环己烷-1,3-二酮类化合物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种环己烷‑1,3‑二酮类化合物，其结构式为：

Cyclohexane-1,3-diketones and their synthesis and Application

【技术实现步骤摘要】
环己烷-1,3-二酮类化合物及其合成方法和应用
本专利技术涉及药物合成领域，尤其涉及一种环己烷-1,3-二酮类化合物及其合成方法和应用。
技术介绍
环己烷-1,3-二酮类除草剂是除草剂中非常重要的一类，此类除草剂最早开发于20世纪60年代，通过抑制乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)，破坏脂肪酸的生物合成，来除掉杂草。此类除草剂是一种高效安全、高选择性的ACCase抑制剂，仅对于大多数一年生和多年生的禾本科杂草有特效，对双子叶作物安全，为此，不少人致力于此类除草剂的研发。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种新的环己烷-1,3-二酮类化合物及其合成方法和应用，该环己烷-1,3-二酮类化合物具有除草活性及有良好的工业化前景。具体地，本专利技术提供一种环己烷-1,3-二酮类化合物，其结构式为：其中，结构式I中的基团R1为-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-CH(CH3)2、-(CH2)3CH3、-CH(CH3)C2H5、-CH2CH(CH3)2或-C(CH3)3；基团R2为顺反-CH2CH＝CHCl、-CH2CCl＝CH2或且中的取代基X选自-Cl、-F、-NO2或-CF3，n为取代基X的个数，为1、2或3。本专利技术还提供一种上述环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，包括：化合物I-7和丙酰三酮溶解在有机溶剂中，于0～100℃下反应合成所述环己烷-1,3-二酮类化合物；其中，所述化合物I-7的结构式为优选地，所述有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、甲苯、DMF、石油醚和甲醇中的一种或几种的组合物。环己烷-1,3-二酮类化合物的合成机理为：在所述有机溶剂及0～100℃的温度下，所述化合物I-7中的氨基与丙酰三酮中的羰基发生加成反应生成不稳定的醇胺化合物，醇胺化合物脱水生成希夫碱。因此，环己烷-1,3-二酮类化合物的合成路线如下所示：基于上述，所述化合物I-7和丙酰三酮溶解于所述有机溶剂中，在乙酸的催化下，于60～100℃反应1～3h，反应结束后除去所述有机溶剂、清洗并干燥得到所述环己烷-1,3-二酮类化合物的纯品。优选地，在合成环己烷-1,3-二酮类化合物的过程中，所述化合物I-7和丙酰三酮的摩尔比为0.8～1.2:1。该环己烷-1,3-二酮类化合物的合成温度优选为60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等。基于上述，所述化合物I-7的合成方法包括：将化合物I-6与水合肼溶于二氯甲烷中，在10～80℃反应，得到所述化合物I-7；其中，所述化合物I-6的结构式为优选地，所述化合物I-6溶解于二氯甲烷中，然后滴加水合肼，化合物I-6与水合肼的摩尔比为1:1～3，滴加完毕后在10～80℃下反应1～3h，反应结束后加入水进行萃取，收集有机层除去所述第二溶剂得到所述化合物I-7的纯品。基于上述，所述化合物I-6的制备方法包括：化合物I-5和N-羟基邻苯二甲酰亚胺在碱性剂的作用下，在0～100℃反应合成所述化合物I-6，其中，所述化合物I-5的结构式为所述碱性剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸钾。优选地，按照1：1～3：0.5～3的摩尔比混合所述化合物I-5、N-羟基邻苯二甲酰亚胺和所述碱性剂，并用DMF溶解，在0～100℃下反应3～8h，除去DMF后，加入水和甲苯，收集有机层，并除去所述有机层中的溶剂得到所述化合物I-6的纯品。基于上述，所述化合物I-5的制备方法包括：化合物I-4和甲基磺酰氯在0～20℃溶于甲苯中，并在三乙胺的作用下发生合成反应，制得所述化合物I-5；其中，所述化合物I-4的结构式为优选地，先将化合物I-4溶解于甲苯中，再滴加三乙胺，然后在0～20℃下滴加甲基磺酰氯，滴加完毕后维持0～20℃保温1～3h，反应结束后过滤除去沉淀，并向滤液中加入酸水进行萃取，取有机层并除去该有机层中的溶剂得到所述化合物I-5的纯品。其中，所述化合物I-4、甲基磺酰氯和三乙胺的摩尔比为1：1～3：0.5～3，所述酸水为氯化铵水溶液、盐酸水溶液或硫酸水溶液。基于上述，所述化合物I-4的制备方法包括：化合物I-3、氯化钙和硼氢化钠溶于乙醇中，在20～60℃发生合成反应，制得所述化合物I-3；其中，所述化合物I-3的结构式为优选地，将所述化合物I-3、氯化钙和硼氢化钠溶解于乙醇中，然后升温至20～60℃保温3～8h，反应结束后，向反应体系中加入所述酸水，除去溶剂后，加入水和甲苯，收集有机层除去溶剂得到所述化合物I-4，其中所述化合物I-3和硼氢化钠的摩尔比为1：0.3～2。基于上述，所述化合物I-3的制备方法包括：化合物I-2和羟基化合物R2OH在碱性催化剂的作用下，在40～100℃下减压反应，制得所述化合物I-3；其中，所述化合物I-2的结构式为所述碱性催化剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸钾。优选地，将所述化合物I-2、羟基化合物R2OH和所述碱性催化剂溶解于甲苯中，然后在40～100℃下减压反应1～3h，其中所述化合物I-2、羟基化合物R2OH和所述碱性催化剂的摩尔比为1：1～2：0.5～3；反应结束后过滤除去沉淀，并向滤液中加入所述酸水进行萃取，取有机层除去其中的溶剂得到所述化合物I-3的纯品。基于上述，所述化合物I-2的制备方法包括：化合物I-1、4-二甲氨基吡啶(DMAP)和对甲苯磺酰氯溶于甲苯中，在-20～10℃下滴加三乙胺，然后10～60℃保温反应，制得所述化合物I-2；其中，所述化合物I-1的结构式为优选地，先将所述化合物I-1、DMAP和对甲苯磺酰氯溶于甲苯中，然后在-20～10℃滴入三乙胺，滴加完毕后升温至10～60℃保温1～3h，其中所述化合物I-1、DMAP和对甲苯磺酰氯的摩尔比为1：0.01～3：1～1.5；反应结束后过滤除去沉淀，并向滤液中加入所述酸水进行萃取，取有机层除去其中的溶剂得到所述化合物I-2的纯品。本专利技术还提供一种上述环己烷-1,3-二酮类化合物在制备除草剂中的应用。本专利技术提供的上述环己烷-1,3-二酮类化合物具有环己烷-1,3-二酮的结构单元，经试验验证该化合物具有除草活性，能用作除草剂，有良好的工业化前景。本专利技术提供的上述环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，以化合物I-7为原料一步合成，合成方法简单，反应温度温和，收到率高，成本低，可实现工业化生产。进一步，本专利技术提供的上述环己烷-1,3-二酮类化合物的合成路线如下所示：上述合成路线以化合物I-1为起始原料，并依次合成中间体：化合物I-2、化合物I-3、化合物I-4、化合物I-5、化合物I-6和化合物I-7，然后以化合物I-7和丙酰三酮为反应物合成目标化合物，因此，本专利技术提供的上述环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法合成路线短，纯化方法简单，反应温度温和，收到率高，成本低，可实现工业化生产。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种化合物e1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环己烷-1,3-二酮类化合物，其结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种环己烷-1,3-二酮类化合物，其结构式为：



