CN103408517A - 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法 - Google Patents

一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103408517A
CN103408517A CN2013103323791A CN201310332379A CN103408517A CN 103408517 A CN103408517 A CN 103408517A CN 2013103323791 A CN2013103323791 A CN 2013103323791A CN 201310332379 A CN201310332379 A CN 201310332379A CN 103408517 A CN103408517 A CN 103408517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alkyl
gamma
butyrolactone
acyl group
aryl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013103323791A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103408517B (zh
Inventor
李争宁
李增厂
姜岚
张振雷
袁磊
张阳
叶婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University
Original Assignee
Dalian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University filed Critical Dalian University
Priority to CN201310332379.1A priority Critical patent/CN103408517B/zh
Publication of CN103408517A publication Critical patent/CN103408517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103408517B publication Critical patent/CN103408517B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,属于化工技术领域。该方法以采用非贵金属Cu-膦配体组成的催化剂催化硅氢化试剂与α,β-不饱和二羧酸酯、醛(或酮)间的共轭加成-aldol加成-消除多米诺反应合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯化合物,该方法具有原料廉价易得、反应选择性高等优点,反应在同一反应容器中进行,减少反应的分离过程,提高反应效率,且反应条件温和、产率较高,具有潜在的应用价值。

Description

一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法
技术领域  本发明涉及一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,属于化工技术领域。
背景技术  据统计,自然界中已知的天然产物中约有10%为取代γ-丁内酯化合物。γ-丁内酯结构广泛存在于生物碱、大环抗生素和生物信息素等具有生物活性的分子中。(N. Petragnani, H. M. C. Ferraz, G. V. J. Silva. Synthesis 1986, 157. S. S. C. Koch, A. R. Chamberlin, Studies in Natural Products Chemistry, Vol. 16 (Ed.: Atta-ur-Rahman), Elsevier, 1995, pp. 687 - 725.)如1982年Krog于地衣Punctelia microsticta (Muell. Arg.) Krog中分离发现的脂肪酸仲康酸(paraconic acid,3-carboxylic acid substituted γ-butyrolactones) 及其衍生物,所述脂肪酸仲康酸分子结构式分别为:
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE001
该地衣中发现的脂肪酸仲康酸一种衍生物的分子结构式为;
                                 
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE002
其中,R=n-C12H24CO2H, (+) -Protopraesorediosic acid; R=n-C13H27,(+) -Protolichesterinic acid; R=n-C5H11,Methylenolactocin;
该地衣中发现的脂肪酸仲康酸的另一种衍生物的分子结构式为:
                                 
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE003
其中,R=n-C13H27,(+) -Roccellaric acid ;R=n-C11H23, (+) -Nephrosteranic acid;所述的脂肪酸仲康酸及其衍生物均被发现具有抗炎、抗肿瘤活性 (H. Krog, Nord. J. Bot. 1994, 2, 287-292.),其结构特征为在β位连有羧基、γ位连有5-15个碳原子的烃基的γ-丁内酯化合物。(M. S. Maier, D. I. G. Marimon, C. A. Stortz, M. T. Adler. J. Nat. Prod. 1999, 62, 1565 - 1567.) 因此关于这一类结构化合物及其中间体的合成显得尤为重要。
β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯化合物1 是合成上述具有生物活性物质β-羧基-γ-烃基-γ-丁内酯的重要中间体;所述的β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯化合物1分子结构式为:
                                   
