CN109896918B - 不饱和羰基化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种不饱和羰基化合物及其制备方法和应用。所述不饱和羰基化合物的分子结构通式如下述式(I)所示：
Description
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及一种不饱和羰基化合物及其制备方法和应用。
背景技术
不饱和羰基化合物(α,β-unsaturated carbonyl compounds)是指具有结构如(O＝CR)-Cα＝Cβ-R所示的一类羰基化合物。不饱和羰基化合物是一种极其重要的有机合成子。从不饱和羰基化合物产物出发，利用已知化学手段对其进行修饰改造，是天然产物和新型药物分子研发的一项重要内容。
其中，不饱和酰胺和不饱和羧酸是不饱和羰基化合物中重要的一类。不饱和酰胺和不饱和羧酸对于天然产物和新型药物分子中间体来说是一类重要的构建单元。合成不饱和羰基化合物的经典方法主要是饱和的羰基化合物直接脱氢反应。其中金属催化的饱和羰基化合物的直接脱氢利用的是羰基化合物能够形成烯醇化物的特性，但是这些方法存在着许多缺点，例如1)绝大部分金属催化的脱氢反应使用的方法，不适用于酰胺或羧酸类底物，因为酰胺或羧酸的α酸性很弱，很难形成烯醇化物；2)对于使用强碱实现金属插入到酰胺或羧酸等羰基α位的反应，强碱的使用使得底物具有局限性；3)目前发展的酰胺或羧酸类底物直接脱氢的方法环境不友好，反应周期长且后处理繁杂，反应产生大量有机废物，不符合节能环保的理念；4)对于饱和的酰胺或饱和的羧酸类底物，目前并没有普适性的催化手段实现饱和酰胺或包和羧酸的脱氢反应。
因此，我们迫切需要一种针对饱和酰胺或包和羧酸底物的普适性直接脱氢的方法，用以构建不饱和羰基化合物，特别是不饱和酰胺或不饱和羧酸类化合物。
发明内容
本发明提供一种不饱和羰基化合物及其制备方法，以解决现有不饱和羰基化合物合成条件苛刻、产率低工艺复杂且合成方法不具有普适性等技术问题。
进一步地，本发明还提供了不饱和羰基化合物的应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种不饱和羰基化合物，所述不饱和羰基化合物的分子结构通式如下述式(I)所示：
式(I)中，所述R1、R2、R3和R4为相同或不相同的氢原子、C1-C20烷基、C1-C20杂烷基、C3-C20环烷基、C3-C20杂环烷基、C2-C20烯基、C2-C20杂烯基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烯基、C2-C20炔基、C2-C20杂炔基、C3-C20环炔基、C3-C20杂环炔基、C1-C20烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C20烯基C1-C20烷基、C2-C20炔基C1-C20烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C20烷基、硅基C1-C20烷基、烷氧基C1-C20烷基、羰基C1-C20烷基、羟基C1-C20烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种；
所述X为碳原子或氮原子或氧原子。
作为本发明的另一方面，所述不饱和羰基化合物的制备方法，至少包括如下步骤：
提供如下结构式表示的γ,δ-不饱和羰基类化合物A：
将所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A加入含有过渡金属催化剂、添加剂和氧化剂的反应体系中，于10～90℃中进行反应，得到如下结构通式如式(I)所示的不饱和羰基化合物，
其中，所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A中的R1、R2、R3和R4为相同或不相同的氢原子、C1-C20烷基、C1-C20杂烷基、C3-C20环烷基、C3-C20杂环烷基、C2-C20烯基、C2-C20杂烯基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烯基、C2-C20炔基、C2-C20杂炔基、C3-C20环炔基、C3-C20杂环炔基、C1-C20烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C20烯基C1-C20烷基、C2-C20炔基C1-C20烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C20烷基、硅基C1-C20烷基、烷氧基C1-C20烷基、羰基C1-C20烷基、羟基C1-C20烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种；所述X为碳原子或氮原子或氧原子。
作为本发明的又一方面，本发明上述不饱和羰基化合物或者由上述不饱和羰基化合物的制备方法制备的不饱和羰基化合物在天然产物或药物分子中间体的合成中的应用。
本发明的技术效果如下：与现有技术相比，本发明不饱和羰基化合物具有典型的高官能团化结构，具体是含有两个连续的双键及羰基结构，因此，其具有与其他不饱和羰基化合物一致的特性，可广泛用于天然产物或药物分子的合成，加强了其在天然产物和药物分子中间体合成领域中的应用。
上述本发明不饱和羰基化合物制备方法与现有技术相比，具有以下优点：
1.采用过渡金属催化体系，可以实现整体反应体系的简单高效，反应过程安全可控，避免强氧化性条件，简化了制备生产过程中操作；
2.基于过渡金属催化剂在羰基的导向下发生羰基β位的C-H键活化，然后在γ,δ-位的双键的作用下，形成烯丙基金属中间体，该中间体可以同时活化羰基α位和β位的C-H键，使得接下来的β氢消除反应很容易发生，然后在氧化剂的作用下，实现催化剂的循环，从而高效而绿色地制备具有高应用前景、范围极其广泛的目标产物。
3.本发明所述方法本质上属于原子利用率高的C-H键活化反应，符合原子经济学；
4.反应物选用简单易得的酰胺或羧酸类化合物作为反应底物，原料非常容易获得，且反应前该类反应物无需进行额外的修饰保护，可以直接用于制备生产，简化了操作步骤，缩短了反应路线，而且正向反应速率高，显著提高了其生产效率；
5.反应非常的干净，水是唯一的副产物。并且反应的后处理非常简单，反应结束之后，只需要使用硅胶柱过滤就可以得到核磁纯度很高的产物，不需要额外的纯化。
6.由于上述第1至第5中的优点，工艺简单、对反应条件要求低，且反应过程安全可控，原子利用率和生产效率高，对环境污染压力小，因此，该方法显著降低了制备不饱和羰基化合物的生产成本，也极大拓展该类化合物的可设计性及应用前景。
正是由于本发明不饱和羰基化合物具有典型的高官能团化结构和上述制备方法的进步性，因此，其可广泛用于天然产物或药物分子中间体的合成，且能有效降低天然产物或药物分子合成的经济成本。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中所涉及的化合物及其衍生物均是按照IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)或CAS(化学文摘服务社，位于俄亥俄州哥伦布市)命名系统命名的。因此，本发明实施例中具体涉及到的化合物基团做如下阐述与说明：
关于“碳氢基团”，碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀(Ca-Cb)烷基表示任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此，例如，(C1-C6)烷基是指包含一至六个碳原子的烷基；C3-C20杂环烷基指包含三至二十个碳原子杂环的烷基；C2-C20炔基C1-C20烷基指包含二至二十个碳原子的炔基和包含一个至二十个碳原子的烷基的混合基；芳基C1-C20烷基指包含芳基和包含一至二十个碳原子的烷基的混合基。
“烷氧基”是指与一氧原子键合的直链或带有支链的、单价的、饱和脂肪链，包括但不限于如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基以及其它类似基团。(Ca-Cb)烷氧基指任何含“a”至“b”个碳原子的烷基与一氧原子键合的直链或带有支链的、单价的、饱和脂肪链。
