CN111978234B - 一种水相中过硫酸钾促进的2-吡咯烷酮衍生物的绿色制备方法 - Google Patents

一种水相中过硫酸钾促进的2-吡咯烷酮衍生物的绿色制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水相中过硫酸钾促进的2‑吡咯烷酮衍生物的绿色制备方法。该方法通过向Schlenk反应瓶中加入1，6‑烯炔类化合物、醇类化合物、氧化剂和水，在一定温度下搅拌反应，得到2‑吡咯烷酮衍生物。

Description

一种水相中过硫酸钾促进的2-吡咯烷酮衍生物的绿色制备 方法
技术领域
本申请属于有机合成领域，具体涉及一种水相中过硫酸钾促进的1，6-烯炔类化合物与醇类化合物的自由基环化反应绿色制备2-吡咯烷酮衍生物的方法。
背景技术
水是自然界中最便宜、最安全的绿色溶剂。一方面，水是生命中所有化学反应的通用介质，对自然界中化学合成方式的探索是化学研究中最新的挑战和有前途的创新之一。另一方面，水不仅是环保的选择，而且从安全生产的角度来看也是最佳溶剂。使用水作为反应介质具有许多优势，包括廉价易得、无毒、不易燃、在氧化还原体系中稳定和易于分离产物等。尽管有上述事实，但很少有烯炔类化合物与自由基试剂在水相中进行串联环化反应的报道。这可能是由于大量水分子与路易斯酸催化剂或有机过氧化物之间的强相互作用，从而阻止了路易斯酸催化剂/有机过氧化物与底物/自由基试剂的相互作用。因此，开发无路易斯酸体系及无机氧化剂促进的烯炔类化合物环化反应才能满足水相反应的要求，这为绿色和可持续化学提供了重大机遇和挑战。
在现代合成化学中，开发高效、经济和对环境无害的氧化策略仍然是一个重要的目标。然而，某些氧化剂具有局限性，例如溶解性问题、选择性差、需要苛刻的反应条件以及使用时需要有害溶剂辅助。因此，探索绿色氧化剂变得非常紧迫。自从在Minisci反应中使用过硫酸钾作为氧化剂以来，由于其低成本、稳定、无毒、无污染、易处理等优点，过硫酸钾逐渐得到人们的关注。过硫酸钾可以氧化多种中性的有机化合物、阴离子及亲核基团。尽管如此，使用过硫酸钾作为氧化剂来氧化醇类化合物O-α-C(sp3)-H键依然较少涉及。发明人对于水相中过硫酸钾促进的醇类化合物参与的自由基环化反应进行了深入的研究，在本发明中，我们提出了一种以1，6-烯炔类化合物和醇类化合物为反应原料，经自由基过程高区域选择性环化反应制备2-吡咯烷酮衍生物的新方法。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种绿色高效、低成本、高选择性的1，6-烯炔类化合物和醇类化合物环化反应方法，该方法在绿色的水相体系中进行，在绿色的无机氧化剂过硫酸钾的促进下以较高产率制备获得2-吡咯烷酮衍生物。
本发明提供的自由基环化反应方法，该方法以1，6-烯炔类化合物和醇类化合物为原料，通过下列步骤进行制备获得：
向Schlenk反应瓶中加入式1所示的1，6-烯炔类化合物、式2所示的醇类化合物、氧化剂和溶剂水，在一定温度下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到2-吡咯烷酮衍生物(I)，其化学反应式可表述为(见式一)：
Figure BSA0000217545250000021
所述的后处理操作如下：将反应完成后的反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离，洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷，得到2-吡咯烷酮衍生物(I)。
式1、式2及式I表示的化合物中，R1选自氢、C1-C10烷基、C5-C14芳基；
R2选自氢、C5-C14芳基、C1-C10烷基；
R3选自氢、C1-C10烷基；
R4选自氢、C1-C10烷基；
其中，上述各R1-R4取代基中的具有所述碳原子数目的芳基、烷基和酰基任选地被取代基取代，所述的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-。
优选地，R1选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；
R2选自C5-C14芳基、C1-C10烷基；
R3选自氢、C1烷基；
R4选自氢、C1烷基。
在本发明的反应中，所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸氢钾复合盐、醋酸碘苯、碳酸银、过氧化叔丁醇中的任意一种或几种的混合物，优选为过硫酸钾。
在本发明的反应中，所述的过硫酸钾用量为1.0-2当量，优选为1.2当量。
在本发明的反应中，所述的一定温度为70-90℃，优选为80℃。
在本发明的反应中，所述的水用量为0.5-2mL，优选为1mL。
在本发明的反应中，所述的醇类化合物的用量为0.3-0.8mL，优选为0.5mL。
本发明的有益效果是：提出了水相中绿色的无机氧化剂过硫酸钾促进的1，6-烯炔类化合物与醇类化合物环化反应方法，该方法无需借助任何催化剂，以高收率得到一系列的2-吡咯烷酮衍生物。该方法具有反应底物适应范围广泛、简单高效的优点，特别适合于工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细的描述，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和原料，如无特殊说明，均可以从商业途径获得和/或根据已知的方法制备获得。
实施例1-11为反应条件优化实验。
实施例1
Figure BSA0000217545250000041