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE004
1981年,Shono等人报道马来酸酯与脂肪族醛(或酮)在Zn与碘代烷作用下,发生自由基加成-亲核加成-消除多米诺反应生成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯1, 1收率最高为70%。(T. Shono, H. Hamaguchi, I. Nishiguchi, et al. Chem. Lett. 1981, 1217 - 1220) Blanc等人从酰氯出发,经与二羧酸单酯盐反应生成酮酸酯后,再选择性还原酮羰基、α-碳烯丙基化、氧化、水解等七个步骤后生成活性物质1,生成活性物质(-)-Methylenolactocin。但是反应步骤繁琐,且需要低温(-78℃),高压(H2 5 bar)、昂贵的试剂等苛刻条件。(D. Blanc, J. Madec, F. Popowyck, et al. Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 943 - 950) ,Rodrigues小组采用溴代琥珀酸酯为原料,在Ce0的作用下,与不对称芳香酮或脂肪酮发生Reformatsky反应制备化合物1。但是目标产物产率较低,仅为20-58%。而且当底物为更活泼的醛时,反应不能生成内酯结构。(S. M. M. Rodrigues, V. Nardini, M. G. Constantino, et al. Tetrahedron Lett. 2012, 53: 6136-6137.)除此之外,化合物1的合成方法还包括缺电子烯烃的关环复分解反应(N. Selvakumar, P. K. Kumar, K. C. S. Reddy, B. C. Chary, Tetrahedron Lett. 2007, 48, 2021-2024.)、酶催化(M. T. Barros, C. D. Maycock, M. R. Ventura. Org. Lett. 2003, 5, 4097-4099.)等。总之,上述这些合成方法均存在着如条件苛刻、产率较低、选择性不高、合成步骤较长、方法缺乏普遍性等诸多局限性。因此,发现高效、简便、更具有普遍意义的合成化合物1的方法具有重要意义。
发明内容
    鉴于现有技术存在的缺陷,本发明旨在提供一种温和条件下采用低成本催化剂合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的方法,该方法以采用非贵金属Cu-膦配体组成的催化剂催化硅氢化试剂与α,β-不饱和二羧酸酯、醛(或酮)间的共轭加成-aldol加成-消除多米诺反应合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯化合物,该方法具有原料廉价易得、反应选择性高等优点,与已知的几种合成方法相比,反应在同一反应容器中进行,减少反应的分离过程,提高反应效率,且反应条件温和、产率较高,具有潜在的应用价值。
     为了实现上述目的,本发明的技术方案为:一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于以不含活泼氢的非质子性溶剂,所述的溶剂为醚类或芳烃类,所述的醚类包括乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环,所述的芳烃类包括苯、甲苯、二甲苯,采用Cu络合有机膦配体催化醛(或酮)与硅氢化试剂、α,β-不饱和二羧酸酯间的共轭加成-aldol加成-消除多米诺反应合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯;其中按摩尔量级计,采用的催化剂用量以Cu计:为底物醛或酮摩尔数的0.001 mol%-50 mol%,溶剂体积为底物醛或酮体积的0-200倍,惰性气体保护下,在加入Cu盐、膦配体、溶剂的休良克瓶中,搅拌30min,再加入硅氢化试剂搅拌15min,用双头针加入底物醛(或酮)和α,β-不饱和二羧酸酯直至底物减少量为零时,加入NH4F的甲醇-H2O溶液水解,利用柱层析分离的方法得到β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯产物,具体反应结构式为:
         
      
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE006
其中, R1、R2可独立的为H原子或下列基团: C1-C20的一级或二级或三级烷基、C2-C20的一级或二级或三级烯基、C2-C20的一级或二级或三级炔基、C3-C8的环烷基或带取代基的C3-C8环烷基、芳基或取代芳基;其中所述的芳基指苯基、萘基、蒽基及具有5-14个碳原子的杂环芳基,并且其一个或多个环上碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到具有4至13个碳原子的杂环芳基,所述的取代芳基指上述芳基中1个到所有H原子被取代基取代的芳基,所述上述取代基包括烷基(CH3-C8H17)、烯基(C2H3-C8H15)、炔基(C2H-C8H13)、烷氧基(CH3O-C8H17O)、苯氧基、卤素、羟基、-OCO-烷基(CH3-C8H17)、硝基、氨基、一或二烷基氨基、NHCO-烷基(CH3-C8H17)、酰基(CH3-C8H17)、-COO-烷基(CH3-C8H17)。
所用的硅氢化试剂为R1xR2yR3zSiHn (x+y+z+n=4; x, y, z =0, 1, 2, 3,n=1, 2, 3),其中R1、R2、R3独立的为下列基团:C1-C10的一级或二级或三级烷基、C2-C10的一级或二级或三级烯基、苯基;或具有下列通式的硅氧试剂R4xR5yR6zSi- (OSiRH)m-SiR7xR8yR9z,其中R、R4、R5、R6、R7、R8、R9独立的下列基团:C1-C4的烷基;以摩尔量计,硅氢化试剂的用量为底物醛或酮的1当量至50当量。
所用的有机膦配体结构式为L1-L5,分别为:
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE007
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE009
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE010
其中R1、R2、R3、R4独立的为H原子或下列基团:C1-C10的一级或二级或三级烷基、C2-C10的一级或二级或三级烯基、C3-C8的环烷基或带1~4个碳原子取代基的C3-C8环烷基、苄基、联苯基、联萘基、金刚烷基、芳基或取代芳基;所述的芳基指苯基、萘基、蒽基及具有5-14个碳原子的杂环芳基,并且其一个或多个环上碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到具有4至13个碳原子的杂环芳基,所述的取代芳基指上述芳基中1个到所有H原子被取代基取代的芳基,所述上述取代基包括烷基(CH3-C8H17);其中L2结构中n=1,2,3,4…,10;有机膦配体的用量为底物醛或酮的0.0001 mol%-50 mol%。
 
