一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法技术

本发明专利技术属于精细化工产品催化合成技术领域，涉及一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法，具体如下：将恶唑烷-2-酮、苯乙烯类化合物、催化剂、多金属氧酸盐、添加剂和碱在有机溶剂中进行脱氢偶联反应，反应完毕得到如结构1所示结构通式的N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物；所述式1结构通式中，R1、R2、R3、R4、R5均选自下述基团中的任意一种：氢、甲基、乙氧基、叔丁基和乙酰氧基。本发明专利技术的有益效果在于：催化剂Pd(OAc)2相对便宜易得，用量少，反应为脱氢偶联反应，符合绿色化学要求。

【技术实现步骤摘要】
一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法
本专利技术属于精细化工产品催化合成
，涉及一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法。
技术介绍
恶唑烷-2-酮衍生物是一种重要的有机化合物，是宝贵的药物合成中间体。恶唑烷-2-酮衍生物可以用作抗菌药物，可抑制蛋白质合成的起始阶段并很少出现交叉耐药性；手性恶唑烷-2-酮衍生物在过渡金属催化有机合成中作为Evan配体用于不对称合成。因此这一类化合物已经引起众多化学家的兴趣。N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物是其中一种类型衍生物。目前新的合成方法是利用过渡金属钯催化恶唑烷-2-酮与苯乙烯发生脱氢偶联反应，脱氢偶联反应反应避免了底物预功能化，如预功能化合物卤代烃、卤代芳烃等的制备，因此具有更广泛的底物应用范围和更好的原子经济性。然而，过渡金属催化恶唑烷-2-酮与烯烃的脱氢偶联反应通常需要价格昂贵的催化剂如(NEt3)2PdCl2或(CH3CN)2PdCl2以及过量的终端氧化剂如氯化铜和醋酸铜等(TimokhinV.I.；AnastasiN.R.；StahlS.S.J.Am.Chem.Soc.2003，125，12996-12997.LiuX.；HiiK.K.Eur.J.Org.Chem.2010，5181-5189)；或者添加剧毒物质如hexamethylphosphorictriamide(Hosokawa，T.；TakanoM.；KurokiY.；MurahashiS.Tetra.Lett.1992，33，6643-6646)。因此具有高效、催化剂体系廉价、实用的新型催化反应体系还需进一步研究和开发。专利
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种催化剂体系廉价，环保的合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：提供一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法将恶唑烷-2-酮、苯乙烯类化合物、催化剂、多金属氧酸盐、添加剂和碱在有机溶剂中进行脱氢偶联反应，反应完毕得到如结构1所示结构通式的N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物；所述式1结构通式中，R1、R2、R3、R4、R5均选自下述基团中的任意一种：氢、甲基、乙氧基、叔丁基和乙酰氧基；所述催化剂为Pd(OAc)2、PdCl2和Pd(NO3)2中的一种；所述添加剂为1，4-对苯二酚、1，4-对苯醌和乙酰丙酮中的一种。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法具有如下优点：1)反应为脱氢偶联反应，反应副产物为水，原子经济性高，符合绿色化学要求；2)催化剂Pd(OAc)2相对便宜易得，用量少，反应在空气气氛中进行，操作简便；3)多金属氧酸盐用量、添加剂用量以及碱的用量少并且无毒；4)催化体系对底物的普适性强，含有各种官能团的苯乙烯衍生物都能高效的进行脱氢偶联反应。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。本专利技术最关键的构思在于：采用了便宜易得的催化剂，并且配合使用的多金属氧酸盐，添加剂，碱的用量少无毒，反应在空气气氛中进行，具有条件温和、操作简便、底物范围广等优点。本专利技术提供一种合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法：在空气气氛中，将恶唑烷-2-酮、苯乙烯类化合物、催化剂、多金属氧酸盐、添加剂和碱在有机溶剂中进行脱氢偶联反应，反应完毕得到结构式1所示N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物；所述式1结构通式中，R1、R2、R3、R4、R5均选自下述基团中的任意一种：氢、甲基、乙氧基、氰基、叔丁基和乙酰氧基。所述恶唑烷-2-酮的结构式如结构式2，所述苯乙烯类化合物的结构式如结构式3。上述制备方法中，所述催化剂选自Pd(OAc)2、PdCl2和Pd(NO3)2中的一种，优选Pd(OAc)2；所述多金属氧酸盐选自(NH4)4PMo11VO40、(NH4)5H4PMo6V6O40、H4PMo11VO40和H5PMo10V2O40中的一种，优选H5PMo10V2O40；所述添加剂为1,4-对苯二酚、1,4-对苯醌和乙酰丙酮中的一种，优选1,4-对苯二酚；所述碱选自NaOAc、Na2CO3、Cs2CO3中的一种，优选NaOAc；所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、乙酸、二氯甲烷、二甲亚砜和1,4二氧六环中的一种，优选N,N-二甲基甲酰胺。