一种1,6-烯炔类化合物与酮类化合物的自由基环化反应方法技术

本发明专利技术涉及一种1，6‑烯炔类化合物与酮类化合物在无催化剂、无碱体系下通过两次酮α‑C(sp

A method of free radical cyclization of 1,6-enynes and ketones

The invention relates to a 1,6-alkyne compound and a ketone compound passing through a ketone \u03b1 - C (SP) twice in a catalyst free and alkali free system

【技术实现步骤摘要】
一种1，6-烯炔类化合物与酮类化合物的自由基环化反应方法
本申请属于有机合成领域，具体涉及一种1，6-烯炔类化合物与酮类化合物在无催化剂、无碱体系下的自由基双环化反应方法。
技术介绍
酮类化合物由于廉价易得，在有机化学中被广泛用作反应溶剂及合成子。酮类化合物α-C(sp3)-H键氧化策略是其作为合成子参与有机化合物构建的重要途径。近年来，化学家们发展了酮类化合物与烯烃、炔烃、胺、杂芳烃衍生物的官能团化反应。其中，酮类化合物与烯烃衍生物的反应备受关注，一方面是由于其简洁高效可以同时构建多种化学键。另一方面，该反应能高原子经济性的制备复杂环状化合物。以往的烯烃衍生物与酮类化合物的环化反应方法通常需要使用催化剂和/或碱，而且只能实现一次酮类化合物α-C(sp3)-H键的氧化反应，这限制了对多环化合物的构建。因此，实现无任何催化剂和碱体系下的涉及两次酮类化合物α-C(sp3)-H键氧化的双环化反应迫在眉睫。专利技术人对于无催化剂、无碱体系下的酮自由基反应进行了深入的研究，在本专利技术中，我们提出了一种以1，6-烯炔类化合物与酮类化合物为反应原料，在氧化剂的促进下，实现自由基双环化反应的新方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种绿色高效、低成本的1，6-烯炔类化合物与酮类化合物的自由基双环化反应方法，该方法使用廉价易得的氧化剂体系，无需使用催化剂和碱，高区域选择性的以较高产率制备获得双环化产物。本专利技术提供的自由基双环化反应方法，该方法以1，6-烯炔类化合物和酮类化合物为原料，通过下列步骤进行制备获得：向Schlenk反应瓶中加入式1所示的1，6-烯炔化合物、式2所示的酮类化合物和氧化剂，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到双环化产物(I)；本专利技术提供的1，6-烯炔与酮类化合物高区域选择性自由基双环化反应方法，其化学反应式可表述为(见式一)：上述式一的反应中，所述的反应气氛为1atm的空气气氛，也可以替换为1atm的氮气气氛或其它惰性气体气氛，从经济成本等方面考虑，优选为空气气氛。所述的后处理操作如下：将反应完成后的反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离，洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷，得到双环化产物(I)。式1，式2及式I表示的化合物中，R1选自氢、C5-C14芳基、C1-C10烷基、C1-C6酰基；R2选自氢、C1-C6烷基、C5-C14芳基；R3选自氢、C1-C8烷基、C5-C14芳基；R4选自C1-C6烷基、C5-C14芳基；R5选自C1-C6烷基、C5-C14芳基；其中，上述各R1-R5取代基中的具有所述碳原子数目的芳基、烷基和酰基任选地被取代基取代，所述的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-。优选地，R1选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；其中所述C1-C10烷基、C5-C14芳基任选地被取代基取代，所述取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-；R2选自氢、C1-C6烷基；R3选自氢、C1-C8烷基、C5-C14芳基，其中所述C1-C6烷基、C5-C14芳基任选地被取代基取代，所述取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-；R4选自C1-C6烷基；R5选自C1-C6烷基。在本专利技术的反应中，所述的氧化剂选自过硫酸氢钾复合盐、过硫酸钾、碳酸银、醋酸碘苯、过氧化叔丁醇中的任意一种或几种的混合物。优选为过硫酸氢钾复合盐。在本专利技术的反应中，所述的一定温度为70-100℃，温度最优选为90℃。在本专利技术的反应中，所述反应原料完全转化需要的时间为12-20小时，优选为16小时。在本专利技术的反应中，所述式1的1，6-烯炔化合物与氧化剂的摩尔比为1∶1.2～1∶3，优选地，式1的1，6-烯炔化合物与氧化剂的摩尔比为1∶2。本专利技术的有益效果是：提出了无催化剂、无碱体系下1，6-烯炔化合物与酮类化合物高区域选择性自由基双环化反应方法，该方法采用廉价易得的氧化剂体系，以高收率得到一系列的目标产物。该方法具有反应底物适应范围广泛、简单高效、经济绿色的优点，特别适合于工业化生产。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细的描述，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和原料，如无特殊说明，均可以从商业途径获得和/或根据已知的方法制备获得。实施例1-10为反应条件优化实验。实施例1向Schlenk瓶中加入式1a所示的1，6-烯炔化合物(39.8mg，0.2mmol)，丙酮(0.5mL)，过硫酸氢钾复合盐(Oxone，245.6mg，0.4mmol)，然后将反应器在空气气氛、90℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为16小时)，反应完成后，将反应液减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-1(82％yield，d.r.＞20：1)；1HNMR(500MHz，CDCl3)δ：7.68(d，J＝8.0Hz，2H)，7.38(t，J＝8.0Hz，2H)，7.16(t，J＝7.5Hz，1H)，4.08-4.05(m，1H)，3.50-3.48(m，1H)，2.97-2.91(m，1H），2.57-2.51(m，2H)，2.38-2.31(m，1H)，2.17(s，3H），1.80-1.70(m，2H），1.36(s，3H）；13CNMR(125MHz，CDCl3)δ：209.2，178.0，139.4，128.9，124.7，119.8，54.6，52.9，51.4，41.1，40.8，36.6，29.3，22.5；HRMSm/z(ESI)calcdforC16H20NO2([M+H]+)258.1489，found258.1488。实施例2不添加氧化剂，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为0％。实施例3用氧化剂过硫酸钾(K2S2O8，107.6mg，0.4mmol)代替过硫酸氢钾复合盐，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为41％。实施例4用氧化剂碳酸银(Ag2CO3，109.6mg，0.4mmol)代替过硫酸氢钾复合盐，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为5％。...