所用的α,β-不饱和二羧酸酯,即马来酸酯或富马酸酯、亚甲基丁二酸酯,结构式分别为:
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE012
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE013
其中R和R’独立的为H原子或下列基团:C1-C8的一级或二级或三级烷基、C2-C8的一级或二级或三级烯基、C2-C8的一级或二级或三级炔基;C3-C8的环烷基、苯基。
所用催化剂的金属源的铜盐为CuF(PPh3)3.2MeOH、Cu(CH3(CH2)nCOO)2.mH2O (n = 0,1,2,3,…,20; m = 1,2,3)、 CuOCnH2n+1 (n = 0,1,2,3,…,20; m = 1,2,3)、 Cu(CH3-nXnCOO)2.mH2O (X = F, Cl, Br, I; n = 0,1, 2,3; m = 1,2,3)、CuX (X= F、Cl、Br、I)、CuX2 (X= F、Cl、Br、I);铜盐的用量为底物醛或酮摩尔数的0.0001 mol%-50 mol%。
本发明的有益效果是:1) 反应条件温和;2) 所用催化剂为非贵金属Cu,成本低廉;3) 反应实现了在同一反应容器中,不经过中间产物的分离,一步进行底物醛(或酮)、α,β-不饱和二羧酸酯和硅氢化试剂的共轭加成-aldol加成-消除多米诺反应,操作简便,可实现高选择性、高产率的合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯化合物。
具体实施实例
实施例1 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.115 g,0.12 mmol),Xantphos (0.0691 g,0.12 mmol),THF 80 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (4.32 mL, 72.4 mmol),搅拌15 min。用双头针加入己醛(2.93 mL,24 mmol)和马来酸二甲酯(3.90 mL,31.2 mmol)的混合物(20 mL THF),GC检测反应至己醛减少量为零时,旋转蒸发掉2/3的溶剂。加入100 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×20 mL),饱和食盐水洗涤有机相,无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩后,减压蒸馏,收集沸点128-130℃/2 mmHg产品,得到产物β-甲氧酰基-γ-正己基-γ-丁内酯4.218 g,产率82.1%。
实施例2
氮气氛围下,向干燥的100 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0162 g,0.0174 mmol),Xantphos (0.0170 g,0.0294 mmol),THF 6 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.108 mL, 1.8 mmol),搅拌40 min。用双头针加入4-甲基苯甲醛(0.070 mL,0.6 mmol)和马来酸二甲酯(0.115 g,0.8 mmol)的混合物(1 mL THF)。反应1 h,GC监测4-甲基苯甲醛减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-对甲苯基-γ-丁内酯0.950 g,产率68.8%。
实施例3 
氮气氛围下,向干燥的250 mL的三口瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.078 g,0.083 mmol),Xantphos (0.0483 g,0.083 mmol),THF 55 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (3.0 mL, 50.3 mmol),搅拌15 min。用双头针加入苯乙酮(1.94 mL,16.7 mmol)和马来酸二甲酯(3.150 g,21.9 mmol)的混合物(25 ml THF)。反应9 h,GC监测苯乙酮减少量为零时,旋转蒸发掉一半溶剂。加入30 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×20 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯2.33 g,产率59.6%。
实施例4 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.018 g,0.019 mmol),Xantphos (0.0107 g,0.018 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.108 mL, 1.8 mmol),搅拌15 min。反应温度升至40℃后,用双头针加入2-甲氧基苯乙酮(0.096 mL,0.6 mmol)和马来酸二甲酯(0.112 g,0.77 mmol)的混合物(1 mL THF)。反应2 h,GC监测2-甲氧基苯乙酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-邻乙氧苯基-γ-丁内酯2.33 g,产率59.6%。
实施例5 
氮气氛围下,向干燥的250 mL的三口瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.156 g,0.167 mmol),Xantphos (0.0986 g,0.167 mmol),THF 55 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (2.0 mL, 33.5 mmol),搅拌15 min。用双头针加入苯乙酮(1.94 mL,16.7 mmol)和衣康酸二甲酯(亚甲基丁二酸二甲酯)(3.420 g,22.2 mmol)的混合物 (30 mL THF)。反应3 h,GC监测苯乙酮减少量为零时,旋转蒸发掉一半溶剂。加入50 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×20 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。减压蒸馏,收集沸点142-144℃/2 mmHg产品,得到产物β-甲氧酰基-β-甲基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯3.230 g,产率78.2%。
