CN116554056A - 一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法，属于有机化学合成方法技术领域，该化合物以双亲核试剂丙二腈和两分子α，β‑不饱和酮为原料，以碱性物质为催化剂，在溶剂中于0‑50℃的温度下反应1‑48h，然后通过柱层析纯化，制备得到。本发明示例的一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法，利用碱催化来进行制备，实现了多步串联“一锅法”合成环己烷化合物。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成方法技术领域，特别是涉及一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法。
背景技术
多官能团化的环己烷骨架作为一类独特的结构单元广泛存在于药物分子和天然产物中。如环萜类的薄荷醇(参照Xu,L.；Han,Y.；Chen,X.；Aierken,A.；Wen,H.；Zheng,W.；Wang,H.；Lu,X.；Zhao,Z.；Ma,C.；Liang,P.；Yang,W.；Yang,S.；Yang,F.Nat Common,2020,11,3790.)、姜科植物郁金中的榄香烯化合物(参照Iglesias,D.B.；Teijón.P.H.；González,R.R.；Fernández-Mateos,A.Eur.J.Org.Chem.2018,4926.)、第三代铂类抗癌药物奥沙利铂(参照Horasawa,S.；Kaneko,A.；Kotani,D.；Nakashima,S.；Bando,H.；Yoshino,T.Ann.Oncol.2018,29,ix32)。另外，该类骨架还在不对称催化中作为手性催化剂和手性配体表现出重要应用优势，如Trost配体被广泛应用于多种有机或金属不对称催化反应，且获得优异的对映选择性(参照Trost,B.M.；Fandrick,D.R.；Dinh,D.C.J.Am.Chem.Soc.2005,127,14186.)。此外，在化工行业，环己烷骨架衍生物也有广泛应用，如环保增塑剂环己烷-1，2-二甲酸二异辛酯(参照McMurray,J.W.；Zhou,Y.；Luo,H.-M.；Qu,J.Polymers,2017,667,55.)和凉味剂N-乙基-2-异丙基-5-甲基环己烷甲酰胺(参照Serra,S.；Fuganti,C.；Gatti,F.G.Eur.J.Org.Chem.2008,1031.)等。由此可见，多取代环己烷骨架是多种生物活性分子和工业用品的“优势基础单元”，如何高效便捷构建此类化合物成为有机合成的一大热点。
目前，针对该类骨架的合成主要是通过两组分环加成方式得到，如[4+2]，[3+3]和[5+1]环加成反应[参照a)Huang,X.-F.；Liu,Z.-M.；Geng,Z.-C.；Zhang,S.-Y.；Wang,Y.；Wang,X.-W.Org.Biomol.Chem.2012,10,8794；b)Reyes,E.；Jiang,H.；Milelli,A.；Elaner,P.；Hazell,R.；K.A.Angew.Chem.；Int.Ed.2007,119,9362；c)Ma,W.；Fang,J.；Ren,J.；Wang,Z.Org.Lett.2015,15,4180；d)Akhtar,W.M.；Armstrong,R.J.；Frost,J.R.；Stevenson,N.G.；Donohoe,T.J.J.Am.Chem.Soc.2018,140,11916.]。而对于三组分串联方式来构建这类化合物的研究还有待进一步开发，其中通过三组分[2+2+2]串联反应合成环已烷化合物有少量的报道[参照a)Mao,Z.；Jia,Y.；Xu,Z.；Wang,R.Adv.Synth.Catal.2012,354,1401；b)Kuan,H.-H.；Chien,C.-H.；Chen,K.Org.Lett.2013,15,2880.]。而对于历经更具挑战性的[1+2+3]多组分串联“一锅法”途径来制备该类骨架还鲜有报道。因此，发展一种操作简便、催化高效、经济性好，且高化学选择性的化学方法来合成具有多官能团化的环己烷化合物，无论在科学研究还是工业应用领域中都将具有广阔的应用前景。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法，利用碱催化来进行制备，实现了多步串联“一锅法”合成环己烷化合物。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
提供了一种具有多官能团化的环己烷化合物，该化合物以双亲核试剂丙二腈和两分子α，β-不饱和酮为原料，以碱性物质为催化剂，在溶剂中反应制得。
具体的，反应方程式如下：
进一步的，双亲核试剂丙二腈：α，β-不饱和酮的投料摩尔比为1：1～5。
进一步的，催化剂碱的用量是5mol％-20mol％。
进一步的，该化合物的结构通式为：
进一步的，所述双亲核试剂的结构式为
R1和/或R2任意选自CN、CO2Me、CO2Et、NO2、PhCO、CO2tBu中的一种。
优选的，所述双亲核试剂的结构式为
进一步的，α，β-不饱和酮的结构式为：
其中，R3选自Me、Et、tBu、iPr、-CH2Ph、-C6H5中的任意一种。
进一步的，R4选自烷基、芳杂环、取代的芳基中的一种；
其中R5、R6、R7、R8、R9选自H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、CF3、Me、OMe、3,5-CF3、3,5-OMe、CO2Me中的任意一种。
进一步的，所述碱性物质为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸氢钠、三乙胺、二异丙基乙二胺、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、三乙烯二胺(DABCO)以及手性叔胺如奎宁、奎尼丁、辛可宁、辛可尼丁中的任意一种。
进一步的，所述溶剂为有机溶剂或水；
或者，所述的有机溶剂为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、乙醚、三氟甲苯、乙腈、二甲苯、1,4-二氧六环、叔丁基甲醚、甲醇、乙醇中的一种或多种。
优选的，所述双亲核试剂丙二腈、α，β-不饱和酮和DBU的投料摩尔比为1：2.1：0.05；
双亲核试剂丙二腈的反应浓度为0.01～0.2mol/L，优选0.05mol/L。
优选的，溶剂使用1,4-二氧六环和甲醇的混合液作为反应溶剂。
