專利名稱：作為官能化降冰片烯中間體的內(nèi)型-和/或外型-降冰片烯甲醛的生成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及官能化的外型-和/或內(nèi)型_降冰片烯型單體的制備，更具體 地涉及制備內(nèi)型_和/或外型_降冰片烯甲醛以及其上述官能化單體的方法。
背景技術(shù)：
已發(fā)現(xiàn)在加成聚合(AP)和開(kāi)環(huán)易位聚合(ROMP)中采用的4/5取代的降冰片烯 (NB)單體的反應(yīng)性，部分地取決于單體起始物質(zhì)中外型單體的相對(duì)濃度和4/5取代基的官 能團(tuán)(re))部分與單體的雙環(huán)結(jié)構(gòu)部分的間距。盡管生成非對(duì)映異構(gòu)純的內(nèi)型-和/或 外型-官能取代的降冰片烯單體(NBre)的合成路徑是已知的，但還沒(méi)有從可普遍獲得的 原料開(kāi)始的常規(guī)方法。因此，獲得一種或多種用于形成此非對(duì)映異構(gòu)純的內(nèi)型_和/或外 型-NBre單體的此類常規(guī)的、經(jīng)濟(jì)的方法將是有利的。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式將在下面進(jìn)行描述。由于此類實(shí)施方式被公開(kāi)，對(duì) 于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，此類示例性實(shí)施方式的各種改變、適應(yīng)性改變或變型會(huì)是顯而易 見(jiàn)的。要理解依賴于本發(fā)明的教導(dǎo)的所有此類改變、適應(yīng)性改變或變型，并且通過(guò)它們這些 教導(dǎo)已經(jīng)領(lǐng)先于現(xiàn)有技術(shù)，被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。例如，盡管本文提供的實(shí)施例被提出用于證明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，這些 實(shí)施方式利用基本上純的外型-和內(nèi)型-降冰片烯甲醛(NBCA)來(lái)生成具有其他官能團(tuán)的 降冰片烯單體，但這些實(shí)施例并非窮舉了可利用NBCA中間體的所有可能反應(yīng)。然而，普遍 已知的其他此類反應(yīng)，相信也包括在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。除了在工作實(shí)施例以外，或另外指明，說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的涉及成分的量、 反應(yīng)條件等的所有數(shù)字、值和/或表達(dá)式要理解為在所有情況下都被術(shù)語(yǔ)“大約”所修飾。本專利申請(qǐng)中公開(kāi)了各種數(shù)值范圍。因?yàn)檫@些范圍是連續(xù)的，除非另外具體地指 出，否則它們包括各個(gè)范圍的最小值和最大值、以及其間的各個(gè)值。此外，除非另外明確地 指出，否則本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中規(guī)定的各個(gè)數(shù)值范圍是近似值，這些近似值反映了在 獲得這些值時(shí)所遇到的測(cè)量中的各種不確定性。如本文所使用的“烴基”指僅含有碳和氫的基團(tuán)，非限制性的實(shí)例為烷基、環(huán)烷基、 芳基、芳烷基、烷芳基和烯基。術(shù)語(yǔ)“鹵代烴基”指其中至少一個(gè)氫已被鹵素取代的烴基。術(shù) 語(yǔ)“全鹵代烴基(perhalocarbyl)”指其中所有氫已被鹵素取代的烴基。另外，在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，術(shù)語(yǔ)烴基、鹵代烴基或全鹵代烴基可包含一個(gè)或多個(gè)雜原子，如0、N、 S和Si。包含雜原子的示例性的基團(tuán)包括，尤其是，馬來(lái)酰亞胺基、三乙氧基甲硅烷基、三甲 氧基甲硅烷基、乙酸甲酯基、六氟異丙醇基、三氟甲磺酰胺基和羧酸叔丁酯基。如本文使用的“烷基”指碳鏈長(zhǎng)度為例如，C1-C25的直鏈或支鏈的無(wú)環(huán)或環(huán)狀的飽 和烴基。適當(dāng)?shù)耐榛鶊F(tuán)的非限制性實(shí)例包括，但不限于，-CH3、- (CH2) 2CH3、- (CH2) 4CH3、- (C H2) 5CH3、- (CH2) I0CH3、- (CH2) 23CH3。如本文使用的術(shù)語(yǔ)“芳基”指芳族基團(tuán)，其非限制性地包括，如苯基、聯(lián)苯基、芐基、 甲苯基、二甲基苯基、二甲苯基、萘基、蒽基等的基團(tuán)，以及雜環(huán)芳族基團(tuán)，其非限制性地包 括吡啶基、批咯基、呋喃基、苯硫基等。如本文使用的“烯基”指具有一個(gè)或多個(gè)雙鍵并且烯基碳鏈長(zhǎng)度為C2-C25的直鏈或 支鏈的無(wú)環(huán)或環(huán)狀的烴基。如本文使用的術(shù)語(yǔ)“烷芳基”或“芳烷基”指用至少一個(gè)芳基，例如苯基取代的直 鏈或支鏈的無(wú)環(huán)烷基，其烷基碳鏈長(zhǎng)度為c2-c25。若需要，上面提到的任意基團(tuán)可被進(jìn)一步取代。這些取代基可包括官能團(tuán)(FG)或 部分，如羥基、羧酸和羧酸酯基。此外，對(duì)于上面提到的基團(tuán)，如除氟以外的鹵素(Cl、Br、I)、 腈(C = N)、胺(NR2，其中各個(gè)R獨(dú)立地是氫或烴基)、甲苯磺酸酯(-SO2-C6H5-CH3, Ts)、甲磺 酸酯(-SO2-CH3, Ms)、酰氯(-C(O)-Cl)、或酰胺(-C (O)-NR2,其中至少一個(gè)R是氫)等的基團(tuán) 也是有利的取代基。如本文使用的，提及的降冰片烯羧酸衍生物包括，但不限于，酯類、酰胺類、亞胺 類、?；u(acid halide)等。另外，本文提到的降冰片烯醇衍生物包括，但不限于，醚類、 環(huán)氧化物、保護(hù)的醇類如酯類，等等。此外，上面提及的取代的烴基也包含上面限定的羧酸 和衍生物、以及醇類和衍生物。因此，如本文使用的術(shù)語(yǔ)“re”的“官能團(tuán)”要被理解為指除 烴基以外的取代基。如本文使用的術(shù)語(yǔ)“基本上純的”、“純的”或“高純度”，當(dāng)涉及例如本發(fā)明的一些 實(shí)施方式的單體、聚合物或非對(duì)映異構(gòu)體時(shí)，是指這些物質(zhì)的純度為至少95%。在其他實(shí)施 方式中，這些術(shù)語(yǔ)是指這些物質(zhì)的純度為至少98 %，并且還在其他實(shí)施方式中，這些術(shù)語(yǔ)是 指這些物質(zhì)的純度為99%或更高。如本文使用的術(shù)語(yǔ)“過(guò)渡金屬聚合”用作總稱，指加成聚合(AP)或開(kāi)環(huán)易位聚合 (ROMP)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用基本上純的外型單體或基本上純 的內(nèi)型單體作為加成聚合的原料，與使用這些單體的非對(duì)映異構(gòu)混合物相比提供幾個(gè)優(yōu) 點(diǎn)。例如，與非對(duì)映異構(gòu)混合物相比，基本上純的外型單體的加成聚合成導(dǎo)致(i)較高的單 體至聚合物的轉(zhuǎn)化率，( )較少的聚合時(shí)間，(iii)較低的催化劑負(fù)載，以及(iv)加強(qiáng)的對(duì) 聚合物均質(zhì)性的控制。在基本上純的內(nèi)型或外型單體用作加成聚合的原料時(shí)，還觀察到加 強(qiáng)的對(duì)聚合物均質(zhì)性的控制。另外，單一非對(duì)映異構(gòu)體的聚合可有助于定制一些聚合物性 質(zhì)。例如，通常例如由基本上純的外型非對(duì)映異構(gòu)體形成的聚合物的溶出速率的性質(zhì)不同 于由類似的基本上純的內(nèi)型非對(duì)映異構(gòu)體所形成的聚合物的此類速率，由此在需要特定的 溶出速率的情況下，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式能夠混合適當(dāng)量的各異構(gòu)體，從而獲得特定的 溶出速率。
因此，應(yīng)當(dāng)理解，在一些過(guò)渡金屬聚合中，使用為基本上純的非對(duì)映異構(gòu)體的單體 原料進(jìn)行此類聚合可以是有利的，而在其他聚合中可能需要具有特定比例的非對(duì)映異構(gòu) 體的混合物。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，盡管全外型-NB單體原料通常將產(chǎn)生最高的反應(yīng)性，且全內(nèi) 型-NB單體原料通常將產(chǎn)生最低的反應(yīng)性，但在其中共聚物由功能不同的降冰片烯型單體 形成的體系中，這些不同的單體的相對(duì)反應(yīng)速率可能需要匹配原料中外型異構(gòu)體與內(nèi)型異 構(gòu)體的比例以保持適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性控制，并且在形成的聚合物時(shí)獲得所需的異構(gòu)體比例。由 此可見(jiàn)，具有為這些單體的過(guò)渡金屬聚合而配制任何所需的外型/內(nèi)型單體反應(yīng)物比，并 且通過(guò)連續(xù)或半間歇計(jì)量策略來(lái)保持該反應(yīng)物比的能力是有利的。因此根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式涉及形成基本上純的根據(jù)式I的外型-和/或內(nèi) 型-NB單體的方法 式I其中m是0-3的整數(shù)，并且各個(gè)R1、R2、R3和R4獨(dú)立地代表氫、烴基或官能團(tuán)(TO) 取代基。當(dāng)R1-R4中的任意一個(gè)是烴基時(shí)，該基團(tuán)可以是C1-C3tl烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、 烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、亞烷基(alkylidenyl)或烷基甲硅烷基。代表性的烷基包括， 但不限于，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚 基、辛基、壬基、癸基和十二烷基。代表性的烯基包括，但不限于，乙烯基、烯丙基、丁烯基和 環(huán)己烯基。代表性的炔基包括，但不限于，乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1- 丁炔基和2- 丁 炔基。代表性的環(huán)烷基包括，但不限于，環(huán)戊基、環(huán)己基、和環(huán)辛基取代基。代表性的芳基包 括，但不限于，苯基、甲苯基、二甲基苯基、萘基和蒽基。代表性的芳烷基包括，但不限于，芐 基和苯乙基。代表性的亞烷基包括，但不限于，亞甲基、亞乙基、亞丙基和異亞丙基。另外， 應(yīng)該注意，上面提到的烴基本身可被取代，也就是說(shuō)，氫原子之一可用，尤其是，直鏈和/或 支鏈C1-Cltl烷基、鹵代烷基和全鹵代烷基、芳基和環(huán)烷基取代，和/或包括一個(gè)或多個(gè)如0、 N、S或Si的雜原子。R1-R4中的任意一個(gè)也可以是鹵代烴基，其中此類基團(tuán)包括上面提到的任意一種烴 基，其中烴基的至少一個(gè)，但少于全部的氫原子被鹵素(氟、氯、溴或碘)替代。另外，R1-R4 中的任意一個(gè)可以是全鹵代烴基，其中此類基團(tuán)包括上面提到的任意一種烴基，其中烴基 的所有氫原子被鹵素替代。有用的全氟取代基包括，但不限于，全氟苯基、全氟甲基、全氟乙 基、全氟丙基、全氟丁基和全氟己基。當(dāng)側(cè)基為re取代基時(shí)，R1-R4中的任意一個(gè)獨(dú)立地代表直鏈或支鏈的羧酸、羧酸 酯、醚、醇和羰基。此類取代基的代表性實(shí)例是官能取代基，包括但不限于，選自-(CR*2) n-c (0) OR5、- (CR*2) n-0R5、- (CR*2) n-c (0) R5、- (CR*2) nSiR5、- (CR*2) nSi (OR5) 3、A-O- [- (C (R5) 2) n-0_]Ii-(C(R5)2)n-OH和R5(Z)的基團(tuán)，其中各個(gè)η獨(dú)立地代表從0至10的整數(shù)，R*可以是氫或鹵素，并且各個(gè)R5獨(dú)立地代表氫、鹵素、C1-C3tl烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、烯基、炔基、 環(huán)烷基、環(huán)烯基和亞烷基，還可含有一個(gè)或多個(gè)雜原子。此外，A是選自C1-C6直鏈、支鏈、或 環(huán)狀的烯烴的連接基，且Z是選自羥基、羧酸、胺、硫醇、異氰酸酯和環(huán)氧的官能團(tuán)。在R5的 定義下給出的代表性的烴基與上面在R1-R4的定義下所提到的烴基相同。此外，R5可代表選 自-C (CH3) 3、-Si (CH3) 3、-CH(R6) 0CH2CH3、-CH(R6) OC (CH3) 3 或下面的環(huán)狀基團(tuán)的部分