“烷基”是指直链或带有支链的、单价的、饱和脂肪链，包括但不限于如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基以及其它类似基团。
“杂烷基”是指直链或带有支链的、单价的、与至少一个杂原子连接的饱和脂肪链，例如但不限于甲基氨基乙基或其它类似基团。
“烯基”是指带有一个或多个双键的直链或支链烃，包括但不限于如乙烯基、丙烯基以及其它类似基团。
“杂烯基”是指带有一个或多个双键的与至少一个杂原子连接的直链或支链烃，包括但不限于如乙烯基氨基乙基或其它类似基团。
“炔基”是指带有一个或多个三键的直链或支链烃，包括但不限于如乙炔基、丙炔基以及其它类似基团。
“杂炔基”是指带有一个或多个三键的与至少一个杂原子连接的直链或支链烃，包括但不限于如乙炔基、丙炔基以及其它类似基团。
“芳基”是指一种环状的芳香烃，包括但不限于如苯基、萘基、蒽基、菲基以及其它类似基团。
“杂芳基”是指单环或多环或稠环芳香烃，其中的一个或多个碳原子已被如氮、氧或硫等杂原子取代。如果杂芳基含有不止一个杂原子，则这些杂原子可能是相同，也可能是不同的。杂芳基包括但不限于如苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、苯并噻唑基、苯并吡喃基、呋喃基、咪唑基、吲唑基、吲嗪基、吲哚基、异苯并呋喃基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异恶唑基、萘啶基、噁二唑基、噁嗪基、噁唑基、酞嗪基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑基、哒嗪基、吡啶[3，4-b]吲哚基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、喹嗪基、喹啉基、喹喔啉基、噻二唑基、噻三唑基、噻唑基、噻吩基、三嗪基、三唑基、呫吨基以及其它类似基团。
“环烷基”是指饱和的单环或多环烷基，可能与芳烃基团稠合。环烷基包括但不限于如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、茚满基、四氢化萘基以及其它类似基团。
“杂环烷基”是指饱和的单环或多环烷基，可能与一芳烃基团稠合，其中至少有一个碳原子已被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个杂原子，则这些杂原子可能是相同，也可能是不同的。杂环烷基包括但不限于如氮杂二环庚烷基、氮杂环丁烷基、二氢吲哚基、吗啉基、派嗪基、哌啶基、吡咯烷基、四氢呋喃基、四氢喹啉基、四氢吲唑基、四氢吲哚基、四氢异喹啉基、四氢吡喃基、四氢喹喔啉基、四氢噻喃基、噻唑烷基、硫代吗啉基、噻吨基、噻恶烷基以及其它类似基团。
“环烯基”指不饱和的，带有一个或多个双键的单环或多环烯基，可能与芳烃基团稠合，包括但不限于环乙烯基、环丙烯基或其它类似基团。
“杂环烯基”指不饱和的，带有一个或多个双键的单环或多环烯基，可能与芳烃基团稠合，其中至少有一个碳原子被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个杂原子，则这些杂原子可能是相同，也可能是不同的。
“环炔基”指不饱和的，带有一个或多个三键的单环或多环炔基，可能与芳烃基团稠合，包括但不限于环乙炔基、环丙炔基或其它类似基团。
“杂环炔基”指不饱和的，带有一个或多个三键的单环或多环炔基，可能与芳烃基团稠合，其中至少有一个碳原子被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个杂原子，则这些杂原子可能是相同，也可能是不同的。
下面开始对本发明做进一步的解释与说明。
本发明实施例提供一种不饱和羰基化合物，所述不饱和羰基化合物的分子结构通式如下述式(I)所示：
式(I)中，所述R1、R2、R3和R4为相同或不相同的氢原子、C1-C20烷基、C1-C20杂烷基、C3-C20环烷基、C3-C20杂环烷基、C2-C20烯基、C2-C20杂烯基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烯基、C2-C20炔基、C2-C20杂炔基、C3-C20环炔基、C3-C20杂环炔基、C1-C20烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C20烯基C1-C20烷基、C2-C20炔基C1-C20烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C20烷基、硅基C1-C20烷基、烷氧基C1-C20烷基、羰基C1-C20烷基、羟基C1-C20烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种；
所述X为碳原子或氮原子或氧原子。
具体地，当X为碳原子时，X上可以有一个取代基R1，或者两个取代基R1和R1'，或者三个取代基R1、R1'和R1”，其中R1'和R1”可取的取代基为R1可取的取代基中的任一种；当X为氮原子时，X上可以有一个取代基R1，或者两个取代基R1和R1'，其中R1'可取的取代基为R1可取的取代基中的任一种。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C1-C20)杂烷基时，在一实施例中，该(C1-C20)杂烷基可以是(C1-C10)杂烷基、(C1-C5)杂烷基、(C1-C4)杂烷基、(C1-C3)杂烷基、(C1-C2)杂烷基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)环烷基时，在一实施例中，该(C3-C20)环烷基可以是(C3-C10)环烷基、(C3-C5)环烷基、(C3-C4)环烷基等。在某些实施例中，(C3-C20)环烷基可以是环丙基、环丁基、环戊基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)杂环烷基时，在一实施例中，该(C3-C20)杂环烷基可以是(C3-C10)杂环烷基、(C3-C10)杂环烷基、(C3-C5)杂环烷基、(C3-C4)杂环烷基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)烯基时，在一实施例中，该(C2-C20)烯基可以是(C3-C10)烯基、(C3-C5)烯基、(C3-C4)烯基、(C2-C3)烯基等。在某些实施例中，(C2-C20)烯基可以是乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)杂烯基时，该(C2-C20)杂烯基可以是(C2-C10)杂烯基、(C3-C10)杂烯基、(C3-C5)杂烯基、(C3-C4)杂烯基、(C2-C3)杂烯基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)环烯基时，该(C3-C20)环烯基可以是(C3-C10)环烯基、(C3-C5)环烯基、(C3-C4)环烯基等。在某些实施例中，(C3-C20)环烯基可以是环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)杂环烯基时，该(C3-C20)杂环烯基可以是(C3-C10)杂环烯基、(C3-C5)杂环烯基、(C3-C4)杂环烯基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)炔基时，该(C2-C20)炔基可以是(C2-C10)炔基、(C3-C10)炔基、(C3-C5)炔基、(C3-C4)炔基、(C2-C3)炔基等。在某些实施例中，(C2-C20)炔基可以是乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)杂炔基时，该(C2-C20)杂炔基可以是(C2-C10)杂炔基、(C3-C10)杂炔基、(C3-C5)杂炔基、(C3-C4)杂炔基、(C2-C3)杂炔基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)环炔基时，该(C3-C20)环炔基可以是(C3-C10)环炔基、(C3-C5)环炔基、(C3-C4)环炔基等。