向Schlenk瓶中加入式1a所示的1，6-烯炔化合物(39.8mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-1(91％yield)；1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：7.73(d，J＝8.0Hz，2H)，7.38(t，J＝8.0Hz，2H)，7.13(t，J＝7.6Hz，1H)，5.21-5.16(m，2H)，4.54-4.46(m，2H)，4.08(s，1H)，2.04(d，J＝14.0Hz，1H)，1.80(d，J＝14.0Hz，1H)，1.21(s，3H)，1.07(s，3H)，1.04(s，3H)；13C NMR(100MHz，DMSO-d6)δ：177.5，146.9，139.9，129.2，124.4，120.1，108.5，69.6，52.6，52.2，48.0，31.9，31.6，28.8。
实施例2
氧化剂用过硫酸铵代替过硫酸钾，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为81％。
实施例3
氧化剂用过硫酸氢钾复合盐代替过硫酸钾，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为12％。
实施例4
氧化剂用醋酸碘苯代替过硫酸钾，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为20％。
实施例5
氧化剂用碳酸银代替过硫酸钾，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为14％。
实施例6
氧化剂用过氧化叔丁醇代替过硫酸钾，其余条件同实施例1，仅检测到痕量目标产物I-1。
实施例7
氧化剂过硫酸钾的用量为2.0eq(108.1mg)，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为91％。
实施例8
反应温度升高到90℃进行反应，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为92％。
实施例9
反应温度降低到70℃进行反应，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为58％。
实施例10
异丙醇加入量降低至0.3mL，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为67％。
实施例11
异丙醇加入量增加至0.8mL，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为91％。
由上述实施例1-11可以看出，最佳的反应条件为实施例1反应条件，即醇用量为0.5mL，氧化剂为过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，溶剂为H2O(1.0mL)，反应温度为80℃。在获得最佳反应条件的基础上，发明人进一步在该最佳反应条件下，选择不同取代基的1，6-烯炔类化合物和醇类化合物为原料以发展绿色体系下制备2-吡咯烷酮衍生物的新方法。
实施例12
Figure BSA0000217545250000061
向Schlenk瓶中加入式1a所示的1，6-烯炔化合物(39.8mg，0.2mmol)，式2b所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-2(83％yield，d.r.＝1∶1)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.67-7.64(m，2H)，7.41-7.35(m，2H)，7.21-7.14(m，1H)，5.24(d，J＝35.5Hz，1H)，5.11(d，J＝24.5Hz，1H)，4.54-4.48(m，2H)，4.21-3.95(m，1H)，1.85-1.71(m，2H)，1.62(s，1H)，1.42(s，1.5H)，1.35(s，1.5H)，1.20-1.17(m，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.3，178.1，147.3，145.9，139.1，138.5，129.0，128.9，125.2，124.7，120.4，120.3，107.9，107.7，65.6，64.3，52.2(2)，48.7，48.5，48.1，48.0，26.8，24.7，24.3，23.8。
实施例13
Figure BSA0000217545250000071
向Schlenk瓶中加入式1a所示的1，6-烯炔化合物(39.8mg，0.2mmol)，式2c所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-3(71％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.66(d，J＝8.0Hz，2H)，7.39(t，J＝8.0Hz，2H)，7.18(t，J＝7.5Hz，1H)，5.24(t，J＝2.0Hz，1H)，5.13(t，J＝2.5Hz，1H)，4.52-4.47(m，2H)，3.84-3.81(m，1H)，3.70-3.66(m，1H)，2.56(s，1H)，2.07-2.02(m，1H)，1.94-1.90(m，1H)，1.39(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：177.9，146.1，138.7，128.9，125.0，120.2，108.0，59.3，52.1，48.4，41.3，24.6。
实施例14
Figure BSA0000217545250000072
向Schlenk瓶中加入式1b所示的1，6-烯炔化合物(45.8mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-4(94％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.54(d，J＝9.5Hz，2H)，6.91(d，J＝9.0Hz，2H)，5.21(s，1H)，5.16(s，1H)，4.54-4.45(m，2H)，3.80(s，3H)，2.75(s，1H)，2.22(d，J＝15.0Hz，1H)，1.94(d，J＝15.0Hz，1H)，1.36(s，3H)，1.23(s，3H)，1.18(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：177.8，156.9，147.2，131.9，122.2，114.1，107.9，70.8，55.4，52.6，51.3，48.1，31.6，30.8，28.6。
