CN113336692B - 一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法 - Google Patents

一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磺酰基自由基引发的1,6‑二烯可控双环化反应方法，以1,6‑二烯类化合物和磺酰肼为原料，在催化剂、氧化剂和溶剂存在下进行反应，实现磺酰基自由基引发的1,6‑二烯可控双环化反应，在较低温度、空气气氛条件下搅拌反应，可控构建双环化产物。

Description

一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法
技术领域
本申请属于有机合成领域，具体涉及一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法。
背景技术
磺酰肼具有生物相容性好、稳定性好、价格低廉等优点，在医药和功能材料方面有着广泛的应用，可以在有机合成中作为多用途的构建模块，尤其是在天然产物的全合成中。值得注意的是，磺酰肼类作为磺酰基自由基的供体，在氧化剂存在的条件下可选择性构建C-S和C-C键，这引起了人们的重视。一般来说，在这种转化过程中有如下方法产生磺酰基自由基，包括: (1)氧化剂体系，(2)铜与氧化剂的结合，(3)光催化作用，(4)电催化合成等。
1，n-烯炔及1，n-二烯的自由基环化是高步骤经济性的制备具有复杂环化化合物的理想方法。1，n-烯炔与磺酰基自由基的反应有两种常见的策略：一种是以磺酰肼或磺酰氯为自由基给体，以N-溴代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺、碘化钾、碘化钠或碘为卤素源的卤化/磺酰化反应；另一种是磺酰基自由基引发的1，n-烯炔双环化反应，在该转化中磺酰基自由基可以提供两个靶向官能化位点。然而，磺酰基自由基引发的1,6-二烯类化合物的双环化反应尚未见报道。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、可控的1,6-二烯类化合物与磺酰肼的双环化反应方法，该方法在温和条件下以较高产率制备获得双环化产物。
本发明采用如下技术方案：
一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法，包括以下步骤，以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料，在催化剂、氧化剂和溶剂存在下进行反应，实现磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应。
本发明提供的磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料，制备获得双环化产物。
本发明公开了一种制备双环化产物的方法，包括以下步骤，以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料，在催化剂、氧化剂和溶剂存在下进行反应，得到双环化产物。
本发明公开了催化剂和氧化剂在以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料制备双环化产物中的应用。
本发明中，催化剂的化学结构式如下：
Figure 516689DEST_PATH_IMAGE001
氧化剂的化学结构式如下：
Figure 168251DEST_PATH_IMAGE002
双环化产物的化学结构式如下：
Figure 682409DEST_PATH_IMAGE003
上述化合物中，R1选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；R2选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；R3选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；R4选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基。优选地，R1选自C5-C14芳基；R2选自C1-C10烷基；R3选自C1-C7烷基、C5-C7芳基；R4选自C1烷基、C1烷氧基。
优选的，本发明的反应气氛为1 atm的空气气氛。
本发明中，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，得到双环化产物。
本发明中，所述氧化剂选自叔丁基过氧化氢(TBHP)、过氧化二叔丁基(DTBP)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化苯甲酰(BPO)、过硫酸钾(K2S2O8)中的任意一种或几种的混合物，优选为叔丁基过氧化氢。
本发明中，所述催化剂选自氯化铜、溴化铜、醋酸铜、氯化亚铜、碘化亚铜中的任意一种或几种的混合物，优选为醋酸铜。
本发明中，所述溶剂选自乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或几种的混合物，优选为乙腈。
本发明中，反应的温度为80～100℃，优选为90℃。
本发明提供的磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法示意如下：
Figure 812039DEST_PATH_IMAGE004
本发明的有益效果是：提出了一种高效和步骤经济性的磺酰基自由基引发的1,6-二烯类化合物的可控双环化方法，以高收率得到目标产物。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。
附图说明
图1为本发明产物的溶解图。
具体实施方式