其中R6代表氫或直鏈或支鏈(C1-C5)烷基。此類烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙 基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、叔戊基和新戊基。在上述的結(jié)構(gòu)中，從該環(huán)狀基團(tuán)突出的 單鍵線指示該環(huán)狀基團(tuán)與任意一個(gè)上述含R5的取代基鍵合的位置。R6基團(tuán)的進(jìn)一步實(shí)例 包括1-甲基-1-環(huán)己基、異冰片基、2-甲基-2-異冰片基、2-甲基-2-金剛烷基、四氫呋 喃基、四氫吡喃基(tetrahydropyranoyl)、3_氧代環(huán)己?；⒓淄啐埶醿?nèi)酯基(mevalonic IactonyDU-乙氧基乙基和1_叔丁氧基乙基。R5也可代表由下列結(jié)構(gòu)表示的雙環(huán)丙基甲基(Dcpm)和二甲基環(huán)丙基甲基(Dmcp)
基團(tuán)
在采用根據(jù)式I的單體的一些實(shí)施方式中，全鹵代烴基可包括全鹵化的苯基和烷 基。在其他的實(shí)施方式中，全氟化的取代基可包括全氟苯基、全氟甲基、全氟乙基、全氟丙 基、全氟丁基和全氟己基。除了鹵素取代基以外，這些實(shí)施方式的環(huán)烷基、芳基和芳烷基可 進(jìn)一步用直鏈和支鏈的C1-C5烷基和鹵代烷基、芳基和環(huán)烷基取代。此類單體的非限制性實(shí) 例包括結(jié)構(gòu)組匪、NN和PP中所繪制的結(jié)構(gòu)式。在其他實(shí)施方式中，多環(huán)烯烴單體包括，但不限于，5-降冰片烯-2-甲醇羥基乙 醚、5-降冰片烯2-羧酸的叔丁酯、5-降冰片烯羧酸的羥乙酯、5-降冰片烯羧酸的三甲基硅 烷酯、5-降冰片烯-2-甲醇乙酸酯、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-乙醇、5-三乙 氧基甲硅烷基降冰片烯、5-降冰片烯羧酸的1-甲基環(huán)戊酯、5-降冰片烯羧酸的四氫-2-氧 代-3-呋喃酯和它們的混合物。
在其他的實(shí)施方式中，式I的R1和R4中的至少一個(gè)是QNHSO2R8基團(tuán)或 Qi(CO)O-(CH2)m-R8基團(tuán)，其中Q是2-5個(gè)碳的直鏈或支鏈的烷基間隔基，且Qi是任選 的1-5個(gè)碳的直鏈或支鏈的烷基間隔基，m是O或從1至3的整數(shù)，包括1和3，并且R8是 1-約10個(gè)碳原子的全鹵代基團(tuán)。R1-R4中其他各自通常是氫。在其他的實(shí)施方式中，R1-R4中的至少一個(gè)是組AA、BB或CC之一，并且其他的各自 通常是氫(請(qǐng)注意，官能團(tuán)AA至KK和KJH的各個(gè)代表式可以是外型_或內(nèi)型_取代的) 其中各個(gè)m如上所述定義，并且獨(dú)立地被選擇，Qi也如上所定義，Q*是1-5個(gè)碳的 直鏈或支鏈的烷基間隔基，且A是1-8個(gè)碳的直鏈或支鏈的烷基間隔基。在包含組AA或CC 的一些實(shí)施方式中，Qi不存在或是1-3個(gè)碳的直鏈烷基間隔基。另外，對(duì)于基團(tuán)CC，Q*可 以是3或4個(gè)碳的直鏈或支鏈間隔基。在其他的此類實(shí)施方式中，Qi不存在或是1個(gè)碳原 子。在包含組BB的其他實(shí)施方式中，m是1或2。在包含由式I表示的重復(fù)單元的示例性 實(shí)施方式中，R1-R4中的一個(gè)是組BB，而其他的各自是氫，η是O且各個(gè)m是1。在其他的實(shí)施方式中，式I的R1-R4中的至少一個(gè)是組DD、EE或FF中之一，并且其 他的各自通常是氫 其中各個(gè)X獨(dú)立地是氟或氫，各個(gè)q獨(dú)立地是從1至3的整數(shù)，ρ是從1至5的整 數(shù)，Q*如上所定義，并且Z是2-10個(gè)碳的直鏈或支鏈的鹵代或全鹵代間隔基。在包含組DD 的一些實(shí)施方式中，Q*是單碳間隔基，X是氟，q是2或3，且ρ是2。在包含組EE的一些實(shí) 施方式中，Q*是單碳間隔基，且Z是至多9個(gè)碳單位的支鏈氟化烷基鏈。在包含組FF的一 些實(shí)施方式中，Q*是單碳間隔基，且q是1或2。在其他的實(shí)施方式中，R1-R4中的至少一個(gè)是由式GG代表的基團(tuán)，并且其他的各自 通常是氫 其中若Qi存在時(shí)，其為任選的1-5個(gè)碳的直鏈或支鏈的烷基間隔基。在一些其他
的實(shí)施方式中，R1-R4中之一是由式GG所代表的基團(tuán)，其他的各自是氧，并且Qt不存在或是 1-3個(gè)碳的直鏈烷基間隔基。在根據(jù)式I的其他實(shí)施方式中，R1-R4中的至少一個(gè)是由下面所示的HH、JJ或KK 中之一所代表的基團(tuán)，并且其他的各自通常是氫
(酸)其中Qi如上所定義，并且R9是1至約5個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。應(yīng)該注意， 上面表示的HJK(酸)基團(tuán)來(lái)源于H、J或K基團(tuán)中之一。用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的單體組合物可以包括式I的多環(huán)烯烴單體的任意 一種或多種變型。因此，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式形成的聚合物可包含摻入根據(jù)式I的 任何單體的均聚物和聚合物。根據(jù)式I的示例性單體繪制在下面顯示的結(jié)構(gòu)組MM、NN和PP 中，其中這些單體表示法的任意一種要理解為描繪了外型-和內(nèi)型-異構(gòu)體兩者單體 MM 如上所提到的，所有的官能團(tuán)AA至KK和KJH都包括為如單體匪、NN或PP中顯示 的取代基的外型_或內(nèi)型_取代的基團(tuán)，因此符合通用的表達(dá)式IIa和IIb 式IIa式 IIb其中TO代表官能團(tuán)，并且是式I的R1、R2、R3或R4中之一，且m是O。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，式IIa和IIb的單體進(jìn)一步與環(huán)戊二烯(CPD) 進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)(狄爾斯-阿爾德反應(yīng))以產(chǎn)生CPD同系物，如四環(huán)十二烯型單體 (式I的m是2)。在其他實(shí)施方式中，通過(guò)與CPD的類似反應(yīng)，式I的m可以是3或更大。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，此Diels-Alder反應(yīng)的產(chǎn)物在恰當(dāng)?shù)某潭壬嫌蒀PD和NBTO兩 者的立體化學(xué)來(lái)支配，因此，在NBre為純外型單體時(shí)，將產(chǎn)生與NBre為純內(nèi)型NBre單體時(shí) 不同的多環(huán)的組合物，如下所示。在一些情況下，當(dāng)采用外型NBre作為反應(yīng)物時(shí)，對(duì)于TD 分子有加強(qiáng)的反應(yīng)和提高的收率。
12 和類似的立體異構(gòu)體和類似的立體異構(gòu)體 和類似的立體異構(gòu)體
和類似的立體異構(gòu)體現(xiàn)在參照下面的反應(yīng)路線圖，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生成5-降冰片烯甲腈(5-NBCN或NBCN) 作為形成高純度外型-NBre和內(nèi)型-NBre單體的第一步驟是有利的。形成NBCN的 Diels-Alder反應(yīng)由此顯示為反應(yīng)路線圖的步驟1。此第一步驟的益處是，首先，該反應(yīng)產(chǎn) 生內(nèi)型與外型異構(gòu)體的比例為約55 45的非對(duì)映異構(gòu)混合物，使得有利地，約等量的各異 構(gòu)體存在于混合物中；以及其次，盡管大多數(shù)非對(duì)映異構(gòu)混合物難以分離，NBCN異構(gòu)體(本 文也稱為非對(duì)映異構(gòu)體或差向異構(gòu)體)可成功地通過(guò)分餾而分離。應(yīng)該注意，進(jìn)行此蒸餾 的條件應(yīng)當(dāng)小心地控制為使得就異構(gòu)體的起始比例和單個(gè)內(nèi)型_和/或外型_異構(gòu)體的異 構(gòu)純度兩者而言，該分離能夠是成本經(jīng)濟(jì)的和高收率的。一旦單個(gè)內(nèi)型_和外型-NBCN異構(gòu)體被分離，各個(gè)異構(gòu)體可被還原為類似的內(nèi) 型_或外型_降冰片烯-5-甲醛異構(gòu)體(步驟2)，例如通過(guò)部分還原為亞胺并水解為醛。 通常，該方法涉及使用金屬氫化物還原劑加入Imol氫，從而還原為亞胺并原位水解以形成 醛。適當(dāng)?shù)倪€原劑包括，但不限于，氫化鋁鋰(LiAlH4)、烷基氫化鋁(例如，二異丁基氫化鋁 (DIBAL-H))、烷氧基氫化鋁(例如，三乙氧基氫化鋁鋰(LiAlH(OEt)3))和二烷基氨基氫化 鋰(例如，三(二乙基氨基)氫化鋁鋰(LiAlH(NEt2)3))。如反應(yīng)路線圖的步驟3-13所示， 所需的外型-或內(nèi)型-5-甲醛NB (NBCHO)的首先形成提供了用于形成寬范圍的外型-和內(nèi) 型-NBre單體的有利起始點(diǎn)。為了便于理解和顯示，該反應(yīng)路線圖僅對(duì)各個(gè)步驟描繪了外型-NBR；單體(除了 步驟13以外，在該步驟中迄今為止僅形成內(nèi)型異構(gòu)體)，然而要理解在內(nèi)型-NBCHO用作起 始點(diǎn)時(shí)，形成的NBR；單體將是內(nèi)型單體。在本文包括的實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)步驟1-13提供了 示例性的反應(yīng)。應(yīng)該注意，這些示例性的反應(yīng)是非限制性的，因?yàn)槭褂帽疚墓_(kāi)的那些以外 的試劑也可有效地形成所需的基本上純的外型-或內(nèi)型-NBre單體。仍參照反應(yīng)路線圖，從類似的NBCN差向異構(gòu)體形成NBCHO差向異構(gòu)體的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該被認(rèn)為是(1)經(jīng)Diels-Alder反應(yīng)形成NBCN提供了幾乎等量的各異構(gòu)體，(2)這些NBCN異 構(gòu)體的分離可經(jīng)蒸餾而有效地實(shí)現(xiàn)，并且(3)使用適當(dāng)?shù)臍浠X將這些NBCN異構(gòu)體還原為 相應(yīng)的NBCHO異構(gòu)體是基本上是定量的。較此優(yōu)點(diǎn)更進(jìn)一步地是，得到的NBCHO異構(gòu)體很 容易轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的羧酸(經(jīng)適當(dāng)?shù)难趸瘎?或醇(經(jīng)適當(dāng)?shù)臍浠锕w試劑)，由此提供了 至寬范圍的官能化NB單體的簡(jiǎn)便途徑，而不損失通過(guò)NBCN異構(gòu)體的初步分離而獲得的異 構(gòu)純度。相反，直接酸或堿處理腈以形成類似的羧酸通常導(dǎo)致非對(duì)映異構(gòu)體的差向異構(gòu)化。 因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式與以前已知的方法相比提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)。以不同的方式來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式能夠形成具有高異構(gòu)純度的醇官能化 的NB單體或具有高異構(gòu)純度的羧酸官能化的NB單體。這些醇官能化的單體可用來(lái)形成 具有例如-CH2OAc、-CH2OCH2C (CF3) 20H(經(jīng)六氟甲基環(huán)氧丙烷)、-CH2Cl、-CH2Br^-CH2I, -CH2N H2、-CH2OMs、-CH2OTs和-CH2C(CF3)2OH的官能團(tuán)的衍生物。另外，這些實(shí)施方式提供了使用 多種偶聯(lián)反應(yīng)以大量地?cái)U(kuò)充上面可能的官能團(tuán)的目錄，這些反應(yīng)包括，但不限于，Kumada, Sonogashira, Heck、Stille、Suzuki、Hiyama 和 Negishi 反應(yīng)。