CN102718643A - 一种苯并环丁酮衍生物及其合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苯并环丁酮衍生物及其合成方法，所述的苯并环丁酮衍生物其结构式为：

本发明与现有技术相比，提供了一种全新的四元环的合成方法，可生成一系列新的苯并环丁酮衍生物。相对于普通四元环状化合物，本方法制备的四元环状化合物有羰基的存在，可以用于例如其通过Baeyer-Villiger反应合成的苯并呋喃酮衍生物可用于治疗和预防糖尿病；又如其转化为苯并环丁烯类衍生物，其作为一族新型的活性树脂单体，通过聚合反应既可形成热塑性聚合物，也可形成热固性聚合物。并且苯并环丁烯树脂材料具有优异的电绝缘性能，大大缩小电子元器件的体积、利于电器小型化，并显著提高电子元器件的稳定性和可靠性、可在电子高技术领域获得广泛的应用。

Description

一种苯并环丁酮衍生物及其合成方法

技术领域

本发明属于苯并环丁酮衍生物及其合成方法。

背景技术

根据1995年的美国医疗报告，在美国市场上超过80％的临床药物包含至少一个环。而在许多天然产物中，环状结构也是其必备要件之一。鉴于环状化合物的特殊重要性，如何去构筑环状结构引起了无数有机合成家和化学家积极思考，并且得出了一些很有效的方法。常见的合成环状化合物的方法有：

分子内亲核取代反应：开链化合物分子内环化

通过分子内的SN2去构筑环状化合物，此种方法可以较有效的合成比较稳定的五元及六元环状化合物，但碱的浓度会影响反应的进行，并且伴随竞争性的消除反应，从而使反应的产率下降，且给产物的分离带来一定的麻烦。

环加成反应：两个或多个不饱和的化合物通过电子的重组形成环。其中最典型的就是狄尔斯-阿尔德反应：

狄尔斯-阿尔德反应是共轭双烯体系与烯或炔键发生环加成反应而得环己烯或1，4-环己二烯环系的反应。在这类反应中，与共轭双烯作用的烯和炔称为亲双烯体。亲双烯体上的吸电子取代基(如羰基、氰基、硝基、羧基等)和共轭双烯上的给电子取代基都有使反应加速的作用。

狄尔斯-阿尔德反应有丰富的立体化学呈现，兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。当双烯和亲双烯体两者都有适当的取代基，使反应可能发生不同区位而得到两种产物时，事实上只有一种是主要的。这种由共轭双烯与烯烃或炔烃反应生成六元环的反应，是有机化学合成反应中非常重要的碳碳键形成的手段之一，也是现代有机合成里常用的反应之一。

除此之外得到应用的环加成反应还有[2+2]环加成反应，可用于合成四元环。

狄克曼缩合反应：二酯在碱作用下发生分子内缩合生成β-酮酯的反应。

在这个反应中，溶液中的碱首先夺取酯羰基的α-氢，生成碳负离子，由于碳负离子不稳定，就会进攻另一个羰基碳，发生加成反应，同时烷氧负离子离去。之后碱再夺取一个α-氢，不可逆地生成稳定的烯醇负离子，最后经酸处理得到产物。

罗宾逊成环反应：含活泼亚甲基的环酮与a，b-不饱和羰基化合物在碱存在下反应，形成一个二并六员环的环系：

本反应分为两步，第一步是Micheal加成反应，第二步是羟醛缩合反应。在反应开始时，由碱进攻一个羰基化合物生成的烯醇盐亲核进攻一个α，β-不饱和酮，发生迈克尔加成。生成的产物在强碱条件下随即进行分子内羟醛缩合，得到罗宾逊成环反应产物。

金属催化的碳氢键活化合成单环或多环化合物

通过碳氢键活化而进行的有机合成反应是近年来发展迅速的热门领域。通过碳氢键的活化，可以有效地实现碳碳键的形成，从而构筑比较复杂的化合物。因此碳氢键的直接官能团化反应由于具有多种突出的优点以及很大的挑战性，被誉为“化学的圣杯”，吸引越来越多科学家的关注。而最有效实现碳氢键活化的方法是过渡金属催化的交叉偶联反应。如Suzuki反应，Heck反应，Domino反应等，目前已经研究的很成熟。而在这些交叉偶联反应中，钯催化剂无疑起着至关重要的作用。如下所举的例子，正是通过钯催化剂的催化，分子内和分子间的Heck反应，实现炔键的碳氢键活化，一步形成三个新的碳碳键，形成了新的六元环化合物。从本质上节省了反应步骤，提高了原子的利用率。

综上所述的几种合成环状化合物的方法，由于环张力的存在，五元及六元由于其环张力较小而较易合成，而像四元环这样的小环化合物则不太好合成。

发明内容

本发明所要解决的第1个技术问题是提供一种高效合成含四元环的苯并环丁酮衍生物。

本发明所要解决的第2个技术问题是提供上述苯并环丁酮衍生物的制备方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：所述的苯并环丁酮衍生物其结构式为：

