多取代环己烷和咪唑催化的高选择性的合成多取代环己烷的方法技术

技术编号:1501579 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及极其简便的合成一种既有硝基又有腈基的高取代的环己烷及其简便的合成方法。该化合物具有如右的结构式。其中,R↓[1]基团是苯基、C↓[1-30]的烷基、C↓[1-30]的烷基苯基;R↓[2]基团是苯基、单或二-取代基的苯基以及杂环取代基;所述的取代基是C↓[1-4]的烷基、C↓[1-4]的烷氧基或卤素;所述的杂环取代基是吲哚基或吡啶基。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种既有硝基又有腈基的高取代的环己烷化合物,咪唑催化的具有上述 特征的高取代环己烷的合成方法;该方法是一种咪唑催化的2+2+2环加成反应,从而获 得简易高效的构建多取代的环己垸。
技术介绍
有机合成反应是有机合成化学的基础,其研究一直是有机化学中最富有活力的领域 之一。以海葵毒素的成功合成(Kishi, Y. C力e/w'cs scrj'; a 1987, i7, 573.)为代表的 复杂天然产物的全合成在二十世纪后半叶取得了长足进步和发展,而这些合成工作的实 现很大程度上得益于一些优良的合成方法学的建立。事实上,几十年来,有机化学家们 一直致力于发展反应条件温和,产率高,选择性优异,原子经济性的反应,且尽可能使 化学计量反应向催化反应发展,对环境污染尽量少(戴立信,钱延龙主编萄"教会成 众^^#,化学工业出版社,北京,中国,1993)。尽管有些合成反应已取得巨大成 功,有的已应用于工业生产中,但是其发展还未达到完善的地步,这也是有机合成方法 学研究始终充满活力的原因所在。在有机反应中,用几个简单易得的化合物, 一锅法生成单一的化学物一直是有机化 学家们所不懈追求的;同时在工业上,这种多组分的串联反应也是颇受欢迎的。与传统 的经过几步的线性反应来说,多组分反应的简单易操作、具有原子经济性的性质,使其 在有机化学、药物化学、组合化学中有着广泛地应用((a) Ramon D. J., Yus, M. C&肌2005, 44, 1602-1634; (b) Tietze, L, R C/ze肌1996, W, 115-136; (c) Balme, G, Bossharth, E.; Monteiro, N. Eur. / C&肌2003,川,4101-4111)。因此'发展 一些环境友好的、原子经济性的多组分反应一直是科学界同时也工业界所不懈追求的。作为一种广泛存在于许多天然产物中的结构,环己垸以及具有多个取代基的环己垸 的构建一直是有机化学反应中的一个重要组成部分。尽管Diels-Aldes反应是一种高效的 构建环己烯的方法,但是对于高取代的六元环,用此种方法通常很难完成高取代的六元环的选择性合成((a) Nicolaou, K. C.; Snyder, S. A.; Montagnon, T.; Vassilikogiannakis, G. E. j"gew. C/zem. /W. 2002, W, 1668. (b) Takao, K. L.; Munakata, R.; Tadano, K, I. C/zem.2005,^5,4779)。许多可替代的方法来催化形成环己烯的方法也己被发展例如三 价膦催化的Rauhut-Currier反应(Jung, M. E.; Ho, D. G. Og.丄故.2007, 9, 375);过渡金属 催化的ring-closing metathesis (RCM)反应(Grubbs, R. H.; Miller, S. J.; Fu, G. C.爿cc. CT ew. i " 1995, 2<§, 446)和环异构化反应(Kim, H. J.; Lee, C. J ^m. C&ot. 5bc. 2007, 1030) 等。相对于环己烯,饱和度更大的环己烷的构建的报导相对较少。共轭的硝基乙烯类化合物在有机化学中的应用非常广泛。它们是一种强大的亲电 体,在Diels-Alder反应(Takenaka, N.; Sarangthem, R. S.; Seerla, S. K. Org.2007, 9, 2819-2822.)