全 文 ：化 学 试 剂 2012 年 6 月
化学试剂，2012，34(6)，552 ～ 554
钯 －鹰爪豆碱配合物氧化去对称化 1，4 －二醇合成内酯
张小青，李新生*
(浙江师范大学 化学与生命科学学院，浙江 金华 321004)
摘要:采用烯丙基氯化钯和鹰爪豆碱体系不对称催化氧化消旋二醇合成手性内酯，产率达 95%，e. e. 值 ＜ 19. 9%。
关键词:二醇;内酯;烯丙基氯化钯;鹰爪豆碱
中图分类号:O621. 3 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2012)06-0552-03
收稿日期:2011-09-05
作者简介:张小青(1985-) ，女，河北张家口人，硕士生，主要
从事化学合成工作。
通讯作者:李新生，E-mail:sky33@ zjnu． cn。
内酯化合物在自然界中分布广泛，且大多数
具有生物活性和药理活性，是合成一些天然产物
和药物的重要中间体［1］。人们对其合成有着浓
厚的兴趣，手性内酯的合成方法主要有生物酶
法［2］、电氧化法［3］、金属催化氧化法［4］，其中由金
属催化氧化内消旋二醇得到手性内酯亦是合成内
酯的重要方法之一［4］。我们选择采用金属烯丙
基钯为催化剂和鹰爪豆碱为配体在氧气氛围下不
对称催化氧化二醇合成内酯，其合成过程为二醇
被选择性氧化为羟醛，此时羟醛与半缩醛之间存
在一个平衡，而后半缩醛被氧化为内酯［5］。本文
采用的鹰爪豆碱充当两种角色:即作为配体与金
属钯配位和作为碱来夺氢形成钯氧化合物［6］。
其合成路线如下所示。
1 实验部分
1. 1 主要仪器与试剂
Avance 400 型核磁共振仪(CDCl3 为溶剂，瑞
士 Bruker 公司) ;6820 色谱系统(上海安捷伦公
司) ;CP-Chirasil-Dex CB 柱(25 m × 0. 25 mm，
0. 25 μm，上海安捷伦公司)。
四氢呋喃、甲苯和 1，2-二氯乙烷均为市售分
析纯试剂且使用前经过无水处理;酸酐、氢化铝
锂、钯催化剂及配体鹰爪豆碱(上海百灵威公司)。
1. 2 顺式消旋二醇 1a ～ 1e的制备［7］
以(2-羟甲基-环己基)-甲醇(1a)的制备为
例:称取 0. 3 g(7. 8 mmol)氢化铝锂，置于 100 mL
双颈圆底烧瓶中，加入无水 THF，强烈搅拌。在回
流装置下，将 1 g(6. 5 mmol)六氢苯酐的 20 mL
THF 溶液缓慢滴加到双颈圆底烧瓶中，加热回
流，GC跟踪反应，反应结束后用饱和 Na2SO4 将
反应淬灭，抽滤，用乙醚洗涤 3 次，合并有机相，旋
干，经硅胶柱层析［洗脱剂 V(石油醚)∶ V(乙酸乙
酯)= 1∶ 1］得 0. 8 g无色油状物，产率 85%。
1. 3 内酯的合成
以六氢异苯并呋喃-1(3H)-酮(2a)的合成为
例:在氧气氛围下，将 4. 54 mg(0. 02 mmol)
(C3H5PdCl)2 和 50 mg 分子筛依次加入到
Schlenk 瓶中，加入 1 mL 无水甲苯、24. 43 mg
(0. 10 mmol)鹰爪豆碱( (－)-sparteine) ，在 50 ℃
下搅拌 30 min 后加入 30 mg(0. 2 mmol)化合物
1a，GC跟踪反应。反应完毕，经硅胶柱层析［洗
脱剂为 V(乙酸乙酯)∶ V(石油醚)= 1∶ 8］纯化分
离，得 27. 7 mg无色油状物 2a，产率 95%，然后利
用 CP-Chirasil-Dex CB 柱，在 120 ～ 180 ℃梯度升
温的条件下测定 e. e. 值。
化合物 2a:1HNMR(CDCl3，400 MHz) ，δ:
1. 18 ～ 1. 27(m，3H) ;1. 61(dd，4H，J = 15. 3、11. 0
Hz) ;1. 81(s，1H) ;2. 12(d，1H，J = 12. 3 Hz) ;
2. 44 ～ 2. 48(m，1H) ;2. 64(s，1H) ;3. 96(d，1H，
J = 8. 8 Hz) ;4. 2(dd，1H，J = 8. 7、5. 0 Hz)［8］。
13CNMR(CDCl3，100 MHz) ，δ:22. 50，22. 89，23. 4，
27. 16，35. 38，39. 4，71. 79，178. 6。
3a，4，7，7a-四氢异苯并呋喃-1(3H)-酮(2b) :
1HNMR(CDCl3，400 MHz) ，δ:1. 88 ～ 1. 95(m，
255
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2012.06.010
第 34 卷第 6 期 张小青等:钯-鹰爪豆碱配合物氧化去对称化 1，4-二醇合成内酯
1H) ;2. 25 ～ 2. 31(m，1H) ;2. 39(dd，1H，J =
16. 9、8. 6 Hz) ;2. 52(d，1H，J = 18. 0 Hz) ;2. 61 ～
2. 67(m，1H) ;2. 76 ～ 2. 81(m，1H) ;4. 03(dd，1H，
J = 8. 8、1. 8 Hz) ;4. 32(dd，1H，J = 8. 8、5. 2 Hz) ;
5. 75(s，2H)［8］。13CNMR(CDCl3，100 MHz) ，δ:
22. 00，24. 69，31. 99，37. 27，72. 73，125. 16，
179. 08。
3a，4，7，7a-四氢-4，7-桥亚甲基异苯并呋喃-