本发明向反应瓶中加入1,6-二烯类化合物、磺酰肼、催化剂、氧化剂和溶剂，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下常规搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得双环化产物。本发明无需其他试剂，在空气中，较温和的反应温度下，以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料有效制备双环化产物。
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
Figure 485465DEST_PATH_IMAGE005
根据表1的条件，向Schlenk瓶中加入式1a所示的1,6-二烯化合物 (43.0 mg, 0.2mmol)，式2a所示的对甲基苯磺酰肼 (74.4 mg, 0.4 mmol)，催化剂（20 mol%），氧化剂(2.0 eq)，溶剂(2 mL),然后将反应器在空气气氛、加热条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失（反应时间为20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/正已烷）得到目标产物I-1：1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.45 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.29(t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.09 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 6.97 (t, J = 3.5 Hz, 2H), 6.92(t, J = 9.5 Hz, 1H), 3.54 (t, J = 4.5 Hz, 1H), 3.42 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.10(d, J = 15.5 Hz, 1H), 2.71 (d, J = 14.5 Hz, 1H), 2.64 (d, J = 14.5 Hz, 1H),2.58 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 2.28 (s, 3H), 1.27 (s, 3H), 1.21 (s, 3H); 13C NMR(125 MHz, CDCl3) δ: 178.1, 139.4, 136.1 (2), 133.3, 128.7, 128.6, 127.4,127.0, 124.5, 120.1, 59.5, 49.2, 41.8, 38.9, 38.2, 24.0, 21.1, 21.0; HRMS m/z(ESI) calcd for C21H24NO([M+H]+) 306.1852, found 306.1856。
表1 反应条件与收率
Figure 42349DEST_PATH_IMAGE006
由上述实施例可以看出，催化剂选择为醋酸铜(20mol%)，氧化剂选择为叔丁基过氧化氢(2.0 eq)，溶剂选择为乙腈，反应温度为90 ℃，可以最高分离收率的获得产物。在该反应条件下，选择不同取代基的1,6-二烯化合物和磺酰肼类化合物为原料以发展可控自由基双环化反应方法。
实施例2
Figure 43803DEST_PATH_IMAGE007
向Schlenk瓶中加入式1a所示的1,6-二烯化合物 (43.0 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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20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/正已烷）得到目标产物I-2 (74% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.46 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.29 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.09(t, J = 7.5 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 2.5 Hz, 1H),6.68-6.66 (m, 1H), 3.75 (s, 3H), 3.54 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.42 (d, J = 9.5Hz, 1H), 3.12 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 2.69 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 2.62-2.57 (m,2H), 1.27 (s, 3H), 1.20 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 178.1, 158.4,139.4, 137.5, 128.8, 128.5, 128.4, 124.5, 120.2, 113.2, 112.1, 59.5, 55.3,49.2, 41.4, 39.2, 38.2, 23.9, 21.0; HRMS m/z (ESI) calcd for C21H24NO2 ([M+H]+)322.1802, found 322.1808.