本发明所提到的烷基，烷氧基，除特别说明外，均推荐为碳数1～10的基团，特别推荐碳数1～3的基团。本发明所提到的芳基，除特别说明外，均指苯基和萘取代基，特别推荐苯基，所述杂环为C5～C10的含氮、氧、硫的杂环取代基。
一种具有多官能团化的环己烷化合物的制备方法，将双亲核试剂丙二腈、两分子α，β-不饱和酮以及碱性物质加入至溶剂中，于0-50℃的温度下反应1-48h，然后通过柱层析纯化，制备得到。
具体的，柱层析分离纯化所用的洗脱剂为极性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂，优选乙酸乙酯-石油醚混合溶剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明示例的具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法，以丙二腈为代表的双亲核试剂和两分子α，β-不饱和酮为原料，以碱为催化剂反应制得，高效、高化学选择性地通过Michael/Michael/Aldol加成多步串联“一锅法”合成一系列多官能团化的环己烷骨架化合物，具有催化剂用量较少、原料易得、反应条件温和、操作简便易行、底物适用范围广泛、区域和非对映选择性优异等诸多优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
以丙二腈和3-(苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(苯甲酰基)丙烯酸乙酯2a(42.8mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3a，性状为白色固体，产率为94％，dr>19:1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.68–7.66(m,2H),7.50–7.47(m,1H),7.34–7.31(m,4H),7.16–7.14(m,2H),7.08–7.05(m,1H),5.06(d,J＝2.4Hz,1H),4.52(d,J＝11.4Hz,1H),4.35–4.27(m,2H),4.05–4.00(m,1H),3.93(d,J＝12.0Hz,1H),3.80(dd,J＝12.6Hz,4.2Hz,1H),3.77–3.71(m,1H),2.43(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.36–2.31(m,1H),1.32(t,J＝7.2Hz,3H),0.98(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)201.5,168.7,167.5,142.2,136.4,134.3,128.6,128.5,128.4,128.3,127.9,124.4,113.9,112.3,73.6,63.0,62.6,48.9,47.7,45.6,38.6,37.0,13.9,13.3。
实施例2：
以丙二腈和3-(3-甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(3-甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2b(45.8mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL,0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3b，性状为白色固体，产率为91％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.48(d,J＝8.4Hz,1H),7.42(s,1H),7.28(d,J＝7.2Hz,1H),7.22(t,J＝7.8Hz,1H),7.11–7.10(m,2H),7.04(t,J＝7.8Hz,1H),6.87(d,J＝7.8Hz,1H),4.97(d,J＝2.4Hz,1H),4.48(d,J＝12.0Hz,1H),4.35–4.27(m,2H),4.06–4.00(m,1H),3.92(d,J＝11.4Hz,1H),3.84–3.73(m,2H),2.42(dd,J＝15.0Hz,3.6Hz,1H),2.34–2.29(m,4H),2.18(s,3H),1.32(t,J＝7.2Hz,3H),0.98(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)201.7,168.8,167.6,142.2,138.4,138.2,136.6,135.0,128.7,128.6,128.4,128.3,125.8,125.2,121.5,113.9,112.2,73.5,63.0,62.6,48.9,47.8,45.6,38.6,36.9,21.3,21.2,14.0,13.4。
实施例3：
以丙二腈和3-(4-甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2c(45.8mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL,0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3c，性状为白色固体，产率为92％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.60(d,J＝8.4Hz,2H),7.22(d,J＝7.8Hz,2H),7.14(d,J＝7.8Hz,2H),6.97(d,J＝7.8Hz,2H),5.24(d,J＝2.4Hz,1H),4.47(d,J＝11.4Hz,1H),4.34–4.26(m,2H),4.01–3.96(m,1H),3.88(d,J＝11.4Hz,1H),3.77(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),3.68–3.63(m,1H),2.40(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.35(s,3H),2.30–2.25(m,1H),2.17(s,3H),1.31(t,J＝7.2Hz,3H),0.95(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.9,168.8,167.6,145.7,139.7,137.7,133.9,129.4,129.2,128.6,124.3,113.9,112.2,73.6,62.8,62.6,49.0,47.2,45.6,39.0,37.0,21.7,20.8,14.0,13.4。