实施例6 
氮气氛围下,向干燥的250 mL的三口瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0056 g,0.006 mmol),(S)-BINAP (0.0056 g,0.009 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.108 mL, 1.8 mmol),搅拌15 min。用双头针加入环戊酮(0.053 mL,0.6 mmol)和衣康酸二甲酯(0.121 g,0.77 mmol)的混合物 (1 mL THF)。反应1 h,GC监测环戊酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物1-氧杂-2-氧代-4-甲基-4-甲氧酰基螺[4.4]壬烷0.112 g,产率88.2%。
实施例7 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入Cu(OAc)2??H2O (0.042 g,0.21 mmol),Xantphos (0.159 g,0.27 mmol),THF 5 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.072 mL, 1.2 mmol),搅拌15 min。用双头针加入苯乙酮(0.07 mL,0.6 mmol)和马来酸二甲酯(0.112 g,0.78 mmol)的混合物(1 mL THF)。反应3.5 h,GC监测苯乙酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯0.104 g,产率74.2%。
实施例8 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0059 g,0.006 mmol),Xantphos (0.0053 g,0.009 mmol),甲苯 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.072 mL, 1.2 mmol),搅拌15 min。用双头针加入苯乙酮(0.07 mL,0.6 mmol)和马来酸二甲酯(0.112 g,0.78 mmol)的混合物 (1 mL 甲苯)。反应2 h,GC监测苯乙酮反应完毕,加入5 mL 1.5 M的NH4F (甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取 (3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯0.129 g,产率92%。
实施例9 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0117 g,0.0125 mmol),(S)-BINAP (0.0113 g,0.018 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.22 mL, 3.69 mmol),搅拌30 min。用双头针加入苯乙酮(0.07 mL,0.6 mmol)和马来酸二乙酯(0.126 g,0.75 mmol)的混合物 (1 mL THF)。反应1 h,GC监测苯乙酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-乙氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯0. 126g,产率84.8%。
实施例10
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0061 g,0.007 mmol),Xantphos (0.0055 g,0.009 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.072 mL, 1.2 mmol),搅拌30 min。用双头针加入4-溴苯乙酮(0.120 g,0.6 mmol)和衣康酸二甲酯(0.121 g,0.77 mmol)的混合物 (1 mL THF)。反应4 h,GC监测4-溴苯乙酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-β-甲基-γ-甲基-γ-对溴苯基-γ-丁内酯0. 192g,产率98.0%。
实施例11 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.0055 g,0.006 mmol),Xantphos (0.0057 g,0.010 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入Ph2SiH2 (0.17 mL, 0.92 mmol),搅拌30 min。用双头针加入苯乙酮(0.07 mL,0.6 mmol)和马来酸二甲酯(0.112 g,0.78 mmol)的混合物 (1 mL THF)。反应1 h,GC监测苯乙酮反应完毕,加入5 mL 1.5 M的NH4F (甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取 (3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-甲氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯0.089 g,产率63.5%。
实施例12 
氮气氛围下,向干燥的50 mL休良克瓶中加入CuF(PPh3)3??2MeOH (0.055 g,0.06mmol),Xantphos (0.0053 g,0.09 mmol),THF 2 mL,室温下搅拌30 min。加入PMHS (0.072 mL, 1.2 mmol),搅拌30 min。用双头针加入苯乙酮(0.07 mL,0.6 mmol)和富马酸二乙酯(0.128 mL,0.78 mmol)的混合物 (1 mL THF)。反应10 h,GC监测苯乙酮减少量为零时,加入5 mL 1.5 M的NH4F(甲醇:水=3:1)水解反应生成的硅醚。利用硅胶减压过滤掉铜盐,滤液用二氯甲烷萃取(3×5 mL),饱和食盐水洗涤有机相,用无水硫酸钠干燥。旋蒸浓缩,柱层析分离得到产物β-乙氧酰基-γ-甲基-γ-苯基-γ-丁内酯0.012g,产率58.0%。
上述表述中所提到的膦配体Xantphos,(S)-BINAP结构分别为
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE015
 、
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE016
 
