CN109336753A - 一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法 - Google Patents

一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种α‑苄基取代1,3‑二酮化合物的合成方法，属于有机合成中间体技术领域，本发明利用串联反应合成α‑苄基取代1,3‑二酮化合物，具体包括如下步骤：①向反应管中加入摩尔比为1.0:1.0:1.0:0.1的芳香醛、1,3‑二酮、三甲氧基苯或其衍生物、Lewis酸，以1,2‑二氯乙烷为溶剂，室温下磁力搅拌反应6～24小时；②待反应结束后，减压蒸去大部分溶剂，以体积比为1:1～4:1的石油醚和乙酸乙酯为淋洗液对剩余的混合液进行柱层析分离提纯，即得产品；本发明合成的α‑苄基取代1,3‑二酮化合物在医药、农药等诸多领域有着广泛的应用。本发明的合成方法具有成本低、操作简单、收率高、条件温和等优点，具有很好的应用前景。

Description

一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成中间体技术领域，具体涉及一种利用串联反应合成α-苄基取代1,3-二酮化合物的方法。
背景技术
α-苄基取代1,3-二酮化合物是一种非常重要的有机合成中间体。可以通过二酮官能团的离去，转化为三芳基甲烷化合物，苄基取代的胺类化合物和茚类化合物。例如，三芳基甲烷是一类重要的有机染料，常用于光电材料。此外，该类化合物可以高效地合成一系列具有生物和药理活性的物质，包括吡唑、恶唑、噻唑、喹啉酮、1,4-四氢吡啶、苯并吡喃、二氮卓等，这些化合物还能作为基本的分子骨架存在于生物、药物活性的天然产物或人工产物中。
近年来，文献报道的α-苄基取代1,3-二酮化合物合成方法较多。合成策略主要可以概括为三种：(1)二芳基甲醇的Friedel-Crafts反应；(2)二芳基甲基磺酰胺的Friedel-Crafts反应；(3)苄基C-H官能团化反应。然而，这些反应需要强氧化剂或昂贵的催化剂，以及繁杂多步的反应条件。Li等人报道了FeCl2催化的苄基C-H官能团化反应，利用氧化剂形成自由基中间体，然后与1,3-二酮化合物结合得到终产物。但是该反应原子经济性差，需要高达12当量的二苯甲烷和2当量的叔丁基过氧化氢。Roy等人使用三步反应合成了α-苄基取代1,3-二酮，后两步反应虽然都使用了昂贵的双金属催化剂[Ir(COD)(SnCl3)Cl(μ-Cl)]2，但中间体必须先分离再用于下一步反应。
我们设想直接以商品试剂芳香醛、三甲氧基苯、1,3-二酮为原料，在廉价Lewis酸催化下，发生串联反应来构建α-苄基取代1,3-二酮化合物。该反应策略可以避免大量的废副产物，原料简单易得，迄今为止，尚未有文献报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种成本低、产率高的利用串联反应合成α-苄基取代1,3-二酮化合物的方法。
为实现本发明目的，采用以下技术方案予以实现：一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，利用串联反应合成α-苄基取代1,3-二酮化合物，具体包括如下步骤：
①向反应管中加入摩尔比为1.0:1.0:1.0:0.1的芳香醛、1,3-二酮、三甲氧基苯或其衍生物、Lewis酸，以1,2-二氯乙烷为溶剂，室温下磁力搅拌反应6～24小时；
②待反应结束后，减压蒸去大部分溶剂，以体积比为1:1～4:1的石油醚和乙酸乙酯为淋洗液对剩余的混合液进行柱层析分离提纯，即得产品；
反应的通式如下式(1)：
其中，Ar1CHO为芳香醛；
Ar2H为三甲氧基苯或其衍生物；
为1,3-二酮。
优选的，Ar1CHO为含硝基、醛基、氟基、氯基、溴基、甲基或甲氧基的芳香醛。
优选的，Ar2H为
优选的，为：
优选的，所述Lewis酸为三氯化铁。
反应机理：芳香醛与三甲氧基苯反应生成中间体三芳基甲烷，中间体无需分离，直接与1,3-二酮反应制备α-苄基取代1,3-二酮化合物。两步串联反应均为Friedel-Crafts反应。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明采用的原料均廉价易得，经氯化铁催化可以高效地合成一系列的α-苄基取代1,3-二酮化合物。本发明的化合物含有广泛生物活性的1,3-二酮骨架单元，可用作有机合成中间体，药物的合成与修饰，亦为药物筛选提供新颖而有效的合成方法。本发明通过串联反应合成α-苄基取代1,3-二酮化合物。与现有合成方法相比，本发明方法操作简单，所用原料经济、易得，产率达80％以上。