本发明的制备方法为：a、前体合成、b、钯催化。

所述的a、前体合成为：

以15％的氢氧化钠为催化剂将等摩尔的邻溴苯乙酮与苯甲醛加入到甲醇中室温搅拌反应两小时，将反应产物加水洗涤后用乙酸乙酯萃取有机相，减压旋干，柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶40)得到羟醛缩合的产物：化合物1。

所述的b、钯催化为：

在120℃的条件下，化合物1以醋酸钯、三苯基磷为催化体系，以三正丁胺作碱，在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中反应24小时，粗产物加水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，分离出的有机相先后用5％盐酸溶液，5％碳酸钾溶液，饱和食盐水洗涤，减压旋干，经柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶40)分离，即得到苯并环丁酮衍生物，柱层析产率为74％。其中三苯基磷和醋酸钯的摩尔比为2∶1。

本发明与现有技术相比，提供了一种全新的四元环的合成方法，可生成一系列新的苯并环丁酮衍生物。相对于普通四元环状化合物，本方法制备的四元环状化合物有羰基的存在，可以用作重要的有机合成中间体。例如其通过Baeyer-Villiger反应合成的苯并呋喃酮衍生物可用于治疗和预防糖尿病；又如其转化为苯并环丁烯类衍生物，其作为一族新型的活性树脂单体，通过聚合反应既可形成热塑性聚合物，也可形成热固性聚合物。并且苯并环丁烯树脂材料具有优异的电绝缘性能，大大缩小电子元器件的体积、利于电器小型化，并显著提高电子元器件的稳定性和可靠性、可在电子高技术领域获得广泛的应用。

附图说明

图1为本发明实施例1化合物1的核磁共振氢谱。

图2为本发明实施例1化合物1的碳谱。

图3为本发明实施例1化合物2的核磁共振氢谱。

图4为本发明实施例1化合物2的碳谱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

实施例1：

苯并环丁酮的合成：

a、前体合成：

室温下，以15％的氢氧化钠溶液(25ml)为催化剂将邻溴苯乙酮(10mmol，从达瑞公司购得)与苯甲醛(10mmol)依次加入到适量甲醇中，充分搅拌反应两小时，将反应产物加水洗涤后用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶40)得到羟醛缩合的产物：化合物1。

b、钯催化：

在120℃下，化合物1(5mmol)以醋酸钯(0.25mmol)和三苯基磷(0.5mmol)为催化体系，以三正丁胺(2.5ml)作碱，在N，N-二甲基甲酰胺DMF(7ml)中反应24小时得到苯并环丁酮衍生物的粗产物。加水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，分离出的有机相先后用5％盐酸溶液，5％碳酸钾溶液，饱和食盐水洗涤，减压选干柱层析分离可得到我们需要的化合物2，即苯并环丁酮衍生物，柱层析产率为74％。

苯并环丁酮的结构通过；1H NMR；13C NMR；HRMS；IR来测定。

苯并环丁酮：

1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ7.83，7.81，7.58，7.55(4s，4H)，7.45-7.12(m，5H)，4.58(m，1H)，3.29-2.67(q，2H)；

13C NMR(75MHz，CDCl3)：206.1，158.0，143.7，136.7，135.1，128.9，127.9，127.0，126.9，46.9，44.4

HRMS(EI)计算值C15H12O(M-)209.0961，实测值209.0964.FT-IR(neat)：v max 3028.24，1705.07，1597.06，1452.4，1236.37，763.81，700.16.

实施例2：

重要有机合成反应的中间体-格式试剂参与的反应

在氩气保护下向装有已制备好的苯基溴化镁的反应器内缓慢加入苯并环丁酮衍生物，反应约两小时，待反应完全后向其中加入5％的稀盐酸猝灭反应，并用乙醚萃取有机相，减压选干柱层析分离可得到苯并环丁醇产物。上述产物经过消除反应生成一系列新的苯并环丁烯衍生物，用于制备各类苯并环丁烯树脂材料。

实施例3：

将实施例1所制的苯并环丁酮衍生物、与Baeyer-Villiger单加氧酶加入到正己烷溶剂中，20-30℃，在PH(9.0)中震荡反应72h后用乙酸乙酯萃取有机相，GC分离，所得到苯并呋喃酮衍生物，上述苯并呋喃酮衍生物可用于治疗和预防糖尿病(CN1787815A)。

Claims (3)

1.一种苯并环丁酮衍生物，其特征在于：所述的苯并环丁酮衍生物其结构式为：

2.权利要求1所述的一种苯并环丁酮衍生物的合成方法，包括以下步骤：a、前体合成、b、钯催化；

所述的a、前体合成为：

以15％的氢氧化钠为催化剂将等摩尔的邻溴苯乙酮与苯甲醛加入到甲醇中室温搅拌反应两小时，将反应产物加水洗涤后用乙酸乙酯萃取有机相，减压旋干，柱层析，得到化合物1。

3.权利要求1所述的一种苯并环丁酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述的b、钯催化为：

在120℃的条件下，化合物1以醋酸钯、三苯基磷为催化体系，以三正丁胺作碱，在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中反应24小时，粗产物加水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，分离出的有机相先后用盐酸溶液，碳酸钾溶液，饱和食盐水涤，减压旋干，经柱层析分离，即得到苯并环丁酮衍生物，三苯基磷和醋酸钯的摩尔比为2∶1。

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