此外，羧酸官能化的異構(gòu) 體可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)合成衍生化方法以生成酯官能化的物質(zhì)，例如，上面如結(jié)構(gòu)匪所示 的一些物質(zhì)。此外，在醇官能化的異構(gòu)體轉(zhuǎn)變?yōu)槁?、溴或碘非?duì)映異構(gòu)體時(shí)，這些可用于 sp3-sp, Sp3-Sp2和SP3-SP3偶聯(lián)和有機(jī)金屬反應(yīng)中(例如，形成格氏試劑(Grignards)、有 機(jī)鋰、有機(jī)鋅、有機(jī)銅酸鹽(cuprate)和有機(jī)錫烷)。在一個(gè)特別值得注意的實(shí)施例中，外 型-NBCH2K或內(nèi)型-NBCH2I)可用來(lái)在適度的溫度下生成有機(jī)碘化鋅。有利地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該 有機(jī)碘化鋅穩(wěn)定地與六氟丙酮反應(yīng)從而以高收率(約70% )和高非對(duì)映異構(gòu)純度生成適當(dāng) 的外型-或內(nèi)型-HFANB。盡管沒(méi)有具體顯示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式包括基本上純的外型_或內(nèi)型-NBR； 的同系化反應(yīng)，該反應(yīng)提供官能團(tuán)的碳骨架的整體增加。例如，在re為醛或酮的情況下，與 重氮甲烷或甲氧基亞甲基三苯基膦的反應(yīng)有效地將亞甲基(-CH2-)單元插入至re的烴鏈 中，提供下一個(gè)同系物。本發(fā)明的實(shí)施方式包括的其他示例性的同系化反應(yīng)包括，尤其是， (i) Seyferth-Gi Ibert同系化，即，氰化物基團(tuán)替代鹵化物，其可還原為胺；(ii)醛與甲氧 基亞甲基三苯基膦的Wittig(維蒂希)反應(yīng)，其產(chǎn)生同系的醛；(iii)Arndt-Eistert合成 是被設(shè)計(jì)成將羧酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)羧酸同系物(即，含有一個(gè)額外的碳原子)的一系列化學(xué)反 應(yīng)；以及(iv)K0Walski酯同系化，其是用于酯類同系化的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于本發(fā)明的一些實(shí) 施方式，還可采用將re的鏈長(zhǎng)增加一個(gè)以上的單元的反應(yīng)。例如，環(huán)氧乙烷的親核加成反 應(yīng)導(dǎo)致開(kāi)環(huán)，該開(kāi)環(huán)產(chǎn)生具有兩個(gè)額外的碳的伯醇。可用于此類同系化反應(yīng)中的內(nèi)型和外型-NBre單體為NBCH2X(X = Br、Cl、I、OMs 和 OTs)、NBCO2R, NBCO2H, NBCH2OH 和 NBCH2C (0) R 和 NBCN。具體地，外型-NBCO2H 可轉(zhuǎn)變?yōu)?外型-NBCH2CO2H,其反過(guò)來(lái)可被還原為外型-NBCH2CH2OH,外型-NBCH2CH2OH可用于制備外 型-NBCH2CH2FG 單體。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式包括形成非對(duì)映異構(gòu)體純的甲醛構(gòu)件(例如，外 型-NBCHO和內(nèi)型-NBCH0，它們可轉(zhuǎn)變成為對(duì)于聚合物應(yīng)用和小分子轉(zhuǎn)變很重要的大批衍 生物。官能團(tuán)向新的官能團(tuán)的有機(jī)轉(zhuǎn)變包括，尤其是，氧化、還原、同系化、維蒂希反應(yīng)、氨基 化、還原氨基化、酯化、氫化、水解、醇解(縮醛形成)、縮合(例如，醛醇)、烷基化、芳基化 和過(guò)渡金屬催化反應(yīng)。然而，應(yīng)該注意盡管有大量的常用的有機(jī)轉(zhuǎn)變可被根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式采用，但不是所有的這些轉(zhuǎn)變都是有效的；因此，必需明智地選擇反應(yīng)條件和試劑以 保持降冰片烯雙鍵的性質(zhì)用于隨后的聚合反應(yīng)。在需要特定的轉(zhuǎn)變方法或產(chǎn)物，但將有可 能影響降冰片烯雙鍵的性質(zhì)時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在雙鍵處使用保護(hù)基團(tuán)可有效地使所需的轉(zhuǎn)變完 成，此外，仍然應(yīng)該注意根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式還包括雙腈降冰片烯的非對(duì)映異構(gòu)混合物， TDCN非對(duì)映異構(gòu)混合物和這些降冰片烯的高級(jí)同系物(例如式I的m為3或更大的情形) 的此類混合物的分離。因此，反應(yīng)路線圖中繪制的轉(zhuǎn)變通常代表類似的雙腈和TD和高級(jí)物 質(zhì)。仍然參照雙降冰片烯甲腈非對(duì)映異構(gòu)體，此類外型-和內(nèi)型_降冰片烯型單體是 外型，外型_降冰片烯_2，3- 二甲腈、外型，內(nèi)型-降冰片烯-2，3- 二甲腈和內(nèi)型，內(nèi)型-降 冰片烯-2，3-二甲腈，分別適當(dāng)?shù)赜墒絀IIa和IIIb和IIIc表示 式IIIa式 IIIb式 IIIc式Ilia、IIIb和IIIc的純非對(duì)映異構(gòu)體的代表性制備方法描述在下面的文 章 中⑴A contribution to the stereospecif icity of [4+2] cycloadditions (對(duì) [4+2]環(huán)加成作用的立體專一性的貢獻(xiàn))，Prantl等人，Tetrahedron Letters (1982)， 23 (11),1139-42, (ii)Facile preparation of trans-2,3-bis[ (t-butylamino)methyl] norbornene (簡(jiǎn)便地制備反式_2，3-雙[(叔丁基氨基)甲基]降冰片烯)，Wynne等人， Organic Preparations and Procedures International(2002)，34(6)，655—657，禾口 (iii) Bromine addition to cyanonorbornene derivatives (氛基降冰片煉衍生物的漠力口成作 用)，Kikkawa等人，Bulletin of the Chemical Society of Japan (1972)，45 (8)，2523—7。應(yīng)該注意由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式可容易地提供多種的官能化降冰片烯型單 體的兩種非對(duì)映異構(gòu)形式，適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)這些單體的聚合使得能夠?yàn)榫酆戏磻?yīng)提供特定比例 的非對(duì)映異構(gòu)體(通過(guò)混合純的非對(duì)映異構(gòu)體)。因此，與不具有這些純非對(duì)映異構(gòu)體的 情況相比，定制所得聚合物的性質(zhì)的能力得到提高。例如，Rhodes等人的題目為“Method of Controlling the Differential Dissolution Rate of Photoresist Compositions， Polycyclic Olefin Polymers and Monomers Used for Making Such Polymers (控制光致 抗蝕劑組合物、多環(huán)烯烴聚合物的微分溶出速率的方法和用于制備這些聚合物的單體)”的 美國(guó)專利第7，341，816號(hào)教導(dǎo)了一些聚合物的溶出速率與官能化聚合物重復(fù)單元的外型/ 內(nèi)型比例有關(guān)。該專利顯示具有高濃度的來(lái)自外型-HFANB的重復(fù)單元的聚合物表現(xiàn)出在 水基溶液中的預(yù)期溶出速率高于具有較低濃度的來(lái)自外型-HFANB的重復(fù)單元的類似聚合 物，該比較聚合物具有基本上相同的分子量。在該專利教導(dǎo)了通過(guò)蒸餾分離而獲得具有不 同的異構(gòu)比的聚合物的情況下，本發(fā)明的實(shí)施方式為聚合反應(yīng)提供特定比例的異構(gòu)體，使 得所得聚合物具有所需的特性(例如高溶出速率或低溶出速率)。
實(shí)施例下面的實(shí)施例僅提供用于說(shuō)明的目的，決非約束或限制要求保護(hù)的根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施方式的范圍和精神。提供了證明上面反應(yīng)路線圖中所示的各個(gè)單體的形成的具體實(shí)施 例，以及進(jìn)一步證明本發(fā)明的寬范圍的實(shí)施例。此外，對(duì)于下面各個(gè)實(shí)施例，在有效長(zhǎng)度為 30米，并具有0. 32mm ID和0. 25 μ m膜的DB5柱上進(jìn)行GC分析。樣品注射至保持在275°C 的進(jìn)樣室中。注射后，將柱在55°C下保持1分鐘，然后以5°C /min加熱至170°C。檢測(cè)器溫 度為325°C。適當(dāng)時(shí)在下面報(bào)告特定的保留時(shí)間。
函餓鋌翅趙 向 20 N2 吹掃的 Parr J￡力 + 示胃反 (Parr pressure-rated reactor)中 加入6. 8kg(51.3mol，l. 1當(dāng)量環(huán)戊二烯)的二環(huán)戊二烯。接著，加入5. llkg(96. 3mol，1. 0 當(dāng)量)丙烯腈。反應(yīng)器用N2吹掃三次，然后在3. 25小時(shí)的時(shí)間內(nèi)加熱至約180°C的溫度。 觀察到在初始的3. 25小時(shí)期間壓力達(dá)到約IOOpsig的峰值。反應(yīng)混合物在約180°C下另外 攪拌2小時(shí)，在此期間壓力穩(wěn)定在約llpsig。冷卻至25°C后，從反應(yīng)器中排出11.81kg反 應(yīng)混合物?；旌衔锏腉C分析表明外型/內(nèi)型降冰片烯甲腈(43. 3% /56. 6% )產(chǎn)物的收率 為 93. 0%。GC 保留時(shí)間為 4. Omin (外型-NBCN)，4. 7min (內(nèi)型-NBCN)。外型_/內(nèi)型_降冰片烯甲腈的分離/純化將約8kg外型/內(nèi)型降冰片烯甲腈(NBCN)裝入至由適當(dāng)尺寸的帶有加熱套的蒸 餾釜、填充蒸餾塔(60個(gè)理論塔板)、回流分流器、水冷冷凝器、冷凝物收集器和真空泵組成 的真空蒸餾裝置中。通過(guò)調(diào)節(jié)輸入至加熱套的熱來(lái)控制蒸餾釜溫度，并且通過(guò)調(diào)節(jié)塔頂收 集器處的真空壓力來(lái)控制系統(tǒng)真空(見(jiàn)下面的試驗(yàn)章節(jié))。在將NBCN轉(zhuǎn)移至蒸餾釜后，將蒸餾系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)至所需的設(shè)定點(diǎn)。然后繼續(xù)加熱 蒸餾釜直至在蒸餾塔中建立完全回流條件。然后以所需的回流比啟動(dòng)回流分流器，通過(guò)從 塔頂收集器中周期性地去除液體餾分而使分餾繼續(xù)進(jìn)行。使用GC分析來(lái)確定塔頂液體餾 分的組成。根據(jù)需要調(diào)節(jié)蒸餾回流比以影響塔頂物流的組成。初始的塔頂餾分富含“輕”組 分，其主要是丙烯腈(CAN)、環(huán)戊二烯(CPD)和二環(huán)戊二烯(DCPD)。去除這些“輕”組分后， 接著從剩余的內(nèi)型-NBCN中分離高純度的外型-NBCN。去除“過(guò)渡”餾分后，接著收集高純 度的內(nèi)型-NBCN。一旦從蒸餾釜中已去除大部分內(nèi)型-NBCN時(shí)，蒸餾過(guò)程終止。表 1
