CN108101737B - 一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法，在甲苯/水溶剂体系中，在催化剂醋酸钯及R‑(+)‑1,1'‑联萘‑2,2'‑双二苯膦的存在下，三氟硼酸钾类衍生物与氧杂苯并降冰片烯在室温反应合成得到氢化萘结构单元的手性化合物。本发明提供的方法合成原料价格低廉易得，反应条件温和，后处理简单，得到的目标产物产率及ee值较高。

Description

一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种手性化合物的合成方法，尤其涉及一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法。
背景技术
氢化萘结构单元是许多具有生物活性的化合物中常见的骨架之一，如肾上腺激素、紫杉醇中的异紫衫脂素、1-鬼臼毒脂素、1-鬼臼毒脂素-D-葡萄糖苷等都含有氢化萘的基本结构。此类化合物具有良好的生理活性，如抗抑郁、止痛、抗帕金森，抗癌等。因此，如何高效、高选择性和实用性的合成氢化萘结构单元的手性化合物已经成为有机化学家们面临的主要挑战之一。
1995年，Moinet和Fiaud等首次报道了以BINAP(2,2'-双二苯膦基-[1,1']-双萘)作为手性配体，Pd催化的氧杂苯并降冰片烯与碘代苯的不对称开环反应得到氢化萘结构单元的化合物；2000年，Lautens等尝试用有机锌化合物作为亲核试剂与氧杂苯并降冰片烯的开环反应，得到了具有一定对映选择性的目标产物。随着研究的不断深入，此类含有氢化萘结构单元的化合物得到了科学家的广泛关注。就目前的研究而言，科学家们广泛运用过渡金属在严格的反应条件下才能得到目标产物，反应时间较长，反应后处理复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法。该方法反应条件温和，后处理简单，且使用的原料价格低廉易得，降低了合成成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法，在甲苯/水溶剂体系中，在催化剂醋酸钯及R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦的存在下，三氟硼酸钾类衍生物与氧杂苯并降冰片烯在室温反应合成得到氢化萘结构单元的手性化合物。
所述三氟硼酸钾类衍生物包括但不限于苯基三氟硼酸钾、甲基三氟硼酸钾、环丙基三氟硼酸钾和乙烯基三氟硼酸钾等中的一种。
所述甲苯/水溶剂体系中，甲苯与水体积比为1﹕1～5﹕1。
所述催化剂在反应体系中的摩尔当量为1～10％，其中醋酸钯与R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦之间的摩尔比为1﹕1～1﹕2。
所述反应的时间为0.5～6h。
进一步地，反应结束后，对所得反应物进行萃取、干燥、减压蒸发溶剂得到氢化萘结构单元的手性化合物粗产物，然后对粗产物进行快速硅胶柱层析得到纯化的氢化萘结构单元的手性化合物。
本发明具有以下优点：
本发明采用的合成原料价格低廉易得，反应条件温和，后处理简单，得到的目标产物产率及ee值较高，目标产物产率可达到90％，ee值可达到98％。为工艺合成氢化萘结构单元的手性化合物提供了一条简单、实用的全新的路线，具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是化合物a的1H NMR图；
图2是化合物a的13C NMR图；
图3是化合物a的HRMS图；
图4是化合物a的HPLC图；
图5是化合物b的1H NMR图；
图6是化合物b的13C NMR图；
图7是化合物b的HRMS图；
图8是化合物b的HPLC图；
图9是化合物c的1H NMR图；
图10是化合物c的13C NMR图；
图11是化合物c的HRMS图；
图12是化合物c的HPLC图；
图13是化合物d的1H NMR图；
图14是化合物d的13C NMR图；
图15是化合物d的HRMS图；
图16是化合物d的HPLC图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。以下所述仅为本发明较佳实施例，凡在本发明精神和原则范围内所做的人和修改等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。
以下实施例的氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法的反应路线如以下反应式表示：
Figure GDA0001566131880000031