【技术保护点】
1.一种1，6-烯炔类化合物与酮类化合物氧化双环化反应方法，其特征在于，包括如下步骤：/n向Schlenk反应瓶中加入式1所示的1，6-烯炔化合物、式2所示的酮类化合物和氧化剂，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到双环化产物(I)；/n

【技术特征摘要】
1.一种1，6-烯炔类化合物与酮类化合物氧化双环化反应方法，其特征在于，包括如下步骤：
向Schlenk反应瓶中加入式1所示的1，6-烯炔化合物、式2所示的酮类化合物和氧化剂，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到双环化产物(I)；



式1，式2及式I表示的化合物中，R1选自氢、C5-C14芳基、C1-C10烷基、C1-C6酰基；
R2选自氢、C1-C6烷基、C5-C14芳基；
R3选自氢、C1-C8烷基、C5-C14芳基；
R4选自C1-C6烷基、C5-C14芳基；
R5选自C1-C6烷基、C5-C14芳基；
其中，上述各R1-R5取代基中的具有所述碳原子数目的芳基、烷基和酰基任选地被取代基取代，所述的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R1选自C1-C10烷基、C5-C14芳基；其中所述C1-C10烷基、C5-C14芳基任选地被取代基取代，所述取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C5-C14芳基、卤素取代的C1-C6烷基、-NO2、-CN、C1-C6烷基-C(＝O)-、C1-C6烷基-OC(O＝)-；
R2选自氢、C1-C6烷基；
R3选自氢、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文廷，曹婷婷，孟亚楠，宋思哲，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33