实施例4：
以丙二腈和3-(4-甲氧基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-甲氧基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2d(49.1mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3d，性状为白色固体，产率为85％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.71(d,J＝8.4Hz,2H),7.26(d,J＝9.0Hz,2H),6.81(d,J＝9.0Hz,2H),6.70(d,J＝9.0Hz,2H),5.37(d,J＝3.0Hz,1H),4.42(d,J＝12.0Hz,1H),4.33–4.28(m,2H),4.03–3.97(m,1H),3.86(d,J＝12.0Hz,1H),3.83(s,3H),3.77(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),3.72–3.68(m,4H),2.39(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.30–2.25(m,1H),1.31(t,J＝7.2Hz,3H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)199.5,168.8,167.6,164.6,159.0,134.8,131.1,129.3,125.7,113.9,113.8,113.7,112.2,73.4,62.8,62.5,55.6,55.2,49.0,47.0,45.6,39.0,37.0,14.0,13.4。
实施例5：
以丙二腈和3-(3-溴-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(3-溴-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2e(59.0mg0.21 mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3e，性状为白色固体，产率为83％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.71(t,J＝1.8Hz,1H),7.61(d,J＝7.8Hz,1.8Hz,2H),7.45(d,J＝1.8Hz,1H),7.26–7.19(m,3H),7.03(t,J＝7.8Hz,1H),4.62(d,J＝3.0Hz,1H),4.37–4.30(m,3H),4.19–4.13(m,1H),3.98–3.93(m,2H),3.80(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),2.43(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.30–2.25(m,1H),1.33(t,J＝7.2Hz,3H),1.12(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.4,168.5,167.4,144.1,138.1,137.1,131.3,131.1,130.1,130.0,128.0,127.1,123.1,123.1,123.0,113.6,112.0,73.1,63.5,62.8,48.8,48.5,45.6,38.1,36.8,14.0,13.5。
实施例6：
以丙二腈和3-(4-氟-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-氟-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2f(46.6mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3f，性状为白色固体，产率为86％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.73–7.71(m,2H),7.30–7.27(m,2H),7.03–7.00(m,2H),6.86–6.83(m,2H),7.03(t,J＝7.8Hz,1H),4.96(d,J＝3.0Hz,1H),4.41(d,J＝12.0Hz,1H),4.37–4.28(m,3H),4.13–4.08(m,1H),3.92(d,J＝12.0Hz,1H),3.89–3.84(m,1H),3.80(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),2.42(dd,J＝15.0Hz,3.6Hz,1H),2.31–2.26(m,1H),1.33(t,J＝7.2Hz,3H),1.05(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.0,168.6,167.5,166.3(d,1JFC＝257.0Hz),162.2(d,1JFC＝246.6Hz),138.0(d,4JFC＝3.2Hz),132.8(d,4JFC＝6.0Hz),131.3(d,3JFC＝9.8Hz),126.4(d,3JFC＝8.1Hz),116.0(d,2JFC＝22.1Hz),115.5(d,2JFC＝21.3Hz),113.6,112.1,73.3,63.2,62.7,48.9,48.0,45.6,38.6,36.9,13.9,13.5。
实施例7：
