一种制备手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法技术

一种制备手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法属有机合成领域。本发明专利技术涉及由萘酚类化合物和炔丙基类化合物通过催化不对称[3+2]环加成反应合成手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法。采用的手性铜催化剂是由铜盐与手性三齿P,N,N-配体在各种极性和非极性溶剂中原位生成。本发明专利技术可以方便地合成各种带取代基团的手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物，其对映体过量百分数高达93％。本发明专利技术具有操作简单、原料易得、底物适用范围广、对映选择性高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种制备手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法。
技术介绍
二氢呋喃类化合物作为一种杂环化合物广泛存在与天然化合物和生物活性合成化合物中，同时它是一类有重要合成价值的环状烯醇醚，是构建γ-羟基醛(酮)、γ-内酯、羟基氨基酸等潜在的中间体[(a)Heaney,H.；Ahn,J.S.InComprehensiveHeterocyclicChemistryII；Katritzky,A.R.,Rees,C.W.,Scriven,E.F.V.,Eds.；PergamonPress:Oxford,1996；Vol.2,pp297-436.(b)Ko¨nig,B.InScienceofSynthesis,Houben-WeylMethodsofMolecularTransformations；Maas,G.,Eds.；Georg,ThiemeVerlag:Stuttgart,2001；Vol.9,pp183-285.(c)TheChemistryofHeterocycles:Structure,Reactions,Syntheses,andApplications；Eicher,T.,Hauptmann,S.,Eds.；Wiley-VCH:Weinheim,2003.(d)Qian,J.-X.；Cao,W.-G.；Zhang,H.；Chen,J.；Zhu,S.-Z.JournalofFluorineChemistry.2007,128,207.]。但这类化合物的催化不对称合成目前研究较少，主要通过两个途径：1)金属催化的重氮化合物与乙烯基醚或烯酮的不对称环加成反应[(a)Davies,H.M.L.；Ahmed,G.；Calvo,R.L.；Churchill,M.R.J.Org.Chem.1998,63,2641；(b)Müller,P.；Bernardinelli,G.；Allenbach,Y.F.；Ferri,M.；Grass,S.Synlett2005,1397；(c)Son,S.；Fu,G.C.J.Am.Chem.Soc.2007,129,1046；(d)Zhou,J.-L.；Wang,L.-J.；Xu,H.；Sun,X.-L.；Tang,Y.ACSCatal.2013,3,685.]；2)有机催化的Feist-Benary反应[(a)M.A.Calter,R.M.Phillips,C.Flaschenriem,J.Am.Chem.Soc.2005,127,14566；(b)M.Rueping,A.Parra,U.Uria,F.Besselièvre,E.Merino,Org.Lett.2010,12,5680；(c)L.-P.Fan,P.Li,X.-S.Li,D.-C.Xu,M.-M.Ge,W.-D.Zhu,J.-W.Xie,J.Org.Chem.2010,75,8716；(d)X.Dou,F.Zhong,Y.Lu,Chem.Eur.J.2012,18,13945.]。最近我们报道了铜催化的β-酮酸酯与炔丙醇酯类化合物通过不对称[3+2]环加成反应合成手性2-亚甲基-2，3-二氢呋喃化合物的方法(F.-L.Zhu,Y.-H.Wang,D.-Y.Zhang,J.Xu,X.-P.Hu,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,10223-10227)。本专利技术则利用金属铜催化的β-萘酚与炔丙醇酯类化合物的不对称[3+2]环加成反应合成手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铜催化的萘酚类化合物与炔丙基类化合物通过[2+3]不对称环加成反应来合成2-位具有环外C＝C双键结构的手性2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法。本专利技术具有原料易得，操作简单，对映选择性高等特点。本专利技术提供了一种制备手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法，在碱添加剂存在下，手性铜催化剂在反应介质中催化萘酚类化合物与炔丙基类化合物通过[2+3]不对称环加成反应合成，具体步骤为：(1)手性铜催化剂的制备：氮气保护下，将铜盐与手性P,N,N-配体按摩尔比1:0.1-1:10在反应介质中搅拌0.5-2小时制得手性铜催化剂；(2)手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的制备：将萘酚类化合物、炔丙基类化合物和碱添加剂溶于反应介质中，然后将该溶液在氮气保护下加入到上述步骤(1)中制得的手性铜催化剂的溶液中，-40℃-25℃搅拌反应1-24小时；减压旋蒸，柱分离，得到手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物；上述步骤(2)中所述手性铜催化剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.001：1-1：1；所述碱添加剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.5：1-10：1；所述萘酚类化合物与炔丙基类化合物的摩尔比为1：1-2：1。所述手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物具有以下两种结构之一：I和II互为对映异构体，式中，R1，R2为C1-C40的烷基、C3-C12的环烷基、带有取代基的C3-C12环烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、含一个或二个以上氧、硫或氮原子的五元或六元杂环芳香基团或酯基中的一种或二种以上；上述C3-C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基和苄基上的取代基为C1-C40烷基、C1-C40的烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上。