实施例15
Figure BSA0000217545250000081
向Schlenk瓶中加入式1c所示的1，6-烯炔化合物(42.6mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-5(92％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.52(d，J＝8.5Hz，2H)，7.18(d，J＝8.5Hz，2H)，5.23(t，J＝2.0Hz，1H)，5.16(t，J＝2.0Hz，1H)，4.57-4.53(m，1H)，4.50-4.46(m，1H)，2.33(s，3H)，2.31(s，1H)，2.22(d，J＝15.0Hz，1H)，1.94(d，J＝14.5Hz，1H)，1.37(s，3H)，1.23(s，3H)，1.18(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.0，147.2，136.2，134.8，129.5，120.5，107.9，70.8，52.3，51.3，48.3，31.6，30.9，28.7，20.9。
实施例16
Figure BSA0000217545250000082
向Schlenk瓶中加入式1d所示的1，6-烯炔化合物(51.0mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-6(91％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.55(d，J＝8.5Hz，2H)，7.19(d，J＝8.0Hz，2H)，5.22(s，1H)，5.16(s，1H)，4.55(d，J＝14.0Hz，1H)，4.48(d，J＝14.0Hz，1H)，2.59(t，J＝8.0Hz，2H)，2.23(d，J＝15.0Hz，1H)，1.95(d，J＝15.0Hz，1H)，1.61-1.56(m，2H)，1.37(s，3H)，1.35-1.31(m，2H)，1.23(s，3H)，1.18(s，3H)，0.92(t，J＝7.5Hz，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.0，147.3，139.8，136.5，128.9，120.4，107.9，70.9，52.3，51.3，48.4，35.1，33.6，31.6，30.9，28.7，22.3，13.9；HRMS m/z(ESI)calcd for C20H30NO2([M+H]+)316.2271，found 316.2273。
实施例17
Figure BSA0000217545250000091
向Schlenk瓶中加入式1e所示的1，6-烯炔化合物(53.4mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-7(80％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.84(d，J＝8.5Hz，2H)，7.63(d，J＝8.5Hz，2H)，5.29(t，J＝2.0Hz，1H)，5.21(t，J＝2.0Hz，1H)，4.64-4.60(m，1H)，4.52-4.49(m，1H)，2.26(d，J＝15.0Hz，1H)，2.12(s，1H)，1.94(d，J＝14.5Hz，1H)，1.37(s，3H)，1.21(s，3H)，1.19(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.8，146.2，141.8，126.3(q，JC-F＝32.6Hz)，126.1(q，JC-F＝3.6Hz)，122.9，119.5，108.6，70.9，51.9，51.6，48.4，31.8，31.0，28.7；19F NMR(471MHz，CDCl3)δ：-62.2。
实施例18
Figure BSA0000217545250000101
向Schlenk瓶中加入式1f所示的1，6-烯炔化合物(42.6mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-8(89％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.52(s，1H)，7.42(d，J＝8.0Hz，1H)，7.26(t，J＝8.0Hz，1H)，6.99(d，J＝7.5Hz，1H)，5.23(s，1H)，5.16(s，1H)，4.57(d，J＝14.0Hz，1H)，4.48(d，J＝14.0Hz，1H)，2.70(s，1H)，2.37(s，3H)，2.23(d，J＝15.0Hz，1H)，1.94(d，J＝15.0Hz，1H)，1.37(s，3H)，1.23(s，3H)，1.19(s，3H)；13CNMR(125MHz，CDCl3)δ：178.2，147.1，138.9，138.8，128.8，125.9，121.2，117.5，108.0，70.9，52.3，51.3，48.4，31.7，30.9，28.7，21.6；HRMS m/z(ESI)calcd for C17H24NO2([M+H]+)274.1802，found 274.1800。
实施例19
Figure BSA0000217545250000111
