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由于角鲨烯分子内有六个双键,它们在空间位阻、电子云密度等方面相差很小,因此通常的环氧化试剂(如m-CPBA)很难有高的选择性,高选择性的将角鲨烯区域环氧化便极富有挑战性。合成2,3-环氧角鲨烯最主要的方法是N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)氧化法,文献中报道该反应的端位选择性>99%,因此探究清楚该反应高选择性的原因是一项具有重大理论意义和实际应用价值的课题。
我们首次分离到了角鲨烯中间位溴代醇及其他相应化合物。醚类溶剂及质子性溶剂在该反应中表现出极其高的端位选择性。溶剂四氢呋喃跟水的比例会影响反应的转化率,从而影响产品的收率。NBS跟角鲨烯在THF/H2O中反应对浓度、反应温度、加料时间、反应时间皆不敏感。NBS跟角鲨烯在只含有机溶剂THF的溶液中跟其他亲核试剂反应,同样能表现出非常高的选择性。不只是NBS能表现出高端位选择性,其他能与双键形成鎓离子中间体的试剂(PhSeBr、Hg(OAc)2)同样都可高选择性的得到端位角鲨烯官能团化的产品;其他不能形成正离子中间体的试剂(m-CPBA、Ketone+Oxone、KMnO4)则不具有区域选择性。烯烃的取代基数量会影响反应的区域选择性。当将角鲨烯的端位三取代双键换成二取代时,主要生成中间位官能团化的产品。我们首次得到了角鲨烯衍生物在D2O中的核磁谱图,从1H NMR中不能观察到双键氢上的化学位移有明显变化。