式中：“1”为氧杂苯并降冰片烯；“2”为三氟硼酸钾类衍生物，具体包括：苯基三氟硼酸钾、甲基三氟硼酸钾、环丙基三氟硼酸钾、乙烯基三氟硼酸钾等；具体反应产物见实施例1-4。“Pd(OAc)2”为醋酸钯；“(R)-BINAP”为R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦；“Toluene/H2O”为甲苯/水体系。
实施例1
向10mL圆底烧瓶中加入5mol％醋酸钯以及10mol％R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。1mmol苯基三氟硼酸钾与1mmol氧杂苯并降冰片烯溶于3mL甲苯/水溶剂，甲苯/水体积比(V/V，ml)为1﹕1，混匀，室温下搅拌反应0.5h。反应结束后，用乙酸乙酯/水进行萃取并收集有机相，向有机相中加入4A型分子筛干燥过夜除水、过滤减压蒸去溶剂，获得的粗产物进行快速硅胶柱层析，300目硅胶装柱，洗脱剂极性：正己烷/乙酸乙酯＝10/1(V/V，ml)，获得氢化萘结构单元的手性化合物a：无色油状物，产率90％，ee％＝55％，HPLC：手性分离柱型号：OD-H，洗脱溶剂：正己烷/异丙醇＝90/10(V/V，ml)，流速＝1mL/min；峰Ⅰ保留时间：7.474min，峰面积12817917，77.69％；峰Ⅱ保留时间11.708min，峰面积3679919，22.31％。1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ7.41-7.28(m,8H),7.22(d,J＝7.2Hz,1H),6.76(dd,J＝9.6,1.7Hz,1H),6.18(dd,J＝9.6,4.0Hz,1H),4.97(d,J＝5.6Hz,1H),3.93-3.90(m,1H),1.62(s,1H)。13C NMR(125MHz,CDCl3)：δ137.7,136.1,132.6,129.6,129.2,128.6,128.3,128.2,128.0,127.4,126.7,126.3,71.3,47.3。HRMS(APCI-ion trap)m/z:[M-2H]-calcdfor C16H12O,220.0899；found,220.0889。
实施例2
向10mL圆底烧瓶中加入5mol％醋酸钯以及10mol％R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。3mol甲基三氟硼酸钾与1mmol氧杂苯并降冰片烯溶于3mL甲苯/水溶剂，甲苯/水体积比(V/V，ml)为3﹕1，混匀，室温下搅拌反应4h。反应结束后，用乙酸乙酯/水进行萃取并收集有机相，向有机相中加入4A型分子筛干燥过夜除水、过滤减压蒸去溶剂，获得的粗产物进行快速硅胶柱层析，300目硅胶装柱，洗脱剂极性：正己烷/乙酸乙酯＝10/1(V/V，ml)，获得氢化萘结构单元的手性化合物b：无色油状物，产率81％，ee％＝56％，HPLC：手性分离柱型号：OD-H，洗脱溶剂：正己烷/异丙醇＝90/10(V/V，ml)；流速＝1mL/min，峰Ⅰ保留时间：6.494min，峰面积3904008，22.20％；峰Ⅱ保留时间6.841min，峰面积13678023，77.80％；1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ7.36(dd,J＝7.2,1.4Hz,1H)，7.32-7.20(m,2H)，7.12(dd,J＝7.1,1.5Hz,1H)，6.51(dd,J＝9.5,2.4Hz,1H)，5.80(dd,J＝9.5,3.1Hz 1H),4.84-4.22(m,1H),2.79-2.50(m,1H),1.59(s,1H),1.25(d,J＝7.4Hz,1H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)：δ136.6,132.4,132.3,128.4,127.6,127.3,126.5,126.4,71.6,35.2,14.0.HRMS(APCI-ion trap)m/z:[M+H]–calcd for C11H13O,161.0966；found 161.0961。
实施例3