在某些实施例中，(C2-C20)环炔基可以是环丙炔基、环丁炔基、环戊炔基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C3-C20)杂环炔基时，该(C3-C20)杂环炔基可以是(C3-C10)杂环炔基、(C3-C5)杂环炔基、(C3-C4)杂环炔基等。在某些实施例中，该杂原子可以是卤素、氮原子、硫原子等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C1-C20)烷氧基时，在一实施例中，该(C1-C20)烷氧基可以是(C1-C10)烷氧基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C3)烷氧基、(C1-C2)烷氧基。在某些实施例中，该(C1-C20)烷氧基可以是但不限于甲基氧基、乙基氧基、丙基氧基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的芳基时，所述芳基可以是但不限于单环芳基、多环芳基、稠环芳基。在一实施例中，芳基为单环芳基。在某些实施例中，芳基为苯基。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的取代的芳基时，所述取代的芳基可以是但不限于邻位、间位、对位单个或多个取代的苯基。取代基包括但不限于烷基、取代的烷基、卤素、烷氧氨基、硝基、-NR5R6、-NR5-CO-NR6、-OCONR5、-PR5R6、-SOR5、-SO2-R5、-SiR5R6R7、-BR5R6、其中R5、R6、R7可以相同或不相同的是如上述R1、R2所示的基团。其中，取代基为烷基时，所述烷基例如但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基；取代基为取代的烷基时，所述取代的烷基例如但不限于三氟甲基、三氯甲基、五氟乙基、五氯乙基；取代基为卤素时，所述卤素为氟、氯、溴、碘；取代基为烷氧基时，所述烷氧基例如但不限于甲基氧基、乙基氧基、丙基氧基。该取代的芳基还可以是氰基(C1-C10)烷基(C3-C8)芳基、取代的(C3-C8)芳基。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的杂芳基时，该杂芳基可以是(C3-C8)杂芳基、呋喃、噻吩。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的取代的杂芳基时，该取代的杂芳基可以是取代的(C3-C8)杂芳基、烷氧基取代的呋喃、(C3-C8)杂芳基取代的呋喃、脂肪链取代的噻吩。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的芳氧基时，该芳氧基可以是苯氧基，萘氧基，蒽氧基，菲氧基。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的芳基(C1-C20)烷基时，该芳基(C1-C20)烷基可以是苯基(C1-C10)烷基、苯基(C1-C10)烷基、苯基(C1-C5)烷基、苯基(C1-C4)烷基、苯基(C1-C3)烷基、苯基(C1-C2)烷基等。在某些实施例中，芳基(C1-C20)烷基可以是苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基异丁基、苯基戊基、苯基异戊基、苯基新戊基。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的杂芳基(C1-C20)烷基时，在一些实施例中，该杂芳基(C1-C20)烷基可以是杂芳基(C1-C10)烷基、杂芳基(C1-C10)烷基、杂芳基(C1-C5)烷基、杂芳基(C1-C4)烷基、杂芳基(C1-C3)烷基、杂芳基(C1-C2)烷基等。其中，该杂芳基可以是(C3-C8)杂芳基、呋喃、吡啶、吡嗪、噻唑、吲哚、喹啉等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)烯基(C1-C20)烷基时，在一实施例中，该(C2-C20)烯基(C1-C20)烷基可以是(C2-C10)烯基(C1-C10)、(C2-C5)烯基(C1-C3)。在某些具体实施例中，该(C2-C20)烯基(C1-C20)烷基可以是2-丁烯基、2-戊烯基、3-己烯基、3-庚烯基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的(C2-C20)炔基(C1-C20)烷基时，在一实施例中，该(C2-C20)炔基(C1-C20)烷基可以是(C2-C10)炔基(C1-C10)烷基、(C2-C5)炔基(C1-C3)烷基。在某些具体实施例中，该(C2-C20)炔基(C1-C20)烷基可以是2-丁炔基、2-戊炔基、3-己炔基、3-庚炔基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的氰基(C1-C20)烷基时，在一实施例中，该氰基(C1-C20)烷基可以是氰基(C1-C10)烷基、氰基(C1-C5)烷基、氰基(C1-C4)烷基、氰基(C1-C3)烷基、氰基(C1-C2)烷基等。在某些具体实施例中，氰基(C1-C20)烷基可以为氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基等。
当R1、R2、R3、R4为相同或不相同的烷基氧基羰基烷基时，在一实施例中，该烷基氧基羰基烷基可以是(C1-C10)烷基氧基羰基(C1-C10)烷基、(C1-C5)烷基氧基羰基(C1-C5)烷基、(C1-C4)烷基氧基羰基(C1-C4)烷基、(C1-C3)烷基氧基羰基(C1-C3)烷基、(C1-C2)烷基氧基羰基(C1-C2)烷基等。在某些实施例中，烷基氧基羰基烷基可以为乙氧基羰基乙基、乙氧基羰基甲基、甲氧基羰基乙基、甲氧基羰基甲基、丙氧基羰基丙基、丙氧基羰基乙基、丙氧基羰基甲基等。
上述各实施例中分子结构通式(I)的不饱和羰基化合物能广泛用于天然产物或药物中间体的合成。
另一方面，在上文所述的本发明实施例不饱和羰基化合物的基础上，本发明实施例还提供了上述分子结构通式(I)的不饱和羰基化合物的一种制备方法。
在一实施例中，该不饱和羰基化合物的制备方法包括如下步骤：
S01：提供如下结构式表示的γ,δ-不饱和羰基类化合物A：
S02：将所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A加入含有过渡金属催化剂、添加剂和氧化剂的反应体系中，于10～150℃中进行反应，得到如下结构通式如式(I)所示的不饱和羰基化合物，
具体地，上述步骤S01中，所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A中的R1、R2、R3和R4为相同或不相同的氢原子、C1-C20烷基、C1-C20杂烷基、C3-C20环烷基、C3-C20杂环烷基、C2-C20烯基、C2-C20杂烯基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烯基、C2-C20炔基、C2-C20杂炔基、C3-C20环炔基、C3-C20杂环炔基、C1-C20烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C20烯基C1-C20烷基、C2-C20炔基C1-C20烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C20烷基、硅基C1-C20烷基、烷氧基C1-C20烷基、羰基C1-C20烷基、羟基C1-C20烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种；所述X为碳原子或氮原子或氧原子。
合成得到的不饱和羰基化合物中涉及的R1、R2、R3、R4所代表的基团与γ，δ-不饱和羰基类化合物A中R1、R2、R3、R4所代表的基团相同。为了节约篇幅，在此不再赘述。
另外，该步骤γ,δ-不饱和羰基类化合物A可以按照本领域常规方法制备获得，当然也可以直接市购获得。
