本发明专利技术公开了一种利用氧化剂制备羰基取代的α，β‑不饱和羧酸酯的合成方法，在反应溶剂中，以环丙烯羧酸酯类化合物为原料，在常温常压、空气气氛下经氧化剂作用制得羰基取代的α，β‑不饱和羧酸酯。本发明专利技术的反应条件具有工艺简单，操作简便安全，产率高，反应的区域选择性好，取代基便于调控等优点；而且采用氧化剂氧化，具有丰富、便宜、安全等优点。
A method for the synthesis of carbonyl substituted alpha, beta unsaturated carboxylic esters
The invention discloses a synthetic method for preparing carbonyl substituted alpha, beta unsaturated carboxylic esters by using oxidants. In the reaction solvent, the carbonyl substituted alpha, beta unsaturated carboxylic esters are prepared by using cyclopropyl carboxylic esters as raw materials under ambient temperature, ambient pressure and air atmosphere. The reaction conditions of the present invention have the advantages of simple process, simple and safe operation, high yield, good regioselectivity of reaction, easy regulation of substituents, etc. Moreover, oxidant oxidation has the advantages of abundant, cheap and safe.
【技术实现步骤摘要】
一种制备羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的合成方法
本专利技术涉及一种利用氧化剂制备羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的合成方法，该方法的反应条件具有工艺简单，操作简便安全，产率高，反应的区域选择性好，取代基便于调控等优点。
技术介绍
羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯是一类重要的有机合成中间体，在有机合成中具有重要意义，可以通过化学转变合成许多重要的化合物。由于其含有的多样活性基团如分子中的羰基官能团可发生缩合反应，双键可进行亲和加成、Diels-Alder环化反应等而被广泛应用于医药、农药、染料等领域。羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯也是制备杂环类化合物的中间体，可合成吡唑、嘧啶、异噁唑、喹啉等多种物质，具有较好的应用价值。近年来，有机化学家们新发展了合成羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的方法，Gao等人利用2-苯基-3-硝基-1,1-二酯基环丙烷为原料合成目标产物，但利用该方法原料合成难度极大，反应底物拓展的范围窄，对羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的工业应用有着极大的限制(文献参见J.Org.Chem.2014,79,3653-3658)。鉴于以上问题，发展一种简单安全的方法合成高收率羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的方法迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术旨在提供一种新型绿色高效合成羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的方法，克服现有技术的缺点，以简便的方法，廉价的原料实现高效制备，扩充了化学合成羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的途径。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种制备羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的合成方法，其特征在于：以式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物为原料，在有机溶剂中，空气环境下，在氧化剂的作用下制得式(II)所示的羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯；所述的有机溶剂选自下列任意一种：乙腈、二甲基亚砜、甲醇、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃；所述的氧化剂选自下列任意一种：过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、N-溴代丁二酰亚胺、N-氯代丁二酰亚胺、1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐；其中：R1为C1～C6烷基、苯基、取代芳基；所述取代芳基为被C1～C6的烷基、氟、氯、溴、甲氧基取代的芳基；R2为C1～C4的烷基；其中，式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物与氧化剂的投料物质的量之比为1:1～2。进一步，所述的有机溶剂优选下列之一：乙腈、二甲基亚砜、甲醇、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、乙醚、甲苯、三氯甲烷、丙酮、乙二醇二甲醚。进一步，所述的反应溶剂优选下列之一：乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。更进一步，所述的反应溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺。更进一步，所述的有机溶剂加入量以所述的式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物的物质的量记为15ml/mmol。进一步，所述的反应时间优选为2～48h。再进一步，所述的反应时间优选为下列之一：2h、4h、6h、8h、10h、12h、16h、24h。更进一步，所述的反应时间优选下列之一：6h、10h。更进一步，所述的反应时间优选为6h。