或Michael加成反应(Wang, J.; Heikkinen, L. D,; Li, H.; Zu, L.; Jiang, W.; Xie, H.; Wang, W. j& <S>"//2. Cato/. 2007, 3邦,1052-1056.)中可以和许多亲核体结合,而且在 Baylis-Hillmann反应中(Deb, I.; Dadwal, M.; Mobin, S, M.; Namboothiri, I. N. N. Og. 2006, & 1201-1204.),共轭硝基乙烯类化合物也可作为一种活化烯烃。共轭硝基乙烯类化 合物的强大的反应活性来自硝基基团的超强的吸电性,而且硝基在有机合成中也是一个 非常重要的官能团,因为它可以非常方便地转变为其它官能团。苯二腈烯烃类化合物作 为一种简单易得有机合成子,在有机合成上的应用也越来越受到关注((a) Tran, Y. S.; Kwon, O. /爿附.C:/ze肌Soc. 2007, 729, 12632-12633. (b) Adib, M.; Mohammadi, B.; Mahdavi, M,; Abbasi, A.; Kesheh, M. R. 5>"/e". 2007, 76, 2497-2500)。但是对于既有硝基乙烯类化合物参与又有苯二腈烯烃类化合物参与的反应未有文 献报导。本专利技术的目的是提供一种既有硝基又有腈基的高取代的环己垸;本专利技术目的是提供一种咪唑催化的具有上述特征的高取代环己垸的合成方法;本专利技术目的化合物高取代环己烷具有如下所示的结构式<formula>formula see original document page 4</formula>其中,!^基团可以是苯基、C卜3。的垸基、Cw。的烷基苯基,所述的3。垸基优选CV4的垸 基;R2基团可以是苯基、单或二-取代基的苯基以及杂环取代基(吲哚基、吡啶基等);
技术实现思路
所述的取代基是Cw的烷基、CH的烷氧基或卤素;所述的杂环取代基是[1引哚基或吡啶基。 本专利技术和此种具有八取代的环己垸是一种全新的合物,在以前的文献报道中未有报 ,道。本专利技术的新型化合物具有以下几个结构特点1、本专利技术的此种新型化合物具有二 个可以自由变换的基团R!, R2; 2、此环己烷还有五个可以进一步转化的官能团一 个硝基,四个氰基。本专利技术的此类化合物的合成方法是由一组分的硝基乙烯类化合物和两组分的苯二 氰类化合物通过串联的两次加成环化而得。<formula>formula see original document page 5</formula>本专利技术是在筛选了数个含氮类和含膦类催化剂的基础上,优化反应条件而制得,具 体的实施方法如下所示以硝基丙烯la和苯基二腈烯烃2a为模板底物,以四氢呋喃为 溶剂,在室温下考察了多个含氮类及含膦催化剂对此反应的活性。通过多次尝试,发现 只有咪唑及N-甲基咪唑可以催化这个2+2+2环化S应,其它三价氮类催化剂如:三乙胺、 DABCO、 DMAP等均不能催化此反应,三价膦类催化剂对此反应也没有催化活性。还 对反应底物的比例进行了筛选,底物la 、 2a和催化剂摩尔比为1:1~3:0.2~1,推荐1:2:0.5 的时候,产物3a以最高66%的分离产率得到。而且只是高选择性的得到了此多取代环 己烷的一种非对映异构体。具体结果如表格1中所示表格l. 2+2+2环加成:高取代环己烷的合成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种既有硝基又有腈基的高取代的环己烷,该化合物具有如下的结构式:    ***    其中,R↓[1]基团是苯基、C↓[1-30]的烷基、C↓[1-30]的烷基苯基;R↓[2]基团是苯基、单或二-取代基的苯基以及杂环取代基;所述的取代基是C↓[1-4]的烷基、C↓[1-4]的烷氧基或卤素;所述的杂环取代基是吲哚基或吡啶基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘旭光施敏
申请(专利权)人:中国科学院上海有机化学研究所华东理工大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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