進(jìn)料NBCN(外型內(nèi)型比=13)蒸餾釜溫度外型-NBCN 1270C內(nèi)型-NBCN 125 0C塔頂溫度外型-NBCN 570C內(nèi)型-NBCN 85 0C系統(tǒng)真空外型-NCNB 2. OmmHg內(nèi)型-NBCm. 7mmHg回流比外型-NBCN 30 1內(nèi)型-NBCN 5 1在起始混合物中含有的外型-NBCN的約57%作為高純度(98%或更高)物質(zhì)被去 除。在起始混合物中含有的內(nèi)型-NBCN的約44%作為高純度(98%或更高)物質(zhì)被去除。 可將中等純度的餾分回收以增加總的工藝收率。外型-降冰片烯-5-甲酵(外型-NBCH0)的制備通過(guò)加熱至約120°C在氮?dú)獯祾呦拢瑢⒀b有機(jī)械攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)氣口、熱電偶和隔 墊密封的滴液漏斗的12升玻璃燒瓶干燥。燒瓶冷卻至室溫，然后將7900ml (11. 79摩爾)甲 苯中的1. 5M二異丁基氫化鋁(DIBAL-H)經(jīng)滴液漏斗插管加入至燒瓶中。DIBAL-H溶液冷卻 至-51. 6°C，然后逐滴加入外型-NBCN(1328g, 11. 14mol)。在2小時(shí)24分鐘內(nèi)完成滴加，同
17時(shí)溫度從-51.6°C到-39.3°C變動(dòng)。混合物另外攪拌30分鐘。GC分析表明沒(méi)有殘留未反應(yīng) 的外型-NBCN。反應(yīng)混合物保持在_46°C至_39°C，同時(shí)以每次500_ml分11次將其經(jīng)插管 加入至于冰/異丙醇冷卻的夾套滴液漏斗中。將其以每次500-ml分11次快速地逐滴加入 至機(jī)械攪拌的用干冰/乙腈冷卻至-5. 6°C的12. 24升3. 5N鹽酸中。有一個(gè)誘導(dǎo)期，因此在 隨后每次添加DIBAL-H反應(yīng)混合物之前使反應(yīng)放熱逐漸消退。溫度從-5. 6°C到+0. 1°C變 動(dòng)。淬滅時(shí)間為2小時(shí)。MTBE (甲基叔丁醚，4000ml)經(jīng)冷卻的滴液漏斗加入?；旌衔飻嚢?幾分鐘，使其澄清，并且分離各相。水相用3X4000ml MTBE萃取。合并有機(jī)部分，用5000ml 3. 5N鹽酸洗滌，并用3X2加侖鹽水洗滌直至最終的洗滌液達(dá)到pH 6。將MTBE/甲苯溶液 分配并置于7個(gè)瓶中，經(jīng)硫酸鈉干燥，并在冷藏箱中保存過(guò)夜。混合物過(guò)濾并在35°C最大浴 溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到3173g產(chǎn)物。NMR分析指示甲苯中有35. 2wt% NBCHO，收率為82%。 GC分析得出的外型/內(nèi)型比為99. 8/0.2。NBCHO是不穩(wěn)定的，并且很容易差向異構(gòu)化，因此 溶液被冷藏備用。GC保留時(shí)間為2. 05min (外型-NBCH0)，2. 23min (內(nèi)型-NBCH0)。外型-降冰片烯-5-甲醇(外型-NBCH2OH)的制備在裝有機(jī)械攪拌器、熱電偶、氮?dú)膺M(jìn)氣口和滴液漏斗的22升玻璃燒瓶中放置 1880ml 8%的氫氧化鈉水溶液。將NaBH4(174. lg，4. 6mol)逐部分加入?；旌衔锢鋮s 至-7. 4 0C ο剛好在使用前將外型-NBCHO (3173g，在甲苯中35. 2wt%，總計(jì)約9. 17mol)分 配為每部分400ml，將其溶解在600ml甲醇中，然后逐滴加入至硼氫化鈉溶液中。加入時(shí)間 總計(jì)為5. 1小時(shí)，同時(shí)反應(yīng)溫度從-7. 1°C到-0. 8°C變動(dòng)。GC分析不一致，提示加入另外的 35g硼氫化鈉。反應(yīng)攪拌1小時(shí)，同時(shí)從-1. 7°C冷卻至-12. 7°C。GC分析指示< 0. 15%未 反應(yīng)的NBCH0。將10%硫酸水溶液(2200ml)在1. 5小時(shí)內(nèi)逐滴加入，同時(shí)溫度從-11. 4到 +0. 7°C變動(dòng)。得到的pH為6。加入二氯甲烷(3000ml) ,500ml鹽水和2000ml水，并將混合 物攪拌幾分鐘。分離各相。剩余的水相用2000ml 二氯甲烷、2000ml水和2000ml鹽水處理。 去除二氯甲烷相并將水相再次與2000ml 二氯甲烷、2000ml水和2000ml鹽水混合。去除二 氯甲烷并將水相用2000ml 二氯甲烷和2000ml水處理。將二氯甲烷萃取物合并，分離殘余 的水，然后將有機(jī)部分經(jīng)硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾后，將萃取物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到1210g黃色液 體(從NBCHO的收率為87% )。將物質(zhì)真空蒸餾，得到下列餾分I. 34. 6-109. 4°C (12-20Torr), 46. 2g，混濁，60. 3% NBMeOH 禾口 39. 7wt% 甲苯II. 106. 3-100. 7°C (5-8Torr)，172. 5g，98. 5%外型-NBMeOH, 1. 3% 內(nèi)型-NBMeOH,
無(wú)甲苯III. 81. 4-93. 2 °C (2-3Torr), 236. 7g，99. 3% 外型-NBMeOH，0. 7 % 內(nèi)型-NBMeOH,
無(wú)甲苯IV. 62. 2-69. 4°C (l-2Torr), 578. lg，99. 外型-NBMeOH, 0. 9% 內(nèi)型-NBMeOHV. 63. 1-68. 5°C (ITorr) ,29. 02g，99. 5%外型-NBMeOH, 0. 5% 內(nèi)型-NBMeOH0將蒸餾釜?dú)堅(jiān)芙庠诩s400ml 二氯甲烷中并用IOOml 10%硫酸洗滌。得到的混合 物用IOOml水處理以促進(jìn)相分離。分離各相。向水相中加熱IOOml鹽水以促進(jìn)更多的二 氯甲烷從溶液中分離。合并二氯甲烷部分，用5X IOOml鹽水洗滌至pH 6，然后經(jīng)硫酸鈉干 燥。干燥的萃取物過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。該產(chǎn)物真空蒸餾，在60. 8-65. I0C (ITorr)得到37. 7g。 GC分析顯示0. 5%內(nèi)型異構(gòu)體和99. 5%外型異構(gòu)體。在63. 1-65. 2°C (2Torr)下收集到37. 31g純度較低的餾分，其含有98. 9%外型異構(gòu)體和0.85%內(nèi)型異構(gòu)體。>99.8% (總 異構(gòu)體)純度的總收率為1058. 5g(從NBCN的收率為76. 5%，從NBCHO的收率為約93% )。 GC保留時(shí)間2. 82分鐘(內(nèi)型-NBMeOH)，3. 97分鐘(外型-NBMeOH)。內(nèi)型-降冰片烯甲酵(內(nèi)型-NBCH0)的制備通過(guò)加熱至約120°C在氮?dú)獯祾呦拢瑢⒀b有機(jī)械攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)氣口、熱電偶和隔 墊密封的滴液漏斗的12升玻璃燒瓶干燥。燒瓶冷卻至室溫，然后將4970ml (7. 4摩爾)甲 苯中的1.5M DIBAL-H經(jīng)滴液漏斗插管加入至燒瓶中。DIBAL-H溶液冷卻至-71. 8°C。使 內(nèi)型-NBCN(838g，7. Omol)熔融，用IOOml甲苯稀釋，并逐滴加入至DIBAL-H溶液中。在2 小時(shí)內(nèi)完成滴加，同時(shí)溫度從-71. 8°C到-50. 4°C變動(dòng)。GC分析表明沒(méi)有殘留未反應(yīng)的內(nèi) 型-NBCN。反應(yīng)混合物以每次500ml分10次經(jīng)插管加入至干冰/異丙醇冷卻的夾套滴液漏 斗中。然后將各部分逐滴加入至8190ml機(jī)械攪拌的用干冰/乙腈冷卻至-15. 5°C的3. 5N鹽 酸溶液中。觀察到一個(gè)誘導(dǎo)期，因此在隨后每次添加DIBAL-H反應(yīng)混合物之前，使反應(yīng)放熱 逐漸消退。在這些添加期間，溫度從_35°C到+1.0°C變動(dòng)。總淬滅時(shí)間為約2小時(shí)。接著， 將MTBE(3000ml)經(jīng)冷卻的滴液漏斗加入，混合物攪拌幾分鐘，使其澄清，并且分離各相。水 相用3 X 3000ml MTBE萃取。合并有機(jī)部分，用2500ml 3. 5N鹽酸洗滌，然后用7 X 1加侖鹽 水洗滌直至最終的洗滌液顯示PH為7。將MTBE/甲苯溶液分成4部分，并且各部分經(jīng)硫酸 鈉干燥，并在冰箱中保存過(guò)夜。第二天，混合物過(guò)濾并在35°C最大浴溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。殘?jiān)腘MR分析指示甲 苯中有25.0Wt%NBCH0，含有9.2Wt%殘留的MTBE。產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)進(jìn)一步濃縮，第二次 NMR分析指示31. 7%內(nèi)型-NBCH0、65. 4%甲苯和2. 8% MTBE0 GC分析指示內(nèi)型/外型比為 97.3/2.7。收率為約70%。由于內(nèi)型-NBCHO是不穩(wěn)定的，并且很容易差向異構(gòu)化，因此溶 液被冷藏備用。GC保留時(shí)間2. 13分鐘(外型-NBCH0)，2. 33 (內(nèi)型-NBCH0)。內(nèi)型-降冰片烯甲醇(內(nèi)型-NBOiOH)的制備在裝有機(jī)械攪拌器、熱電偶、氮?dú)膺M(jìn)氣口和滴液漏斗的5升4頸燒瓶中放置 360ml(0. 72mol)8%氫氧化鈉水溶液。將NaBH4 (33. lg，0. 88mol)逐部分加入?；旌衔锢鋮s M-10. 60C ο約一半的內(nèi)型-NBCHO溶液(558. lg，在甲苯中為30.6wt%，總計(jì)約1. 39mol) 用500ml甲醇稀釋并逐滴加入。加入時(shí)間為1. 5小時(shí)，同時(shí)反應(yīng)溫度從-11. 4°C至-3. 1°C 變動(dòng)。剩余的內(nèi)型-NBCHO溶液用500ml甲醇稀釋并逐滴加入至反應(yīng)混合物中。添加在48 分鐘內(nèi)完成，反應(yīng)溫度從-10. 8°C至-6. 3°C變動(dòng)。GC分析指示殘留4. 9%的內(nèi)型-NBCH0。 混合物在-11. 8°C至-5. 6°C下攪拌5小時(shí)21分鐘，使內(nèi)型-NBCHO含量下降至1. 6%。加入 另外的3. 22硼氫化鈉，并將該混合物在-5. 3°C至-13. 5°C下另外的攪拌1. 5小時(shí)。GC分析 顯示殘留1.0%的內(nèi)型-NBCH0。反應(yīng)燒瓶填在冰中，并將混合物攪拌過(guò)夜。溫度僅攀升至 3. 5°C，并且GC分析顯示僅殘留0. 4%的內(nèi)型-NBCHO。反應(yīng)冷卻至-11. 5°C，并在1. 5小時(shí)內(nèi)逐滴加入10%硫酸水溶液(390ml)，同時(shí)溫 度從-11.5°C至+0. 7°C變動(dòng)。在添加結(jié)束時(shí)，pH為7。加入另外的100mll0%硫酸，使pH至 2。加入二氯甲烷(500ml)并劇烈地?cái)嚢柙摶旌衔?。加入IOOml鹽水和300ml水，充分地混 合，然后使其澄清。得到大的乳化界面。分離二氯甲烷部分。然后將500ml 二氯甲烷、IOOml 鹽水和300ml水加入至剩余的水相中?；旌虾?，收集二氯甲烷相。將另外的500ml 二氯甲 烷、IOOml鹽水和300ml水加入至水相中并混合。再次收集二氯甲烷相。收集乳液相并使其
19分離。去除所得的水相，并用500ml鹽水處理剩余的乳液。這產(chǎn)生了徹底的相分離。去除 二氯甲烷相，用200ml鹽水洗滌至pH 6，然后與以前的二氯甲烷萃取物合并。合并的二氯甲 烷萃取物用3 X 400ml鹽水洗滌至pH 7，經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至331. 6g。NMR指 示其為在甲苯中的59wt%內(nèi)型-NBMeOH。NMR顯示僅有痕量的外型異構(gòu)體。GC分析指示內(nèi) 型/外型比為99 1。物質(zhì)通過(guò)12英寸Vigreux柱進(jìn)行真空蒸餾，得到下列的餾分I. 25. 1-19. 0°C (1. 3-1. 6Torr)，11. 86g，99. 5% 甲苯II. 73. 8-66. 9 °C (1. 20-1. 15Torr) ,28. 79g，98. 3 % 內(nèi)型-NBMeOH，含有 0. 09% ψ