上述步骤S02中，根据反应物γ,δ-不饱和羰基类化合物A所示的结构式可知，其在γ,δ位具有不饱和烯烃结构，因此，γ,δ-不饱和羰基类化合物A的γ，δ位的双键起到配位的作用，能够将过渡金属从羰基导向的稳定的五元环状过渡态中释放出来；此外，形成的烯丙基金属物种，可以同时增强羰基α位和β位氢的酸性，使β氢消除更容易发生。这样，不同于常见的金属插入到羰基α位的策略，本发明使用β位碳氢键活化的策略，高效的实现了金属的插入和β氢消除过程，从而避免强碱的使用，高效而绿色地制备具有高官能团化，高应用前景的不饱和羰基化合物。
该步骤S02中的γ,δ-不饱和羰基类化合物A的反应环境和体系中进行的脱氢反应式如下：
在上述化学反应式中，过渡金属催化剂、添加剂和氧化剂协同作用，使得该催化体系毒性低，提高了原子利用率和反应效率，副产物少。同时使得该反应过程安全可控，简化了制备生产过程中操作。其中，添加剂对过渡金属催化剂进行配体交换形成活性催化物种，而氧化剂在反应体系实现对催化剂的循环再生，在一定的负载量范围内可协同促进反应的催化循环，在一定范围内的比例条件下，可以使得反应具有高效的催化效率，得到接近当量转化的目标产物。
为了使得该过渡金属催化体系发挥更有效的催化作用，在一实施例中，过渡金属催化剂、添加剂的摩尔比为(0.01～20):(0.01～20)，优选为(0.1-20):10。在一具体实施例中，过渡金属催化剂、添加剂的摩尔比为1:1.25。
在一实施例中，过渡金属催化剂、添加剂、氧化剂在上述反应体系中加入量控制为与γ,δ-不饱和羰基类化合物A的摩尔比为(0.01～20):(0.01～20):(0.01～20):(1～100)。
其中，在一实施例中，上述过渡金属催化剂选用铱催化剂或铑催化剂中的至少一种。在具体实验中发现，该列举优选的铱催化剂或铑催化剂均可以较为高效地催化上述反应的进行，但是不同铱催化剂或铑催化剂会导致产物的产率不同。如在具体实施例中，所述过渡金属催化剂为下述任一种：
和MCl3(CH3CN)3的混合物、MCl3/3H2O、[MCl(cod)]2、MCl(CO)(PPh3)2，其中所述过渡金属催化剂中的M代表过渡金属Rh或Ir。
在一实施例中，添加剂可以选择醋酸银、三氟甲烷磺酸银、高氯酸银、氟化银、氯化银、三氟乙酸银、硝酸银、磷酸银、硫酸银、亚硝酸银、六氟磷酸银、六氟锑酸银、四氟硼酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、苯甲酸银、氧化银、碳酸银中的至少一种。
该优选的添加剂特别的有如六氟锑酸银、四氟硼酸银可以实现催化体系的活性催化剂物种更稳定且高效，可以以最小的催化剂当量催化得到目标产物。
在一实施例中，氧化剂可以选择氧化银、碳酸银、醋酸银、三氟甲烷磺酸银、高氯酸银、氟化银、氯化银、三氟乙酸银、硝酸银、磷酸银、硫酸银、亚硝酸银、六氟磷酸银、六氟锑酸银、四氟硼酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、苯甲酸银、硝酸铜、高氯酸铜、氧化铜、醋酸铜、氟硼酸铜、乙酸铜单水合物、氯化铜、硫酸铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、碱式硫酸铜、邻苯醌、对苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌、醋酸碘苯、2-碘酰基苯甲酸、戴斯-马丁试剂、二氧化锰、空气、氧气中的至少一种。
空气或氧气是最干净且廉价的氧化剂，从原子经济学角度考虑，如果可以直接使用空气或者氧气作为氧化剂，反应将具有更高的应用前景。然而空气或氧气的氧化能力相对较弱，因此添加催化量的无机氧化剂或有机氧化剂来循环催化剂，而空气或氧气作为氧化剂来循环催化量的有机氧化剂或无极氧化剂，将使反应高效且干净。
如在一具体实施例中，控制所述氧化剂与所述反应底物比例低于0.05：1。
在上述过渡金属催化体系作用下，使得上述反应体系在不同温度下可顺利进行，所适用的反应温度范围为10℃～150℃。
为了进一步提高反应效率，在一实施例中，上述反应体系的反应温度为10℃～60℃。
在另一实施例中，上述反应体系的反应温度为10℃～50℃。
在另一实施例中，上述反应体系的反应温度为10℃～90℃。
在另一实施例中，上述反应体系的反应温度为60℃～90℃。
在另一实施例中，上述反应体系的反应温度为90℃～120℃。
在各优选反应温度的环境中反应的时间应当使得上述反应物充分反应，如反应时间可以是1～48小时，或更长反应时间。
在上述反应体系中，可选择加入一定量的溶剂。该溶剂包括但不限于1，4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇二甲醚、1，2-二氯乙烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃。对于本领域普通技术人员而言，根据本申请所述反应和公开的内容可以很容易的选择其它可以替代的溶剂。在一实施例中，该溶剂加入量与过渡金属催化剂的摩尔比为(1000-1000000)：1。
因此，上述不饱和羰基化合物制备方法使用过渡金属催化剂、添加剂、氧化剂的协同作用，使得该催化体系毒性低，原子利用率和生产效率高，反应过程安全可控，简化了制备生产过程中操作。同时使得反应的残留物毒性降至最低，减少了生产过程对环境产生的污染，同时简化了反应后除去残留物的步骤和操作。另外，反应物原料非常容易获得，且反应前该类反应物无需进行额外的修饰，可以直接用于制备生产，简化了操作步骤，缩短了反应路线；显著降低了生产本。其次，通过该方法还能灵活的调节过渡金属催化剂、添加剂、氧化剂和反应物之间的比例和添加量，进一步提供高原子利用率和生产效率，降低副产物的生产。
又一方面，基于上文所述的不饱和羰基化合物具有典型的高官能团化结构，具体是含有两个连续的双键及羰基结构，并且该不饱和羰基化合物的制备方法具有如上的进步性，因此可以用于天然产物和药物中间体的合成中，将该制备方法用于天然产物和药物中间体合成中，能有效降低天然产物和最终药物分子合成的经济成本，并且对环境友好。
具体地，本发明的不饱和羰基化合物或者其制备方法可以用于下列所列举的具有不饱和羰基结构的天然产物和药物分子的合成：
为了更好的说明本发明的不饱和羰基化合物，现结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本实施例1提供一种(E)-N-(4-甲氧基苄基)-2,4-双烯戊酰胺及其制备方法。
该(E)-N-(4-甲氧基苄基)-2,4-双烯戊酰胺的结构式如下分子结构式I1所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的N-(4-甲氧基苄基)-4-烯戊酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I1，白色固体，产率>99％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.29–7.17(m,3H)，6.87(d,J＝8.6Hz,2H)，6.42(dt,J＝16.9,10.5Hz,1H)，6.00–5.80(m,2H)，5.57(d,J＝16.9Hz,1H，5.43(d,J＝10.0Hz,1H，4.45(d,J＝5.7Hz,2H，3.80(s,3H；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.77,159.20,141.47,134.86,130.39,129.39,124.60,124.54,114.24,55.44,43.36；HRMS(ESI-TOF)[M+Na]+calculated for[C13H15NO2Na]+240.0995，found 240.0994。
实施例2
本实施例2提供一种(2E,4E)-N-(噻吩-3-亚甲基)-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-(噻吩-3-亚甲基)-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I2所示：
