环合法构建金刚烷四酮骨架的合成方法研究(2)
3.2.2 实验仪器 20
3.3 2,6-二氯-9-硫杂二环[3.3.1]壬烷的合成 20
3.4 9-硫杂双环[3.3.1]壬烷-2,6-二醇的合成 21
3.5 9-硫杂双环[3.3.1]壬烷-2,6-二酮的合成 21
3.6 2,6 -二氧代-9 -硫杂二环[3.3.1]壬烷-3-甲醛的合成 22
结论 24
致谢 26
参考文献 27
附图 29
1 绪论
1.1 金刚化学的形成与发展
金刚烷是一种高度对称的笼状脂肪烃，从立体结构上看可以认为是由3个椅式的环己烷构成的。由于其独特的结构，人们在发现金刚烷之后，就不断地研究金刚烷和金刚烷的衍生物。至今，金刚烷和金刚烷的衍生物已经在多个领域得到了广泛的应用，可以说，金刚烷已经成为新一代的精细化工原料。
金刚烷最早是由Landa[1]发现的，他用的是石油分馏的办法，将石油精馏后就可得到金刚烷的纯物质。但是比较可惜的是由于金刚烷在石油中的含量极低，约为百万分之四，人们无法通过精馏石油的方法获取到足够的金刚烷，至于用金刚烷做研究更是难以进行，更别说金刚烷的实际应用了，所以金刚烷的来源就是一个重大的问题。大约20世纪40年代，金刚烷的发展有了突破，人们提出用二甲基丙二酸盐和甲醛反应，在一系列的反应后得到了金刚烷，但是这个方法步骤繁琐，反应复杂，反应总收率也不高，人们只能用此方法在实验室研究，无法大量生产，实际的意义并不大。金刚烷的真正突破是由Schleyer[2]等完成的，他们使用的方法是环状烃催化异构化法，相对来说，这个方法较为简单，使用这种方法后人们实现了金刚烷的工业生产，大大促进了金刚烷化学的发展。随后的几十年是金刚烷飞速发展的时期，首先是合成金刚烷收率的大大提高，从最初的10%一直到90%多，于是人们能够更有效率的得到金刚烷。接着是金刚烷衍生物的发展，金刚烷的叔碳和仲碳都能发生取代反应，得到一系列的金刚烷衍生物，人们将其应用于各个领域。在此基础上逐渐的形成了一门新的学科—金刚烷化学。随着研究的进行，金刚烷及其衍生物必将应用到更为广泛的领域上，在精细化工领域占有一席之地。
1.2 金刚烷的结构
金刚烷，分子式为C10H16，学名为三环[3.3.1.13,7]癸烷，从立体结构来看，可以认为是由三个椅式的环己烷构成的。图1.1为金刚烷结构。
图1.1 金刚烷结构
从金刚烷的结构看出，金刚烷分子是及其对称的刚性结构，分子中所有的碳原子间键角都一致，碳碳键的键距也相同，单个金刚烷的分子理论上和金刚石晶体的单元结构是一致的，是已知分子中最为接近球形的烃类分子。金刚烷如此特殊的结构决定了金刚烷特殊的物理化学性质，例如脂溶性好、润滑性能好、毒性小等等，才使得金刚烷的应用能够如此的广泛。
1.3 金刚烷的性质
1.3.1 金刚烷的物理性质
金刚烷的相对摩尔质量为136.23，密度是1.017 g/cm3，分子内碳碳键的键角为109.5°，键长为0.154 nm。特别提到的是金刚烷的熔点，前面也指出金刚烷的分子结构和金刚石晶体的单元结构是一致的，这使得金刚烷分子具有相当好的稳定性，所以其熔点较高为269℃，在烃类分子中属于较高的一类。但是如果金刚烷发生反应，那么得到的分子熔点将得到降低。另外就是金刚烷的脂溶性好，润滑性好，臭小，易升华。
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