苯III. 65. 3-63. 1°C (1. 25-1. 20Torr), 99. 64g，99. 2% 內(nèi)型-NBMeOH，無(wú)甲苯IV. 58. 6-44. 3°C (1. 20-0. 53Torr) ,47. 87g，99. 8% 內(nèi)型-NBMeOHV 47. 2-42. 2°C (0. 62-0. 57Torr)，2. 89g，99. 4% 內(nèi)型-NBMeOH。> 99%的內(nèi)型-NBMeOH的總收率為150. 4g(87% )?；趦?nèi)型-NBCN的收率為 58 %。NMR指示99. 5 %內(nèi)型。GC保留時(shí)間4. 565分鐘(內(nèi)型-NBMeOH)，4. 599分鐘(外 型-NBMeOH)。外型-降冰片烯乙酸甲酯(外型-NBMeOAc)的制備將裝有機(jī)械攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)氣口、滴液漏斗和熱電偶的12升玻璃燒瓶在氮?dú)獯祾?下用熱空氣槍干燥至120°C。冷卻至室溫后，將外型-降冰片烯甲醇(500. 2g，4. Omol)置于 燒瓶中，然后加入4升干二氯甲烷、988g(12. 5mol)干吡啶和另外的2升干二氯甲烷。加入 二甲基氨基吡啶(2. Og, 16. 5mmol)。迅速地在30分鐘內(nèi)加入乙酸酐，使反應(yīng)溫度從24°C升 高至41°C。10分鐘后，GC分析指示僅殘留1.7%起始物質(zhì)。2. 5小時(shí)后，僅殘留0.3%起始 物質(zhì)。加入另外的22ml乙酸酐，并將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過(guò)夜。GC分析顯示產(chǎn)物組成 沒(méi)有進(jìn)一步的變化。將反應(yīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以去除二氯甲烷，然后在80°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以去除過(guò)量 的吡啶和乙酸酐。殘?jiān)?，總?jì)553g，被真空蒸餾得到三個(gè)餾分I 33. 5 "C (2Torr) -67. 1 °C ( < 2Torr), 22. 8g,54wt % (匪R)NBMeOAc，13wt % 吡 啶，33wt%乙酸酐II 68. 4-61. 0°C (< 2Torr)，501. 5g，99. 7%外型-NBMeOAcIII 59. 4-60. 4°C ( < 2Torr)，19. 8g，99. 5%外型-NBMeOAc。NMR 顯示在 3. 05ppm 處有額外的信號(hào)。產(chǎn)量為501. 5g(理論值的75% )。GC保留時(shí)間4. 51分鐘，外型-NBMeOAc0內(nèi)型-降冰片烯乙酸甲酯(內(nèi)型-NBMeOAc)的制備將裝有機(jī)械攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)氣口、滴液漏斗和熱電偶的3升玻璃燒瓶在氮?dú)獯祾?下用熱空氣槍干燥至108°C。冷卻至室溫后，將內(nèi)型-降冰片烯甲醇(125. 0g, 1. Omol)置于 燒瓶中，然后加入4升干二氯甲烷、247g(3. Imol)干吡啶和另外的500ml干二氯甲烷。加 入二甲基氨基吡啶(0. 5g，4. 2mmol)。迅速地在18分鐘內(nèi)加入乙酸酐，使反應(yīng)溫度從24°C 升高至38.7°C。34分鐘后，GC分析指示僅殘留1.8%起始物質(zhì)。2小時(shí)后，沒(méi)有顯著量的 起始物質(zhì)殘余。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過(guò)夜。GC分析顯示產(chǎn)物組成沒(méi)有進(jìn)一步的變化。 將反應(yīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以去除二氯甲烷，然后在60°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以去除過(guò)量的吡啶和乙酸酐。NMR 分析指示殘?jiān)傆?jì)165. 6g，仍含有4. 3wt%吡啶。物質(zhì)用250ml蒸餾水洗滌，使下面的有機(jī)相變得非?；鞚?。將二氯甲烷(IOOml)加入至水相中，混合，并分離各相。合并有機(jī)相并 用10%硫酸水溶液洗滌。這使有機(jī)相變得澄清。用250ml鹽水洗滌導(dǎo)致倒相，使有機(jī)相在 上。用3X250ml鹽水洗滌有機(jī)相使最終洗滌液pH為6。有機(jī)相經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾和旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)得到156. 5g。NMR和GC分析顯示沒(méi)有吡啶殘留。產(chǎn)物經(jīng)真空蒸餾得到四個(gè)餾分I. 28. 6°C (6Torr) -58. 8°C (1. 95Torr)，5. 8g，98. 4% 內(nèi)型-NBMeOAc (GC)II. 55. 2°C (1. 90Torr) -49. 2°C (1. 50Torr)，125. 2g，100% 內(nèi)型-NBMeOAcIII. 48. 9°C (1. 50Torr) -50. 6°C (1. 50Torr)，8. 9g，100% 內(nèi)型-NBMeOAcIV. 51°C (1. 50Torr)，0. 8g，100% 內(nèi)型-NBMeOAc總產(chǎn)物為140. 7g，收率為84%。GC保留時(shí)間3. 75分鐘，內(nèi)型-NBMeOAc。內(nèi)型-降冰片烯甲磺酸甲酯(內(nèi)型-NBMeOMs)的制各將內(nèi)型-5-(2-羥甲基)降冰片烯(104. 79g，0.85mol)、485ml 二氯甲烷和甲磺酰 氯(100. 99g，0. 88mol)置于裝有機(jī)械攪拌器、熱電偶、氮?dú)膺M(jìn)氣口和滴液漏斗的4頸3升玻 璃燒瓶中。加入240ml 二氯甲烷以在甲磺酰氯中漂洗。攪拌的混合物冷卻至-11. 1°C。在 2小時(shí)期間快速地逐滴加入三乙胺(101. 26g，l. OOmol)，溫度從-11. 1°C至+7. 0°C變動(dòng)。得 到的黃色漿料在78分鐘內(nèi)升溫至18. 9°C。GC分析指示殘留0. 3%的未反應(yīng)的起始物質(zhì)。 加入另外的3. 82g甲磺酰氯并使該混合物在室溫下攪拌過(guò)夜。GC分析指示殘留0. 的起 始物質(zhì)。加入500ml水使溶液澄清。分離各相。二氯甲烷部分用450ml IN HCl洗滌，然后 用4x 1000ml鹽水洗滌至洗滌液pH = 6。二氯甲烷溶液經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為 185. 15g液體(> 100%收率)。GC分析得出甲磺酸酯含量為98. 1%。NMR分析指示殘留 7. 5wt%二氯甲烷。內(nèi)型/外型比為99. 1 0.9。內(nèi)型-5-(2-碘甲基)降冰片烯(內(nèi)型-NBMeI)的制備將內(nèi)型-降冰片烯甲磺酸甲酯(185. 15g,92. 5%,0. 85mol)和1500ml 2-戊酮置 于裝有機(jī)械攪拌器、帶有氮?dú)膺M(jìn)氣口適配器的冷凝器、塞子和熱電偶的4頸5升燒瓶中?；?合物充分混合，然后加入190. 4g(l. 27mol)碘化鈉和200ml 2-戊酮?；旌衔锛訜嶂粱亓鳌?1.5小時(shí)回流后，混合物變得非常粘稠，并用另外的500ml 2-戊酮稀釋。另外回流1.5小時(shí) 后，加入另外的500ml 2-戊酮?；旌衔锢^續(xù)變稠，并且開(kāi)始在反應(yīng)燒瓶的上部上方飛濺出 固體。加入另外的250ml 2-戊酮，并將反應(yīng)從100. 9°C冷卻至95_96°C，以允許較平穩(wěn)地?cái)?拌。使反應(yīng)在95-96 °C下繼續(xù)過(guò)夜，然后當(dāng)GC分析指示沒(méi)有起始物質(zhì)殘留時(shí)加熱至100. 4°C 持續(xù)2小時(shí)。在>90°C下的總反應(yīng)時(shí)間為25小時(shí)。將反應(yīng)攪拌并冷卻至30°C。加入水 (500ml)使溶液澄清。分離各相。水相用500ml和250ml乙酸乙酯萃取。乙酸乙酯萃取物 與2-戊酮相合并，并在< 35°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到226. 7g紅色油。該產(chǎn)物用300ml 二氯甲烷 稀釋并用2x200ml 10%亞硫酸氫鈉水溶液洗滌。然后有機(jī)相用300ml鹽水、300ml飽和碳酸 氫鈉和350ml鹽水洗滌至最終洗滌液pH = 7。二氯甲烷溶液經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)至203.6g。加入水(15ml)，并將混合物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)直至去除殘留的戊酮，并且僅有水開(kāi)始 被蒸餾出來(lái)。殘?jiān)?jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾，用二氯甲烷漂洗。該產(chǎn)物通過(guò)12英寸Vigreux柱 進(jìn)行真空蒸餾，得到1. 42. 1-50. 3°C (1. 35-1. 40Torr)，21. 88g，88. 3% 內(nèi)型-NBMeI2. 46. 5°C (1. 25Torr) -42. 5°C (1. 20Torr)，58. 37g，99. 0% 內(nèi)型-NBMeI3. 43. 3-39. 7°C (1· 15-1. 20Torr)，79. 19g，99. 5% 內(nèi)型-NBMeI
4. 40. 0-34. 9°C (1. 15Torr)，1. 53g，98. 3%外型-NBMeI。> 99. 0%的內(nèi)型-NBMeI 的收率為 137. 56g(69% )。外型-α , α -雙(三氟甲基)二環(huán)「2. 2. Il庚_5_烯_2_乙醇(外型-HFANB)的 制備將裝有機(jī)械攪拌器、干冰冷凝器、熱電偶和氮?dú)膺M(jìn)氣口閥的12升4頸燒瓶加熱， 并在氮?dú)獯祾呦掠脽峥諝飧稍镏?10°c。冷卻至32°C后，將鋅粉(Alfa Aesar A13633， 222. 52g，3. 45mol)，然后2000ml DrySolve 二甲基乙酰胺置于燒瓶中。接著，將碘(59. 33g， 0. 23mol)置于燒瓶中，緊接著用300ml DrySolve 二甲基乙酰胺漂洗。在7分鐘內(nèi)，當(dāng)混合物 加熱至33. 3°C時(shí)初始形成的紅色改變?yōu)榫G色，然后為灰色。一次性地加入NBMeI (539. 54g， 2.3mol)。混合物加熱至79°C，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始放熱時(shí)，使溫度升高至115°C。移除熱源，使反應(yīng) 冷卻回89°C。重新開(kāi)始加熱。在>79°C下1小時(shí)后，GC分析顯示沒(méi)有起始物質(zhì)殘留。用乙 腈/干冰冷卻浴將反應(yīng)冷卻至-26. 6°C。HFA(466. lg，2. 77mol)凝結(jié)到反應(yīng)混合物中。HFA 的初步添加導(dǎo)致溫度從_28°C升高至-19. 1°C。將冷卻浴排出并更換為濕的異丙醇/干冰 冷卻浴。反應(yīng)混合物在-18. 5°C至-1. 7°C下攪拌5. 3小時(shí)?；旌衔锢鋮s回_28°C，然后小心 地以200-500ml的增量加入蒸餾水直至3000ml的總水體積。加入額外的IOOOml水。整個(gè) 混合物倒入4000ml水中。反應(yīng)燒瓶中的鋅殘?jiān)?600ml 3. 5NHC1處理，得到的反應(yīng)混合 物與以前的含水淬火液合并。反應(yīng)燒瓶進(jìn)一步用約3. 5L水漂洗。合并的含水淬火液用3x 4000ml環(huán)己烷萃取。合并環(huán)己烷萃取物并用1加侖鹽水洗滌至pH 7。在氮?dú)庀卤４孢^(guò)夜 后，環(huán)己烷溶液用3x 500ml 25%四甲基氫氧化銨水溶液(TMAOH)萃取。合并的TMAOH萃取 物用3x 1000ml環(huán)己烷洗滌，然后用400ml濃HCl酸化。分離下面的相，收集到657. 09g粗 HFANB。NMR分析顯示其含有10. 5wt%二甲基乙酰胺(DMA)。粗產(chǎn)物用200ml 31. 5 %硫酸水溶液洗滌。沒(méi)有發(fā)生相分離，因此該混合物用 IOOOml 二氯甲烷稀釋以促進(jìn)緩慢的相分離。有機(jī)相用2x200ml 31. 5%硫酸洗滌，然后用2x 400ml 31. 5%硫酸洗滌直至NMR分析顯示殘余< 0. 3襯％的DMA。產(chǎn)物溶液用500ml鹽水、 500ml飽和碳酸氫鈉、2x 500ml鹽水、并用含有IOml 3. 5N HCl的500ml鹽水洗滌直至最終 的洗滌液PH = 7。產(chǎn)物溶液經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。殘?jiān)ㄟ^(guò)14英寸Vigreux柱 蒸餾。收集到下面的餾分I. 42. 6-49. 5°C (2Torr),44. 03g，99. 2% (GC)II. 45. 6-44. 8°C (1. 95Torr), 168. 83g,98. 8% (GC)III. 41. 5-43. 9°C (1. 90Torr)，127. 44g,99% (GC)IV. 41. 5-43. 2V (1. 85Torr)，118. 64g，99. 3% (GC)V 40. 2-45. 0°C (1. 75-1. 80Torr), 14. 65g,99. 1% (GC)，含有 0. 4wt% DMA(WR)VI. 44. 9-49. 9°C (1. 80Torr), 3. 10g,99. 1% (GC)，含有 0. 8wt% DMA(WR)VII. 51. 8-63. 3°C (1. 80Torr), 7. 55g,98. 65% (GC)，含有 4. 4wt% DMA(匪R)高純度外型-HFANB ( > 99% )，合并的餾分I-IV為458. 94g，收率為73%。內(nèi)胡-α，α -雙(三氟甲基)二環(huán)「2. 2. Il庚_5_烯_2_乙醇(內(nèi)型-HFANB)的 制備。將裝有機(jī)械攪拌器、干冰冷凝器、熱電偶和氮?dú)膺M(jìn)氣口的3升3頸燒瓶加熱，并 在氮?dú)獯祾呦掠脽峥諝飧稍镏良s105°C。冷卻至室溫后，將鋅粉(Alfa-AeSarA13633，
