2-环己烯酮类化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供２－环己烯酮类化合物的制备方法，具有以下结构通式：（见图）其制备方法是将１，６－庚二炔类化合物与水在过渡金属汞盐的催化下进行水合环化反应而制备２－环己烯酮类化合物。本发明专利技术的方法设计合理，可以在使用特定的汞化合物以及各类质子酸催化作用下、各种１、６－双炔化合物的水合及分子内的环化反应可容易的进行，并以良好的收率得到各类２－环己烯酮类化合物。用本发明专利技术方法制备２－环己烯酮类化合物，操作简便、可靠，可工业化实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新化合物及其制造方法，主要涉及2-环己烯酮类化合物的制备方法。
技术介绍
环己烯酮类化合物是一类重要的化工原料，被广泛用于医药、农药、胶片感光材料及其他重要化工品或药品的合成上。目前有多种2-环己烯酮类化合物的合成法被报道，主要集中在从环己烯出发经氧化反应(参见参考文献1、2)、1，3-环己二酮类化合物出发经氧化脱氢反应(参见参考文献3)、双酮的分子内aldol反应(参见参考文献4、6、7)、酮类化合物与3，5，5-三取代2-环己烯酮类化合物之间通过Micheal加成环化反应(参见参考文献5、7)、从醛类化合物出发经Wittig反应生成不饱和醛或酮，再与具有α-活性氢原子的基质在碱性条件下环合(参见参考文献8)等。然而由于其功能性衍生物在结构上的特异性使其合成受到很大限制，例如2-环己烯酮类的4-取代衍生物的合成需要在合环前预先导入取代基，至少要经过4～5步化学反应才能完成，并且如出发原料分子中具有羰基、氰基或其他官能团时此类化合物在碱性条件下的合成将受到制约。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有以下结构通式的2-环己烯酮类化合物的制备方法 其中R1、R2、R5、R6、R8是氢原子，R3、R4可相同，也可不同，其种类可以是烃基、羰基、磷酰基、氰基、烷氧基、酰胺基、酯基等官能团中一种，R7为甲基。通过以下步骤实现将1，6-庚二炔类化合物与水在汞化合物的催化下进行水合环化反应而制备2-环己烯酮类化合物。对于本合成反应的精制过程，可利用溶剂提取、重结晶、蒸馏以及柱层析等通常的分离精制法非常容易地完成。具体制备方法为在反应器中投入精确称量好的汞盐催化剂、1，6-庚二炔类化合物、水、溶剂，最后加入酸催化剂，混合物加热回流后挥去溶剂，将残渣溶于乙酸乙酯，用饱和碳酸氢钠液洗涤二次，有机层用硫酸镁干燥后挥去溶剂，粗产物上柱精制后即得纯品。反应式为 其中(1)所使用的1，6-庚二炔类化合物(R1、R2、R5、R6、R7、R8为不参与本反应的取代基)可利用市售品或利用常规有机合成反应简单廉价地制得，其4位上可导入两个取代基R3、R4，它们可以相同、也可以不同，R3、R4分别为烃基、烷氧基、酰胺基、羰基、酯基、磷酰基、氰基、芳烃基等；(2)方法中所使用的1，6-庚二炔类化合物与水的摩尔比例范围在1∶1-1∶100以内，以1∶10时为佳；(3)反应中所用的催化剂为汞盐(HgXn)，其中X为从卤素阴离子、硝基阴离子、三氟甲磺酰基阴离子、硫酸阴离子等当中选定的阴离子，n为阴离子数；催化剂的用量范围为1-50mol％，以15mol％为最好；(4)关于反应温度，过低温度使本反应不能以有利的反应速度进行、过高的温度会引发副反应同时也会带来经济性的问题，专利技术的反应温度选择在50～100℃之间；(5)反应中酸催化剂(HY)可在从杂钨磷酸、杂钨硅酸、杂钼磷酸、硫酸、苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸等当中选择，其中以三氟甲磺酸效果最好； (6)本专利技术的化学反应可使用的溶剂为取代苯类(如甲苯、氯苯等)、醇类化合物，其中醇系化合物效果最好，具体被例示的有甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇等。本专利技术的方法设计合理，可以在使用特定的汞化合物以及各类质子酸催化作用下、各种1、6-双炔化合物的水合及分子内的环化反应可容易的进行，并以良好的收率得到各类2-环己烯酮类化合物。用本专利技术方法制备2-环己烯酮类化合物，具有成本低，效率高的特点，且操作简便、可靠，可工业化实施。具体实施例方式本专利技术通过实施例作进一步的说明。下面的优选具体实施方案应理解为仅是举例说明，而非以任何方式限制本专利技术的范围。实施例13-甲基-5，5-二甲基酯基-2-环己烯酮的制备将2，2-二炔丙基丙二酸二甲酯(104.1mg，0.5 mmol)，硫酸汞(HgSO4，15mg，0.05mmol，10mol％)，三氟甲磺酸(100μL，0.5mmol)，水(100μL，5.0mmol)以及正辛烷(50μL，GC分析的内部标准物质)在甲醇(2.0mL)中混合，将此混合液在50℃以下加热1小时进行反应，反应结束后根据气相色谱分析，目标化合物以94％的得率被确认。