所述反应介质为甲醇、乙醇、甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或而二种以上。所述萘酚类化合物具有以下结构：式中，R2为C1-C40的烷基、C3-C12的环烷基、带有取代基的C3-C12环烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、含一个或二个以上氧、硫或氮原子的五元或六元杂环芳香基团或酯基中的一种或二种以上；上述C3-C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基和苄基上的取代基为C1-C40烷基、C1-C40的烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上。所述炔丙基类化合物具有以下结构：式中，R1为C1-C40的烷基、C3-C12的环烷基、带有取代基的C3-C12环烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、含一个或二个以上氧、硫或氮原子的五元或六元杂环芳香基团或酯基中的一种或二种以上；上述C3-C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基和苄基上的取代基为C1-C40烷基、C1-C40的烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上；X为氟、氯、溴、碘、烷基羧酸酯、烷基碳酸酯、烷基磺酸酯、烷基磷酸酯、苯基及取代苯基羧酸酯、苯基及取代苯基碳酸酯、苯基及取代苯基磺酸酯或苯基及取代苯基磷酸酯中的一种或二种以上。所述铜盐为水合醋酸铜、水合硫酸铜、无水醋酸铜、无水硫酸铜、三氟甲磺酸酮、氯化铜、醋酸亚铜、氯化亚铜、碘化亚铜、高氯酸亚铜、三氟甲磺酸亚酮、Cu(CH3CN)4BF4或Cu(CH3CN)4ClO4中的一种或二种以上。所述手性P,N,N-配体结构式为：式中，R3，R4为H、C1～C10内的烷基、C3～C8内的环烷基、苯基、取代苯基、苄基或取代苄基中的一种或二种以上；R5，R6为H、卤素、烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备手性2‑亚甲基‑2，3‑二氢萘并[2，1‑b]呋喃类化合物的方法，其特征在于：在碱添加剂存在下，手性铜催化剂在反应介质中催化萘酚类化合物和炔丙基类化合物通过不对称[2+3]环加成反应合成，具体步骤为：(1)手性铜催化剂的制备：氮气保护下，将铜盐与手性P,N,N‑配体按摩尔比1:0.1‑1:10在反应介质中搅拌0.5‑2小时制得手性铜催化剂；(2)手性2‑亚甲基‑2，3‑二氢萘并[2，1‑b]呋喃类化合物的制备：将萘酚类化合物、炔丙基类化合物和碱添加剂溶于反应介质中，然后将该溶液在氮气保护下加入到上述步骤(1)中制得的手性铜催化剂的溶液中，‑40℃‑25℃搅拌反应1‑24小时；减压旋蒸，柱分离，得到手性2‑亚甲基‑2，3‑二氢萘并[2，1‑b]呋喃类化合物；上述步骤(2)中所述手性铜催化剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.001：1‑1：1；所述碱添加剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.5：1‑10：1；所述萘酚类化合物与炔丙基类化合物的摩尔比为1：1‑2：1。

【技术特征摘要】
1.一种制备手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的方法，其特征在于：在碱添加剂存在下，手性铜催化剂在反应介质中催化萘酚类化合物和炔丙基类化合物通过不对称[2+3]环加成反应合成，具体步骤为：(1)手性铜催化剂的制备：氮气保护下，将铜盐与手性P,N,N-配体按摩尔比1:0.1-1:10在反应介质中搅拌0.5-2小时制得手性铜催化剂；(2)手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物的制备：将萘酚类化合物、炔丙基类化合物和碱添加剂溶于反应介质中，然后将该溶液在氮气保护下加入到上述步骤(1)中制得的手性铜催化剂的溶液中，-40℃-25℃搅拌反应1-24小时；减压旋蒸，柱分离，得到手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物；上述步骤(2)中所述手性铜催化剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.001：1-1：1；所述碱添加剂与炔丙基类化合物的摩尔比为0.5：1-10：1；所述萘酚类化合物与炔丙基类化合物的摩尔比为1：1-2：1。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述手性2-亚甲基-2，3-二氢萘并[2，1-b]呋喃类化合物具有以下两种结构之一：I和II互为对映异构体，式中，R1，R2为C1-C40的烷基、C3-C12的环烷基、带有取代基的C3-C12环烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、含一个或二个以上氧、硫或氮原子的五元或六元杂环芳香基团或酯基中的一种或二种以上；上述C3-C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基和苄基上的取代基为C1-C40烷基、C1-C40的烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应介质为甲醇、乙醇、甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或而二种以上。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述萘酚类化合物具有以下结构：式中，R2为C1-C40的烷基、C3-C12的环烷基、带有取代基的C3-C12环
\t烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、含一个或二个以上氧、硫或氮原子的五元或六元杂环芳香基团或酯基中的一种或二种以上；上述C3-C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基和苄基上的取代基为C1-C40烷基、C1-C40的烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上。5.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡向平，邵龙，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21