一种含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种含不饱和烯的α‑酰氧基酮的合成方法，该方法是在空气环境下，肉桂酸、苯丙酮及有机过氧化物，在亚铜盐/四烷基溴化铵催化体系中，通过一锅反应合成含不饱和烯的α‑酰氧基酮；该方法首次成功地通过α，β肉桂酸和苯丙酮直接合成含不饱和烯的α‑酰氧基酮，具有高选择性、高产率、反应条件温和、步骤简单等特点，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法，特别涉及一种由肉桂酸和苯丙酮通过苯丙酮的α-功能化反应直接合成含不饱和烯的α-酰氧基酮的方法，属于有机合成领域。
技术介绍
酮类化合物的α-功能化反应在有机合成中具有比较重要的意义，已经成为多年研究的焦点。而α-酰氧基酮属于酮类化合物的α-功能化反应产物中的一类，是有机合成过程中一类必不可少的中间体。目前，报道了许多不同的制备α-酰氧基酮的方法，由于过渡金属对C-H键活化具有较高的催化活性，成为研究的热点，文献(Jia，W.G.；Zhang，H.；Li，D.D.；Yan，L.Q.RSCAdv.2016，6，27590-27593)报道采用pybox-copper(II)催化酮类化合物来合成酰氧化合物。含不饱和烯的α-酰氧基酮衍生物是有机合成的重要中间体，高活性双键为各种官能基团的转换介质，从而可以获得多种α-酰氧基酮衍生物。理论上通过酮α-C(sp3)-H与α，β不饱和羧酸直接偶合是最简洁的制备含不饱和烯的α-酰氧基酮衍生物的方法，但是由于不饱和羧酸极易脱羧，无法获得偶合产物。目前，只有酮α-C-H与α，β不饱和羧酸之间通过脱羧反应生成呋喃环报道。文献(Yang，Y.；Yao，J.；Zhang，Y.Org.Lett.2013，15，3206.)报道了烷基酮与α，β不饱和羧酸在铜(I)和铜(II)催化作用下生成呋喃衍生物，其具体反应方程式如式(1)所示。文献(Ghosh，M.；Mishra，S.；Monir，K.；Hajra，A.Org.Biomol.Chem.2015，13，309.)报道了通过酮和不饱和羧酸在铜(II)催化作用下选择性合成呋喃衍生物，具体反应方程式如式(2)。但是，到目前为止，还没有通过酮α-C(sp3)-H与α，β不饱和羧酸直接偶合形成含不饱和烯的α-酰氧基酮的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中由于α，β不饱和羧酸容易脱羧，而无法利用其与酮类化合物直接反应制备含不饱和烯的α-酰氧基酮衍生物的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种由肉桂酸和苯丙酮底物在过氧化物存在下通过亚铜盐/四烷基溴化铵催化体系催化一步反应高选择性、高产率合成含不饱和烯的α-酰氧基酮的方法，该方法反应条件温和、步骤简单，有利于工业化生产。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法，在空气环境下，肉桂酸、苯丙酮及式1有机过氧化物，在亚铜盐/四烷基溴化铵催化体系中，通过一锅反应合成式2结构含不饱和烯的α-酰氧基酮；R2O-OR1式1其中，R1和R2独立地选自为芳基、烷基酰基、烷氧酰基或烷基。优选的方案，R1和R2为叔丁基。优选的方案，四烷基溴化铵为四丁基溴化铵和/或四乙溴化铵。优选的方案，亚铜盐为CuCl、CuBr、CuI中的至少一种；最优选为CuI。较优选的方案，所述反应的温度为70℃～120℃，时间为8～16h；较优选的方案，所述反应的温度为80℃～110℃，时间为10～14h；进一步优选方案，温度为100℃，时间为12h。进一步优选的方案，所述反应以DMSO、CH3CN、甲苯中的至少一种作为溶剂。优选的方案，肉桂酸、苯丙酮和有机过氧化物的通常反应摩尔比为1∶1∶3，且比例可以在适当范围内调节，属于本领域技术人员可以理解的范围。优选的方案，亚铜盐的用量为肉桂酸的10～30mol％，最优选为20mol％。优选的方案，四烷基溴化铵的用量为肉桂酸的5～15mol％；最优选为10mol％。本专利技术的肉桂酸与苯丙酮及有机过氧化物反应生成含不饱和烯的α-酰氧基酮的反应如下：基于大量的实验总结以及参考先前文献报道，本专利技术提出了如下合理的反应机制。以苯丙酮和肉桂酸为原料，过氧化二叔丁基为氧化剂进行具体说明。