反应混和物经柱层析(硅胶柱；展开剂石油醚乙酸乙酯＝5∶1；Rf＝0.3)分离精制，得到目标化合物95mg(收率84％)，并进行沸点、NMR，IR，质量分析和元素分析，其结果如下Bp120℃(5mm Hg)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ 2.01(s，3H)，2.87(s，2H)，2.90(s，2H)，3.75(s，6H)，5.88(br，1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ24.32，36.27，41.70，53.26，55.45，126.17，158.69，170.19，194.55；IR(neat)2957.3，1735.6，1675.8，1436.7，1380.8，1300.8，1249.7，1075.1，1054.9；GC-MSM+226.Anal.Calcd for C13H18O5C，58.40；H，6.24.FoundC，58.43；H，6.25. 实施例23-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参照实施例1，只是以杂磷钨酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物55mg(收率48％)。实施例33-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以杂磷钼酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物42mg(收率37％)。实施例43-甲基-5，5-二-甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以杂硅钨酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物33mg(收率29％)。实施例53-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以硫酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物44mg(收率39％)。实施例63-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以甲磺酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物75mg(收率66％)。实施例73-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以苯磺酸代替三氟甲磺酸，得到目标化合物77mg(收率67％)。实施例83-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是三氟甲磺酸投入量为200μL(1.0mmol)，得到目标化合物35mg(收率31％)。实施例93-甲基-5，5-二-甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是三氟甲磺酸投入量为50μL(0.25mmol)，得到目标化合物66mg(收率58％)。实施例103-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以甲苯代替甲醇为溶剂，得到目标化合物70mg(收率61％)。实施例113-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以氯苯代替甲醇为溶剂，得到目标化合物22mg(收率19％)。实施例123-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以乙醇代替甲醇为溶剂，得到目标化合物89mg(收率78％)。实施例133-甲基-5，5-二异丙基酯基-2-环己烯酮的制备操作参见实施例1，只是以异丙醇代替甲醇为溶剂，得到目标化合物58mg(收率51％)。实施例143-甲基-5，5-二甲酯基-2-环己烯酮的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２－环己烯酮类化合物的制备方法，具有以下结构通式：＊＊＊其中：Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［８］是氢原子，Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］相同或不同，选自烃基、羰基、磷酰基、氰基、烷氧基、酰胺基、酯基中一种 ，Ｒ↑［７］为甲基，其特征是通过以下步骤实现：将１、６－庚二炔类化合物与水在金属汞盐催化剂的催化下进行水合环化反应而制备２－环己烯酮类化合物，其中合成反应的精制过程，是利用溶剂提取、重结晶、蒸馏及柱层析通常的分离精制法完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰，胡永洲，王碧松，姚立英，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]