以丙二腈和3-(4-氯-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-氯-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2g(50.0mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3g，性状为白色固体，产率为91％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.62(d,J＝8.4Hz,2H),7.33(d,J＝8.4Hz,2H),7.24(d,J＝9.0Hz,2H),7.14(d,J＝8.4Hz,2H),4.95(d,J＝2.4Hz,1H),4.39(d,J＝12.0Hz,1H),4.35–4.29(m,2H),4.13–4.07(m,1H),3.91(d,J＝12.0Hz,1H),3.87–3.81(m,1H),3.78(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),2.40(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.28–2.23(m,1H),1.33(t,J＝7.2Hz,3H),1.06(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.3,168.5,167.4,141.4,140.7,134.6,134.2,129.8,129.1,128.8,125.9,113.6,112.0,73.3,63.3,62.8,48.9,47.7,45.5,38.5,36.9,13.9,13.5。
实施例8：
以丙二腈和3-(4-溴-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-溴-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2g(59.0mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3h，性状为白色固体，产率为88％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.54–7.50(m,4H),7.31–7.29(m,2H),7.19–7.18(m,2H),4.93(d,J＝2.4Hz,1H),4.38(d,J＝11.4Hz,1H),4.36–4.29(m,2H),4.13–4.07(m,1H),3.91(d,J＝12.0Hz,1H),3.86–3.77(m,2H),2.40(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.28–2.23(m,1H),1.32(t,J＝7.2Hz,3H),1.06(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.5,168.5,167.4,141.3,135.0,132.1,131.8,130.2,129.8,126.2,122.3,113.6,112.0,73.3,63.3,62.8,48.9,47.7,45.5,38.5,36.9,13.9,13.5。
实施例9：
以丙二腈和3-(4-碘-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-碘-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2i(69.3mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3i，性状为白色固体，产率为81％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.73(d,J＝8.4Hz,2H),7.49(d,J＝8.4Hz,2H),7.35(d,J＝8.4Hz,2H),7.04(d,J＝8.4Hz,2H),4.89(d,J＝2.4Hz,1H),4.36–4.27(m,3H),4.12–4.07(m,1H),3.90(d,J＝12.0Hz,1H),3.85–3.76(m,2H),2.40(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.26–2.21(m,1H),1.32(t,J＝7.2Hz,3H),1.06(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.9,168.5,167.4,141.9,138.1,137.7,135.5,129.5,126.4,113.6,112.0,103.2,94.0,73.4,63.3,62.7,48.8,47.6,45.5,38.3,36.9,13.9,13.5。
实施例10：
以丙二腈和3-(4-硝基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-硝基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2j(52.3mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3j，性状为白色固体，产率为84％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)8.18(d,J＝9.0Hz,2H),8.03(d,J＝9.0Hz,2H),7.85(d,J＝9.0Hz,2H),7.54(d,J＝9.0Hz,2H),4.78(d,J＝3.0Hz,1H),4.51(d,J＝12.0Hz,1H),4.39–4.30(m,2H),4.24–4.18(m,1H),4.03(d,J＝12.0Hz,1H),4.00–3.95(m,1H),3.84(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),2.46(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.35–2.30(m,1H),1.34(t,J＝7.2Hz,3H),1.16(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)200.3,168.2,167.3,150.8,148.7,147.6,140.4,129.5,125.8,123.9,113.3,111.9,73.5,63.9,63.0,49.1,48.4,45.5,38.0,36.7,13.9,13.5。
实施例11：