1(3H)-酮(exo-2c) :1HNMR(CDCl3，400 MHz) ，δ:
1. 45(d，1H，J = 9. 2 Hz) ;1. 53(d，1H，J = 9. 6
Hz) ;2. 59 ～ 2. 65(m，2H) ;2. 92(s，1H) ;3. 22(s，
1H) ;3. 99(dd，1H，J = 9. 7、3. 2 Hz) ;4. 49(t，1H，
J = 9. 1 Hz) ;6. 21(dt，2H，J = 7. 8、5. 2 Hz)［9］。
13CNMR (CDCl3，100 MHz) ，δ:41. 70，43. 13，
46. 24，47. 77，47. 97，71. 77，137. 19，137. 75，
177. 61。
3a，4，7，7a-四氢-4，7-桥亚乙基异苯并呋喃-
1(3H)-酮(endo-2d) :m. p. 86 ～ 88 ℃。1HNMR
(CDCl3，400 MHz) ，δ:1. 26 ～ 1. 37 (m，2H) ;
1. 48 ～ 1. 53(m，1H) ;1. 56 ～ 1. 61(m，1H) ;2. 75
(dd，3H，J = 16. 6、9. 7 Hz) ;3. 06(s，1H) ;3. 84
(dd，1H，J = 9. 2、2. 9 Hz) ;4. 34(t，1H，J = 8. 8
Hz) ;6. 26 ～ 6. 34(m，2H)。13CNMR(CDCl3，100
MHz) ，δ:23. 34，23. 37，31. 71，33. 30，37. 92，
44. 73，72. 40，132. 73，134. 14，179. 36［10］。
3，4-二苯基二氢呋喃-2 (3H)-酮 (2e) :
m. p. 86 ～ 88 ℃。1HNMR(CDCl3，400 MHz) ，δ:
3. 86 ～ 3. 90(m，1H) ;3. 97(d，1H，J = 11. 5 Hz) ;
4. 32 ～ 4. 37(m，1H) ;4. 72(t，1H，J = 8. 3 Hz) ;
7. 12 ～ 7. 38 (m，11H)。 13CNMR (CDCl3，100
MHz) ，δ:50. 49，53. 20，71. 80，127. 26，127. 85，
127. 99， 128. 40， 128. 93， 129. 15， 135. 24，
176. 2［11］。
2 结果与讨论
2. 1 反应条件的筛选
在氧气氛围下，以化合物 1a 为反应底物，化
合物 1a和催化剂及配体的物质的量比为 1∶ 0. 1∶
0. 5，反应时间为 24 h，考察了不同的催化剂、溶剂
和温度等因素对反应产率及转化率的影响(表
1)。以无水甲苯为溶剂的条件下，在 70 ℃下，考
察了催化剂对产物的产率及转化率的影响，其结
果如表 1 所示。从表中可以看出，以钯催化剂
(C3H5PdCl)2 所得到的效果最佳，该反应的转化
率可达 100%，产率达 95%。在 70 ℃，(C3H5-
PdCl)2-sparteine为催化体系，将溶剂由无水甲苯
换成无水 1，2-二氯乙烷，转化率和产率由原来的
100%和 95%分别降为变为 89%和 83%，e. e. 值
为 7. 0%。由此可见，无水甲苯为该反应条件的
最佳溶剂。以无水甲苯为溶剂，(C3H5PdCl)2-
sparteine为催化体系，考察了温度对反应产率及
转化率的影响，其结果如表 2 所示。从表中可以
看出，温度由 50 ℃增到 70 ℃时，该反应的转化率
均可达 100%，产率亦达到 95%。反应温度的提
高，反应产率及转化率没有明显的变化。因此确
定 50 ℃为该反应条件的最佳反应温度。
表 1 催化剂、溶剂和温度对内酯产率及转化率的影响
Tab． 1 The effect of catalysts，solvent and temperature
on yield and conversion of lactones
序号 催化剂 T /℃ 溶剂 转化率 /% 产率 /% e. e. /%
1 PdCl2 70 Tol. 99 92 7. 0
2 Pd(ACN)2 70 Tol. 74 63 6. 0
3 (C3H5PdCl)2 70 Tol. 100 95 7. 0
4 (C3H5PdCl)2 50 DCE. 89 83 7. 0
5 (C3H5PdCl)2 50 Tol. 100 95 4. 9
6 (C3H5PdCl)2 30 Tol. 47 38 5. 1
获得了最优化的条件后，我们对底物进行了
扩展，把该体系用于其他内消旋 1，4-二醇的氧
化，结果见表 2。该体系对其他底物都具有较好
氧化效果，转化率达 87% ～ 100%，最高的对映选
择性只有 19. 9%。
表 2 (C3H5PdCl)2 -sparteine催化其他二醇内酯化
Tab． 2 Lactonization of diols via allylpalladium
chloride-catalyzed coupling
序号 反应物 产物 转化率 /% 产率 /% e. e. /%
1 1a 2a 100 95. 0 4. 9
2 1b 2b 87 52. 5 19. 9
3 exo-1c exo-2c 100 80. 1 6. 4
4 endo-1d endo-2d 100 87. 1 10. 0
5 1e 2e 100 90. 5 12. 7
3 结论
对钯-鹰爪豆碱配合物催化氧化二醇合成内
酯的转化率及产率的影响因素进行了研究。结果
