环十一酮是一种含11个碳原子的中等环烷酮类有机化合物,CAS号878-13-7,分子式C₁₁H₂₀O,分子量168.28,是有机合成尤其是药物与大环化合物制备的关键中间体。
反应信息
2-氧代环十一烷-1-羧酸甲酯(13b)的合成::向氢化钠(质量分数60%矿物油分散液,8.14g,204mmol)的苯悬浮液(90mL)中加入碳酸二甲酯(8.92g,99.0mmol)。将反应混合物回流搅拌20分钟。采用注射泵,将环十一酮的苯溶液(9.65g,55.0mmol,5.0mL)在回流条件下逐滴加入上述混合物,滴加时长4小时。加入催化量甲醇后,将所得混合物继续回流搅拌3小时,随后冷却至室温。加入乙酸(25mL)和水(50mL)淬灭反应。用乙醚萃取反应混合物(3次,每次50mL)。合并有机相,用冷水洗涤(3次,每次 50mL),经无水硫酸钠干燥后过滤。减压蒸除溶剂,残余物经硅胶柱层析纯化(洗脱剂:正己烷/乙酸乙酯=20:1),得到无色油状的2-氧代环十一烷-1-羧酸甲酯(13b),收率85%,质量10.5g[1]。

在氮气保护、室温条件下,将12mmol的镁粉和适量的碘单质加入到四氢呋喃溶液中,再加入15mmol的对溴苯甲醚,搅拌反应1~2h。再将10mmol的环十一酮于冰水浴条件下缓慢滴入上述反应液中,室温下搅拌反应12h得到反应混合物;向反应混合物中加入适量饱和氯化铵溶液淬灭,乙酸乙酯萃取3~4次,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂,通过中性氧化铝柱色谱法分离产物,展开剂为石油醚/乙酸乙酯体系,产物为淡黄色固体32,收率78%[2]。

将2,3'- 联吲哚(3)(3.00g,12.92mmol,1当量)与环十一酮(12.92mmol,1当量)溶解于乙醇(EtOH,110mL)中。在室温下,用注射器在数分钟内滴加盐酸(HCl,12M,15mL,180mmol)。得到的橙黄色悬浮液经回流处理,各反应的具体时长如下所述。随后将反应混合物冷却至室温,置于减压条件下蒸干乙醇中的盐酸。析出的固体用正己烷(使用环状酮时)研磨。倾去研磨溶剂,即得2‑(1,2,3,4,5,6,7,8,9,12‑十氢环十一并[c]咔唑‑11‑基)苯胺盐酸盐。将粗盐酸盐置于250mL锥形瓶中,在乙酸乙酯(50mL)与饱和碳酸钠水溶液(50mL)组成的双相体系中,于50℃剧烈搅拌2小时。冷却后使双相体系分层,水相再用乙酸乙酯萃取(3×25 mL)。合并有机相,经无水硫酸钠干燥、过滤,减压蒸除过量溶剂,并通过柱层析纯化得到[3]。

参考文献
[1] HACHIYA I, KUGISAKI N, AGATA R, et al. Synthesis of (±)-muscopyridine analogue using ring-expansion reaction of cyclic β-keto ester via conjugate addition to alkynyl imine[J]. Tetrahedron, 2015, 71(35): 5824-5829. DOI:10.1016/j.tet.2015.05.090.
[2] 安徽金桐精细化学有限公司,南京工业大学. 一种对环烷醇进行开环磺酰化的方法:CN202311200458.7[P]. 2023-12-08.
[3] NOLAND W E, BROWN C D, ZABRONSKY A E, et al. Synthesis of 2-(9H-carbazol-1-yl)anilines from 2,3'-biindolyl and ketones[J]. Tetrahedron, 2018, 74(19): 2391-2404. DOI:10.1016/j.tet.2018.03.066.