以丙二腈和3-(4-三氟甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-三氟甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2k(57.1mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3k，性状为白色固体，产率为84％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.71(d,J＝7.8Hz,2H),7.56(d,J＝8.4Hz,2H),7.42–7.37(m,4H),4.60(d,J＝2.4Hz,1H),4.45(d,J＝12.0Hz,1H),4.38–4.29(m,2H),4.22–4.17(m,1H),4.02–3.93(m,2H),3.85–3.82(m,1H),2.46(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.36–2.31(m,1H),1.33(t,J＝7.2Hz,3H),1.13(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)201.1,168.4,167.5,145.7,139.2,135.3(q,2JFC＝33.0Hz),130.6(q,2JFC＝32.7Hz),128.8,125.6(t,3JFC＝3.9Hz),125.5(t,3JFC＝3.9Hz),125.1,123.3(q,1JFC＝270.8Hz),123.1(q,1JFC＝271.2Hz),113.5,112.0,73.4,63.6,62.9,49.1,48.8,45.5,38.0,36.8,13.9,13.5。
实施例12：
以丙二腈和3-(2-呋喃甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(4-三氟甲基-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2l(40.7mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL,0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3l，性状为白色固体，产率为77％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.58(d,J＝1.2Hz,1H),7.20(dd,J＝3.6Hz,1.2Hz,1H),7.17(d,J＝1.8Hz,1H),6.50(dd,J＝3.6Hz,1.8Hz,1H),6.20(dd,J＝3.6Hz,1.2Hz,1H),6.15–6.14(m,1H),4.65(d,J＝2.4Hz,1H),4.37–4.29(m,2H),4.22(d,J＝12.6Hz,1H),4.17–4.11(m,1H),4.04–3.98(m,1H),3.86(d,J＝12.0Hz,1H),3.71(dd,J＝12.6Hz,4.2Hz,1H),2.51–2.47(m,1H),2.43–2.38(m,1H),1.34(t,J＝7.2Hz,3H),1.08(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)187.9,168.4,167.1,154.5,151.7,148.4,142.3,120.1,110.5,106.8,70.9,63.1,62.7,48.0,47.6,44.9,36.6,35.9,13.9,13.4。
实施例13：
以丙二腈和3-(3,5-二氟-苯甲酰基)丙烯酸乙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-(3,5-二氟-苯甲酰基)丙烯酸乙酯2m(50.4mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL,0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3m，性状为白色固体，产率为87％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.20(d,J＝5.4Hz,2H),6.98(t,J＝7.8Hz,1H),6.84(d,J＝5.4Hz,2H),6.57(t,J＝8.4Hz,1H),4.58(s,1H),4.38–4.30(m,2H),4.25–4.20(m,2H),4.06–4.01(m,1H),3.95(d,J＝12.0Hz,1H),3.79(dd,J＝13.2Hz,3.6Hz,1H),2.45(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.25(t,J＝13.8Hz,1H),1.34(t,J＝7.2Hz,3H),1.19(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)199.2(t,4JFC＝2.6Hz),168.2,167.2,163.0(d,1JFC＝249.9Hz),162.5(d,1JFC＝249.9Hz),162.2(d,1JFC＝251.3Hz),162.1(d,1JFC＝251.1Hz),146.0(t,3JFC＝7.8Hz),139.2(t,3JFC＝7.8Hz),113.4,111.8,111.4(d,2JFC＝26.5Hz),111.3(d,2JFC＝15.0Hz),109.7(t,2JFC＝25.1Hz),108.1(d,2JFC＝26.7Hz),108.0(d,2JFC＝15.6Hz),103.7(t,2JFC＝25.1Hz),73.1(t,4JFC＝2.2Hz),63.7,62.9,48.9,48.7,45.5,37.8,36.7,13.9,13.5。
实施例14：
以丙二腈和3-苯甲酰基丙烯酸异丙酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-苯甲酰基丙烯酸异丙酯2n(45.8mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3n，性状为白色固体，产率为87％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.68–7.66(m,2H),7.48–7.45(m,1H),7.32–7.29(m,4H),7.15–7.12(m,2H),7.06–7.04(m,1H),5.21–5.15(m,1H),4.97(d,J＝3.0Hz,1H),4.86–4.80(m,1H),4.50(d,J＝12.0Hz,1H),3.89(d,J＝12.0Hz,1H),3.76(dd,J＝12.0Hz,3.6Hz,1H),2.41(dd,J＝14.4Hz,3.6Hz,1H),2.35–2.30(m,1H),1.33(d,J＝6.6Hz,3H),1.28(d,J＝6.0Hz,3H),1.12(d,J＝6.6Hz,3H),0.90(d,J＝6.0Hz,3H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)201.7,168.2,167.0,142.2,136.5,134.2,128.6,128.5,128.4,127.9,124.5,113.9,112.2,73.6,71.8,70.8,49.0,47.9,45.7,38.4,37.1,21.6,21.5,21.3,20.8。