向Schlenk瓶中加入式1g所示的1，6-烯炔化合物(46.6mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-9(85％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.77(s，1H)，7.57(d，J＝8.0Hz，1H)，7.29(t，J＝8.0Hz，1H)，7.13(d，J＝8.0Hz，1H)，5.26(s，1H)，5.18(s，1H)，4.56(d，J＝13.5Hz，1H)，4.45(d，J＝14.0Hz，1H)，2.37(s，1H)，2.24(d，J＝15.0Hz，1H)，1.92(d，J＝15.0Hz，1H)，1.35(s，3H)，1.35(s，3H)，1.18(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.5，146.4，140.1，134.7，129.9，124.8，120.2，118.0，108.5，70.9，52.1，51.6，48.4，31.8，30.9，28.7；HRMS m/z(ESI)calcd for C16H21ClNO2([M+H]+)294.1255，found 294.1257。
实施例20
Figure BSA0000217545250000112
向Schlenk瓶中加入式1h所示的1，6-烯炔化合物(42.6mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-10(72％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.32(t，J＝7.5Hz，2H)，7.29-7.24(m，3H)，5.05-5.02(m，2H)，4.56(d，J＝14.5Hz，1H)，4.47(d，J＝15.0Hz，1H)，3.94-3.86(m，2H)，3.24(s，1H)，2.14(d，J＝15.0Hz，1H)，1.89(d，J＝15.0Hz，1H)，1.29(s，3H)，1.22(s，3H)，1.09(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.7，147.9，135.7，128.7，128.3，127.7，107.6，70.6，50.7，50.1，47.2，46.5，31.7，30.6，28.7。
实施例21
Figure BSA0000217545250000121
向Schlenk瓶中加入式1i所示的1，6-烯炔化合物(55.0mg，0.2mmol)，式2a所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-11(73％yield)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.34-7.30(m，4H)，7.17-7.14(m，6H)，5.35-5.28(m，2H)，4.16-4.12(m，1H)，3.45-3.41(m，1H)，3.29(d，J＝12.5Hz，1H)，3.02(s，1H)，2.67(d，J＝12.5Hz，1H)，2.46(d，J＝15.0Hz，1H)，2.14(d，J＝15.0Hz，1H)，1.27(s，3H)，1.21(s，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：176.6，144.6，138.2，135.6，130.4，128.8，127.8，126.8，125.4，121.1，109.3，70.9，54.8，52.8，50.0，48.7，32.2，30.9。
实施例22
Figure BSA0000217545250000131
向Schlenk瓶中加入式1j所示的1，6-烯炔化合物(51.0mg，0.2mmol)，式2b所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-12(87％yield，d.r.＝1∶1)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.48-7.45(m，2H)，7.13-7.09(m，2H)，5.19-5.11(m，1H)，5.05-5.00(m，1H)，4.44-4.38(m，1H)，4.15-4.06(m，1H)，4.03-3.99(m，1H)，2.54-2.49(m，2H)，1.74-1.66(m，2H)，1.52-1.47(m，2H)，1.27(s，3H)，1.23-1.84(m，2H)，1.12(d，J＝6.0Hz，1.5H)，1.09(d，J＝6.5Hz，1.5H)，0.85(t，J＝8.5Hz，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.1，178.0，147.6，146.2，140.1，139.6，136.7，136.1，128.9，128.8，120.5，120.4，107.8，107.6，73.2，52.4(2)，48.6，48.5，48.1，48.0，35.1，33.6(2)，30.6，30.5，30.4，22.3，13.9；HRMS m/z(ESI)calcd for C19H28NO2([M+H]+)302.2115，found 302.2117。
实施例23
Figure BSA0000217545250000132