附图说明
图1实施例1合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)苄基-1,3-二酮核磁共振氢谱图；
图2实施例1合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)苄基-1,3-二酮核磁共振碳谱图；
图3实施例2合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-1,3-二酮核磁共振氢谱图；
图4实施例2合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-1,3-二酮核磁共振碳谱图；
图5实施例3合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-二苯甲酰甲烷核磁共振氢谱图；
图6实施例3合成的α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-二苯甲酰甲烷核磁共振碳谱图；
图7实施例4合成的α-(α-3-甲基2,4,6-三甲氧基苯基)对硝基苄基-1,3-二酮核磁共振氢谱图；
图8实施例4合成的α-(α-3-甲基2,4,6-三甲氧基苯基)对硝基苄基-1,3-二酮核磁共振碳谱图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
实施例1：α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)苄基-1,3-二酮的合成
将苯甲醛(106mg,1.0mmol)、1当量的乙酰丙酮(100mg,1.0mmol)、FeCl3(16mg,0.1mmol)和1当量的1,3,5-三甲氧基苯(168mg,1.0mmol)加入到DCE(2mL)中。室温下搅拌反应6小时。反应结束后，柱层析分离，淋洗剂选用石油醚：乙酸乙酯4:1的混合溶液，得到341mg的白色固体产物，产率为96％。
其核磁谱数据如下：
如图1所示，1HNMR(400MHz,CDCl3)7.36(d,J＝7.3Hz,2H),7.18(t,J＝7.3Hz,2H),7.09(t,J＝7.4Hz,1H),6.06(s,2H),5.48(d,J＝12.4Hz,1H),5.30(d,J＝11.9Hz,1H),3.81(s,6H),3.72(s,3H),2.07(s,3H),1.97(s,3H)；
如图2所示，13C NMR(100MHz,CDCl3)204.4,203.5,161.0(2C),158.4,142.0,128.0(2C),127.9(2C),126.0,110.2,91.1(2C),71.5,55.6,55.0(2C),39.7,30.2,27.8.
实施例2：α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-1,3-二酮的合成
将对氯苯甲醛(140mg,1.0mmol)、1当量的乙酰丙酮(100mg,1.0mmol)、FeCl3(16mg,0.1mmol)和1当量的1,3,5-三甲氧基苯(168mg,1.0mmol)加入到DCE(2mL)中。室温下搅拌反应6小时。反应结束后，柱层析分离，淋洗剂选用石油醚：乙酸乙酯4:1的混合溶液，得到374mg的白色固体产物，产率为96％。
其核磁谱数据如下：
如图3所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)7.31(d,J＝8.2Hz,2H),7.16(d,J＝8.2Hz,2H),6.07(s,2H),5.47(d,J＝12.3Hz,1H),5.25(d,J＝12.4Hz,1H),3.80(s,6H),3.72(s,3H),2.09(s,3H),1.96(s,3H)；
如图4所示，13C NMR(100MHz,CDCl3)203.8,202.8,160.2(2C),158.4,140.6,131.5,129.2(2C),128.0(2C),109.4,91.0(2C),71.3,55.5,54.9(2C),38.9,30.1,27.7.