实施例15：
以丙二腈和3-苯甲酰基丙烯酸苄酯为原料，反应式和实验步骤如下：
在10mL反应试管中，依次加入丙二腈1(6.6mg，0.1mmol)，3-苯甲酰基丙烯酸异丙酯2o(55.9mg，0.21mmol)，催化剂DBU(0.8μL，0.005mmol)，1,4二氧六环和甲醇的混合溶液2mL，其比例为4：1，之后放置在5℃下搅拌至薄层层析检测原料1消失。然后浓缩反应液，硅胶柱层析分离得到产物3o，性状为白色固体，产率为81％，dr>19：1。其数据表征如下：
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)7.56–7.54(m,2H),7.46–7.43(m,1H),7.36–7.33(m,5H),7.28–7.21(m,7H),7.13–7.10(m,2H),7.07–7.02(m,3H),5.25(dd,J＝19.2Hz,12.6Hz,2H),5.02–5.00(m,2H),4.62(d,J＝12.0Hz,1H),4.52(d,J＝12.0Hz,1H),3.98(d,J＝12.0Hz,1H),3.84(dd,J＝12.6Hz,3.6Hz,1H),2.44–2.40(m,1H),2.36–2.31(m,1H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)201.3,168.7,167.5,142.0,136.2,134.4,134.2,133.4,128.9,128.8,128.8,128.7,128.7,128.7,128.6,128.6,128.6,128.5,128.5,128.5,128.4,128.4,128.2,128.0,124.4,113.7,112.0,73.6,68.6,68.3,48.9,47.8,45.7,38.4,36.9。
本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，该化合物以双亲核试剂丙二腈和两分子α，β-不饱和酮为原料，以碱性物质为催化剂，在溶剂中反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，双亲核试剂丙二腈：α，β-不饱和酮的投料摩尔比为1：1～5。
3.根据权利要求1所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，催化剂碱的用量是5mol％-20mol％。
4.根据权利要求1所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，该化合物的结构通式为：
5.根据权利要求4所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，所述双亲核试剂的结构式为
R1和/或R2选自CN、CO2Me、CO2Et、NO2、PhCO、CO2tBu中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，α，β-不饱和酮的结构式为：
其中，R3选自Me、Et、tBu、iPr、-CH2Ph、-C6H5中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，R4选自烷基、芳杂环、取代的芳基中的一种；
其中R5、R6、R7、R8、R9选自H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、CF3、Me、OMe、3,5-CF3、3,5-OMe、CO2Me中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，所述碱性物质为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸氢钠、三乙胺、二异丙基乙二胺、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、三乙烯二胺以及手性叔胺中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种具有多官能团化的环己烷化合物，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂或水；
或者，所述的有机溶剂为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、乙醚、三氟甲苯、乙腈、二甲苯、1,4-二氧六环、叔丁基甲醚、甲醇、乙醇中的一种或多种。
10.一种权利要求1-9任一项所述的具有多官能团化的环己烷化合物的制备方法，其特征在于，将双亲核试剂丙二腈、两分子α，β-不饱和酮以及碱性物质加入至溶剂中，于0-50℃的温度下反应1-48h，然后通过柱层析纯化，制备得到。
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| CN202310529406.8A CN116554056A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 一种具有多官能团化的环己烷化合物及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US20180141964A1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-24 | East China Normal University | Functionalized cyanosilane and synthesis method and use thereof |
-
2023
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180141964A1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-24 | East China Normal University | Functionalized cyanosilane and synthesis method and use thereof |
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| Title |
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