有机合成基于碳 - 碳键形成。Aldol缩合是通过两种羰基化合物的反应形成新的β-羟基羰基化合物之一。该反应可以在碱基或酸性催化条件下进行。所得产物通常是α,β-不饱和羰基化合物。
本文介绍了涉及醛醇缩合反应的实验结果,以获得碳 - 碳键形成和羰基化学特征的洞察。该实验涉及在碱催化条件下丙酮和对甲氧醛(4-甲氧基苯甲醛)的醛醇缩合。
采用逐步序列分离单载物(产品A),并使用产物A重复反应以产生双加法(产物B)。这Magritek Spinsolve Benchtop NMR光谱仪用于表征反应产物。
制备4-(4'-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-一(产物A)
在100ml圆底烧瓶中,在丙酮(15ml)中制备p-茴香醛(1.2ml,10mmol)。然后加入磁性跳蚤,并将烧瓶夹在磁力搅拌器上。在单独的烧杯中制备水(1.0g)氢氧化钾(1.0g)溶液(20ml),并在烧瓶中逐渐加入,在烧瓶中,连续搅拌20分钟。
现在,将约40ml水加入到反应混合物中以确定所有产品的沉淀。通过真空过滤过滤所得固体,然后水洗。然后将固体干燥并从乙醇中重新结晶(图1)。
图1。重结晶4-(4′-甲氧基苯基)-3-en-2-one(产物A)。
图2显示了1H NMR光谱的对壬醛,清楚地显示出醛和氧别的甲基质子环境的共振。认为取代基的感应效果分配属于1,4-二取代的苯环的两种剩余的共振。
图2。1CDCI中对苯甲醛的H NMR谱3..
图3。1CDCI中4-(4'-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-一(产物A)的H NMR光谱3..
这1H NMR谱重结晶的4-(4’-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-酮的结构如图3所示。3.83ppm和2.35ppm的诊断甲基共振分别属于芳香环1位的氧甲基和端甲基。其余的共振值在6.37- 7.69ppm之间,表示在四种化学条件下滞留的6个质子。分配这些共振的化学位移和多样性是一个复杂的过程,因为它们的重叠。该区域的详细观测是在二维j -分辨和COSY实验中进行的(图4和5)。
图4。在CDCI中的4-(4'-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-一(产物A)的2D J-分辨谱3..
2D J-Solated实验涉及针对质子化学变换的J耦合常数的映射,从而允许通过F2尺寸检查和其在FL尺寸中的耦合常数来精确测量质子共振的化学偏移。在舒适的实验中鉴定了旋转偶联伴侣,通常超过2-4键。图5显示了产品A的舒适,通过解释2D光谱的对角线中的交叉峰值,示出了在2D J和峰值实验中确定的相同质子对之间的相关性。这些谐振之间的接近性通过这些相关性进一步验证。
图5。CDCI中4-(4'-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-一(产物A)的舒适光谱3..
1,5-双(4'-甲氧基苯基)-1,4-五苯基-3-一(产品B)的制备
在100ml圆形中制备乙醇(15ml)中对甲醛醛(0.61mL,5.1mmol)和新重结晶的4-(4'-甲氧基苯基)-3-丁烯-2-一(0.60g,3.4mmol)的溶液底部烧瓶。在单独的烧杯中制备水中氢氧化钾(0.8g)水溶液(20ml)。然后在连续搅拌30分钟内逐渐将氢氧化钾溶液逐渐加入圆底烧瓶中的溶液中。通过真空过滤提取固体,然后水洗。然后将所得固体干燥并用乙醇重结晶(图6)。
图6。重结晶1,5-二(4′-甲氧基苯基)五-1,4-二烯-3-酮(产物B)。
图7描绘了11,5-二(4′-甲氧基苯基)五-1,4-二-3-酮的核磁共振氢谱,证实产物A与对茴香醛反应后失去了反应性甲基中心。在这种情况下,2D j -分辨和COSY实验也被用来解释6.82-8.02ppm之间的下场共振(图8和9)。
图7。1H NMR光谱为1,5-双(4'-甲氧基苯基)-1,4-五苯二烯 - 3-一(产物B)的CDCI3..
J-解析频谱(图8)区分8.6Hz双峰和16.4Hz双峰,以6.90ppm为中心。它还识别7.73PPM的16.0Hz双峰,并在7.57ppm下进一步下行8.9Hz双层。该数据用于确定舒适频谱中的两个旋转系统(图9),在6.90-7.57ppm之间,另一个在6.90-7.73pm之间。C-1 / C-5和C-2 / C-4上的烯烃质子可以分别分配为7.73ppm和6.90ppm,而C-2'和C-3'上的突出质子可以分配为7.57PPM和6.90ppm分别。H-1 / H-5和H-2 / H-4的偶联常数的大小证实了烯烃的电子几何形状。
图8。在CDCI中的1,5-双(4'-甲氧基苯基)-1,4-五苯基)-1,4-五苯基)-1,4-五苯基)-1,4-五苯基的分辨光谱3..
图9。CDCI中的1,5-双(4'-甲氧基苯基)-1,4-五苯基-3-一(产物B)的舒适光谱3..
结论
结果证明了使用1D-和2D-NMR实验进入醛醇缩合反应的洞察,这是合成有机化学的关键反应。这1H NMR光谱学可以表征化学,几何和反应产品结构的关键特征。
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