一种丙二酸酯类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种丙二酸酯类化合物的合成方法，该方法采用式1所示的3‑卤代丙炔酯类化合物、式2所示的醇、水为原料，在钯催化剂和碱的条件下，置于空气气氛及室温下进行反应，制备获得式3所示的丙二酸酯类化合物：

A synthetic method of C two esters

The invention discloses a method for the synthesis of C two ester compounds. The method uses the alcohol and water as the raw material shown by the 3 halogenated propargyne compound, the formula 2 and the air atmosphere and room temperature under the condition of the palladium catalyst and the alkali. The preparation of the 3 acrylate two ester compounds is prepared.

【技术实现步骤摘要】
一种丙二酸酯类化合物的合成方法
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种丙二酸酯类化合物的合成方法。
技术介绍
1，3-二羰基化合物特别是丙二酸酯类是重要的有机合成中间体，分子中相邻的两个吸电子基团使得亚甲基上的氢易于被其他基团取代，可以进行烷基化、烷氧基化、酰基化、羟基化及酰胺化等多种取代反应，反应活性较高，被广泛地用于医药、农药、香料以及染料等领域中，是一类极为重要的精细有机化学品。由于丙二酸酯类化合物具有上述优异性能，发展该类化合物简单高效的合成方法研究引起科学家的广泛兴趣。传统上，丙二酸酯由丙二酸和醇直接缩合合成。但是，这类方法通常需要较为苛刻的条件，官能团的适用范围也较小，并且容易生成有毒害作用的副产物。对于丙二酸酯类化合物的合成，现有技术也广泛地报道了大量的合成方法，其中专利技术人所在课题组也作出了大量的研究工作。钱鹏程等报道了3-卤代丙炔酯类化合物与水、醇在DABCO作为碱的条件下合成丙二酸酯类化合物的反应(参见现有技术文献(1)“炔烃官能团反应合成环状化合物和丙二酸酯的研究”，钱鹏程，《中国博士学位论文全文数据库工程科技I辑》，2017年第02期；(2)“SynthesisofMalonatesfrom3-Halopropynoates,Alcohols,andWaterUsingDABCO”，Peng-ChengQian等，Synthesis2015,47,3309–3314)。该方法以3-碘/溴炔酯化合物为原料，以DABCO为碱在室温条件下反应8小时，得到一系列的丙二酸酯类化合物，并具有良好的收率及底物适应性(参见下式一)。事实上，对于炔卤化合物参与的反应，专利技术人也进行了广泛而深入的研究。其中，专利技术人于2015年报道了一种3-碘代丙炔酰胺类化合物与水、醇的偶联反应(参见现有技术文献(3)“Palladium-CatalyzedAlcoholysisof3-Iodopropynamides:SelectiveSynthesisofCarbamoylacetates”，Jian-ShengTang等，Synthesis2015,47,108–112；(4)“钯催化炔卤化合物偶联反应研究”，唐建生，《中国博士学位论文全文数据库工程科技I辑》，2017年第02期。)，在该研究中，专利技术人发现，尽管反应原料的结构与前述的3-碘代丙炔酯类化合物类似，但是3-碘代丙炔酰胺类化合物与水、醇的反应必须在钯催化剂的条件下才能发生，而且反应时间更长，需要12小时(参见下式二)。专利技术人在实验研究中偶然发现，对于3-卤代丙炔酯类化合物与水、醇在DABCO作为碱的条件下合成丙二酸酯类化合物的反应，通过加入一定量的钯催化剂，反应收率有所提升，更令人惊奇的是，加入钯催化剂可以显著地提高该反应的反应的速率，反应时间由原来的8小时骤降为5分钟。在此基础上，专利技术人提出一种改进的合成丙二酸酯类化合物的方法，该方法可以显著提高反应效率、缩短反应时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的丙二酸酯类化合物的合成方法。该方法以3-卤代丙炔酯类化合物、水、醇为原料，在钯催化剂/碱的条件下进行反应，制备获得丙二酸酯类化合物，显著地缩短了反应时间。为实现上述专利技术的目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：式1所示的3-卤代丙炔酯类化合物、式2所示的醇、水，在钯催化剂和碱的条件下，置于空气气氛及室温下进行反应，制备获得式3所示的丙二酸酯类化合物(式三)。其中[Pd]表示钯催化剂，选自Pd(OAc)2、Pd(dba)2、PdCl2、PdCl2(PPh3)2中的任意一种或几种的混合物。进一步优选地、所述钯催化剂为Pd(OAc)2。碱选自DBACO、三乙胺中的任意一种。进一步优选地、碱选自DBACO。X表示卤素，进一步地，可选自氯、溴、碘。R1表示C1-20的取代或未取代的烃基、C3-C20的取代或未取代的杂环基。优选地，所述C1-20的取代或未取代的烃基为C1-C20的取代或未取代的烷基、C2-C20的取代或未取代的烯基、C6-C20的取代或未取代的芳基、C3-C20的取代或未取代的环烷基。R2表示表示C1-20的取代或未取代的烃基。优选地，所述C1-20的取代或未取代的烃基为C1-C20的取代或未取代的烷基、C2-C20的取代或未取代的烯基。其中，前述的各“取代的”中取代基可以选自C1-C6的烷基、C2-C6的烯基、C6-12芳基、C6-12芳基-C2烯基-、C6-12芳基-C1-6烷基-、C1-C6的烷氧基、卤素、硝基、-CN。进一步优选地，R1表示C1-6烷基、C6-12芳基、C6-12芳基-C1-6烷基、C6-12芳基-C2烯基-C1-6烷基；R2表示C1-6烷基、C2-C6烯基C1-6-烷基、C6-12芳基-C1-6烷基、C6-12芳基-C2烯基-C1-6烷基。更进一步优选地，R1表示甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、苯基、萘基、苄基、苯基亚烯基亚甲基；R2表示甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、烯丙基、苄基、苯基亚乙烯基亚甲基。在本文中，如无特殊说明，所述杂环基和/或杂芳基的杂原子应当理解为本领域常见的杂原子种类，例如可以选自O、S或N。任选地，式三的反应可以选择在或不在其它的有机溶剂中进行，当选择不在其它有机溶剂中进行时，可以理解的是，即所述反应可以加大原料醇的投料量，以相应的原料醇同时作为反应的溶剂；当选择其它的有机溶剂作为反应溶剂时，所述的有机溶剂可以选自乙腈、丁腈、四氢呋喃。优选地，式三的反应选择在乙腈作为溶剂的条件下进行。根据式三所述的反应，式1所示的3-卤代丙炔酯类化合物：式2所示的醇：水：钯催化剂：碱的投料摩尔比为1:1～4:1～4:0.001～0.05:1～4，优选地，式1所示的3-卤代丙炔酯类化合物：式2所示的醇：水：钯催化剂：碱的投料摩尔比为1:2:2:0.01:2。在本专利技术中，如无特殊说明，溶剂的加入量应当理解为本领域常规的添加量，即以使反应物料充分溶解并均匀扩散为准。在本专利技术中，所述DABCO具有本领域所公知的含义，其化学名称为1,4-二氮杂二环【2.2.2】辛烷。根据式三所述的反应，其典型试验操作如下：向配备磁力搅拌器的反应瓶中，依次加入前述摩尔配比的式1所示的3-卤代丙炔酯类化合物、式2所示的醇、水、钯催化剂、碱，然后加入一定量的乙腈作为反应溶剂，置于室温及空气气氛下搅拌反应5分钟，经GC或TLC分析检测，确认反应完全。将反应后的混合液经饱和Na2S2O3洗涤、乙醚萃取、无水硫酸钠干燥，减压蒸馏去除溶剂，将残余物经硅胶柱层析分离(正已烷/乙酸乙酯为洗脱液)得到目标产物3。本专利技术的有益效果是：提出了一种改进的合成丙二酸酯类化合物的合成方法，该方法通过向反应中加入极少量的(1％-2％)钯催化剂，显著地缩短了反应时间、提高了反应效率、同时目标产物收率也略有提高。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细的描述。实施例1向配备磁力搅拌器的25mL反应瓶中，依次加入式1-A所示的3-碘代丙炔酯类化合物62.4mg(0.2mmol)、乙醇18.4mg(0.4mmol)、水7.2mg(0.4mmol)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙二酸酯类化合物的合成方法，其特征在于，式1所示的3‑卤代丙炔酯类化合物、式2所示的醇、水，在钯催化剂和碱的条件下，置于空气气氛及室温下进行反应，制备获得式3所示的丙二酸酯类化合物；