上述表述中所提到的马来酸二甲酯、富马酸二乙酯、衣康酸二甲酯结构分别为:
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE017
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE018
Figure 2013103323791100002DEST_PATH_IMAGE019

Claims (9)

1.一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于以不含活泼氢的非质子性溶剂,所述的溶剂为醚类或芳烃类,所述的醚类包括乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环,所述的芳烃类包括苯、甲苯、二甲苯,采用Cu络合有机膦配体催化醛(或酮)与硅氢化试剂、α,β-不饱和二羧酸酯间的共轭加成-aldol加成-消除多米诺反应合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯;其中按摩尔量级计,采用的催化剂用量以Cu计:为底物醛或酮摩尔数的0.001 mol%-50 mol%,溶剂体积为底物醛或酮体积的0-200倍,惰性气体保护下,在加入Cu盐、膦配体、溶剂的休良克瓶中,搅拌30min,再加入硅氢化试剂搅拌15min,用双头针加入底物醛(或酮)和α,β-不饱和二羧酸酯直至底物减少量为零时,加入NH4F的甲醇-H2O溶液水解,利用柱层析分离的方法得到β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯产物,具体反应结构式为:
                                                                 
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE001
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE002
其中,结构中R1、R2可独立的为H原子或下列基团: C1-C20的一级或二级或三级烷基、C2-C20的一级或二级或三级烯基、C2-C20的一级或二级或三级炔基、C3-C8的环烷基或带取代基的C3-C8环烷基、芳基或取代芳基。
2.根据权利要求1所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所述的芳基指苯基、萘基、蒽基及具有5-14个碳原子的杂环芳基,并且其一个或多个环上碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到具有4至13个碳原子的杂环芳基;所述的取代芳基指上述芳基中1个到所有H原子被取代基取代的芳基。
3.根据权利要求2所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所述取代基包括烷基(CH3-C8H17)、烯基(C2H3-C8H15)、炔基(C2H-C8H13)、烷氧基(CH3O-C8H17O)、苯氧基、卤素、羟基、-OCO-烷基(CH3-C8H17)、硝基、氨基、一或二烷基氨基、NHCO-烷基(CH3-C8H17)、酰基(CH3-C8H17)、-COO-烷基(CH3-C8H17)。
4.根据权利要求1所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所用的硅氢化试剂为R1xR2yR3zSiHn (x+y+z+n=4; x, y, z, n =0,1, 2, 3,其中n=1,2,3),其中R1、R2、R3独立的下列基团:C1-C10的一级或二级或三级烷基、C2-C10的一级或二级或三级烯基、苯基;或具有下列通式的硅氧试剂R4xR5yR6zSi- (OSiRH)m-SiR7xR8yR9z,其中R、R4、R5、R6、R7、R8、R9独立的下列基团:C1-C4的烷基;以摩尔量计,硅氢化试剂的用量为底物醛或酮的1当量至50当量。
5.根据权利要求1所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所用的有机膦配体结构式为L1-L5,分别为:
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE005
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE006
其中R1、R2、R3、R4独立的为H原子或下列基团:C1-C10的一级或二级或三级烷基、C2-C10的一级或二级或三级烯基、C3-C8的环烷基或带1~4个碳原子取代基的C3-C8环烷基、苄基、联苯基、联萘基、金刚烷基、芳基或取代芳基;有机膦配体的用量为底物醛或酮的0.0001 mol%-50 mol%。
6.根据权利要求5所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所述的芳基指苯基、萘基、蒽基及具有5-14个碳原子的杂环芳基,并且其一个或多个环上碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到具有4至13个碳原子的杂环芳基,所述的取代芳基指上述芳基中1个到所有H原子被取代基取代的芳基。
7.根据权利要求6所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所述取代基包括烷基(CH3-C8H17);其中L2结构中n=1,2,3,4…,10。
8.根据权利要求1所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所用的α,β-不饱和二羧酸酯,即马来酸酯或富马酸酯、亚甲基丁二酸酯,结构式分别为:
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE007
Figure 2013103323791100001DEST_PATH_IMAGE008
;其中R和R’独立的为H原子或下列基团:C1-C8的一级或二级或三级烷基、C2-C8的一级或二级或三级烯基、C2-C8的一级或二级或三级炔基;C3-C8的环烷基、苯基。
9.根据权利要求1所述的一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法,其特征在于所用催化剂的金属源的铜盐为CuF(PPh3)3.2MeOH、Cu(CH3(CH2)nCOO)2.mH2O (n = 0,1,2,3,…,20; m = 1,2,3)、CuOCnH2n+1 (n = 0,1,2,3,…,20; m = 1,2,3)、 Cu(CH3-nXnCOO)2.mH2O (X = F, Cl, Br, I; n = 0,1, 2,3; m = 1,2,3)、CuX (X= F、Cl、Br、I)、CuX2 (X= F、Cl、Br、I);铜盐的用量为底物醛或酮摩尔数的0.0001 mol%-50 mol%。
CN201310332379.1A 2013-08-02 2013-08-02 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法 Expired - Fee Related CN103408517B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310332379.1A CN103408517B (zh) 2013-08-02 2013-08-02 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310332379.1A CN103408517B (zh) 2013-08-02 2013-08-02 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103408517A true CN103408517A (zh) 2013-11-27
CN103408517B CN103408517B (zh) 2015-10-28