其制备步骤如下：在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-(噻吩-3-亚甲基)-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌20小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I2，白色固体，产率95％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.26–7.17(m,2H,6.98–6.95(m,1H，6.93(dd,J＝5.0,3.5Hz,1H,6.17–6.02(m，2H,6.00(br,1H,5.76(d,J＝15.1Hz,1H，4.66(d,J＝5.6Hz,2H,2.17–2.05(m,2H，),1.50–1.36(m,2H,),0.90(t，J＝7.4Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.13，143.63,142.18,141.09,128.46,127.02,126.21,125.35,121.24,38.49,35.13,22.12,13.81HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C13H18NOS]+236.1104,found236.1106。
实施例3
本实施例3提供一种(2E,4E)-N-(4-溴苯基)-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-(4-溴苯基)-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I3所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-(4-溴苯基)-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I3，白色固体，产率97％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.57(s,1H),7.47(d,J＝8.6Hz,2H),7.40(d,J＝8.8Hz,2H),7.30(dd,J＝14.9,9.9Hz,1H),6.21–6.03(m,2H),5.89(d,J＝14.9Hz,1H),2.19–2.08(m,2H),1.52–1.38(m,2H),0.92(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ164.79,144.73,143.42,137.37,132.07,128.34,121.64,121.51,116.93,35.20,22.09,13.82；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C14H17BrNO]+294.0488,found 294.0489。
实施例4
本实施例4提供一种(2E,4E)-N-(3-羟基苯基)-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-(3-羟基苯基)-2,4-二烯辛酰胺及的结构式如下分子结构式I4所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-(3-羟基苯基)-4-烯辛酰胺及底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌20小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I4，白色固体，产率81％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.86(s,1H),9.34(s,1H),7.24(t,J＝1.9Hz,1H),7.13(dd,J＝15.0,10.6Hz,1H),7.05(t,J＝7.9Hz,1H),7.01–6.96(m,1H),6.42(ddd,J＝7.9,2.3,1.1Hz,1H),6.25(dd,J＝15.1,10.7Hz,1H),6.19–6.06(m,2H),2.16–2.06(m,2H),1.47–1.33(m,2H),0.87(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ164.38,158.17,143.17,141.27,140.97,129.91,129.27,123.98,110.93,110.56,106.91,34.95,22.19,14.16；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C14H18NO2]+232.1332,found 232.1332。
实施例5
本实施例5提供一种(2E,4E)-N-环己基-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-环己基-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I5所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-环己基-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌20小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I5，白色固体，产率90％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.16(dd,J＝15.0,10.1Hz,1H),6.17–5.95(m,2H),5.72(d,J＝15.0Hz,1H),5.44(br,1H),3.84(dtt,J＝14.5,8.1,3.9Hz,1H),2.17–2.05(m,2H),1.99–1.85(m,2H),1.70(dt,J＝13.0,3.5Hz,2H),1.65–1.53(m,1H),1.49–1.27(m,4H),1.14(m,3H),0.89(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.52,142.79,141.14,128.56,122.29,48.29,35.09,33.38,25.70,25.01,22.16,13.77；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C14H24NO]+222.1852,found 222.1853。
实施例6
本实施例6提供一种(2E,4E)-N-(叔丁基)-2,4-双烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-(叔丁基)-2,4-双烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I6所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-(叔丁基)-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌24小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I6，白色固体，产率97％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.12(dd,J＝14.9,10.3Hz,1H),6.16–5.94(m,2H),5.68(d,J＝15.0Hz,1H),5.35(br,1H),2.15–2.05(m,2H),1.48–1.39(m,2H),1.37(s,9H),0.89(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.87,142.62,140.71,128.48,123.08,51.39,35.07,29.01,22.16,13.77；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C12H22NO]+196.1696,found 196.1695。
实施例7
本实施例7提供一种3-((2E,4E)-辛-2,4-二烯酰)-2-唑烷酮及其制备方法。