向Schlenk瓶中加入式1k所示的1，6-烯炔化合物(42.6mg，0.2mmol)，式2b所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-13(88％yield，d.r.＝1∶1)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.56-7.51(m，1H)，7.42-7.37(m，1H)，7.28-7.23(m，1H)，7.02-6.97(m，1H)，5.26-5.19(m，1H)，5.13-5.07(m，1H)，4.55-4.46(m，2H)，4.16-4.12(m，0.5H)，3.91-3.85(m，0.5H)，2.37(s，1.5H)，2.36(s，1.5H)，1.82-1.74(m，2H)，1.41(s，1.5H)，1.34(s，1.5H)，1.19(d，J＝6.5Hz，1.5H)，1.17(d，J＝6.5Hz，1.5H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.3，178.2，147.5，146.1，139.0，138.9，138.8，138.5，128.8，128.7，126.1，125.7，121.3，121.2，117.6，117.5，107.8，107.7，65.6，64.4，52.4(2)，48.7，48.6，48.2，48.0，26.8，24.7，24.3，23.8，21.6；HRMS m/z(ESI)calcd for C16H22NO2([M+H]+)260.1645，found260.1643。
实施例24
Figure BSA0000217545250000141
向Schlenk瓶中加入式1l所示的1，6-烯炔化合物(46.6mg，0.2mmol)，式2b所示的醇(0.5mL)，过硫酸钾(64.9mg，1.2eq)，H2O(1.0mL)，然后将反应器在80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-14(81％yield，d.r.＝1∶1)；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ：7.75(s，1H)，7.60-7.54(m，1H)，7.32-7.27(m，1H)，7.16-7.11(m，1H)，5.29-5.21(m，1H)，5.14-5.09(m，1H)，4.55-4.45(m，2H)，4.13-4.07(m，0.5H)，3.90-3.84(m，0.5H)，1.82-1.70(m，2H)，1.41(s，1.5H)，1.34(s，1.5H)，1.19-1.16(m，3H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ：178.5(2)，146.8，145.3，140.3，139.7，134.7，134.6，130.0，129.8，125.1，124.6，120.3，120.2，118.1，118.0，108.2，108.0，65.6，64.6，52.1(2)，48.8，48.5，48.3，48.2，26.8，24.7，24.4，24.0；HRMS m/z(ESI)calcd for C15H19ClNO2([M+H]+)280.1099，found280.1097。
实施例25反应机理控制实验
Figure BSA0000217545250000151
为了深入了解反应机理，进行了自由基捕获实验，向实施例1的反应中加入2.0当量的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)作为自由基清除剂。可以看出，在2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)的存在下，1a和2a之间的环化反应完全被抑制。其结果表明，A自由基是通过将异丙醇的氢原子转移到硫酸根阴离子上产生的，并作为这一转化过程中启动串联环化的第一步。然后，反应经过自由基加成、分子内环化和氢原子攫取得到最终产物。
以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种1，6-烯炔类化合物与醇类化合物在水相中的自由基环化反应制备2-吡咯烷酮衍生物方法，其特征在于，包括如下步骤：
向Schlenk反应瓶中加入式1所示的1，6-烯炔类化合物、式2所示的醇类化合物、氧化剂和溶剂水，在一定温度下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到2-吡咯烷酮衍生物(I)；
Figure FSB0000199910910000011
式1、式2及式I表示的化合物中，R1选自氢、C1-C10烷基、C5-C14芳基；
R2选自氢、C5-C14芳基、C1-C10烷基；
R3选自氢、C1-C10烷基；
R4选自氢、C1-C10烷基；
其中，上述各R1-R4取代基中的具有所述碳原子数目的芳基、烷基任选地被取代基取代，所述的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-；
所述的氧化剂为过硫酸钾，所述的过硫酸钾用量为式1化合物的1.2-2摩尔当量；
所述的一定温度为70-90℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R1选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；
R2选自C5-C14芳基、C1-C10烷基；
R3选自氢、C1烷基；
R4选自氢、C1烷基。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于，所述的氧化剂为过硫酸钾。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于，所述的过硫酸钾用量为式1化合物的1.2摩尔当量。
5.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于，所述的一定温度为80℃。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于，所述的后处理操作如下：将反应完成后的反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离，洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷，得到2-吡咯烷酮衍生物(I)。
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