2257. 70g，0.88mol)置于燒瓶中，緊接著加入500ml DrySolve 二甲基乙酰胺(DMA)。當(dāng)加入 碘(15.0g，0.059mol)時(shí)攪拌混合物，緊接著用IOOml 二甲基乙酰胺漂洗?；旌衔锩盁?，升 溫至32. 3°C并變?yōu)榫G色。3分鐘后，鋅漿料變回至藍(lán)灰色。等待另外9分鐘后，一次性地加 入內(nèi)型-NBMeI (137. 56g，0. 59mol)。混合物加熱至80°C。在達(dá)到80°C時(shí)，溫度突然升高至 96°C，然后在移除熱源后逐漸下降。在溫度下降至86°C后，將熱源放回原處。1小時(shí)后，GC 分析顯示沒(méi)有NBMeI殘留?；旌衔镌?gt; 80°C下另外攪拌30min，然后在乙腈/干冰冷卻浴 中冷卻至-29. 8°C。六氟丙酮(HFA) (120. 5g，0. 73mol)凝結(jié)至反應(yīng)混合物中。在17分鐘 的加入時(shí)間期間，溫度從-30. 7°C至-23. 4°C變動(dòng)。冷卻浴更換為甲醇/冰冷卻浴。當(dāng)GC 分析指示內(nèi)型-甲基降冰片烯(NBMe)(來(lái)自水解的NBMeZnI)與HFANB信號(hào)比變得恒定時(shí)， 反應(yīng)混合物在-27. 9°C至-1. 2°C下攪拌4. 25小時(shí)?；旌衔锢鋮s至-30. 9°C，然后小心地以 50、100和250ml的增量加入去離子水直至1500ml的總水體積。達(dá)到的最大溫度為_(kāi)2. 2V。 從鋅鹽中傾析液體。將500ml水和450ml 3. 5N HCl加入至鋅鹽中，充分混合，然后與以前 的傾析液合并。合并的含水混合物用3x 1000ml環(huán)己烷萃取。環(huán)己烷萃取物用IOOOml鹽 水洗滌至PH 5。GC分析顯示萃取物中有61. 3%的HFANB。環(huán)己烷萃取物用210ml 25%四甲基氫氧化銨水溶液(TMAOH)萃取。GC分析指示 5. 9%的HFANB殘留在環(huán)己烷相中，因此該環(huán)己烷溶液用另外的50ml 25% TMAOH萃取。這 使得環(huán)己烷相中僅有1. 8%的HFANB。合并TMAOH萃取物并用3x 500ml環(huán)己烷洗滌。水相 用IOOml濃HCl酸化為pH 1。分離出下面的相，總計(jì)117. 15g 90. 1 %純度的HFANB。GC分 析還指示有6. 的二甲基乙酰胺(DMA)加合物雜質(zhì)。粗HFANB用250ml 二氯甲烷稀釋，然 后用2x IOOml 10%硫酸洗滌，但GC分析顯示這樣不能有效地去除DMA加合物。粗產(chǎn)物用 2x IOOml和200ml 31. 5%硫酸洗滌。GC分析顯示沒(méi)有殘留DMA加合物。二氯甲烷溶液用 4x 500ml鹽水洗滌至pH 5。產(chǎn)物溶液經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為92g具有96. 9%純 度的液體。將該液體通過(guò)12英寸Vigreux柱真空蒸餾。收集到下列的餾分I. 31. 7-43. 1°C (1. 55-1. 95Torr)，10. 74g，99. 3% 內(nèi)型(GC)II. 39. 5-35. 6°C (1. 15-1. 50Torr)，25. 82g，99. 7% 內(nèi)型(GC)III. 33. 9-30. 1°C (1. 20-1. IOTorr)，36. 02g，99. 7% 內(nèi)型(GC)IV. 32. 3-26. 5°C (0· 87-0. 89Torr)，4. 21g，99. 1 % 內(nèi)型(GC)，0· 3% DMA 加合物> 99%純度的總HFANB為76. 79g，收率為48%。餾分I、II和III顯示在19F NMR中顯著的-70. 7ppm信號(hào)。將這些餾分合并，用IOOml環(huán)己烷稀釋，并用2x IOOml 25% TMAOH萃取。TMAOH萃取物用3x IOOml環(huán)己烷洗滌，然后用50ml濃HCl酸化至pH < 2。產(chǎn) 物作為下面的相而分離。將其移除，用2x 200ml鹽水洗滌至pH 6，經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋 轉(zhuǎn)蒸發(fā)為69. 54g。NMR分析指示< 0. 4%的組分產(chǎn)生19FNMR中的-70. 7ppm信號(hào)。該物質(zhì) 通過(guò)12英寸Vigreux柱真空蒸餾，得到下列的餾分B127. 2-41. 2 °C (4. 50-4. 75Torr)，40mg 初溜物B2. 45. 1-39. 0°C (2. 25-3. OOTorr)，1. llg，99. 5% 內(nèi)型(GC)B3. 37. 6-31. 5°C (1. 05-1. 20Torr)，42. 62g，99. 6% 內(nèi)型(GC)B4. 30. 5-27. 9°C (0. 82-1. 05Torr)，21. 87g，99. 6% 內(nèi)型(GC)。19F NMR分析顯示在餾分B3和B4中很少或沒(méi)有-70. 7ppm信號(hào)。餾分B3和B4 總計(jì) 64. 49g,收率為 40%。GC 保留時(shí)間4. 55min (內(nèi)型-HFANB)，4. 43min (外型-HFANB)，2. 09min (內(nèi)型-NBMe)，2. 66min (DMA 加合物)。外型-降冰片烯甲酸(外型-NBC(Ui)的制備(經(jīng)AgNO2和NaOH)將外型-NBCHO(1188g在甲苯中49. 2wt%，約4. 79mol)置于裝有機(jī)械攪拌器、熱電 偶、塞子和2升滴液漏斗的50升玻璃燒瓶中。該醛用IOL試劑醇稀釋并冷卻至-13. 7°C。將 硝酸銀(1226g，7. 2mol, 1. 5當(dāng)量)溶解在1800ml水中并逐份地加入至醛溶液中。在12分 鐘內(nèi)完成添加，同時(shí)溫度從-13. 7。C至-0. 9°C變動(dòng)。反應(yīng)混合物冷卻至-11. 6°C，然后加入 IOL水中的氫氧化鈉(575g，14. 4mol)。在4小時(shí)內(nèi)完成添加，同時(shí)溫度從-11. 6°C至-0. 2°C 變動(dòng)?；旌衔镌赺3°C下另外攪拌1小時(shí)，直至GC分析指示產(chǎn)物形成不再增加。過(guò)濾反應(yīng)混 合物以去除銀殘?jiān)?，并且得到的清亮的、幾乎無(wú)色的濾液用1400ml濃鹽酸酸化至pH 1?；?合物用3x 4000ml 二氯甲烷萃取。合并的萃取物用2加侖鹽水洗滌，然后用2x1加侖鹽水 洗滌至洗滌液PH = 5。萃取物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為690g的油。將該油溶解在2000ml 二氯甲烷中， 然后用2升8%氫氧化鈉水溶液萃取。氫氧化鈉水萃取物用4x 600ml 二氯甲烷洗滌直至 GC分析顯示在最后的洗滌液中沒(méi)有外型-NBMeOH副產(chǎn)物。氫氧化鈉水萃取物用310ml濃鹽酸酸化。分離得到的各相。上面的水相用2x 600ml 二氯甲烷萃取。合并有機(jī)相并用IOOOml鹽水洗滌。這導(dǎo)致緩慢分離的乳狀乳液。加 入另外的500ml 二氯甲烷和500ml水以破壞乳液并影響相分離。有機(jī)部分經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò) 濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為533. 8g, GC顯示100%純度。在氚代甲醇溶劑中的NMR分析顯示僅1. 3% 的內(nèi)型異構(gòu)體。最終的鹽水洗滌液用50ml濃鹽酸酸化至pH 1。將其用3x 600ml 二氯甲烷萃取。 萃取物用500ml鹽水洗滌至pH 5，然后經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到50. 4g，GC顯示 100%純度的外型-NBC02H。總產(chǎn)量為584. 4g(約88%收率，從NBCN的收率為72% )。NMR 分析指示分離的產(chǎn)物仍含有6-7%二氯甲烷。GC保留時(shí)間5.50分鐘。內(nèi)型-NBCO2H的制備(經(jīng) AgNC^ 和 NaOH)將內(nèi)型-NBCH0(948g在甲苯中56. 7wt%，約4.4mol)置于裝有機(jī)械攪拌器、熱電 偶、塞子和2升滴液漏斗的50升玻璃燒瓶中。該醛用9200ml試劑醇稀釋并冷卻至-11. 4°C。 將硝酸銀(1128g，6. 6mol, 1. 5當(dāng)量)溶解在1700ml水中并逐份地加入至醛溶液中。在19 分鐘內(nèi)完成添加，同時(shí)溫度從-11. 4°C至-0. 5°C變動(dòng)。反應(yīng)混合物冷卻至-8. 0°C，然后加入 9. 2升水中的氫氧化鈉(529g，13. 2mol)。在5小時(shí)54分鐘內(nèi)完成添加，同時(shí)溫度從-8. 0°C 至-0. 2°C變動(dòng)?；旌衔镌?lt; 0°C另外攪拌1. 5小時(shí)，直至GC分析指示產(chǎn)物形成不再增加。 過(guò)濾反應(yīng)混合物以去除銀殘?jiān)?，銀殘?jiān)迷噭┐枷礈欤玫降那辶恋?、幾乎無(wú)色的濾液用 1200ml濃鹽酸酸化至pH 1?；旌衔镉?x 4000ml 二氯甲烷萃取。合并的萃取物用3X2加 侖鹽水洗滌至洗滌液PH = 5。萃取物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)產(chǎn)生738g油。將該油溶解在2000ml 二氯甲 烷中，然后用2升8%氫氧化鈉水溶液萃取。氫氧化鈉水萃取物用4x 1000ml 二氯甲烷洗滌 直至GC分析顯示在最后的洗滌液中沒(méi)有內(nèi)型-NBMeOH副產(chǎn)物。氫氧化鈉水萃取物用335ml濃鹽酸酸化至pH 2。分離得到的各相。上面的水相用 2x 500ml 二氯甲烷萃取。合并有機(jī)相并用IOOOml鹽水洗滌至pH 4。有機(jī)部分經(jīng)硫酸鈉干 燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為579. 3g(95%收率，從內(nèi)型-NBCN的收率為71% )，GC顯示99. 8%純 度的內(nèi)型-NBC02H。該物質(zhì)結(jié)晶過(guò)夜，通過(guò)蒸發(fā)殘留的二氯甲烷而損失大量的質(zhì)量。NMR分 析表明< 5. 6%外型異構(gòu)體和1. 8wt%二氯甲烷。最終的產(chǎn)量為478. lg(從內(nèi)型-NBCHO的收率為78. 7%，從內(nèi)型-NBCN的收率的51% ) GC保留時(shí)間5. 46分鐘，內(nèi)型-NBCO2H0來(lái)自初始鹽水洗滌液的等分試樣的二氯甲烷萃取物經(jīng)NMR分析表明可能存在高 達(dá)34g的乙酯。外型NBCOaH 的制備(經(jīng) NaClOj將外型-NBCHO(87. 5 12.5 外型內(nèi)型，1. 2g，0. Olmol)溶解在 50ml 熔化的 t-BuOH 中。將 2-甲基-2-丁烯(22ml，0. 2mol)加入至醛溶液中。將 NaClO2(80%，1. 7g， 0. 02mol)溶解在IOml去離子水中。將磷酸二氫鈉(3. OOg, 0. 03mol)加入至NaClO2溶液中， 然后超聲處理使其溶解，得到PH為4-5的水溶液。醛溶液冷卻至17. 5°C，然后逐滴加入氧 化劑溶液。反應(yīng)溶液變成深黃色，同時(shí)冷卻至11. 1°C。在8分鐘內(nèi)完成添加。GC分析顯示 殘留很少的醛，而酸產(chǎn)物得到的外型/內(nèi)型比為92 8。在17. 9°C下攪拌66分鐘后反應(yīng) 物變?yōu)闊o(wú)色。GC分析顯示產(chǎn)物形成不再增加，因?yàn)椋ニ嵩?9%達(dá)到最大值。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 去除溶劑，取殘?jiān)糜贗Oml去離子水中。