【技术特征摘要】
1.一种丙二酸酯类化合物的合成方法，其特征在于，式1所示的3-卤代丙炔酯类化合物、式2所示的醇、水，在钯催化剂和碱的条件下，置于空气气氛及室温下进行反应，制备获得式3所示的丙二酸酯类化合物；其中[Pd]表示钯催化剂，选自Pd(OAc)2、Pd(dba)2、PdCl2、PdCl2(PPh3)2中的任意一种或几种的混合物；碱选自DBACO、三乙胺中的任意一种；X表示卤素；R1表示C1-20的取代或未取代的烃基、C3-C20的取代或未取代的杂环基；R2表示表示C1-20的取代或未取代的烃基；各“取代”中的取代基可以选自C1-C6的烷基、C2-C6的烯基、C6-12芳基、C6-12芳基-C2烯基-、C6-12芳基-C1-6烷基-、C1-C6的烷氧基、卤素、硝基、-CN。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钯催化剂为Pd(OAc)2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱选自DBACO。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述R1表示C1-20的取代或未取代的烃基选自C1-C20的取代或未取代的烷基、C2-C20的取代或未取代的烯基、C6-C20的取代或未取代的芳基、C3-C20的取代或未取代的环烷基；所述R2表示的C1-20的取代或未取代的烃基选自C1-C20的取代或未取代的烷基、C2-C20的取代或未取代的烯基。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，R1表示C1-6烷基、C6-12芳基、C6-12芳基-C1-6烷基、C6-12芳基-C2烯基-C1-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建生，
申请(专利权)人：湖南第一师范学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43