离子液体介导的高立体选择性合成1,6-酮酯：一种三组分反应实现快速获取新型小分子凝胶剂

本实验的总体目标是展示如何将离子液体用作 N-杂环卡宾（NHC）前体，通过三组分反应合成一类新型低分子量凝胶——六酮酯。随后，我们将依赖于日常生活中的复杂分子，从药物到新型材料均离不开它们。

为了发现新的分子特征，需要扩展合成工具箱。您今天将要学习的这项技术的主要优势在于，它能够利用离子液体、酮类、卤化物和醇类等 readily available 起始原料，快速且低成本地设计出具有特定功能的新材料。通常，离子液体被认为是催化活性较低的预催化剂。

然而，离子液体具有诸多优点，例如价格低廉且易于获得。此处展示的反应中，铁基液体比传统的NHC预催化剂具有更高的选择性和产率。首先，在旋转蒸发仪中，将1份乙基3-甲基马来酸酯（EMAC）置于圆底烧瓶内，在10毫巴和40摄氏度条件下干燥一小时。

然后将2.1克干燥的emac和1克calco加入装有磁力搅拌子的100毫升圆底烧瓶中。同时向烧瓶中加入2毫升甲醇和2.3克醛。添加顺序至关重要。

必须最后加入 DBU 以确保在室温下反应的可重复性。将混合物溶于 60 毫升氯甲烷中，搅拌 1 分钟。随后，向搅拌中的混合物加入 0.37 毫升 DBU，并盖上圆底烧瓶的瓶盖。

在室温下使用磁力搅拌子以 500 RPM 的速度搅拌。通过质子核磁共振（NMR）检测反应是否完成，观察 Cal C 在 7.8 ppm 区域双键信号的消失。

当反应完全后，在10毫巴、20摄氏度下用旋转蒸发仪除去挥发性物质，持续15分钟。向残留物中加入50毫升甲醇，用磁力搅拌子搅拌使EMAC溶解。以750转/分钟的速度剧烈搅拌30分钟，将烧瓶壁上的固体物质搅下。

如有必要，使用刮刀将残留的固体从器壁上刮下。用孔径为三的滤器过滤混合物。将滤液保留，用于 Emmy Mac 回收。

继续使用另外 40 毫升甲醇洗涤，此时仍处于弗里茨状态，用刮刀轻轻将滤饼分成较小的碎片。通过粉末漏斗将固体转移至已预先称重的圆底烧瓶中，并在减压条件下干燥固体。称量烧瓶重量并计算产率。

通过核磁共振氢谱分析产物，并与已报道的谱图进行比对。在40°C、10毫巴减压条件下，将反应混合物中的挥发性组分去除30分钟。通过核磁共振氢谱分析所得油状物，以确认EMAC的存在。

回收的EMAC现在可重新使用。超声处理：取200毫克合成产物配制成储备液。向小瓶中加入磁力搅拌子和2.5毫升氯甲烷以溶解酮醚，搅拌至完全溶解。

然后向50毫升烧杯中加入20毫升庚烷，并向庚烷中加入1.25毫升储备溶液，迅速搅拌以确保充分混合，随后在室温下静置，不进行搅拌，直至反应完成。Dalal Oleum被用作不饱和醛与Cal锥发生形式上共轭加成反应生成1,6-酮酯的预催化剂。Emmy Mac促进醛与Cal锥之间高度立体选择性的反应。

该反应对反式 DSR 具有高度选择性，且可分离得到1,6-二酮酯，产率高达92%。通过质子核磁共振（NMR）监测三组分反应，原料醛酮信号的消失表明反应完成，粗品核磁结果如图所示。对1,6-二酮酯最终产物通过质子核磁共振和碳13核磁共振进行分析，并与文献报道的谱图进行比对。掌握该方法后，可实现反应的放大。

由于该方法后续无需色谱纯化，从而避免了与放大生产相关的常规问题。其他一六酮酯类化合物也可通过此方法获得。芳香环内的结构修饰具有良好的耐受性，尽管所用试剂均无需特殊操作，但仍应遵循良好的实验室规范。

观看本视频后，您应能充分理解如何进行离子液体介导的一种六种关键罗斯特化合物的合成，以及如何配制这些化合物。