实施例3
Figure 977124DEST_PATH_IMAGE008
向Schlenk瓶中加入式1c所示的1,6-二烯化合物 (45.8 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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22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/正已烷）得到目标产物 I-3 (75% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.31 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.09 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 6.98(d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.68-6.66 (m, 1H), 3.75 (s,3H), 3.52 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.38 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.11 (d, J = 15.5Hz, 1H), 2.68 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 2.59 (t, J = 14.0 Hz, 2H), 2.28 (s, 3H),1.27 (s, 3H), 1.20 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 177.9, 158.4, 137.6,136.8, 134.3, 129.3, 128.5, 128.3, 120.3, 113.2, 112.1, 59.8, 55.3, 49.2,41.5, 39.3, 38.3, 24.0, 21.0, 20.8; HRMS m/z (ESI) calcd for C22H26NO2 ([M+H]+)336.1958, found 336.1950。
实施例4
Figure 255789DEST_PATH_IMAGE009
向Schlenk瓶中加入式1d所示的1,6-二烯化合物 (54.2 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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21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/正已烷）得到目标产物 I-4 (72% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.36 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.11 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 6.99(d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.72 (s, 1H), 6.67 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.76 (s, 3H),3.52 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 3.39 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 3.11 (d, J = 18.5 Hz,1H), 2.66 (s, 1H), 2.61 (d, J = 12.5 Hz, 1H), 2.57-2.51 (m, 3H), 1.54 (t, J =9.0 Hz, 2H), 1.32 (t, J = 8.5 Hz , 2H), 1.27 (s, 3H), 1.20 (s, 3H), 0.90 (t,J = 8.5 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 177.8, 158.3, 139.3, 137.6,137.0, 128.7, 128.6, 128.4, 120.1, 113.1, 112.0, 59.6, 55.3, 49.1, 41.4,39.3, 38.2, 35.0, 33.7, 24.1, 22.3, 21.1, 14.0; HRMS m/z (ESI) calcd forC25H32NO2 ([M+H]+) 378.2428, found 378.2432。
实施例5
Figure 983574DEST_PATH_IMAGE010
向Schlenk瓶中加入式1e所示的1,6-二烯化合物 (46.6 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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18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/正已烷）得到目标产物 I-5 (68% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.39-7.36 (m, 2H), 7.00-6.95 (m, 3H), 6.76 (s, 1H), 6.72(d, J = 2.5 Hz, 1H), 3.75 (s, 3H), 3.51 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.37 (d, J = 9.5Hz, 1H), 3.10 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 2.69-2.66 (m, 1H), 2.60 (t, J = 14.5 Hz,2H), 1.28 (s, 3H), 1.22 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 177.9, 159.0 (d,J C-F = 242.8 Hz), 158.4, 137.6, 135.3 (d, J C-F = 2.9 Hz), 128.4, 128.3,122.0(d, J C-F = 7.9 Hz), 115.4 (d, J C-F = 22.3 Hz), 113.0, 112.1, 59.9, 55.3, 49.1,41.5, 39.3, 38.3, 24.0, 21.0; 19F NMR (471 MHz, CDCl3) δ: -117.6; HRMS m/z(ESI) calcd for C21H23FNO2 ([M+H]+) 340.1707, found 340.1701。
实施例6
Figure 472324DEST_PATH_IMAGE011
向Schlenk瓶中加入式1f所示的1,6-二烯化合物 (49.8 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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20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/正已烷）得到目标产物 I-6 (66% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.42 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.25 (d, J = 10.5 Hz, 2H), 6.99(d, J = 9.5 Hz, 1H), 6.72 (s, 1H), 6.68 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.76 (s, 3H),3.51 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 3.38 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 3.10 (d, J = 18.0 Hz,1H), 2.68 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 2.61 (t, J = 16.0 Hz, 2H), 1.28 (s, 3H), 1.22(s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 178.1, 158.4, 137.8, 137.5, 129.5, 128.7,128.6, 128.4, 121.1, 113.1, 112.0, 59.4, 55.3, 49.2, 41.4, 39.3, 38.2, 24.0,21.1; HRMS m/z (ESI) calcd for C21H23ClNO2 ([M+H]+) 356.1412, found 356.1414。
