低的产物。然后在搅拌下滴加冷水(50ml)和10％HCl(5ml)。将产物用乙酸乙酯(3×25ml)萃取，用水洗涤并经无水MgSO₄干燥。蒸发溶剂，将所得液体用50ml乙酸乙酯吸收在20cc硅胶上。浓缩至干后，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩级分，得到固体产物，将其从1-PrOH/H₂O中重结晶(产量＝0.410g，54％)。熔点：69-71℃。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.93-7.97(m,4H),7.23-7.26(m,4H),2.68-4.72(m,2H),4.61-4.62(m,1H),4.51(d,J＝10.8Hz,1H),4.07(d,J＝11.0Hz,1H),2.63-2.68(m,4H),2.50-2.57(m,1H),1.72(s,3H),1.08(s,3H),1.02(s,3H),0.99(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝167.1,166.4,150.2,148.5,148.3,129.6,129.6,128.5,128.4,128.4,127.9,109.9,81.3,63.1,55.5,50.3,48.9,47.8,46.7,42.8,40.9,38.4,38.2,37.7,37.1,35.7,34.8,34.1,33.3,30.0,29.7,29.7,29.6,28.1,27.1,25.2,23.8,22.3,20.8,19.2,18.2,16.8,16.2,16.1,14.8,,13.9.IR(cm^-1):2926,2868,1714,1610,1455,1269,1176,1105,971。

桦木醇4-庚基苯甲酸二酯(5p)

在带有搅拌棒的200ml回收烧瓶中，放入桦木醇(2.215g，5.0mmol)、无水二氯甲烷(25ml)、对正庚基苯甲酰氯(4.780g，20.0mmol)、吡啶(25ml)和4-二甲氨基吡啶(1.830g，15.0mmol)。将混合物保护在氮气气氛下并在55℃下加热过夜。此后，薄层色谱表明桦木醇完全消耗，得到单个的极性较低的产物以及一些未反应的酰氯。然后逐滴加入冷水(50ml)和肼溶液(10％v/v，10ml)，并将混合物在室温下再搅拌25分钟以从混合物中除去过量的酰氯。将产物用乙酸乙酯(3×25ml)萃取，用水洗涤并经无水MgSO₄干燥。蒸发溶剂，并将所得液体用50ml乙酸乙酯吸收在30cc硅胶上。浓缩至干后，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩含有产物的级分，得到粘性液体，1H-NMR表明其为纯的。产量＝3.758g，89％。1H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ＝7.93-7.97(m,4H),7.22-7.26(m,4H),4.61-4.70(m,2H),4.51(d,J＝10.8Hz,1H),4.31(t,J＝6.6Hz,1H),4.07(d,J＝11.2Hz,1H),2.63-2.68(m,4H),2.49-2.56(m,1H),1.56(s,3H),1.08(s,3H),1.02(s,3H),0.99(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝167.1,166.4,150.2,148.5,148.3,129.6,129.6,128.4,128.3,127.9,109.9,81.3,64.6,63.1,55.5,50.3,48.9,47.8,46.7,42.8,41.0,38.4,37.7,37.1,36.0,34.8,34.2,31.8,31.2,30.8,30.3,30.0,29.7,29.2,29.1,28.1,27.1,25.2,23.8,22.6,20.9,19.3,19.2,18.2,16.8,16.2,16.1,14.8,14.1,13.8.IR(cm^-1):2924,2854,1713,1456,1269,1175,1105,1018,970。

桦木醇2-乙基己酸二酯(5q)

在带有搅拌棒的100ml回收烧瓶中，放入桦木醇(0.886g，2.0mmol)、无水二氯甲烷(10ml)、2-乙基己酰氯(1.134g，7.0mmol)、吡啶(10ml)和4-二甲氨基吡啶(0.366g，3.0mmol)。将混合物保护在氮气气氛下并在55℃下加热过夜。此后，TLC表明原料完全消耗，得到单一的极性较低的产物。然后在搅拌下滴加冷水(50nl)和10％HCl(10ml)。将产物用EtOAc(3×25ml)萃取，用水洗涤并经无水MgSO₄干燥。蒸发溶剂，将所得液体用50ml乙酸乙酯吸收在20cc硅胶上。浓缩至干后，将吸收的物质置于硅胶柱顶部，用乙酸乙酯/己烷1:9洗脱(溶剂：乙酸乙酯/己烷1:9)。浓缩含有产物的级分，得到粘性液体，1H-NMR表明其是纯的。产量＝1.197g，86％。¹HNMR(CDCl₃,400MHz):δ＝4.68(d,J＝1.9Hz,1H),4.58-4.59(m,1H),4.45-4.49(m,1H),4.28(d,J＝11.1Hz),3.81(d,J＝11.1Hz),2.41-2.48(m,1H),2.17-2.39(m,3H),1.04(s,3H).13C-NMR(CDCl₃,100MHz):δ＝176.8,176.1,109.8,80.4,62.4,55.4,50.3,48.8,47.7,47.9,47.7,47.6,46.4,42.7,40.9,38.3,37.8,37.6,37.0,34.7,34.1,32.0,31.8,31.6,29.9,29.7,29.7,29.6,28.0,27.0,25.7,25.5,25.5,25.2,23.8,22.6,20.8,19.1,18.2,16.6,16.1,16.0,14.8,14.1,13.9,11.9.IR(cm^-1):2930,2870,1728,1457,1377,1173,1142,978,882。