该3-((2E,4E)-辛-2,4-二烯酰)-2-唑烷酮的结构式如下分子结构式I7所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.01mmol,0.1eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的3-((E)-辛-4-烯酰)-2-唑烷酮底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于90℃下搅拌14小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I7，白色固体，产率75％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.45(dd,J＝15.1,10.5Hz,1H),7.20(d,J＝15.1Hz,1H),6.35–6.14(m,2H),4.41(t,J＝8.0Hz,2H),4.07(t,J＝8.0Hz,2H),2.24–2.08(m,2H),1.52–1.40(m,2H),0.91(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.81,153.69,147.08,146.52,129.22,117.78,62.13,42.91,35.24,21.97,13.81；HRMS(ESI-TOF)[M+Na]+calculated for[C11H15NO3Na]+232.0944,found 232.0943。
实施例8
本实施例8提供一种(2E,4E)-1-吗啉-2,4-二烯-1-酮及其制备方法。
该(2E,4E)-1-吗啉-2,4-二烯-1-酮的结构式如下分子结构式I8所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.01mmol,0.1eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-1-吗啉-4-烯-1-酮底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于90℃下搅拌24小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I8，无色油状液体，产率81％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(dd,J＝14.7,10.5Hz,1H),6.24–6.02(m,3H),3.80–3.40(m,8H),2.20–2.06(m,2H),1.52–1.36(m,2H),0.91(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.07,143.91,143.44,128.90,117.51,66.99,35.12,22.11,13.80；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C12H20NO2]+210.1489,found210.1493。
实施例9
本实施例9提供一种(E)-N-苄基-4-甲基-2,4-二烯戊酰胺及其制备方法。
该(E)-N-苄基-4-甲基-2,4-二烯戊酰胺的结构式如下分子结构式I9所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的N-苄基-4-甲基-4-烯戊酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌20小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I9，白色固体，产率92％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.36–7.23(m,6H),6.10(br,1H),5.86(d,J＝15.4Hz,1H),5.29(d,J＝11.8Hz,2H),4.51(d,J＝5.8Hz,2H),1.85(s,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.22,143.78,140.41,138.38,128.84,128.01,127.65,123.45,121.01,43.89,18.39；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C13H16NO]+202.1226,found 202.1226。
实施例10
本实施例10提供一种(2E,4Z)-N-(3-苯丙基)-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4Z)-N-(3-苯丙基)-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I10所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(Z)-N-(3-苯丙基)-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌24小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I10，白色固体，产率94％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.31–7.23(m,2H),7.22–7.13(m,3H),6.17–5.96(m,2H),5.78–5.68(m,1H),5.65(s,1H),5.60–5.49(m,1H),3.31–3.21(m,2H),2.96(d,J＝7.5Hz,2H),2.67–2.59(m,2H),2.16–2.04(m,2H),1.88–1.77(m,3H),1.01(t,J＝7.5Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ171.04,141.54,137.08,135.69,128.60,128.53,128.48,126.14,123.19,40.67,39.43,33.43,31.25,25.74,13.56；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C17H24NO]+258.1852,found 258.1853。
实施例11
本实施例11提供一种(2E,4E)-8-溴-N-苯乙基-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-8-溴-N-苯乙基-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I11所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-8-溴-N-苯乙基-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌14小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I11，白色固体，产率96％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.31(t,J＝7.3Hz,2H),7.25–7.12(m,4H),6.17(dd,J＝15.0,10.9Hz,1H),5.99(dt,J＝14.8,7.0Hz,1H),5.72(d,J＝15.0Hz,1H),5.58(br,1H),3.65–3.54(m,2H),3.39(t,J＝6.6Hz,2H),2.85(t,J＝6.9Hz,2H),2.37–2.25(m,2H),2.04–1.91(m,2H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.25,140.93,140.37,139.04,129.73,128.92,128.79,126.65,122.59,40.84,35.83,33.06,31.67,31.27；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C16H21BrNO]+322.0801,found 322.0800。
实施例12