实施例7
Figure 943757DEST_PATH_IMAGE012
向Schlenk瓶中加入式1g所示的1,6-二烯化合物 (45.8mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢(TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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19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/正已烷）得到目标产物 I-7 (73% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR(500 MHz, CDCl3) δ: 7.32 (s, 1H), 7.21-7.16 (m, 2H), 6.99 (d, J = 8.0 Hz,1H), 6.91 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.72 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 3.75(s, 3H), 3.53 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.41 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.11 (d, J =15.5 Hz, 1H), 2.68 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 2.62-2.57 (m, 2H), 2.30 (s, 3H),1.27 (s, 3H), 1.20 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 178.2, 158.4, 139.2,138.7, 137.5, 128.6, 128.5, 128.4, 125.5, 121.1, 117.3, 113.2, 112.1, 59.8,55.3, 49.2, 41.4, 39.2, 38.3, 24.0, 21.5, 21.0; HRMS m/z (ESI) calcd forC22H26NO2 ([M+H]+) 336.1958, found 336.1962。
实施例8
Figure 326197DEST_PATH_IMAGE013
向Schlenk瓶中加入式1h所示的1,6-二烯化合物 (46.6mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢(TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失，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/正已烷）得到目标产物 I-8 (67% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ:7.38 (d, J = 14.0 Hz, 1H), 7.25-7.18 (m, 2H), 7.00 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 6.83-6.78 (m, 2H), 6.69 (t, J = 12.0 Hz, 1H), 3.75 (s, 3H), 3.52 (d, J = 11.5 Hz,1H), 3.40 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 3.09 (t, J = 17.5 Hz, 1H), 2.70-2.53 (m, 3H),1.28 (s, 3H), 1.22 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 178.6, 162.5 (d, J C-F =303.9 Hz), 158.4, 140.6 (d, J C-F = 13.3 Hz), 137.4, 129.9 (d, J C-F = 11.5 Hz),128.4 (d, J C-F = 12.5 Hz), 116.1, 115.1 (d, J C-F = 3.5 Hz), 114.8, 112.5,112.2, 59.5, 55.3, 49.5, 41.4, 39.2, 38.2, 24.0, 21.1; 19F NMR (471 MHz,CDCl3) δ: -111.5; HRMS m/z (ESI) calcd for C21H23FNO2 ([M+H]+) 340.1707, found340.1703。
实施例9
Figure 490462DEST_PATH_IMAGE014
向Schlenk瓶中加入式1i所示的1,6-二烯化合物 (48.6 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失，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/正已烷）得到目标产物 I-9 (76% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ:7.27 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 8.0 Hz, 1H),6.99 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 6.74 (d, J = 22.5 Hz, 1H), 6.67 (d, J = 7.5 Hz,1H), 3.76 (s, 3H), 3.51 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.38 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.11(d, J = 15.5 Hz, 1H), 2.69-2.56 (m, 3H), 2.20 (d, J = 10.5 Hz, 6H), 1.26 (s,3H), 1.19 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3)δ: 177.8, 158.4, 137.6, 137.2,137.0, 133.0, 129.7, 128.6, 128.3, 121.6, 117.7, 113.1, 112.0, 59.7, 55.3,49.1, 41.4, 39.3, 38.2, 24.0, 21.0, 20.0, 19.2; HRMS m/z (ESI) calcd forC23H28NO2 ([M+H]+) 350.2115, found 350.2117。
实施例10
Figure 466508DEST_PATH_IMAGE015