对于HTP测量，将平玻璃板和柱面透镜清洁并涂上聚酰亚胺。用天鹅绒织物单向摩擦两个表面上的聚酰亚胺取向层。然后将透镜放置在所述平玻璃基板上，并将少量样品混合物放置在该基板上，所述基板尽可能靠近透镜的中心。然后毛细管作用确保样品液体覆盖圆柱形Cano楔形盒(wedge)——透镜和基板。指向矢场随时间弛豫，向错线围绕透镜的对称轴形成同心圆。在偏光显微镜中观察并拍摄所得图案。然后通过MatLab分析图像，并通过分析确定环间距。环的间距与透镜的半径一起给出了样品的螺距P。对具有不同掺杂剂浓度的样品进行重复测量可以确定HTP。测定螺旋扭曲力，结果汇总在下表1中。

表1

Claims (13)

1.一种手性掺杂剂，其选自以下结构：

其中R₁、R₂、R₃和R₄对于每种情况独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物；其中Z选自C(H)R₅、-CR₅＝CR₅-、O、S或NR₅，其中R₅对于每种情况独立地选自氢、脂族部分、芳基部分、芳基亚烷基部分、烷基亚芳基部分、烷酰基部分、芳基烷酰基部分和上述部分的任何卤代衍生物。

2.根据权利要求1所述的手性掺杂剂，其选自结构(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)或(VIII)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的手性掺杂剂，其中R₁、R₂、R₃、R₄和R₅对于每种情况独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、苄基、对甲苯基、对卤代苯基、对二苯基、对(4-卤代苯基)亚苯基、对(4-氰基苯基)亚苯基、邻二苯基、3,5-二甲氧基苯基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基，十一烷酰基、十二烷酰基、1-萘基或2-萘基。

4.一种液晶材料，其包含至少一种根据权利要求1所述的手性掺杂剂。

5.根据权利要求4所述的液晶材料，其中至少一种手性掺杂剂的存在量为至少0.001重量％、至少0.002重量％、至少0.005重量％、至少0.01重量％、至少0.02重量％、至少0.05重量％、至少0.1重量％、至少0.2重量％、至少0.5重量％、至少1重量％、至少1.2重量％、至少1.5重量％、至少2重量％、至少2.5重量％、至少3重量％、至少3.5重量％、至少4重量％、至少4.5重量％、至少5重量％、至少6重量％、至少7重量％、至少8重量％、至少9重量％或至少10重量％，基于液晶材料的重量计。

6.根据权利要求4所述的液晶材料，其中至少一种手性掺杂剂的存在量不大于20重量％，不大于18重量％、不大于16重量％、不大于14重量％、不大于12重量％、不大于10重量％或不大于8重量％，基于液晶材料的重量计。

7.根据权利要求4所述的液晶材料，其还包含至少一种具有至少一个可聚合官能团的可聚合介晶化合物。

8.根据权利要求7所述的液晶材料，其中可聚合官能团包括环氧基、乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、异戊二烯基、α-氨基羧酸酯或其任意组合。

9.根据权利要求4所述的液晶材料，其还包含向列型或向列态物质。

10.根据权利要求9所述的液晶材料，其中向列型或向列态物质选自氧化偶氮苯、亚苄基苯胺、联苯、三联苯、苯甲酸苯酯、苯甲酸环己酯、环己烷羧酸的苯酯、环己烷羧酸的环己酯、环己基苯甲酸的苯酯、环己基苯甲酸的环己酯、环己基环己烷羧酸的苯酯、环己基环己烷羧酸的环己酯、苯甲酸的环己基苯酯、环己烷羧酸的环己基苯酯、环己基环己烷羧酸的环己基苯酯、苯基环己烷、环己基联苯、苯基环己基环己烷、环己基环己烷、环己基环己烯、环己基环己基环己烯、1,4-双-环己基苯、4,4'-双-环己基联苯、苯基嘧啶、环己基嘧啶、苯基吡啶、环己基吡啶、苯基哒嗪、环己基哒嗪、苯基二噁烷、环己基二噁烷、苯基-1,3-二噻烷、环己基-1,3-二噻烷、1,2-二苯基乙烷、1,2-二环己基乙烷、1-苯基-2-环己基乙烷、1-环己基-2-(4-苯基环己基)乙烷、1-环己基-2-联苯基乙烷、1-苯基2-环己基苯基乙烷、卤代的1,2-二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔、取代的肉桂酸或其任何组合。

11.一种液晶显示器、光学元件或滤色片，其包含根据权利要求1所述的手性掺杂剂。

12.一种显示器，其包含根据权利要求4所述的液晶材料的层，液晶具有胆甾型螺距(P)和厚度(d)，其中d/P的比值为至少0.01、至少0.02、至少0.05、至少0.1或至少0.15。

13.根据权利要求10所述的包含液晶材料的层的显示器，其中d/P的比值不大于1、不大于0.8、不大于0.6、不大于0.4、不大于0.3或不大于0.25。

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