本实施例12提供一种(2E,4E)-N-(4-甲氧基苄基)-5-苯基-2,4-二烯戊酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-(4-甲氧基苄基)-5-苯基-2,4-二烯戊酰胺的结构式如下分子结构式I12所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.01mmol,0.1eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-(4-甲氧基苄基)-5-苯基-4-烯戊酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于90℃下搅拌14小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I12，白色固体，产率73％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.51(t,J＝5.8Hz,1H),7.55(d,J＝7.4Hz,2H),7.36(t,J＝7.5Hz,2H),7.28(t,J＝7.3Hz,1H),7.23(dd,J＝15.0,10.9Hz,1H),7.19(d,J＝8.6Hz,2H),7.05(dd,J＝15.5,10.9Hz,1H),6.94(d,J＝15.6Hz,1H),6.88(d,J＝8.6Hz,2H),6.20(d,J＝15.0Hz,1H),4.29(d,J＝5.9Hz,2H),3.71(s,3H)；13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ165.57,158.86,139.89,138.58,136.89,132.02,129.32,129.28,129.08,127.56,127.52,126.04,114.34,55.68,42.33；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C19H20NO2]+294.1489,found 294.1491。
实施例13
本实施例13提供一种(2E,4E)-7-氰基-N-苯乙基-2,4-二烯辛酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-7-氰基-N-苯乙基-2,4-二烯辛酰胺的结构式如下分子结构式I13所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-7-氰基-N-苯乙基-4-烯辛酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌14小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I13，白色固体，产率96％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(t,J＝7.3Hz,2H),7.25–7.11(m,4H),6.23(dd,J＝15.1,10.9Hz,1H),6.03–5.93(m,1H),5.84–5.73(m,2H),3.63–3.53(m,2H),2.84(t,J＝7.0Hz,2H),2.53–2.39(m,4H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.96,139.84,139.01,136.47,131.14,128.90,128.78,126.66,124.29,118.94,40.89,35.78,28.66,17.09；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C16H19N2O]+257.1648,found257.1650。
实施例14
本实施例14提供一种手性(2E,4E)-N-苯乙基-2,4,9-三烯癸酰胺及其制备方法。
该(2E,4E)-N-苯乙基-2,4,9-三烯癸酰胺的结构式如下分子结构式I14所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.002mmol,0.02eq)、四氟硼酸银添加剂(0.005mmol,0.05eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-N-苯乙基-4，9-二烯癸酰胺底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于60℃下搅拌14小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，得目标产物I14，白色固体，产率98％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.31(t,J＝7.4Hz,2H),7.25–7.14(m,4H),6.17–5.99(m,2H),5.85–5.74(m,1H),5.71(d,J＝15.1Hz,1H),5.68(br,1H),5.05–4.98(m,1H),4.98–4.93(m,1H),3.64–3.54(m,2H),2.85(t,J＝7.0Hz,2H),2.21–2.11(m,2H),2.11–1.99(m,2H),1.56–1.46(m,2H)；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ166.46,142.85,141.40,139.09,138.44,128.91,128.75,128.64,126.61,121.89,114.98,40.83,35.84,33.29,32.41,28.09；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C18H24NO]+270.1852,found 270.1854。
实施例15
本实施例15提供一种(2E,4E)-2,4-二烯辛酸及其制备方法。
该(2E,4E)-2,4-二烯辛酸的结构式如下分子结构式I15所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.0075mmol,0.075eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-4-烯辛酸底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于50℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I15，白色固体，产率64％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.41–7.29(m,1H),6.28–6.11(m,2H),5.79(d,J＝15.3Hz,1H),2.23–2.09(m,2H),1.54–1.38(m,2H),0.92(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ172.80,147.64,146.12,128.52,118.41,35.20,21.99,13.80；HRMS(ESI-TOF)[M+Na]+calculated for[C8H12O2Na]+163.0730,found163.0728。
实施例16
本实施例16提供一种(2E,4E)-9-((叔丁基二苯基硅基)氧)-2,4-二烯壬酸及其制备方法。