Family

ID=49601574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310332379.1A Expired - Fee Related CN103408517B (zh) 2013-08-02 2013-08-02 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103408517B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104151166A (zh) * 2014-08-06 2014-11-19 大连大学 一种合成含多酯基取代环戊酮的方法
CN104177315A (zh) * 2014-08-06 2014-12-03 大连大学 一种合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的方法
CN104230778A (zh) * 2014-07-14 2014-12-24 大连大学 β-烃氧酰基-γ-烃基-N-烃基-γ-丁内酰胺的合成方法
CN104250236A (zh) * 2014-07-14 2014-12-31 大连大学 γ-烃氧酰基甲基-γ-丁内酯、δ-烃氧酰基甲基-δ-戊内酯的合成方法
CN104693162A (zh) * 2015-03-26 2015-06-10 大连大学 一种合成β-酯基-γ-丁内酯的方法
CN104961712A (zh) * 2015-07-24 2015-10-07 大连大学 一种对映体选择性合成β-酯基-γ-丁内酯的方法
WO2017054523A1 (zh) * 2015-09-30 2017-04-06 山东省联合农药工业有限公司 一种含内酯环的杀线虫剂及其制备方法和用途
CN112457276A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 大连大学 一种合成丁苯酞的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JULIA DESCHAMP ET AL.: "Highly Diastereo- and Enantioselective Copper Catalyzed Domino Reduction/Aldol Reaction of Ketones with Methyl Acrylate", 《ANGEW. CHEM. INT. ED》, vol. 45, no. 8, 20 January 2006 (2006-01-20), pages 1292 - 1295 *
TATSUYA SHONO ET AL.: "New zinc promoted synthetic reaction ofγ-butyrolactone derivatives", 《CHEM. LETT.》, vol. 10, no. 9, 31 December 1981 (1981-12-31), pages 1217 - 1220 *
ZENGCHANG LI ET AL.: "Copper Hydride-Catalyzed Conjugate Reduction-Aldol Addition Domino Reaction of α,β-Unsaturated Carboxylates with Ketones", 《CHIN. J. CHEM.》, vol. 31, 3 April 2013 (2013-04-03), pages 539 - 544 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104230778A (zh) * 2014-07-14 2014-12-24 大连大学 β-烃氧酰基-γ-烃基-N-烃基-γ-丁内酰胺的合成方法
CN104250236A (zh) * 2014-07-14 2014-12-31 大连大学 γ-烃氧酰基甲基-γ-丁内酯、δ-烃氧酰基甲基-δ-戊内酯的合成方法
CN104151166A (zh) * 2014-08-06 2014-11-19 大连大学 一种合成含多酯基取代环戊酮的方法
CN104177315A (zh) * 2014-08-06 2014-12-03 大连大学 一种合成β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的方法
CN104151166B (zh) * 2014-08-06 2016-10-05 大连大学 一种合成含多酯基取代环戊酮的方法
CN104693162A (zh) * 2015-03-26 2015-06-10 大连大学 一种合成β-酯基-γ-丁内酯的方法
CN104961712A (zh) * 2015-07-24 2015-10-07 大连大学 一种对映体选择性合成β-酯基-γ-丁内酯的方法