首先，过氧化二叔丁基在溴化四乙铵作用下通过加热分解成叔丁基氧自由基，叔丁基氧自由基对苯丙酮的α氢进行进攻，生成苯丙酮自由基，苯丙酮自由基被Cu(II)得去电子，生成苯丙酮阳离子；叔丁基氧自由基从铜(I)得到电子，并立即接收到来自肉桂酸的氢质子以形成叔丁醇，而自肉桂酸失去氢质子后变成肉桂酸阴离子，肉桂酸阴离子与苯丙酮阳离子生成目标产物；具体反应式如下：相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：1)本专利技术的技术方案首次通过肉桂酸和苯丙酮一步合成含不饱和烯的α-酰氧基酮，克服了现有技术中由于α，β不饱和酸容易脱酸，导致反应生成呋喃环，而得不到含不饱和烯的α-酰氧基酮衍生物的缺陷。2)本专利技术的技术方案通过一锅法一步反应生成含不饱和烯的α-酰氧基酮，步骤简单，流程短，产率高，有利于工业化生产。3)本专利技术的技术方案可以在空气环境中进行，反应条件温和，反应选择性高，满足工业生产要求。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术权利要求的保护范围。以下实施例中涉及的肉桂酸及苯丙酮原料，以及溶剂、铜化合物催化剂、四烷基季铵盐等均为市售产品。产品分离采用色谱法，色谱柱硅胶(300-400目)。1HNMR(400MHz)，13CNMR(100MHz)，以CDCl3为溶剂，以TMS为内标。多重性定义如下：s(单峰)；d(二重峰)；t(三重峰)；q(四重峰)和m(多重峰)。偶合常数(赫兹)。质谱是通过质谱仪EI源获得。实施例1将肉桂酸(0.5mmol)，苯丙酮(0.5mmol)，CuI(20mol％)，TEAB(10mol％)，DTBP(3.0equiv)，DMSO(2.0mL)加入到10mL反应器中，在空气环境下，加热至100℃反应12h；产物通过色谱柱分离提纯。肉桂酸原料：含不饱和烯的α-酰氧基酮产物：产率为90％；1-oxo-1-phenylpropan-2-ylcinnamate：yellowsolid；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.99(d，J＝7.8Hz，2H)，7.75(d，J＝16.0Hz，1H)，7.59(t，J＝7.3Hz，1H)，7.56-7.46(m，4H)，7.38(d，J＝5.0Hz，3H)，6.54(d，J＝16.0Hz，1H)，6.12(q，J＝7.0Hz，1H)，1.61(d，J＝7.0Hz，3H)；13CNMR(101MHz，CDCl3)δ196.93(s)，166.26(s)，145.95(s)，134.49(s)，134.28(s)，133.60(s)，130.50(s)，128.92(s)，128.81(s)，128.55(s)，128.24(s)，117.24(s)，77.37(s)，77.05(s)，76.73(s)，71.45(s)，17.24(s).实施例2实验组1～21中采用原料量如下：肉桂酸(0.5mmol)和苯丙酮(1.0equiv)。采用的催化剂(20mol％)，季铵盐(10mol％)，氧化剂(3.0equiv)，溶剂(2.0mL)，选择如表1所示；反应条件：在空气环境下反应12h，其它条件如表1所示。表1从表1中可以看出：肉桂酸和苯丙酮为底物，在氯化亚铜(20摩尔％)/TEAB(四乙基溴化铵，10摩尔％)的DMSO溶液体系中，在DTBP(过氧化二叔丁基，3当量)存在下，反应进展顺利，得到的目标产品有73％(实验组1)。从对照实验组2-5中可以看出，在铜化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含不饱和烯的α‑酰氧基酮的合成方法，其特征在于：在空气环境下，肉桂酸、苯丙酮及式1有机过氧化物，在亚铜盐/四烷基溴化铵催化体系中，通过一锅反应合成式2结构含不饱和烯的α‑酰氧基酮；R2O‑OR1式1式2其中，R1和R2独立地选自为芳基、烷基酰基、烷氧酰基或烷基。

【技术特征摘要】
1.一种含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法，其特征在于：在空气环境下，肉桂酸、苯丙酮及式1有机过氧化物，在亚铜盐/四烷基溴化铵催化体系中，通过一锅反应合成式2结构含不饱和烯的α-酰氧基酮；R2O-OR1式1式2其中，R1和R2独立地选自为芳基、烷基酰基、烷氧酰基或烷基。2.根据权利要求1所述的含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法，其特征在于：R1和R2均为叔丁基。3.根据权利要求1所述的含不饱和烯的α-酰氧基酮的合成方法，其特征在于：所述的四烷基溴化铵为四丁基溴化铵和/或四乙溴化铵。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭欣，徐静文，郭灿城，
申请(专利权)人：沅江华龙催化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43