向10mL圆底烧瓶中加入5mol％醋酸钯以及10mol％R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。5mmol环丙基三氟硼酸钾与1mmol氧杂苯并降冰片烯3mL甲苯/水溶剂，甲苯/水体积比(V/V，ml)为5﹕1，混匀，室温下搅拌反应6h。反应结束后，用乙酸乙酯/水进行萃取并收集有机相，向有机相中加入4A型分子筛干燥过夜除水、过滤减压蒸去溶剂，获得的粗产物进行快速硅胶柱层析，300目硅胶装柱，洗脱剂极性：正己烷/乙酸乙酯＝10/1(V/V，ml)，获得氢化萘结构单元的手性化合物c：无色油状物，产率87％，ee％＝98％，HPLC：手性分离柱型号：OD-H，洗脱溶剂：正己烷/异丙醇＝90/10(V/V，ml)；流速＝1mL/min，峰Ⅰ保留时间：5.932min，峰面积92554，1.29％；峰Ⅱ保留时间6.653min，峰面积7068985，98.71％；1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ7.41(d,J＝7.0Hz,1H),7.36-7.19(m,2H),7.11(d,J＝6.9Hz,1H),6.53(d,J＝9.6Hz,1H),5.99(dd,J＝9.5,2.9Hz,1H),4.72(s,1H),1.89(s,1H),1.69(s,1H),1.16-0.94(m,1H),0.77-0.50(m,2H),0.32(dt,J＝8.9,4.6Hz,1H),0.22(td,J＝8.9,4.6Hz,1H)。13C NMR(125MHz,CDCl3)：δ136.8,132.7,130.5,128.4,127.6,127.2,126.9,126.4,71.2,46.2,9.8,3.7,2.7。HRMS(APCI-ion trap)m/z:[M+H]–calcd for C13H15O,187.1123；found 187.1118。
实施例4
向10mL圆底烧瓶中加入5mol％醋酸钯以及10mol％R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。4mmol乙烯基三氟硼酸钾与1mmol氧杂苯并降冰片烯溶于3mL甲苯/水溶剂，甲苯/水体积比(V/V，ml)为4﹕1，混匀，室温下搅拌反应3h。反应结束后，用乙酸乙酯/水进行萃取并收集有机相，向有机相中加入4A型分子筛干燥过夜除水、过滤减压蒸去溶剂，获得的粗产物进行快速硅胶柱层析，300目硅胶装柱，洗脱剂极性：正己烷/乙酸乙酯＝10/1(V/V，ml)，获得氢化萘结构单元的手性化合物d：无色油状物，产率78％，ee％＝74％，HPLC：手性分离柱型号：OD-H，洗脱溶剂：正己烷/异丙醇＝99/1(V/V，ml)；流速＝1mL/min，峰Ⅰ保留时间：31.108min，峰面积1719666，86.95％；峰Ⅱ保留时间34.387min，峰面积258147，13.05％；1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ7.38(dd,J＝7.0,1.2Hz,1H),7.32-7.21(m,2H),7.13(dd,J＝7.2,1.4 Hz,1H),6.56(dt,J＝9.6,1.7 Hz,1H),6.19-5.88(m,1H),4.81-4.77(m,1H),2.85-2.50(m,2H),1.72(s,1H),1.58(s,1H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ136.3,132.7,128.5,127.6,127.2,127.0,126.6,125.4,77.2,67.7,32.6,29.7。HRMS(APCI-ion trap)m/z:[M+H]–calcd forC12H13O,173.0966；found 173.0963。

Claims (1)

1.一种氢化萘结构单元的手性化合物的合成方法，其特征是，向10 mL圆底烧瓶中加入5mol%醋酸钯以及10mol%R-(+)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦，5mmol环丙基三氟硼酸钾与1mmol氧杂苯并降冰片烯溶于3 mL甲苯/水溶剂，甲苯/水体积比为5﹕1，混匀，室温下搅拌反应6 h；反应结束后，用乙酸乙酯/水进行萃取并收集有机相，向有机相中加入4A型分子筛干燥过夜除水、过滤减压蒸去溶剂，获得的粗产物进行快速硅胶柱层析，300目硅胶装柱，洗脱剂极性：正己烷/乙酸乙酯体积比为10/1，获得氢化萘结构单元的手性化合物。
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Assignor: Yulin Normal University

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Denomination of invention: A Synthesis Method of Chiral Compound of Hydrogenated Naphthalene Structure Unit

Granted publication date: 20210827

License type: Common License

Record date: 20221229