进一步，所述的氧化剂优选为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、溴代丁二酰亚胺、氯代丁二酰亚胺、1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐；再进一步，所述的氧化剂优选为N-溴代丁二酰亚胺、N-氯代丁二酰亚胺、1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐；更进一步，所述的氧化剂优选为N-溴代丁二酰亚胺。进一步，所述式(I)所示的环丙烯羧酸酯类化合物与氧化剂的投料物质的量之比优选为1:1.4。本专利技术中的1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐，其结构式如下式所示。该盐的英文名称是selectfluor，为方便，后续使用其英文名称。本专利技术的反应液的后处理方法为：反应结束后，将所得反应体系加入30ml二氯甲烷和30ml蒸馏水，萃取分液；将水层用30ml二氯甲烷萃取3次，合并所有的有机相，用无水硫酸钠干燥，旋蒸除去有机溶剂，得到的反应液经柱色谱分离，以体积比为1:5-20的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂为柱色谱展开剂，分离纯化后即得到式(II)所示的羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯。作为优选，本专利技术所述的反应在反应管和磁力搅拌下进行，反应时间在6h，反应结束后采用萃取、柱色谱等方法分析、分离纯化即可得到目标产物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术方法反应条件温和不苛刻，造作简单，收率良好；并且采用的氧化剂具有便宜易得，安全等优点。附图说明图1为产物二甲基-2-(2-氧代-2-苯基亚乙基)丙二酸酯的1HNMR谱图。图2为产物二甲基-2-(2-氧代-2-苯基亚乙基)丙二酸酯的13CNMR谱图。具体实施方式以下具体实施实例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此。实施例1R1为苯基、R2为甲基在25mlSchlenk反应管中，依次加入0.3mmolR1为苯基、R2为甲基的环丙烯羧酸酯、4.5mlN,N-二甲基甲酰胺和0.42mmolN-溴代丁二酰亚胺。在常温常压空气环境中搅拌6小时。反应完毕后，用水和二氯甲烷萃取，再经柱色谱法(柱色谱展开剂乙酸乙酯/石油醚＝1:5-20)分离提纯得到二甲基-2-(2-氧代-2-苯基亚乙基)丙二酸酯71.1mg(黄色液体)，收率95.5％。产物表征数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(d,J＝0.85Hz,1H),7.96(d,J＝1.3Hz,1H),7.90(s,1H),7.66–7.62(m,1H),7.51(dd,J＝10.7,4.8Hz,2H),3.90(s,3H),3.83(s,3H).13CNMR(126MHz,CDCl3)δ188.9,165.0,163.2,136.0,135.7,134.3,129.0,128.8,53.3,52.9。实施例2R1为对甲氧基苯基、R2为甲基在25mlSchlenk反应管中，依次加入0.3mmolR1为对甲氧基苯基、R2为甲基的环丙烯羧酸酯、4.5ml的N,N-二甲基甲酰胺和0.42mmol的N-溴代丁二酰亚胺。在常温常压空气环境中搅拌6小时。反应完毕后，用水和二氯甲烷萃取，再经柱色谱法(柱色谱展开剂乙酸乙酯/石油醚＝1:5-20)分离提纯得到二甲基-2-(2-氧代-2-(4-甲氧基苯基)亚乙基)丙二酸酯80.4mg(黄色液体)，收率96.3％。产物表征数据如下：1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.02–7.93(m,2H),7.90(S,1H),7.01–6.96(m,2H),3.90(s,3H),3.90(s,3H),3.85(s,3H).13CNMR(126MHz,CDCl3)δ187.0,165.3,164.6,163.4,135.7,135.6,131.3,129.2,114.3,55.6,53.2,52.8。实施例3R1为苯基、R2为异丙基在25mlSchlenk反应管中，依次加入0.3mmolR1为苯基、R2为异丙基的环丙烯羧酸酯、4.5mlN,N-二甲基甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备羰基取代的α，β‑不饱和羧酸酯的合成方法，其特征在于：以式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物为原料，在有机溶剂中，空气环境下，在氧化剂的作用下制得式(II)所示的羰基取代的α，β‑不饱和羧酸酯；所述的有机溶剂选自下列任意一种：乙腈、二甲基亚砜、甲醇、二氯甲烷、1,2‑二氯乙烷、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、四氢呋喃；所述的氧化剂选自下列任意一种：过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、N‑溴代丁二酰亚胺、N‑氯代丁二酰亚胺、1‑氯甲基‑4‑氟‑1,4‑重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐；
【技术特征摘要】
1.一种制备羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯的合成方法，其特征在于：以式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物为原料，在有机溶剂中，空气环境下，在氧化剂的作用下制得式(II)所示的羰基取代的α，β-不饱和羧酸酯；所述的有机溶剂选自下列任意一种：乙腈、二甲基亚砜、甲醇、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃；所述的氧化剂选自下列任意一种：过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、N-溴代丁二酰亚胺、N-氯代丁二酰亚胺、1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2,2,2辛烷双(四氟硼酸)盐；其中：R1为C1～C6烷基、苯基、取代芳基；所述取代芳基为被C1～C6的烷基、氟、氯、溴、甲氧基取代的芳基；R2为C1～C4的烷基；其中，式(I)所示的环丙烯羧酸酯衍生物与氧化剂的投料物质的量之比为1:1～2。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的反应溶剂优选为N,N-二甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：许孝良，许露露，程冬萍，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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