向Schlenk瓶中加入式1j所示的1,6-二烯化合物 (55.8mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢(TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失，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/正已烷）得到目标产物 I-10 (71% yield, d.r. > 20:1); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ:7.88-7.85 (m, 2H), 7.68 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.31 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.02-6.99 (m, 2H), 3.93-3.92 (m, 1H), 3.88 (d, J = 2.5 Hz, 6H), 3.85-3.75 (m, 1H),3.66 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.60 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 3.39 (d, J = 9.5 Hz,1H), 3.27 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 1.47 (s, 3H), 1.34 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz,CDCl3) δ: 175.8, 163.7, 155.1, 139.0, 133.2, 129.8 (2), 129.1, 118.2, 114.7,114.5, 111.3, 104.5, 59.5, 59.2, 56.1, 55.7, 52.6, 38.7, 25.2, 21.5, 18.1;HRMS m/z (ESI) calcd for C22H25ClNO3 ([M+H]+) 386.1517, found 386.1511。
实施例11
Figure 476052DEST_PATH_IMAGE016
向Schlenk瓶中加入式1j所示的1,6-二烯化合物 (58.2 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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20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/正已烷）得到目标产物 I-11 (71% yield, d.r. > 20:1); 1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.77 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 7.66 (d, J = 10.0 Hz, 2H),7.38 (t, J = 9.0 Hz, 2H), 7.21-7.10 (m, 5H), 6.97 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 4.29(d, J = 13.0 Hz, 1H), 3.92 (d, J = 13.5 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H), 3.40 (d, J =21.0 Hz, 1H), 3.24 (d, J = 17.5 Hz, 1H), 3.11 (t, J = 10.0 Hz, 3H), 2.99 (d,J = 18.0 Hz, 1H), 1.51 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 175.7, 163.9,140.9, 139.4, 139.3, 132.6, 129.7, 128.9, 127.1, 127.0, 124.6, 124.2, 123.9,119.7, 114.6, 61.8, 61.0, 55.8, 41.6, 37.5, 35.5, 21.2; HRMS m/z (ESI) calcdfor C27H28NO2([M+H]+) 398.2115, found 398.2119。
实施例12
Figure 729310DEST_PATH_IMAGE017
向Schlenk瓶中加入式1l所示的1,6-二烯化合物 (55.4 mg, 0.2 mmol)，式2b所示的对甲氧基苯磺酰肼 (80.8 mg, 0.4 mmol)，醋酸铜 (8.0 mg，20 mol%)，叔丁基过氧化氢 (TBHP, 36.0 mg, 2.0 eq)，乙腈 (2 mL),然后将反应器在空气气氛、90 ℃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20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/正已烷）得到目标产物 I-12 (62% yield, d.r. > 20:1); 1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.54-7.52 (m, 2H), 7.36 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.29 (t,J = 7.5 Hz, 2H), 7.23 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 7.18-7.15 (m, 3H), 7.05 (d, J =8.5 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.74-6.72 (m, 1H), 3.82 (s, 3H), 3.70(d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.59 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.44-3.35 (m, 2H), 2.82 (d, J= 14.0 Hz, 1H), 2.67 (d, J = 14.5 Hz, 1H), 0.66 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz,CDCl3) δ: 176.7, 158.7, 142.1, 139.0, 138.0, 128.9, 128.7, 128.4, 128.3,127.4, 126.8, 125.0, 120.6, 113.4, 111.9, 59.8, 58.9, 55.4, 42.3, 40.8, 38.1,25.5; HRMS m/z (ESI) calcd for C26H26NO2 ([M+H]+) 384.1985, found 384.1989。
本发明首次对1,6-二烯与磺酰肼的可控自由基双环化反应进行了深入的研究，提出了在醋酸铜/叔丁基过氧化氢的催化氧化体系中磺酰自由基引发的可控双环化反应，得到的产物具有好的溶解性，可溶于乙醇、异丙醇、1,4-二氧六环、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等，参见图1，因此可以作为中间体用于有机合成、药物制备等，也可以作为改性剂用于涂料、油墨、整理液等，比如以环氧树脂OER95、水性胺固化剂751、水混合作为涂料，涂在钢板上，室温固化后采用喷火燃烧测试产物 I-10的添加对涂层的影响，产物 I-10的加入将涂层的起火时间延迟了5秒。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 (2)

1.一种磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法，其特征在于，包括以下步骤，以1,6-二烯类化合物和磺酰肼为原料，在催化剂、氧化剂和溶剂存在下进行反应，实现磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应；反应的温度为90℃或者100℃；所述氧化剂为叔丁基过氧化氢；所述催化剂为醋酸铜；所述溶剂为乙腈；所述1,6-二烯类化合物的化学结构式如下：
Figure 569668DEST_PATH_IMAGE002
所述磺酰肼的化学结构式如下：
Figure 841468DEST_PATH_IMAGE004
所述反应路线为：
Figure 745839DEST_PATH_IMAGE006
所述反应产物I为如下任一化合物：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE030
。
2.根据权利要求1所述磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应方法，其特征在于，磺酰基自由基引发的1,6-二烯可控双环化反应获得双环化产物。
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