实施例3：α-(α-2,4,6-三甲氧基苯基)对氯苄基-二苯甲酰甲烷的合成
将对氯苯甲醛(140mg,1.0mmol)、1当量的二苯甲酰基甲烷(224mg,1.0mmol)、FeCl3(16mg,0.1mmol)和1当量的1,3,5-三甲氧基苯(168mg,1.0mmol)加入到DCE(2mL)中。室温下搅拌反应6小时。反应结束后，柱层析分离，淋洗剂选用石油醚：乙酸乙酯4:1的混合溶液，得到411mg的白色固体产物，产率为80％。
其核磁谱数据如下：
如图5所示，1H NMR(300MHz,CDCl3)7.93(d,J＝7.2Hz,2H),7.82(d,J＝7.2Hz,2H),7.47–7.40(m,2H),7.70–7.33(m,3H),7.30–7.23(m,3H),7.06(d,J＝8.6Hz,2H),6.77(d,J＝11.7Hz,1H),5.92(s,2H),5.84(d,J＝11.3Hz,1H),3.67(s,3H),3.64(s,6H)；
如图6所示，13C NMR(75MHz,CDCl3)195.4,194.3,160.0,158.5(2C),141.4,137.2,137.0,133.1(2C),132.6,131.3,129.5(2C),128.7(2C),128.5(2C),128.4(2C),128.1(2C),127.9,110.3,90.8(2C),60.4,55.5(2C),50.1,40.9.
实施例4：α-(α-3-甲基2,4,6-三甲氧基苯基)对硝基苄基-1,3-二酮的合成
将对硝基苯甲醛(151mg,1.0mmol)、1当量的1,3-二酮(100mg,1.0mmol)、FeCl3(16mg,0.1mmol)和1当量的2-甲基-1,3,5-三甲氧基苯(182mg,1.0mmol)加入到DCE(2mL)中。室温下搅拌反应24小时。反应结束后，柱层析分离，淋洗剂选用石油醚：乙酸乙酯2:1的混合溶液，得到361mg的黄色固体产物，产率为87％。
其核磁谱数据如下：
如图7所示，1H NMR(300MHz,CDCl3)8.06(d,J＝8.9Hz,2H),7.55(d,J＝8.6Hz,2H),6.25(s,1H),5.52(d,J＝12.0Hz,1H),5.38(d,J＝12.0Hz,1H),3.88(s,3H),3.79(s,3H),3.69(s,3H),2.15(s,3H),2.05(s,3H),2.04(s,3H)；
如图8所示，13C NMR(75MHz,CDCl3)202.9,202.6,158.5,157.7,155.9,150.2,146.0,128.7(2C),123.3(2C),113.1,112.0,91.5,70.6,60.6,55.4,55.3,40.4,29.6,29.4,9.1.
上述实施例仅是较为优选的实施方式，凡是采用本发明方法或进行常规的等同替换、修饰等均属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，其特征在于：利用串联反应合成α-苄基取代1,3-二酮化合物，具体包括如下步骤：
①向反应管中加入摩尔比为1.0:1.0:1.0:0.1的芳香醛、1,3-二酮、三甲氧基苯或其衍生物、Lewis酸，以1,2-二氯乙烷为溶剂，室温下磁力搅拌反应6～24小时；
②待反应结束后，减压蒸去大部分溶剂，以体积比为1:1～4:1的石油醚和乙酸乙酯为淋洗液对剩余的混合液进行柱层析分离提纯，即得产品；
反应的通式如下式(1)：
其中，Ar1CHO为芳香醛；
Ar2H为三甲氧基苯或其衍生物；
为1,3-二酮。
2.根据权利要求1所述的一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，其特征在于：
Ar1CHO为含硝基、醛基、氟基、氯基、溴基、甲基或甲氧基的芳香醛。
3.根据权利要求1所述的一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，其特征在于：
Ar2H为
4.根据权利要求1所述的一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，其特征在于：
为：
5.根据权利要求1所述的一种α-苄基取代1,3-二酮化合物的合成方法，其特征在于：所述Lewis酸为三氯化铁。
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