该(2E,4E)-9-((叔丁基二苯基硅基)氧)-2,4-二烯壬酸的结构式如下分子结构式I16所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.0075mmol,0.075eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-9-((叔丁基二苯基硅基)氧)-4-烯壬酸底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于50℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I16，白色固体，产率67％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70–7.65(m,4H),7.46–7.30(m,8H),6.23–6.10(m,2H),5.79(d,J＝15.3Hz,1H),3.68(t,J＝5.9Hz,2H),2.18(q,J＝6.6Hz,2H),1.56(m,4H),1.06(s,10H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ172.73,147.62,146.10,135.71,134.12,129.71,128.50,127.76,118.45,63.69,32.85,32.11,27.03,25.03,19.37；HRMS(ESI-TOF)[M+Na]+calculated for[C25H32O3SiNa]+431.2013,found 431.2011。
实施例17
本实施例17提供一种(2E,4E)-5-(4-溴苯基)-2,4-二烯戊酸及其制备方法。
该(2E,4E)-5-(4-溴苯基)-2,4-二烯戊酸的结构式如下分子结构式I17所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.0075mmol,0.075eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-5-(4-溴苯基)-4-烯戊酸底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于50℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I17，白色固体，产率66％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.29(s,1H),7.56(d,J＝8.5Hz,2H),7.49(d,J＝8.6Hz,2H),7.31(dd,J＝15.1,10.7Hz,1H),7.13(dd,J＝15.5,10.8Hz,1H),7.01(d,J＝15.6Hz,1H),6.01(d,J＝15.1Hz,1H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ13CNMR(101MHz,DMSO-d6)δ168.06,144.58,138.98,135.87,132.38,129.65,128.08,123.44,122.60；HRMS(ESI-TOF)[M-H]+calculated for[C11H8O2Br]-250.9713,found 250.9713。
实施例18
本实施例18提供一种(2E,4E)-1-苯基-2,4-二烯-1-辛酮及其制备方法。
该(2E,4E)-1-苯基-2,4-二烯-1-辛酮的结构式如下分子结构式I18所示：
其制备步骤如下：
在干燥的10mL试管中加入过渡金属铱催化剂(0.004mmol,0.04eq)、四氟硼酸银添加剂(0.0075mmol,0.075eq)、一水合醋酸铜(0.004mmol,0.04eq)、对应的(E)-1-苯基-4-烯基-1-酮底物和1.0mL无水1，4-二氧六环，反应试管密封后空气置换六次，所得的混合物于90℃下搅拌12小时。
反应完毕后，反应液通过含硅胶的玻璃滴管过滤，二氯甲烷冲洗后，滤液旋干，柱层析分离，得目标产物I18，白色固体，产率55％。
核磁共振表征分析，其结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(d,J＝7.2Hz,2H),7.55(t,J＝7.3Hz,1H),7.46(t,J＝8.3Hz,2H),7.44–7.35(m,1H),6.88(d,J＝15.1Hz,1H),6.40–6.16(m,2H),2.25–2.13(m,2H),1.56–1.42(m,2H),0.94(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ191.07,146.48,145.57,138.45,132.62,129.42,128.64,128.48,123.71,35.37,22.06,13.83；HRMS(ESI-TOF)[M+H]+calculated for[C14H17O]+201.1274,found 201.1274。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
提供如下结构式表示的γ,δ-不饱和羰基类化合物A：
A：
；
将所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A加入含有过渡金属催化剂、添加剂和氧化剂的反应体系中，于10~150℃中进行反应，得到如下结构通式如式(I)所示的不饱和羰基化合物，
其中，所述γ,δ-不饱和羰基类化合物A中的R1、R2、R3和R4为相同或不相同的氢原子、C1-C20烷基、C1-C20杂烷基、C3-C20环烷基、C3-C20杂环烷基、C2-C20烯基、C2-C20杂烯基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烯基、C2-C20炔基、C2-C20杂炔基、C3-C20环炔基、C3-C20杂环炔基、C1-C20烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C20烯基C1-C20烷基、C2-C20炔基C1-C20烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C20烷基、硅基C1-C20烷基、烷氧基C1-C20烷基、羰基C1-C20烷基、羟基C1-C20烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种；所述X为碳原子或氮原子或氧原子；
所述过渡金属催化剂选用如下所示的任一种：
所述添加剂为醋酸银、三氟甲烷磺酸银、高氯酸银、氟化银、氯化银、三氟乙酸银、硝酸银、磷酸银、硫酸银、亚硝酸银、六氟磷酸银、六氟锑酸银、四氟硼酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、苯甲酸银、氧化银、碳酸银中的至少一种；
所述氧化剂为氧化银、碳酸银、醋酸银、三氟甲烷磺酸银、高氯酸银、氟化银、氯化银、三氟乙酸银、硝酸银、磷酸银、硫酸银、亚硝酸银、六氟磷酸银、六氟锑酸银、四氟硼酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、苯甲酸银、硝酸铜、高氯酸铜、氧化铜、醋酸铜、氟硼酸铜、乙酸铜单水合物、氯化铜、硫酸铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、碱式硫酸铜、邻苯醌、对苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌、醋酸碘苯、2-碘酰基苯甲酸、戴斯-马丁试剂、二氧化锰、空气、氧气中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于：所述过渡金属催化剂、添加剂、氧化剂、γ,δ-不饱和羰基类化合物A四者的摩尔比为(0.01~20):(0.01~20):(0.01~20):(1~100)。
3.根据权利要求1所述的不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于：所述R1、R2、R3和R4为相同或不同的氢原子、C1-C5烷基、C1-C5杂烷基、C3-C6环烷基、C3-C6杂环烷基、C2-C20烯基、C1-C5烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基C1-C20烷基、杂芳基C1-C20烷基、C2-C5烯基C1-C5烷基、氰基C1-C20烷基、卤代C1-C5烷基、硅基C1-C5烷基、烷氧基C1-C5烷基、羰基C1-C5烷基、羟基C1-C5烷基、羟基、羰基、烷基氧基羰基烷基中的任一种。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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