表明，以无水甲苯为溶剂，50 ℃下，(C3H5PdCl)2-
sparteine为催化体系，原料和催化剂及配体的物
质的量比为 1∶ 0. 1∶ 0. 5，反应时间 24 h时，得到较
好的转化率及产率。对几种二醇进行应用，可以
发现它们的产率范围在 52. 5% ～ 96. 5%，其中化
355
化 学 试 剂 2012 年 6 月
合物 2b 的产率仅 52. 5%。对于合成的内酯的
e. e. 值在 4. 9% ～ 19. 9%之间，这一问题有待进
一步的研究。
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Asymmetric oxidation of 1，4-diols to lactones via Pd-
sparteine complex ZHANG Xiao-qing，LI Xin-sheng* (Col-
lege of Chemistry and Life Sciences，Zhejiang Normal Univer-
sity，Jinhua 321004，China) ，Huaxue Shiji，2012，34(6) ，
552 ～ 554
Abstract:Pd-sparteine complex asymmetric oxidation of 1，4-
diols gave the corresponding lactoneswith up to 95% yield
and below 19. 9% e． e． ．
Key words:diol;lactone;allylpalladium chloride dimer;spar-
teine
(上接第 488 页)
Preparation and application of polyclonal antibody
against 4-methylphenol WANG Qian-yu1，ZHUANG Hui-
sheng* 1，YU Ying-yan2(1． School of Environmental Science
and Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai
200240，China;2． Ruijin Hospital，Shanghai Jiao Tong Univer-
sity School of Medicine，Shanghai 200025，China) ，Huaxue
Shiji，2012，34(6) ，485 ～ 488;554
Abstract:Based on the structure of 4-methylphenol (4-MP)
and the design principle of hapten，3-(4-Hydroxyphenyl)pro-
pionic acid (34-HPA)was selected as the hapten of 4-MP．
34-HPA was coupled with bovine serum albumin (BSA)to
prepare complete antigen 34-HPA-BSA and immunized 3 ～ 4
months old rabbits． The titer and identification of the poly-
clonal antibodies against 4-MP were characterized with indi-
rect enzyme-linked immunosorbent assay (iELISA) which
reached 1 ∶ 204 800． Indirect competitive ELISA (icELISA)
was developed using 34-HPA coupled with ovalbmin (OVA)
as the original coating． The results showed the best detection
conditions for icELISA:the coating antigen 34-HPA-OVA
concentration was 1. 05 μg /mL，the antibodies 12 800 times
diluted，0. 1% gelatin solution blocking 1. 5 h，competitive
time was 1. 0 h，horse radish peroxidase (HRP)labeled goat
anti-rabbit IgG diluted 2 000 times and incubated 1. 0 h． The
linear range of icELISA to detect 4-MP was δ1. 0 × 10 －2 ～
1. 0 × 103 and the regression equation is y = － 12. 76x +
66. 66． The detection limit was δ0. 02，the intra-assay and in-
ter-assay coefficient of standard variation is 7. 0% and
8. 4% ．
Key words:4-methylphenol;ic-ELISA;gastric cancer;urine
455