WO2017054523A1 (zh) * 2015-09-30 2017-04-06 山东省联合农药工业有限公司 一种含内酯环的杀线虫剂及其制备方法和用途
US10111428B2 (en) 2015-09-30 2018-10-30 Shandong United Pesticide Industry Co., Ltd. Nematocide containing lactonic ring and preparation method and application thereof
CN112457276A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 大连大学 一种合成丁苯酞的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103408517B (zh) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103408517B (zh) 一种β-烃氧酰基-γ-烃基-γ-丁内酯的合成方法
Huang et al. Transition-metal-catalyzed C–C bond formation through the fixation of carbon dioxide
CN103772082B (zh) 一种氧气氧化醇制备醛或酮的方法
US7754902B2 (en) Ruthenium(II) catalysts for use in stereoselective cyclopropanations
CN101891668B (zh) L-脯氨酰胺衍生物及其制备方法和应用
Wang et al. The asymmetric synthesis of chiral cyclic α-hydroxy phosphonates and quaternary cyclic α-hydroxy phosphonates
Tseberlidis et al. Carbene XH bond insertions catalyzed by copper (I) macrocyclic pyridine-containing ligand (PcL) complexes
CN103275043B (zh) 2-芳基苯并呋喃及其衍生物的合成方法
CN102531815B (zh) 一种不对称催化α,β-不饱和羰基化合物环氧化反应方法
North et al. Catalytic, asymmetric cyanohydrin synthesis in propylene carbonate
CN104250236B (zh) γ‑烃氧酰基甲基‑γ‑丁内酯、δ‑烃氧酰基甲基‑δ‑戊内酯的合成方法
Huang et al. Highly Enantioselective Allylation of Aromatic α‐Keto Phosphonates Catalyzed by Chiral N, N′‐Dioxide‐Indium (III) Complexes
CN102153434B (zh) 一种制备芳基酮的方法
CN111808023B (zh) 一种制备3-芳基异喹啉衍生物的方法
CN102304062B (zh) 一种Salen Ni的制备方法
Saito et al. Silver‐Catalyzed CO2 Fixation
CN108144612B (zh) 一种用于一锅法合成羧酸酯的钴基催化剂及其制备和应用
ZHANG et al. Cinchona-derived quaternary ammonium salts-improved asymmetric cycloaddition of CO2 to epoxides
CN111499542A (zh) 一种含α-氰基取代季碳中心的环烯酮化合物的制备方法
Thiery et al. Reactivity versus stability of oxiranes under palladium‐catalyzed reductive conditions
JP5478510B2 (ja) アルコール化合物の製造方法
CN106986754B (zh) 一种钴催化制备甲基酮的方法
CN115073399B (zh) 一种金鸡纳碱催化剂及由其制备手性β-丁内酯化合物的方法
CN115160352B (zh) 一种氢化金鸡纳碱衍生的双功能催化剂及其制备和应用
CN102653504A (zh) 一种不含过渡金属催化氧气氧化醇制备羰基化合物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151028

Termination date: 20210802

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee