CN107001209A - 在金(i)络合物存在的情况下基于炔烃与二甲基呋喃的分子间反应形成色满 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及由2，5‑二甲基呋喃和取代炔烃制备色满的方法，所述取代炔烃在取代酚的α位含有长链不饱和烷基作为取代基，接着进行氧化、还原和酸闭环。使用2，5‑二甲基呋喃是特别有利的，因为这提供了β‑生育酚的生态有益合成。
Description
技术领域
本发明涉及形成苯酚衍生物的领域，特别涉及合成生育酚和生育三烯酚的领域。
发明背景
色满化合物的一个重要类别是维生素E及其酯。由于这种物质类别在食品和饲料行业中的高度相关性，生育酚和生育三烯酚的新合成途径特别令人感兴趣。
J.Am.Chem.Soc.2000，122，11553-11554公开了：金(III)盐AuCl3催化ω-炔基呋喃的分子内闭环反应。
A.S.K.Hashmi等人，Adv.Synth.Catal.2006，348，709-713公开了使用双核金(I)络合物的炔烃与呋喃的第一分子间反应。然而，所述反应除了取代酚之外还形成几乎等摩尔量的烯基呋喃作为副产物。
N.Huguet等人在Chem.Eur.J.2013，19，6581-6585中公开了分子间金(I)催化的呋喃与炔烃的环化。除芳基取代炔烃(例如苯乙炔)之外，仅使用非常短的链烷基乙炔。
Y.Román-Leshkov等人，Nature 2007，447，982-985公开了可以从生物质获得2，5-二甲基呋喃。
发明概述
本发明提供了用于色满合成、特别是用于生育酚和生育三烯酚的新合成途径。
在第一方面，本发明涉及形成特定酚(式I)的根据权利要求1的方法，所述特定酚(式I)在酚羟基的邻位被在特定位置具有双键的长烃基链取代，以允许使用所述产物作为合成色满的中间体。
该途径提供了以高产率和选择性合成色满的可能性。使用2，5-二甲基呋喃使得能够从生物质合成色满。因此，可以合成具有良好生态食品打印(food print)的色满。特别重要的是通过这种有利的方法合成β-生育酚和β-生育三烯酚。α-生育酚和α-生育三烯酚可分别由β-生育酚和β-生育三烯酚通过甲基化制备。该方法还提供了非常有趣的α-生育酚和α-生育三烯酚的合成途径。
该方法是非常有利的，这是因为使用亚化学计量路易斯酸性盐的任何Friedel-Crafts烷基化变得多余，并且可以避免腐蚀性条件。
本发明的其它方面是其它独立权利要求的主题。特别优选的实施方式是从属权利要求的主题。
发明详述
在第一方面，本发明涉及制备式(I)的化合物的方法，
所述方法包括以下步骤：在金(I)络合物存在的情况下，使式(II)的化合物与式(III)的化合物反应
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与所述碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
在取代基、片段或基团的上下文中，本文中的术语“彼此独立地”是指：相同指定的取代基、片段或基团可以在同一分子中同时出现且表示不同含义。
术语“维生素E”在本文中被用作定性地展示出α-生育酚的生物活性的所有母育酚和生育三烯酚衍生物的通用描述词(IUPAC-IUB Recommendation 1981，Eur.J.Biochem.123，473-475(1982))。
“Cx-y-烷基”是包含x至y个碳原子的烷基，即，例如，C1-3-烷基是含有1至3个碳原子的烷基。烷基可以是线性的或支化的。例如，-CH(CH3)-CH2-CH3被视为C4-烷基。
术语“氢”在本文中表示H，而非H2。
在本文中，任何单虚线均代表具有如下特征的键，取代基通过该键与分子的其余部分结合。
根据R.S.Cahn，C.K.Ingold和V.Prelog所限定的规则，通过标记R或S来指示单个手性碳中心的手性。用于确定在立体化学中的绝对构型的R/S概念和规则是本领域技术人员已知的。
在本文中，如果几个式中出现相同的符号标记或基团标记，那么在一个特定的式的上下文中对所述基团或符号进行的限定也适用于包含所述相同标记的其它式。
表述“制备过程”是“制备方法”的同义词，可以互相交换使用。
阴离子四(3，5-双(三氟甲基)-苯基)硼酸盐在本文中被缩写为“BArF -”，本领域技术人员还已知缩写为“[BArF 4]-”。
在本文中，一些式中使用了特定的结构元件。通过以下通式(X)来阐明所述特定结构元件的用途。
在式(X)中，虚线指示位于三个指示位置之一的双键，波浪线代表与碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。A和B是连接到分子的所述结构元件的残基。
因此，式(X)实际上通过一个式表示5种不同的可能性，即(X-a)、(X-b)、(X-c)、(X-d)或(X-e)。
因此，式(III)的化合物通过一个式表示式(III-a)、(III-b)、(III-c)、(III-d)或(III-e)。
同一概念也适用于包含所述结构元件的化合物，例如式(I)、(IA)、(III)、(III’)、(III-A)、(IIIB)、(VI)和(VII)的化合物。
所述制备式(I)的化合物的方法包括使式(II)的化合物与式(III)的化合物反应的步骤。
式(II)的化合物是可商购的2，5-二甲基呋喃。
式(II)的化合物可以从生物质(诸如纤维素)获得。由于生物质是可再生原料，因此从生态和可持续性角度来看，使用2，5-二甲基呋喃是非常有趣的。Y.Román-Leshkov等人.，Nature 2007，447，982-985详细描述了分别从生物质和果糖获得2，5-二甲基呋喃的方法，其全部内容通过引用并入本文。果糖可从葡萄糖获得，葡萄糖是纤维素中的结构单元。
可以通过式(XIII-a)的化合物与式(XIII-b)的化合物的反应来产生式(III)的化合物，
其中X代表卤原子、特别是Br，且其中R0代表H或SiR′3，其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基。特别地，R0是Si(CH3)3或Si(CH2CH3)3(＝Si(Et)3)或Si(CH(CH3)2)3(＝Si(iPr)3)或Si(C6H5)3(＝Si(ph)3)或SiCH3(C6H5)2或Si(CH3)2C6H5或Si(CH3)2(C(CH3)3)。
更具体地，可以由式(XIII-a)的化合物和式(XIII-b)的化合物通过以下反应方案获得式(III)的化合物：
此外，可以由式(XIII-c)的化合物和式(XIII-d)的化合物通过以下反应方案获得式(III)的化合物：
其中X′代表OH、Cl或Br。
此外，可以由式(XIII-e)的化合物通过消去水来制备式(III)的化合物。
的化合物可以由式的化合物通过热处理来制备。
特别地，前式中的基团R5是完全饱和的C5-25-烷基(＝R5′)或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基。
特别地，R5具有式(IV)
其中m代表为0或1或2或3或4的整数；
且虚线代表具有如下特征的键，式(IV)的取代基通过该键与分子(例如式(I)或式(III)的化合物)的其余部分结合；
且其中具有虚线的双键彼此独立地代表碳碳单键或碳碳双键；
且其中*指示在具有虚线的各个双键代表碳碳单键的情况下的手性中心。
R5中最终存在的任何碳碳双键均可以处于Z构型或E构型。优选地，它们处于E构型；更优选地，如果R5中存在多于一个碳碳双键，则它们都处于E-构型。
通过*表示的手性中心优选地具有R构型。
在一个实施方式中，R5优选地为具有式(IV-A)、特别是(IV-ARR)或(IV-B)。
R5、优选地R5′最优选地具有式(IV-A)或(IV-ARR)。
所述制备式(I)的化合物的方法包括以下步骤：在金(I)络合物存在的情况下，使式(II)的化合物与式(III)的化合物反应。
金(I)络合物优选地具有式[Au(I)OL]AN，其中OL代表有机配体，AN代表单电荷阴离子。
金(I)络合物具有选自如下的组的单电荷阴离子(AN)：[BX4]-、[PX6]-、[SbF6]-、[ClO4]-、CF3COO-、磺酸盐，特别是式(AN-II)的磺酸盐、四(3，5-双(三氟甲基)-苯基)硼酸盐(BArF -)、四苯基硼酸盐和式(AN-1)的阴离子
其中X代表卤原子，特别是F或Cl；
且Y1代表优选地被至少一个卤原子取代的C1-8-烷基或苯基。
Y1优选地代表CF3基团。因此，优选地，式(AN-I)的阴离子是式(AN-Ia)的阴离子，即双(三氟甲烷)磺酰亚胺的阴离子，其也被称为三氟甲磺酸(triflimidic acid)。
优选的磺酸盐是有机磺酸的卤化阴离子、特别地三氟甲烷磺酸(trifluoromethanesulfonic acid)(其也称为三氟甲基磺酸(triflic acid))的卤化阴离子。因此，优选的磺酸盐是三氟甲烷磺酸盐，也称为三氟甲基磺酸盐。
在一个更优选的实施方式中，步骤b)中的阴离子(AN)是选自如下的组的阴离子：[BX4]-、三氟甲基磺酸酯和式(AN-I)的阴离子。
优选地，金(I)络合物具有有机配体(OL)，所述有机配体(OL)为-至少一种含磷配体，特别地选自式(P1)、(P2)、(P3)、(P4)、(P5)、(P6)、(P7)和(P8)的含磷配体；
或者
-至少咪唑-2-亚基配体，特别地1，3-双(2，6-二异丙基苯基)-1，3-二氢-2H-咪唑-2-亚基(＝式(IM)的化合物)；
或者
-至少1H-1，2，3-三唑配体，特别地具有式(TR-1)或(TR-2)或(TR-3)，更特别地具有式(TR-3)；
其中R10和R11彼此独立地代表H或线性的或支化的C1-10-烷基或C4-10-环烷基；且
其中R12、R13、R14和R15彼此独立地代表H或线性的或支化的C1-6-烷基；
n代表1-6的整数，n′代表0或1或2。
式(P4)的有机配体(OL)也被称为CyJohnPhos。
Au(I)络合物可以原样添加到式(II)和/或式(III)的化合物的起始材料之中的一种或其混合物中(即，特别是以式[Au(I)OL]AN的金(I)络合物的形式)，或者金(I)络合物在起始材料之中的一种或反应混合物中(于反应开始之前或之后)在原位形成。
金(I)络合物优选地在反应混合物中在原位形成。
特别地，由金(I)氯络合物和银(I)盐制备金(I)络合物。银(I)盐优选地为Ag(I)AN。在这种情况下，有机配体存在于金(I)氯络合物与银(I)盐的反应中，或者是金(I)络合物的一部分。通过该反应，制备了期望的金(I)，即优选地[Au(I)OL]AN。通过该反应形成的AgCl沉淀不会负面干扰制备式(I)的化合物的反应。
因此，金(I)络合物优选地具有式[Au(I)OL]AN，其中OL代表有机配体，AN代表单电荷阴离子，金(I)络合物通过Au(I)OLCl和AgAN的反应制备。
优选的式[Au(I)OL]AN的Au(I)络合物选自
和[Au(I)P6]AN-Ia，其中P6是式(P6)的有机配体，AN-Ia是式(AN-1a)的阴离子。
金(I)络合物通常在金(I)络合物与式(II)的化合物的摩尔比为1∶2-1∶10000、特别地1∶10-1∶3000、优选地1∶25-1∶3000的情况下使用。
式(II)的化合物与式(III)的化合物的摩尔比优选地在0.8-1.2之间，优选地在0.9-1.1之间，更优选地为1。
反应优选在常压(即，1013mbar)下进行。反应温度特别地介于10-50℃之间、优选地15-30℃之间。
反应通常在惰性溶剂(或惰性溶剂的混合物)中进行。优选地，溶剂(或溶剂的混合物)的pH值为7或小于7。优选的溶剂是卤化溶剂，特别是二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿或2，2，2-三氟乙醇；或甲苯、乙酸乙酯、环己酮或丙酮。更优选地，溶剂是二氯甲烷和1，2-二氯乙烷以及二氯甲烷与5体积％的2，2，2-三氟乙醇的混合物。
式(II)的化合物与式(III)的化合物的反应产生式(I)的化合物。
取代基R5对应于其起始产品中(即式(II)和(III)中)使用的取代基。
可能需要分离不期望的副产物。这种分离可以通过标准分离技术(例如蒸馏或色谱法)容易地进行。
期望的式(I)的产物以非常高的产率形成。
最优选地，式(I)的化合物是式(I-A)的化合物
其中*指示手性中心。
式(I)的化合物可进一步与式(V)的化合物反应。因此，在另一方面，本发明涉及制备式(V)的化合物的方法，
所述方法包括以下步骤：
a)将式(I)的化合物氧化成式(VI)的化合物，
然后
b)将式(VI)的化合物还原成式(VII)的化合物，
然后
c)使式(VII)的化合物酸闭环以产生式(V)的化合物。
残基R5与已经关于式(I)、(II)和(III)的化合物所述相同。
在步骤a)中，将式(I)的化合物氧化成式(VI)的化合物。优选地，根据A.Stocker，W.-D.Woggon，A.Rüttimann，Helv.Chim.Acta 1993，76，1729-1738所公开的程序，在乙醇中，使用双水杨酰胺乙基钴作为催化剂，利用空气进行氧化，所述文献的全部内容通过引用并入本文。
在步骤b)中，将式(VI)的化合物还原成式(VII)的化合物。优选地，根据K.Sato，Y.Fujima，A.Yamada Bull.Chem.Soc.Jap.1968，41，442-444所公开的方法，在水中利用连二亚硫酸钠实现还原，所述文献的全部内容通过引用并入本文。
最后，在步骤c)中，由式(VII)的化合物通过酸闭环形成式(V)的化合物。
WO 2004/046126 A1中公开了步骤c)的细节，其全部内容通过引用并入本文。优选的用于闭环的酸是磺酸，特别地分别为氟磺酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟甲烷磺酸或苯磺酸或对-甲苯磺酸。三氟甲烷磺酸和对甲苯磺酸是最优选的酸。相对于式(VII)的化合物，用于酸闭环的酸的量优选地为0.01-10摩尔％。闭环反应的温度通常在20-160℃之间、优选地80-140℃之间。
对于本发明而言，重要的是实现式(VII-a)、(VII-b)、(VII-c)、(VII-d)或(VII-e)(均被式(VII)所涵盖)的所有化合物均产生仅一种产物，即式(V)的化合物。
因此，这些异构体的分离或式(I)、(II)和(III)的其前体的异构体的分离是没有必要的。这导致由式(II)和(III)起始化合物完全合成式(V)的化合物的总产率非常高。
当使用具有式(IV-B)作为取代基R5的式(III)的化合物时，得到的式(V)的化合物为β-生育三烯酚。
当使用具有式(IV-A)作为取代基R5的式(III)的化合物时，得到的式(V)的化合物为β-生育酚。
优选地，通过这种方法形成式(V-A)的化合物
其中*指示手性中心。
优选地，通过*表示的手性中心的构型为R。特别地，优选所有手性中心均处于R构型。
式(VII)或(V-A)的化合物可被进一步甲基化。
因此，在另一方面，本发明涉及制备式(V′)的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过上文所详述的方法制备式(V)的化合物；
-甲基化化合物(V)以产生式(V′)的化合物
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
且*代表手性异构体的手性中心。
所述烷基化(连接到芳环上的H通过所述烷基化被连接到芳环上的甲基替代)是本领域技术人员已知的，例如从EP 0 769 497 A1或EP 0 735 033 A1或Eur.J.Org.Chem.，2007，1176-1183中，所述文献的全部内容通过引用并入本文。因此，式(V)的化合物优选地为羟甲基化的或氨基甲基化的或氯甲基化的。通过分别使用甲醛或甲醛源(例如，对甲醛)和HCl、水或甲醇或仲胺(HNR″2)，式(V)的羟甲基化或氨基甲基化或氯甲基化分别引入连接到芳环上的CH2OH或CH2Cl或CH2NR″2(R″代表C1-8-烷基或两个R″基团共同形成二价基团，例如C4-12-亚烷基或CH2CH2-O-CH2CH2基团)。催化氢化之后，将所述CH2OH或CH2Cl或CH2NR″2基团转化成甲基，由此获得式(V′)的化合物。
US 5,932,748中公开了另一种甲基化方法，其全部内容通过引用并入本文。通过这种使用混合氧化物水滑石催化剂的方法，获得了完全甲基化(直接连接到芳环上的所有质子均转化成甲基)。
因此，在一个优选的实施方式中，将β-生育酚转化为α-生育酚。
此外，通过与保护剂反应可以保护式(V)或(V′)的化合物的酚基，从而形成式(V-P)或(V′-P)的化合物，
其中R2′代表与和芳环直接连接的氧原子连接的酚保护基团。
酚保护基团是保护酚基的基团，其可以通过现有技术方法容易地去保护从而再次成为酚基。
酚保护基团与分子的其余部分形成化学官能团，其特别地选自酯、醚或缩醛。可以通过本领域技术人员已知的标准方法容易地除去保护基团。
在酚保护基团与分子的其余部分形成醚的情况下，取代基R2′特别地是线性的或支化的C1-10-烷基或环烷基或芳烷基。优选地，取代基R2′是苄基或取代的苄基，特别优选的是苄基。
在酚保护基团与分子的其余部分形成酯的情况下，酯是有机酸或无机酸的酯。
如果酯是有机酸的酯，则有机酸可以是一元羧酸或多元羧酸，即具有两个或更多个COOH基团的酸。多元羧酸优选地为丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸或富马酸。
优选地，有机酸是一元羧酸。
因此，取代基R2′优选地为酰基。酰基特别地是C1-7-酰基，优选地乙酰基、三氟乙酰基、丙酰基或苯甲酰基或取代的苯甲酰基。
如果酯是无机酸的酯，则无机酸优选地为硝酸或多元酸，即每个酸分子能够提供多于一个质子的酸，特别地选自磷酸、焦磷酸、亚磷酸、硫酸和亚硫酸。
在酚保护基团与分子的其余部分形成缩醛的情况下，取代基R2′优选地是
其中n＝0或1。
因此，如此形成的缩醛优选地为甲氧基甲基醚(MOM-醚)、β-甲氧基乙氧基甲基醚(MEM-醚)或四氢吡喃基醚(THP-醚)。保护基团可容易地通过酸去除。
通过式(V)或(V′)的化合物与保护剂的反应引入保护基团。
导致相应的酚保护基团的保护剂，以及化学过程和该反应的条件是本领域技术人员已知的。如果例如酚保护基团与分子的其余部分形成酯，则合适的保护剂为例如酸、酸酐或酰基卤。
在通过上述反应与保护剂形成酯，且所述酯是有机多元羧酸或无机多元酸的酯的情况下，不需要所有的酸基都被酯化以满足本文意义上的受保护。优选的无机多元酸的酯是磷酸酯。
优选地，保护基团R2’为苯甲酰基或C1-4-酰基，特别是乙酰基或三氟乙酰基。其中R2’代表酰基、特别地乙酰基的分子可以由相应的未保护分子通过酯化容易地制备，酚类化合物可以由相应的酯通过酯水解获得。
优选地选择酚保护基团以使得其在人或动物体内、特别地在胃中裂解。
由于式(III)、(III′)和(III-A)的化合物分别是制备上文所详述的式(I)或(V)或(V′)的化合物的重要中间体，因此本发明的其它方面分别是式(III′)或式(III-A)的化合物
其中*代表手性中心；
R0代表H或SiR′3，其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基；
R5′代表完全饱和的C5-25-烷基；
且其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
特别地，R0代表Si(CH3)3或Si(CH(CH3)2)3(＝Si(iPr)3或Si(C6H5)3(＝Si(ph)3)或SiCH3(C6H5)2或Si(CH3)2C6H5。
特别地，R0是Si(CH3)3或Si(CH2CH3)3(＝SiEt3)或Si(CH(CH3)2)3(＝Si(iPr)3)或Si(C6H5)3(＝Si(ph)3)或SiCH3(C6H5)2或Si(CH3)2C6H5或Si(CH3)2(C(CH3)3)。
优选地地，R0代表H。
在另一个实施方式中，本发明涉及上述式(III)的特定化合物，
其中R5具有式(IV)
前提条件是：所述具有虚线的双键中的至少一个代表碳碳单键。
特别地，这类化合物选自5，9，13，17-四甲基十八碳-4，16-二烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，12，16-三烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，16-三烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，12-二烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，12-三烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8-二烯-1-炔、5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，16-三烯-1-炔和5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，12-三烯-1-炔。
更特别地，这类特定的式(III)的化合物选自(E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，16-二烯-1-炔、(4E，12E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，12，16-三烯-1-炔、(4E，8E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，16-三烯-1-炔、(4E，12E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，12-二烯-1-炔、(4E，8E，12E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，12-三烯-1-炔、(4E，8E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8-二烯-1-炔、(4E，8E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，16-三烯-1-炔、(4E，8E，12E)-5，9，13，17-四甲基十八碳-4，8，12-三烯-]-炔。
实施例
一般
溶剂购自Fluka。所有溶剂和其它化学品都不经进一步纯化而使用。所有反应均在氩气中进行。使用GC监测反应。通过GC(面积％)、HPLC，利用外标和定量NMR分析粗产物。
气相色谱法
在Agilent HP-6850系列系统上进行GC分析。在HP-1甲基硅氧烷(30m×0.32mm，0.25μm)柱上利用以下温度程序实现分离：50℃(0min)-＞10°/min-＞300℃(5min)。将样品溶解在乙酸乙酯(5mg，1mL)中，并以50∶1的分流比注入1μL。
GC-MS
在Hewlett-Packard HP-6890，MSD-5973系列系统上进行GC-MS分析。在HP-5MS(30m x 250μm，0.25μm)柱上利用以下温度程序实现分离：70℃(0min)→(10℃/min)→315℃(15min)。
通过电子电离生成质谱。
IR
在Perkin Elmer Spectrum OneFT-IR光谱仪上，在4000-600cm-1的范围内，以4cm-1的分辨率，使用16次积累，生成IR光谱。
NMR
在配备有5mm BBO BB-1H探头的Bruker Avance 300光谱仪上记录NMR谱，针对1H在300MHz下操作，针对13C在75.5MHz下操作。在CDCl3中记录频谱，并以残余氯仿(7.26ppmCHCl3；77.0ppm CHCl3)作为参比。
合成(4-溴丁-1-炔-1-基)三异丙基硅烷
设备：200mL四颈烧瓶、固体CO2(-75℃)、冰浴(0℃)、50mL滴液漏斗、氩气鼓泡器、温度计、磁力搅拌器。
将设备小心地干燥并用氩气冲洗。在氩气中，将2.0g 4-溴丁-1-炔(14.6mmol)溶解在45mL干THF中。使用固体CO2将溶液冷却至-75℃。经5分钟逐滴加入在己烷中的N-丁基锂(10.9mL在己烷中的1.6M溶液，相当于17.5mmol，1.2当量)。溶液的温度升至-30℃。搅拌混合物15分钟。然后逐滴加入在6mL干THF中的3.2g氯代三异丙基硅烷(16.1mmol，1.1当量)。允许混合物升温至0℃。通过TLC(庚烷/甲基叔丁基醚(MTBE)＝20/1v/v)监测转化率。1小时后，硅烷化反应完成，用50mL 10％的NH4Cl水溶液小心淬灭反应混合物。水相显示pH4。用脱盐水洗涤有机层两次，每次50mL。用二乙醚萃取含水层两次，每次50mL。将合并的有机相通过Na2SO4干燥，然后过滤并在20℃浴温度和15mbar下浓缩1小时。
得到了4.02g呈黄色油形式的粗制(4-溴丁-1-炔-1-基)三异丙基硅烷，纯度为86％(GC-MS)。
表征：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ＝3.45(t，J＝7.3Hz，2H)，2.81(t，J＝7.3Hz，2H)，1.12-1.00(m，21H)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)δ＝104.87，83.08，29.73，24.37，18.59，11.22。
合成溴三苯基(4-(三异丙基甲硅烷基)丁-3-炔-1-基)正膦(phosphorane)
设备：100mL四颈圆底烧瓶、隔片、回流冷凝器、注射泵、磁力搅拌器、氩气供应。
在氩气中使用热枪干燥玻璃器皿，然后在真空中冷却至23℃并用氩气冲洗。之后向烧瓶中加入12.23g三苯基膦(46.6mmol)，并在25mL甲苯中稀释，从而得到了无色溶液。使用注射泵经2小时添加16.58g(4-溴丁-1-炔-1-基)三异丙基硅烷(42.4mmol)。添加略微放热，溶液的颜色变成黄色。然后利用油浴(135℃)将溶液加热至回流过夜。15小时后，鏻盐沉淀。将反应混合物冷却至23℃。然后通过G3滤器过滤悬浮物。用正戊烷代替甲苯。用戊烷冲洗剩余物。在40℃和20mbar下干燥之后，得到了20.13g粗制溴三苯基(4-(三异丙基甲硅烷基)丁-3-炔-1-基)正膦(白色晶体)，纯度为77％(产率为66％)。
合成三异丙基(5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔-1-基)硅烷
设备：350ml四颈圆底烧瓶、25ml滴液漏斗、磁力搅拌器、氩气供应、温度计、冰浴。
如上所述干燥玻璃器皿。然后向烧瓶中加入20g溴三苯基(4-(三异丙基甲硅烷基)丁-3-炔-1-基)正膦(27.9mmol)和200mL干THF，从而得到了白色悬浮物。将悬浮物冷却至5℃。
使用滴液漏斗经35分钟加入在己烷中的正丁基锂(17.45mL，1.6摩尔，27.9mmol)。在添加结束时，溶液立即变成橙色，最终变成深红色。搅拌溶液5分钟。
经5分钟加入6，10，14-三甲基十五烷-2-酮(7.50g，27.9mmol)。内部温度升至11℃。在5℃继续搅拌4小时。最后允许红褐色悬浮物升温至室温，然后搅拌另外1小时。之后用250mL冰水淬灭反应混合物。随后用庚烷萃取含水层三次，每次250mL，然后用250mL 10％的NaCl水溶液洗涤合并的有机层。将有机层通过Na2SO4干燥，然后过滤并在40℃和20mbar下浓缩。获得了20.61g呈棕色油与白色晶体的混合物形式的粗产物。然后将该混合物悬浮于200mL正己烷中，在冷冻器中冷却过夜至-20℃。通过G3滤器过滤白色晶体，在40℃和20mbar下浓缩滤液。
得到了20.06g呈棕色油形式的粗制三异丙基(5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔-1-基)硅烷，纯度为47％(产率为76％)。
表征：
1H NMR(300MHz)：δ＝0.83(s，3H，CH3)；0.86(s，6H，CH3)；0.88(s，3H，CH3)；1.05(s，18H，TIPS-CH3)1.07(s，3H，CH3)；1.08(s，3H，CH-Si)；)；0.99-1.15(m，16H，CH2)，1.20-1.41(m，3H，CH)，1.69(d，2H，J＝1.3Hz，CH)；2.95(dd，2H，J＝6.8，1.1Hz，CH2)；5.20(t，J＝6.78Hz，1H，CH)。
13C NMR(75MHz)以ppm为单位的δ：δ＝11.3；11.4；18.5；18.7；18.8；；22.7；22.74；24.5；24.8；28.0；32.8；32.81；37.3；37.4；39.4；39.7；79.4；107.9；118.9；119.5；137.7。
合成5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔
设备：250ml圆底烧瓶、磁力搅拌器、滴液漏斗。
向烧瓶中加入9.9g三异丙基(5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔-1-基)硅烷(21.5mmol)、100mL THF和0.8mL脱盐水，从而得到了无色溶液。将溶液冷却至2℃。在25分钟期间，加入9.2g四丁基氟化铵水合物在36mL THF中的溶液。搅拌混合物过夜。用200mL 10％的NaHCO3淬灭反应混合物，然后用MTBE萃取水相三次，每次200mL。将合并的有机层用200mL10％的NaCl水溶液洗涤。将合并的有机层通过Na2SO4干燥，然后过滤并在40℃和20mbara下干燥。
获得了9.72g呈浅棕色油形式的粗产物，纯度为60％(GC-MS总离子计数)。通过柱色谱法、使用戊烷作为洗脱液来纯化产物，得到了4.31g 5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔(产率为61％，纯度为93％q-NMR)。
表征：
1H NMR(300MHz)：δ＝0.84(d，3H，J＝2.3Hz，CH3)，0.85-0.87(m，6H，)，0.88(s，3H，CH3)，1.04-1.42(m，18H，CH，CH2)，1.48-1.55(m，1H，CH2)，1.62(s，1H，CH2)，1.71(d，2H，J＝1.1Hz，M05)，1.91-2.05(m，2H，CH2)，2.85-2.94(m，2H，CH2)，5.16-5.24(m，1H，CH)。
13C NMR(CDCl3，75MHz)：δ＝138.5，138.3(E+Z)，118.6，118.0(E+Z)，83.6，67.6，67.6，39.7，39.4，37.4，37.3，37.0，36.9，36.8，36.7，32.8，32.7，32.7，32.1，28.0，25.2，24.8，24.5，23.3，22.8，22.7，19.8，19.7，19.7，17.5，17.4，16.0ppm.GC-MS：M+454.4；411.3；205.1；157.1；135.0；109.1；69.0；41.0。
IR(cm-1)：3314，2952；2925；2120；1667。
合成3，6-二甲基-2-(3，7，11，15-四甲基十六烷-2-烯-1-基)苯酚
设备：手套箱、10ml小瓶、磁力搅拌器、加热装置。
在小瓶中放置0.027g AgSbF6(0.08mmol)、0.047g CyJohnPhosAuCl(0.08mmol)、0.429mL 2，5-二甲基呋喃(4mmol)和1.218g 5，9，13，17-四甲基十八烷-4-烯-1-炔(4mmol)。加入二氯甲烷(4mL)，从而得到了深紫色混合物。在60℃下搅拌混合物94小时。
通过硅藻土过滤悬浮物，用CH2Cl2洗涤过滤器。
在40℃下浓缩滤液，产生了1.6g深棕色油。利用柱色谱法(戊烷/MTBE)进行纯化，得到了0.69g期望的3，6-二甲基-2-(3，7，11，15-四甲基十六烷-2-烯-1-基)苯酚(所有8种立体异构体的总和，产率为20％)。
表征：
1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝6.88(d，J＝7.3Hz，1H)，6.66(d，J＝7.5Hz，1H)，5.33+5.16(2t，J＝6.78Hz，J＝7.16Hz，E+Z 1H)，5.11(d，J＝3.8Hz，1H)，3.37+3.12(2d，J＝7.16+6.78Hz，E+Z，2H)，2.27(s，3H)，2.14(s，3H)，1.99(t，J＝7.5Hz，2H)，1.74+1.73(2t，J＝4.14Hz，E+Z，2H)，1.48-1.57(m，4H)，1.03-1.41(m，16H)，0.88(d，J＝6.22Hz，6H)，0.86(d，J＝6.22Hz，6H)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)δ＝139.99+138.91(E+Z)，128.12，122.01，121.9；116.11，43.23，39.41，37.42，37.33，36.95，32.82，32.75，32.34，29.47，28.01，25.75，25.24，24.84，24.49，23.46，22.75，22.65，19.90，19.78，19.71，15.83。
IR(cm-1)：3481；2951，2924，2866，1582，1492，1462。
HRMS：发现M＝400.3693，C28H28O。计算的M＝400.37。
合成2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四机基十六碳-1-烯-1-基)醌
设备：10ml二颈圆形烧瓶、磁力搅拌器、温度计。
将起始材料3，6-二甲基-2-(3，7，11，15-四甲基十六烷-2-烯-1-基)苯酚(0.2g，0.299mmol)溶解在乙醇(3mL)中，并将溶液冷却至10℃。加入催化剂双水杨酰胺乙基钴(19.6mg，0.12mmol，0.24当量)和另外3mL乙醇。在23℃下，使气流流经溶液持续20小时，得到了深棕色反应混合物。
在40℃和20mbar下蒸发溶剂，得到了0.14g棕色油，其含有一些小的深色颗粒。为了纯化，将粗产物在戊烷中稀释并进行色谱分析(洗脱剂为100％戊烷)。得到了33mg呈黄色油形式的2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四甲基十六碳-2-烯-1-基)醌。
表征：
1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝6.55(d，J＝1.5Hz，1H)；4.94(2t，J＝6.9，8.1；E+Z，1H)；3.21(d，J＝7Hz，2H)；2.04(d，J＝1.5Hz，3H)；2.02(s，3H)；2.0-1.84(m，3H)；1.71-1.75(m；2H)；1.65-1.68(m，2H)；1.46-1.55(m，4H)；1.4-1.0(m)；0.88(d，J＝6.6Hz，6H)；0.85(d，J＝8.1Hz，6H)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)δ＝145.37，140.58，138.21，133.03，119.45，40.04，39.41，37.42，37.33，37.16，37.07，32.81，32.31，29.73，28.01，25.42，24.84，24.50，23.42，22.75，22.66，19.72，16.25，15.96，11.92。
合成2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四甲基十六碳-2-烯-1-基)氢醌
设备：10ml二颈圆形烧瓶、磁力搅拌器、隔片、注射器、遮光罩。
在氩气气氛中，将起始材料2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四甲基十六碳-2-烯-1-基)氢醌(0.033g，0.08mmol)溶解在THF(0.4mL)中，并用黑色毛巾遮光。经30分钟，向所得黄色溶液中加入连二亚硫酸钠(0.039g)的水溶液(0.2mL)(通过注射器逐滴加入)。搅拌反应混合物30分钟。然后除去THF。根据TLC，反应仍然不完全。加入另外的连二亚硫酸钠溶液(0.039g在0.2mL水中)并搅拌过夜。为了后处理，用二氯甲烷萃取反应物三次，每次1mL。用水洗涤合并的有机相三次，每次1mL。将有机相通过硫酸钠干燥，然后过滤并减压浓缩(40℃，10mbar)。得到了27mg呈浅黄色固体形式的2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四甲基十六碳-2-烯-1-基)氢醌。其在以下反应步骤中被立即转化。
合成β-生育酚
设备：10ml圆形烧瓶、磁力搅拌器、回流冷凝器、氩气供应。
在氩气中，在23℃下，向烧瓶中加入27mg 2，5-二甲基-3-(3，7，11，15-四甲基十六碳-2-烯-1-基)氢醌(0.065mmol)、1mL碳酸亚乙酯和1mL正庚烷，得到了浅黄色双相混合物。在剧烈搅拌条件下，加入一滴硫酸。将混合物加热至120℃并回流3小时。
三小时后，将反应混合物冷却至室温。获得三种相：一种固相和两种液相。用庚烷(4mL)稀释反应混合物。分离各层，并用4mL庚烷洗涤碳酸亚乙酯层。将合并的庚烷层在20mbar下减压浓缩，得到了29mg棕色油。通过NMR、GC-MS和LC-MS分析粗产物。频谱和色谱图显示出与市售β-生育酚的分析结果相同。
Claims (17)
1.制备式(I)的化合物的方法，
所述方法包括以下步骤：在金(I)络合物存在的情况下，使式(II)的化合物与式(III)的化合物反应
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与所述碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
2.根据权利要求1深色的方法，其特征在于：所述金(I)络合物具有式[Au(I)OL]AN
其中OL代表有机配体，AN代表单电荷阴离子。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物具有选自如下的组的单电荷阴离子(AN)：[BX4]-、[PX6]-、[SbF6]-、[ClO4]-、CF3COO-、磺酸盐，特别是式(AN-II)的磺酸盐、四(3，5-双(三氟甲基)-苯基)硼酸盐(BArF -)、四苯基硼酸盐和式(AN--1)的阴离子；
其中X代表卤原子；
且Y1代表优选地被至少一个卤原子取代的C1-8-烷基或苯基。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物具有有机配体(OL)，所述有机配体(OL)为
-至少一种含磷配体，特别地选自式(P1)、(P2)、(P3)、(P4)、(P5)、(P6)、(P7)和(P8)的含磷配体；
或者
-至少咪唑-2-亚基配体，特别地1，3-双(2，6-二异丙基苯基)-1，3-二氢-2H-咪唑-2-亚基(＝式(IM)的化合物)；
或者
-至少1H-1，2，3-三唑配体，特别地具有式(TR-1)或(TR-2)或(TR-3)，更特别地具有式(TR-3)；
其中R10和R11彼此独立地代表H或线性的或支化的C1-10-烷基或C4-10-环烷基；且
其中R12、R13、R14和R15彼此独立地代表H或线性的或支化的C1-6-烷基；
n代表1-6的整数，n′代表0或1或2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物是由金(I)氯络合物和银(I)盐制备的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物具有式[Au(I)OL]AN
其中OL代表有机配体，AN代表单电荷阴离子，所述金(I)络合物通过Au(I)OLCl和AgAN的反应制备。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：R5具有式(IV)
其中m代表为0或1或2或3或4的整数；
且虚线代表具有如下特征的键，式(IV)的取代基通过该键与式(I)或式(III)的化合物的其余部分结合；
且其中具有虚线的双键彼此独立地代表碳碳单键或碳碳双键；
且其中*指示在具有虚线的各个双键代表碳碳单键的情况下的手性中心。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物是在反应混合物中原位形成的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：所述金(I)络合物在金(I)络合物与式(II)的化合物的摩尔比为1∶2-1∶10000、特别地1∶10-1∶3000、优选地1∶25-1∶3000的情况下使用。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于：由式(XIII-a)的化合物和式(XIII-b)的化合物制备式(III)的化合物
其中X代表卤原子、特别是Br，且其中R0代表H或SiR′3，其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：在氟离子存在的情况下，由式(III-aa)的化合物制备式(III)的化合物
其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基。
12.制备式(V)的化合物的方法，
所述方法包括以下步骤：
a)将式(I)的化合物氧化成式(VI)的化合物，
然后
b)将式(VI)的化合物还原成式(VII)的化合物，
然后
c)使式(VII)的化合物酸闭环以产生式(V)的化合物，
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
其中*指示手性中心；
其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与所述碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述式(V)的化合物是式(V-A)的化合物
其中*指示手性中心。
14.制备式(V′)的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过权利要求12或13的方法制备式(V)的化合物；
-甲基化化合物(V)以产生式(V′)的化合物
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
且*代表手性异构体的手性中心。
15.式(III′)的化合物
其中R0代表H或SiR′3，其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基；
R5′代表完全饱和的C5-25-烷基；
且其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
16.式(III-A)的化合物
其中*代表手性中心；
R0代表H或SiR′3，其中R′彼此独立地代表线性的或支化的C2-8-烷基或C6-12-芳基；
且其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键。
17.式(III)的化合物
其中R5代表完全饱和的C5-25-烷基或包含至少一个碳碳双键的C5-25-烷基；
其中虚线指示位于三个指示位置之一的双键；
并且其中波浪线代表与所述碳碳双键连接时处于Z构型或E构型的碳碳键；
其特征在于：R5具有式(IV)
其中m代表为0或1或2或3或4的整数；
且虚线代表具有如下特征的键，式(IV)的取代基通过该键与式(I)或式(III)的化合物的其余部分结合；
且其中具有虚线的双键彼此独立地代表碳碳单键或碳碳双键；
且其中*指示在具有虚线的各个双键代表碳碳单键的情况下的手性中心；
前提条件是：所述具有虚线的双键中的至少一个代表碳碳单键。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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