用12. 5ml 8% NaOH水溶液使該溶液成為堿性至 PH 11。將其用2x 20ml 二氯甲烷洗滌，然后用7. 5ml 3. 5N HCl水溶液再酸化至pH 3。酸 化的溶液用3x 20ml 二氯甲烷萃取。二氯甲烷萃取物用25ml鹽水洗滌至pH 5，然后經(jīng)硫酸 鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到0. 74g無(wú)色液體(54%收率)。GC分析顯示97. 7%純度，外型 /內(nèi)型比為90 10。NMR分析指示存在10-15%內(nèi)型異構(gòu)體，但顯示在2-3. 2ppm之間的脂 族區(qū)中有“噪聲”。GC保留時(shí)間5. 08min (外型-NBCO2H)，5. 15min(內(nèi)型-NBCO2H)。內(nèi)型NBCO2H的制備(經(jīng)Oxone⑨1250mL圓底3頸燒瓶裝有磁力攪拌棒、冷凝器、塞子和隔膜。向燒瓶中加入內(nèi) 型-NBCN(5. 96g，50mmol)，經(jīng)冰浴將內(nèi)容物冷卻至0_5°C。在連續(xù)氮吹掃的環(huán)境中，逐滴地 加入己烷中的1. OM DIBAL-H(50mL，50mmol)，同時(shí)攪拌。在添加完成后，使反應(yīng)在0_5°C下 攪拌15分鐘。內(nèi)容物轉(zhuǎn)移至含有冷的稀HCl (1N，IOOmL)的分液漏斗中。所得醛用冷的二 乙醚(4x IOOmL)萃取并裝入至含有DMF(73mL)和固體的氧化劑Oxone (DuPont CAS-RN 70693-62-8) (2KHS05. KHSO4. K2SO4) (30. 6g)的漿料的燒瓶中。該混合物在0_5°C下在開(kāi)放氣 氛中攪拌，在此醛被氧化為相應(yīng)的羧酸。內(nèi)容物被轉(zhuǎn)移至分液漏斗，在此加入稀HCl以溶解 任何殘留的Oxone 。棄去水層，并將有機(jī)層用水(4x IOOmL)洗滌以去除DMF。有機(jī)層用碳 酸鉀水溶液(25wt% )萃取，水層用濃HCl酸化。所得沉淀物用二乙醚(3xl00mL)萃取，經(jīng) MgSO4干燥并過(guò)濾。在減壓下去除二乙醚，得到純的內(nèi)型_NBC02H(5. 81g，84. 1% )。外型-降冰片烯甲氧基甲基六氟丙醇(外型-NBMMHFP)的制備將NaH(60%，175.6g，4.39mOl)置于裝有機(jī)械攪拌器、滴液漏斗、氮?dú)膺M(jìn)氣口和 熱電偶的4頸12-L燒瓶中。反應(yīng)裝置之前已經(jīng)在氮?dú)獯祾呦峦ㄟ^(guò)用熱風(fēng)烘干機(jī)加熱至 120°C而干燥。加入干THF(1700ml)，并將所得的漿料機(jī)械攪拌，同時(shí)冷卻至-11. 2V。將外 型-NBCH2OH (448g, 3. 61mol，餾分4和5)溶解在420ml干THF中，并逐滴加入至NaH/THF混 合物中。加入時(shí)間為25分鐘，溫度從-12. 2°C至-8. 9°C變動(dòng)。使反應(yīng)升溫至室溫(17°C )并 攪拌過(guò)夜。反應(yīng)冷卻至-18. 2°C，并逐滴加入657. 2g(3. 65mol)六氟甲基環(huán)氧丙烷(HFIBO)。 加入時(shí)間為2小時(shí)，溫度從-18. 4°C至-0. 1°C變動(dòng)。GC分析顯示20. 8%的未反應(yīng)的起始物 質(zhì)。使混合物升溫至室溫(18. 7-27. 7。C )，并另外攪拌5小時(shí)。GC分析沒(méi)有檢測(cè)到未反應(yīng) 的起始物質(zhì)。混合物冷卻至-11. 3°C并加入1750ml水以淬火。淬滅時(shí)間為81分鐘，且淬火 溫度達(dá)到的最高值為-2. 0°C。然后，加入375ml濃鹽酸，使pH成為2。從下面的水相中分離深黃色的THF層。水相用2x 500ml MTBE萃取。合并有機(jī)部分，然后將其分為兩個(gè)2_L 部分。各部分用2x 1000ml鹽水洗滌至pH 5。第二有機(jī)部分產(chǎn)生乳液，因此進(jìn)一步用3x 250ml MTBE稀釋以加速分離。合并的有 機(jī)部分經(jīng)硫酸鈉干燥過(guò)夜，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到1279. 8g琥珀色液體。GC分析指示98. 6% 的純度。粗產(chǎn)物通過(guò)12英寸Vigreux柱而真空蒸餾1. 22. 50°C (1. 65Torr)-91. 80°C (1. 15Torr) ,33. 38g,95. 3% (GC)，含有 THF2. 89. 20°C (0. 98Torr)-76. 20°C (0. 89Torr)，121. 08g，98. 3% (GC)，NMR ok3. 75. 0°C (0. 84Torr) -64. 9°C (1. OOTorr), 257. 99g，98. 8% (GC)，NMR ok4. 64. 4°C (0. 86Torr)-62. 2V (0. 95Torr) ,637. 58g，99. 7% (GC)，NMR ok5. 61. 4°C (0. 91Torr)-63. 0°C (0. 94Torr)，19. 32g，98. 1% (GC)，NMR 中有額外的 信號(hào)6.53.8 "C (0. 91Torr) -124. 1 "C (0 · 9 8 T or r)，4 · 6 3 g，黃色 7. 120. 2-140. 1 "C (0. 96Torr)，5. 70g,黃色釜，63. 5g餾分2、3和4合并，得到1016.65g(93%收率)，純度為99. 2% (GC)。保留時(shí)間
4.902分鐘。內(nèi)型-NBMMHFP的制備將NaH(60%，17.73g，0.44mOl)置入裝有機(jī)械攪拌器、滴液漏斗、氮?dú)膺M(jìn)氣口和 熱電偶的500-ml燒瓶中。反應(yīng)裝置之前已經(jīng)在氮?dú)獯祾呦峦ㄟ^(guò)用熱風(fēng)烘干機(jī)加熱至約 120°C而干燥。加入干THF(200ml)，并將所得漿料機(jī)械攪拌，同時(shí)冷卻至-16. 8°C。將內(nèi) 型-NBCH2OH(50. Og, 0. 403mol)溶解在50ml干THF中，并逐滴加入至NaH/THF混合物中。加 入時(shí)間為32分鐘，溫度從-16.8°C至_0.8°C變動(dòng)。使白色漿料升溫至室溫并攪拌過(guò)夜。反 應(yīng)冷卻至-17. 4°C，并逐滴加入72. 8g(0. 40mol)六氟甲基環(huán)氧丙烷(HFIBO)。加入時(shí)間為 26min，溫度從-15. 1°C至_2. 4°C變動(dòng)。移除冷卻浴，并將反應(yīng)非?？焖俚厣郎刂?1. 3 在此情況下其被暫時(shí)地再次冷卻以延緩放熱反應(yīng)。反應(yīng)在15-18°C下攪拌4. 5小時(shí)直至GC 分析顯示不再發(fā)生變化。混合物冷卻至_8°C，并加入200ml水以淬火。淬火溫度達(dá)到的最 高值為+0.2°C。然后，加入40ml濃鹽酸。從下面的水相中分離金色的THF層。水相用2x 100ml MTBE萃取。合并有機(jī)部分，并用3x 100ml鹽水洗滌，然后用4x200ml鹽水洗滌至 PH 6。萃取物經(jīng)硫酸鈉干燥，過(guò)濾并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到129. 06g油。GC分析指示93.9%的純 度，和4.4%未反應(yīng)的內(nèi)型-醇。該物質(zhì)在Kugelrohr烘箱中蒸餾，在110°C (2torr)下得 到87. 03g，純度為98. 5%并含有1. 5%內(nèi)型-NBMeOH。在120_130°C (2torr)下收集另外 的1.67g，純度為98. 9%并含有1. 內(nèi)型-NBMeOH。該87_g樣品在Kugelrohr烘箱中再 蒸餾，在104°C (Itorr)下得到50. 80g，純度為99. 2%，并含用0. 8%內(nèi)型-NBMeOH。還在 1040C (Itorr)下收集28. 18g的初餾物，得到96. 6%純度并含有3. 4%內(nèi)型-NBMeOH0 > 99%純度的產(chǎn)物的收率為41%。具有>98%純度的加合物的收率為72%。GC保留時(shí)間為
5.29 分鐘(內(nèi)型-NBMMHFP)，3. 13 分鐘(內(nèi)型-NBMeOH)。外型-降冰片烯基甲氧基聯(lián)苯基甲基硅烷(外型-NBOiOSiMePhJ外型-降冰片烯基甲醇(96g，0. 77mol)的裝料加入至用氮吹掃的5頸500mL玻璃 夾套反應(yīng)器中。反應(yīng)器經(jīng)具有75°C設(shè)定點(diǎn)的加熱/冷卻循環(huán)水浴加熱。在75°C的反應(yīng)器 內(nèi)部溫度下，將聯(lián)苯基甲基(二甲基氨基)硅烷(171g，0.71mol)通過(guò)滴液漏斗逐滴加入以防止放熱反應(yīng)發(fā)生。接著，反應(yīng)器內(nèi)部溫度加熱至100°C。保持該溫度24小時(shí)，并采用GC 監(jiān)測(cè)樣品以確保在反應(yīng)器中二甲胺的含量小于1%。反應(yīng)器與酸堿洗滌器連接，中和二甲 胺。反應(yīng)混合物冷卻并收集至瓶中。外型-降冰片烯基甲氧基聯(lián)苯基甲基硅烷的粗物質(zhì) (209g，71%收率)通過(guò)短程頭蒸餾設(shè)備(short path head distillation setup)在 150°C 和60mTorr下純化，得到140g( > 98%，100%外型含量)無(wú)色液體。質(zhì)子NMR指示僅存在 外型-NBCH2OSiMePh2,表明保持了起始物質(zhì)的非對(duì)映異構(gòu)純度。外型-降冰片烯基乙氧基聯(lián)苯基甲基硅烷(外型-NBCH2CH2OSiMePhJ外型-降冰片烯基乙醇(外型-NBCH2CH2OH) (246g，1. 78mol)的裝料加入至用氮吹 掃的5頸500mL玻璃夾套反應(yīng)器中。反應(yīng)器經(jīng)具有75°C設(shè)定點(diǎn)的加熱/冷卻循環(huán)水浴加 熱。在75°C的反應(yīng)器內(nèi)部溫度下，將聯(lián)苯基甲基(二甲基氨基)硅烷(390g，1. 62mol)通過(guò) 滴液漏斗逐滴加入以防止放熱反應(yīng)發(fā)生。接著，反應(yīng)器內(nèi)部溫度加熱至100°C。保持該溫度 24小時(shí)，并采用GC監(jiān)測(cè)樣品以確保在反應(yīng)器中的全部二甲胺氣體小于1 %。反應(yīng)器與酸堿 洗滌器連接，中和正放出的二甲胺。反應(yīng)混合物冷卻并收集至瓶中。外型-降冰片烯基乙 氧基聯(lián)苯基甲基硅烷的粗物質(zhì)(540g，78%收率)通過(guò)短程頭蒸餾設(shè)備在160°C和50mTorr 下純化，得到317g( > 98%純度)無(wú)色液體。質(zhì)子NMR指示外型-NBCH2CH2OSiMePh2產(chǎn)物具 有與起始物質(zhì)外型-NBCH2CH2OH相同的非對(duì)映異構(gòu)純度。內(nèi)型-降冰片烯-甲酸四氫-2-氧,代-3-呋_酯(內(nèi)型-GBLNB)的合成在適當(dāng)尺寸的燒瓶中裝入α -Br- δ - 丁內(nèi)酯(26. lg, 158mmol)。將燒瓶裝配熱電 偶、隔膜和冷凝器后，加入內(nèi)型-NBCO2H(20. 0g, 145mmol)和四氫呋喃(IOOmL)。在氮?dú)獯祾?下，在冰浴的輔助下將溶液冷卻至約5°C。接著，通過(guò)隔膜注入三乙胺(19. lg，189mmol)，并 將內(nèi)容物升溫至環(huán)境溫度，在該溫度下回流20h。在冷卻至環(huán)境溫度后，內(nèi)容物過(guò)濾以分離 副產(chǎn)物。濾液用二氯甲烷稀釋，并將該溶液用5%碳酸氫鈉(2x 50mL)和水(lx 50mL)萃 取。溶液經(jīng)硫酸鎂干燥并過(guò)濾。向該溶液中加入二乙醚以協(xié)助重結(jié)晶。通過(guò)過(guò)濾收集內(nèi) 型-GBLNB (21. 5g，67%收率)。質(zhì)子NMR指示內(nèi)型-GBLNB產(chǎn)物具有與起始的內(nèi)型-NBCO2H 相同的非對(duì)映異構(gòu)純度。外型-GBLNB的合成在適當(dāng)尺寸的燒瓶中裝入α -Br- δ - 丁內(nèi)酯(26. 3g，160mmol)。將燒瓶裝配熱電 偶、隔膜和冷凝器后，加入內(nèi)型-NBCO2H(20. 0g, 145mmol)和四氫呋喃(IOOmL)。在氮?dú)獯祾?下，在冰浴的輔助下將溶液冷卻至約5°C。接著，通過(guò)隔膜注入三乙胺(19. lg，189mmol)，并 將內(nèi)容物升溫至環(huán)境溫度，在該溫度下回流20h。在冷卻至環(huán)境溫度后，內(nèi)容物過(guò)濾以分離 副產(chǎn)物。濾液用二氯甲烷稀釋，并將該溶液用5%碳酸氫鈉(2x 50mL)和水(lx 50mL)萃 取。溶液經(jīng)硫酸鎂干燥并過(guò)濾。向該溶液中加入二乙醚以協(xié)助重結(jié)晶。通過(guò)過(guò)濾收集外 型-GBLNB。質(zhì)子NMR指示外型-GBLNB產(chǎn)物具有與起始的外型-NBCO2H相同的非對(duì)映異構(gòu) 純度。內(nèi)型-降冰片烯-甲酸乙基環(huán)己酯(內(nèi)型-ECHENB)的合成將三乙胺(5. 54g，54. 8mmol)和對(duì)甲苯磺酰氯(8. 35g，43. 8mmol)溶解在密封的隔 膜瓶中的二甲基乙酰胺(2.29g)中。溶液注入至在氮?dú)庵屑訜嶂?0°C的適當(dāng)尺寸的瓶中， 該瓶含有內(nèi)型-NBCO2H(5. 04g，36. 5mmol)、l_乙基環(huán)己醇(5. 62g，43. 8mmol)和二甲基乙酰 胺(2. 00