上述制备方法中苯乙烯的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的100-200％，优选200％。所述催化剂的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的5-15％，优选5％；所述多金属氧酸盐的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的0.1-1％，优选0.1％。所述添加剂的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的5-15％，优选5％。所述碱的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的5％-20％，优选10％。溶剂的用量无特别限定，只需保证催化剂和恶唑烷-2-酮完全溶解即可。该脱氢偶联反应的温度为50-80℃，优选60℃，反应时间为16-24小时，优选24小时。该反应的反应器可以选用密封的反应器，如玻璃封管等。上述合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法合成反应结束后，一般还需要经过萃取、洗涤、干燥、浓缩、和柱层析等纯化过程得到产品。所述萃取是以二氯甲烷为萃取剂；洗涤一般是水洗三次；干燥是以无水硫酸镁为干燥剂；浓缩采用的是旋转蒸发方法将溶剂蒸干；柱层析以200-300目硅胶为分离树脂，洗脱剂可以选择石油醚和乙酸乙酯混合液。上述合成N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法具有以下特点：1)反应为脱氢偶联反应，反应副产物为水，原子经济性高，符合绿色化学要求；2)催化剂Pd(OAc)2相对便宜易得，用量少，反应在空气气氛中进行，操作简便；3)多金属氧酸盐用量、添加剂用量以及碱的用量少并且无毒；4)催化体系对底物的普适性强，含有各种官能团的苯乙烯衍生物都能高效的进行脱氢偶联反应。实施例13-(1-苯基乙烯基)恶唑烷-2-酮的合成(结构式I中R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝H)向25ml的Schlenk反应管中加入1.0mmol(87.1mg)恶唑烷-2-酮，0.05mmol(11.2mg)醋酸钯(Pd(OAc)2)，0.001mmol(1.7mg)H5PMo10V2O40，0.05mmol(5.6mg)1,4-对苯二酚，0.1mmol(8.2mg)NaOAc，再加入1mLN,N-二甲基甲酰胺溶剂，然后用移液枪量取2.0mmol(208mg)苯乙烯，在60℃的油浴中反应24小时，反应结束后，所得产物先采用简易柱层析装置，用二氯甲烷洗脱产物，再用蒸馏水洗涤三次，加入无水硫酸镁干燥，过滤，滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用石油醚和乙酸乙酯做洗脱剂(5:1)柱分离(200-300目硅胶)，得到纯度大于99％的3-(1-苯基乙烯基)恶唑烷-2-酮168.9mg。分离产率89％。3-(1-苯基乙烯基)恶唑烷-2-酮的核磁共振数据：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.42–7.33(m,5H),5.28(s,1H),5.23(s,1H),4.42(dd,J＝8.5,7.3Hz,2H),3.76(dd,J＝8.5,7.3Hz,2H).GCMSm/z(％):189(30)[M]+,144(10),130(22),117(11),103(100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成N‑苯乙烯基恶唑烷‑2‑酮衍生物的方法，其特征在于，将恶唑烷‑2‑酮、苯乙烯类化合物、催化剂、多金属氧酸盐、添加剂和碱在有机溶剂中进行脱氢偶联反应，反应完毕得到如结构1所示结构通式的N‑苯乙烯基恶唑烷‑2‑酮衍生物；所述式1结构通式中，R1、R2、R3、R4、R5均选自下述基团中的任意一种：氢、甲基、乙氧基、叔丁基和乙酰氧基；所述催化剂为Pd(OAc)2、PdCl2和Pd(NO3)2中的一种；所述添加剂为1，4‑对苯二酚、1，4‑对苯醌和乙酰丙酮中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种合成式1所示N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物的方法，其特征在于，将恶唑烷-2-酮、式3所示苯乙烯类化合物、催化剂、多金属氧酸盐、添加剂和碱在有机溶剂中进行脱氢偶联反应，反应完毕得到式1所示N-苯乙烯基恶唑烷-2-酮衍生物；所述式1、式3结构中R1、R2、R3、R4、R5中任一个为甲基、乙氧基、叔丁基、其余均为氢；或R1、R3为甲基，R2、R4、R5为氢；所述催化剂为Pd(OAc)；所述添加剂为1，4-对苯二酚；所述多金属氧酸盐为H5PMo10V2O40；所述碱选为NaOAc；所述有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺；所述制备方法中苯乙烯类化合物的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的100-200％，所述催化剂的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的5-15％；所述多金属氧酸盐的用量为恶唑烷-2-酮摩尔用量的0.1-1％；所述添加剂的用量为恶唑烷-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋锋，邱琳，柯少佳，张晓凤，林深，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35