其中，结构式I中的基团R1为-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-CH(CH3)2、-(CH2)3CH3、-CH(CH3)C2H5、-CH2CH(CH3)2或-C(CH3)3；
基团R2为顺反-CHCH＝CHCl、-CHCCl＝CH2或且中的取代基X选自-Cl、-F、-NO2或-CF3，n为取代基X的个数，为1、2或3。


2.一种权利要求1所述的环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，包括：化合物I-7和丙酰三酮溶解在有机溶剂中，于0～100℃下反应合成所述环己烷-1,3-二酮类化合物；其中，所述化合物I-7的结构式为


3.根据权利要求2所述的环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述化合物I-7和丙酰三酮溶解于所述有机溶剂中，在乙酸的催化下，于60～100℃反应1～3h，反应结束后除去所述有机溶剂、清洗并干燥得到所述环己烷-1,3-二酮类化合物的纯品。


4.根据权利要求3所述的环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述化合物I-7的合成方法包括：将化合物I-6与水合肼溶于二氯甲烷中，在10～80℃反应，得到所述化合物I-7；其中，所述化合物I-6的结构式为


5.根据权利要求4所述的环己烷-1,3-二酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述化合物I-6的制备方法包括：化合物I-5和N-羟基邻苯二甲酰亚胺在碱性剂的作用下，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓照西，胡合伟，
申请(专利权)人：郑州手性药物研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41