27CN 101918342 A g)。加熱20h后，溶液在四氫呋喃中沉淀，過(guò)濾以去除三乙胺鹽酸鹽。向?yàn)V液中 加入甲苯，將其用15%氫氧化鈉(2x 30mL)和水(2x 50mL)洗滌。經(jīng)柱層析純化得到內(nèi) 型-ECHENB。質(zhì)子NMR指示產(chǎn)物為高純度的內(nèi)型-ECHENB。外型-ECHENB的合成將三乙胺(5. 54g，54. 7mmol)和對(duì)甲苯磺酰氯(8. 35g，43. 8mmol)溶解在密封的 隔膜瓶中的二甲基乙酰胺(2. 29g)中。溶液注入至在氮?dú)庵屑訜嶂?0°C的適當(dāng)尺寸的瓶 中，該瓶含有外型-NBCO2H(5. 04g，36. 5mmol)、1-乙基環(huán)己醇(5. 62g，43. 8mmol)和二甲基 乙酰胺(2.00g)。加熱20h后，溶液在四氫呋喃中沉淀，過(guò)濾以去除三乙胺鹽酸鹽。向?yàn)V液 中加入甲苯，將其用15%氫氧化鈉(2x 30mL)和水(2x 50mL)洗滌。經(jīng)柱層析純化得到外 型-ECHENB。質(zhì)子NMR指示產(chǎn)物為高純度的內(nèi)型-ECHENB。從外型_/內(nèi)型-TMSENB合成外型-/內(nèi)型-TMSETD (四環(huán)十二烯基乙基三甲氧基 硅烷)在高壓微量管中裝入TMSENB(2. 74g，11. 3mmol)和 DCPD(0. 26g，2. Ommol)。將該 微量管加熱至220°C持續(xù)4h，并分析內(nèi)容物。GC保留時(shí)間9. 740 (TMSENB,69. 3面積％ )， 10. 973 (三聚體，1. 58 面積 ％ )，14. 919 (TMSETD, 16. 8 面積 ％ )，15. 466 (TMSETD, 8. 4 面 積％ )。從GC面積％計(jì)，總TMSETD收率為25.2%。從外型-TMSENB合成外型-/內(nèi)型-TMSETD在高壓微量管中裝入外型-TMSENB(2.74g，11. 3mmol)和 DCPD(0. 26g，2. Ommol)。 將該微量管加熱至220 V持續(xù)4h，并分析內(nèi)容物。GC保留時(shí)間9. 763 (TMSENB，54. 9面 積 ％ )，10. 974 (三聚體，1. 52 面積 ％ )，14. 808 (TMSETD, 2. 03 面積 ％ )，15. 625 (TMSETD, 38. 4面積％ )。從GC面積％計(jì)，總TMSETD收率為40. 43%。從外型-NBCN合成外型_/內(nèi)型-TDCN (八氫二甲橋萘甲腈)在高壓微量管中裝入外型-NBCN(1.76g，14. 8mmol)和 CPD(0. 49g，7. 4mmol)。將 該微量管加熱至220°C持續(xù)4h，并分析內(nèi)容物。GC保留時(shí)間12. 716 (TDCN, 5. 7面積％ )， 13. 005 (TDCN, 1. 1 面積 ％ )，13. 386 (TDCN, 46. 8 面積 ％ )。聚合實(shí)施例-HFANB/MeOAcNB的制備進(jìn)行三個(gè)聚合反應(yīng)。對(duì)于每個(gè)反應(yīng)，將HFANB (0. 017mmol)的非對(duì)映異構(gòu)混合物裝 入適當(dāng)尺寸的反應(yīng)容器中，該容器含有0. 014mmo 1基本上純的內(nèi)型-NBMeOAc (聚合反應(yīng)A)、 NBMeOAc的非對(duì)映異構(gòu)混合物(聚合反應(yīng)B)、或基本上純的外型-NBMeOAc (聚合反應(yīng)C)。除 了上面提到的單體以外，各個(gè)反應(yīng)容器裝入N-二甲基苯銨四(五氟苯基)硼酸鹽(DANFABA 0.090mmol)、乙酸乙酯(2. 5g)和甲苯(7. 4g)。然后向各個(gè)反應(yīng)容器中加入(acac)鈀(II) 雙(乙腈)四(五氟苯基)硼酸鹽](Pd-9670. 03mmol)，然后加入3. 26mmol甲酸。各個(gè)反 應(yīng)容器加熱至90°C并攪拌18小時(shí)。冷卻后，完成總固體分析以確定轉(zhuǎn)化百分比(使用總 固體分析儀(total solids analyzer) (Mettler Toledo HR73 鹵素水分分析儀(halogen moisture analyzer))，并且使用GPC分析來(lái)測(cè)定分子量(使用聚(苯乙烯)標(biāo)準(zhǔn)品的凝膠 滲透層析)。接著，純化各聚合物以去除殘留的催化劑，然后在己烷中沉淀，并在真空干燥箱 中干燥。表2
28 如在表2中所見(jiàn)，基本上純的外型_和內(nèi)型-NBMeOAc單體有效地聚合。此外，可 以看到聚合實(shí)施例A產(chǎn)生最低的分子量和轉(zhuǎn)化％，而聚合實(shí)施例C具有最高的分子量，聚合 實(shí)施例B顯示中等的分子量。因此，這些聚合實(shí)施例證明，與非對(duì)映異構(gòu)混合物和內(nèi)型_差 向異構(gòu)體兩者相比，外型-NBMeOAc的反應(yīng)性較高。此外，應(yīng)該顯而易見(jiàn)的，具有基本上純的 外型-和內(nèi)型-異構(gòu)體能夠使根據(jù)本發(fā)明的聚合實(shí)施方式制備交替聚合物、嵌段聚合物和 梯度聚合物，其中這些聚合物的特定構(gòu)型基于采用的特定重復(fù)單元的同質(zhì)異構(gòu)構(gòu)型以及不 同物質(zhì)?，F(xiàn)在應(yīng)該認(rèn)識(shí)到借助于和通過(guò)上述實(shí)施例、數(shù)據(jù)和討論，已經(jīng)說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施方式。例如，已經(jīng)顯示了提供5-NBCH0的內(nèi)型-和外型-差向異構(gòu)體兩者的制備的實(shí) 施方式、以及證明來(lái)自該5-NBCH0異構(gòu)體的各種其他降冰片烯型單體的內(nèi)型_和外型_差 向異構(gòu)體兩者的形成的實(shí)施方式。此外，已經(jīng)教導(dǎo)了也可使用雙-氰基[雙-甲醛]降冰 片烯和TD或這些甲醛的高級(jí)同系物來(lái)形成大量的所需的降冰片烯型單體。此外還教導(dǎo)了 可采用各種同系化反應(yīng)來(lái)通過(guò)向其中插入一個(gè)或多個(gè)亞甲基基團(tuán)而增加官能團(tuán)的長(zhǎng)度。另外地，已經(jīng)說(shuō)明和顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，這些實(shí)施方式針對(duì)基本上純 的單體差向異構(gòu)體的聚合。還描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，它們針對(duì)降冰片烯型單體的 聚合，其中用于聚合的單體原料包括特定比例的一種或幾種單體類型的內(nèi)型-和外型-差 向異構(gòu)體。要理解的是，僅借助于和通過(guò)針對(duì)制備各種單體類型的內(nèi)型-和外型_差向異 構(gòu)體兩者的本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠?yàn)槿我庖环N(或幾種)單體類型確定這些差向異構(gòu)體 的所需比例，然后生成具有這種(這些)所需比例的單體原料，并將該原料聚合以生成摻入 了作為重復(fù)單元的這些差向異構(gòu)體的聚合物。此外，還要理解，具有這些所需比例的這些聚 合物隨后被定制以具有特定的聚合物性質(zhì)。例如，堿溶液中的所需溶出速率、分子量或特定 的斷裂伸長(zhǎng)率等。例如，如表2中所示，當(dāng)需要具有約2400的Mw的HFANB/NBMeOAc聚合物 時(shí)，其可通過(guò)使用基本上純的NBMeOAc的內(nèi)型-異構(gòu)體而獲得，而在需要約3400的Mw時(shí)， 使用相應(yīng)的基本上純的外型_異構(gòu)體將是合適的。應(yīng)該理解，當(dāng)與類似的內(nèi)型_單體或這些單體的非對(duì)映異構(gòu)混合物相比時(shí)，上面 顯示的由高純度外型_降冰片烯類似物制成的TD單體的合成收率指示該單體的反應(yīng)性較 高。因此，由外型_/內(nèi)型-TMSENB制成的TMSETD的總收率僅為當(dāng)起始物質(zhì)為基本上純的外 型-TMSENB時(shí)獲得的收率的約60%。此外，還應(yīng)該理解，在比較類似的外型_和內(nèi)型-異構(gòu)體的反應(yīng)時(shí)，與內(nèi)型_異構(gòu)體相比，外型_異構(gòu)體通常顯示較高的反應(yīng)性，并且該外型_異 構(gòu)體的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致較短的反應(yīng)時(shí)間和較高的收率。 盡管本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于各種實(shí)施方式和實(shí)施例進(jìn)行了解釋，但要理解，對(duì)于閱讀了 本說(shuō)明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其各種改動(dòng)將是顯而易見(jiàn)的。因此任何這些改動(dòng)都在本 發(fā)明的實(shí)施方式的范圍和精神之內(nèi)，并且應(yīng)該理解它們落在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種形成基本上純的外型 和/或內(nèi)型 取代的降冰片烯單體的方法，包括經(jīng)狄爾斯 阿爾德反應(yīng)形成降冰片烯甲腈(NBCN)的非對(duì)映異構(gòu)混合物；分離該非對(duì)映異構(gòu)混合物的外型 和內(nèi)型 非對(duì)映異構(gòu)體；將單個(gè)NBCN非對(duì)映異構(gòu)體第一次轉(zhuǎn)化為同類的非對(duì)映異構(gòu)的降冰片烯甲醛(NBCHO)；以及將單個(gè)NBCHO非對(duì)映異構(gòu)體第二次轉(zhuǎn)化為同類的降冰片烯甲酸或降冰片烯醇之一。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一次轉(zhuǎn)化包括向反應(yīng)容器中裝入金屬氫化物 和單個(gè)NBCN非對(duì)映異構(gòu)體以實(shí)現(xiàn)所述NBCN的還原，以及隨后將反應(yīng)中間產(chǎn)物水解。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第二次轉(zhuǎn)化包括向反應(yīng)容器中裝入氫化物 供體試劑和單個(gè)NBCHO非對(duì)映異構(gòu)體以實(shí)現(xiàn)所述NBCHO的還原。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第二次轉(zhuǎn)化包括向反應(yīng)容器中裝入合適的 氧化劑和單個(gè)NBCHO非對(duì)映異構(gòu)體以實(shí)現(xiàn)所述NBCHO的氧化。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提供形成基本上純的5/6-取代的降冰片烯型單體的非對(duì)映異構(gòu)體。此外，本發(fā)明包括將此非對(duì)映異構(gòu)體聚合以形成加合物或ROMP聚合物，其中為聚合反應(yīng)提供所需的外型-/內(nèi)型-比例的非對(duì)映異構(gòu)體，該比例被設(shè)計(jì)成為得到的聚合物提供所需比例的內(nèi)型-/外型-結(jié)構(gòu)化的重復(fù)單元，從而具有所需的物理或化學(xué)性質(zhì)。
文檔編號(hào)C08L9/00GK101918342SQ200880123529
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者A·貝爾, B·納普, D·法布里修斯, D·雅布隆斯基, P·W·紐瑟姆 申請(qǐng)人:普羅米魯斯有限責(zé)任公司