环丙烷类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种环丙烷类化合物及其制备方法和应用。本发明专利技术如式I所示的环丙烷类化合物的制备方法具有底物适用广，能够简单、高效地得到多种类型的环丙烷类化合物。本发明专利技术如式I所示的环丙烷类化合物可用来制备环丙烷伯胺类化合物、环丙烷酮类化合物或者环内酰胺类化合物。

【技术实现步骤摘要】
环丙烷类化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种环丙烷类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
环丙烷类化合物广泛存在于多种天然产物和药物分子中(Chem.Soc.Rev.1978,7,473.；Tetrahedron2001,57,8589.；Chem.Rev.2003,103,1625.；Chem.Rev.2007,107,4493.)。目前，该类化合物的制备方法主要为，在钯催化下，亲核试剂与烯丙基底物进行反应。上述方法是构建此类化合物的一种行之有效的方法。但是，现有的成熟的反应体系较少，底物适用性窄，故其应用也受到了限制。因此，开发一种新型、简便、应用面广的方法合成环丙烷化合物具有重要的工业意义。现有技术中，一般采用含有α-H的酯、酮或者酰胺等羧酸衍生物与烯丙基化合物进行反应制备环丙烷化合物(J.Am.Chem.Soc.1998,120,10391.；TetrahedronLett.1999,40,3597.；J.Am.Chem.Soc.2009,131,8734.；J.Org.Chem.2014,79,12010.；AsianJ.Org.Chem.2017,6,1769.)。文献(Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1992,31,234.)报道了2-丙氰与金属络合物来制备氰基环丙烷化合物，其中得到的产物中苯基位于环丙烷的同侧；但是含有氰基的底物适用性窄，另一底物还需为金属络合物1，而且合成步骤较多，反应效率不高，生产成本较大。其反应过程如下：在现有的方法中，烯丙基化合物多为芳基或者烯基取代烯丙基化合物，种类单一。鉴于环丙烷类化合物的重要性，亟须开发一种底物适用性广、合成步骤少、反应收率高的环丙烷类化合物制备方法，从而高效制备结构类型多样化的环丙烷类化合物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中钯催化环丙烷化反应中反应体系复杂、产物结构单一、生产成本大和收率不高等缺陷，而提供了一种如式I所示的环丙烷类化合物及其制备方法和应用。本专利技术如式I所示的环丙烷类化合物的制备方法具有底物适用广、反应条件温和后处理简单，能够简单、高效地得到多种类型的环丙烷类化合物。本专利技术如式I所示的环丙烷类化合物可用来制备环丙烷伯胺类化合物、环丙烷酮类化合物或者环内酰胺类化合物。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种如式I所示的环丙烷类化合物，其中，R1和R2独立地为直链C1-10烷基、R1-1取代的直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、R1-2取代的支链C3-10烷基、C3-10环烷基、R1-3取代的C3-10环烷基、C3-10杂环烷基、或、R1-4取代的C3-10杂环烷基；所述C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；所述R1-4取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；R1-1和R1-2独立地为卤素或羟基；R1-3和R1-4独立地为卤素、羟基、直链C1-10烷基、支链C3-10烷基或C1-10烷氧基；或者，R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10环烷基、R2-1取代的C3-10环烷基、C3-10杂环烷基、或、R2-2取代的C3-10杂环烷基；所述C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；R2-1和R2-2独立地为卤素、羟基、直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基、氨基或其中R2m为C1-4烷基；R3为C1-10烷氧基、C6-30芳基、R3-1取代的C6-30芳基、C3-30杂芳基、R3-2取代的C3-30杂芳基、C2-10炔基、R3-3取代的C2-10炔基、所述C3-30杂芳基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-30杂芳基；所述R3-2取代的C3-30杂芳基中的C3-30杂芳基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-30杂芳基；R3-1和R3-2独立地为直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基、卤素、硝基或氰基；R3-3独立地为卤素、C2-10烯基、C1-10烷氧基、C6-30芳基、苯氧基或R3-3-1取代的C6-30芳基；R3-4独立地为C6-30芳基、或、R3-4-1取代的C6-30芳基；R3-5a、R3-5b和R3-5c独立地为直链C1-10烷基或支链C3-10烷基；R3-3-1和R3-4-1独立地为直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基或卤素；R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1的个数独立地为1个或多个；当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1的个数独立地为多个时，R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1独立地相同或不同。所述如式I所示的环丙烷类化合物可为如下所示：R1和R2中，所述直链C1-10烷基优选直链C1-6烷基，更优选直链C1-3烷基。所述直链C1-3烷基为甲基、乙基或正丙基，优选甲基或乙基。R1和R2中，所述R1-1取代的直链C1-10烷基中的直链C1-10烷基优选直链C1-6烷基，更优选直链C1-3烷基。R1和R2中，所述支链C3-10烷基和R1-2取代的支链C3-10烷基中的支链C3-10烷基独立地优选支链C3-6烷基。R1和R2中，所述C3-10环烷基优选C4-10环烷基，更优选C4-7环烷基。所述C4-7环烷基进一步优选环丁基、环戊基、环己基或环庚基，优选环己基或环庚基。R1和R2中，所述R2-1取代的C3-10环烷基中的C3-10环烷基优选C4-10环烷基，更优选C4-7环烷基。R1和R2中，所述C3-10杂环烷基和所述R1-4取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基独立地优选C4-10杂环烷基，更优选C4-6杂环烷基。当R1为直链C1-10烷基、R1-1取代的直链C1-10烷基、支链C3-10烷基或R1-2取代的支链C3-10烷基时，R1和R2相同。当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10环烷基时，所述C3-10环烷基优选C4-10环烷基，更优选C4-7环烷基。当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10杂环烷基时，所述C3-10杂环烷基优选C4-10杂环烷基，更优选C4-6杂环烷基，进一步优选杂环己基。当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10杂环烷基时，所述C3-10杂环烷基中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式I所示的环丙烷类化合物，/n

【技术特征摘要】
1.一种如式I所示的环丙烷类化合物，



其中，R1和R2独立地为直链C1-10烷基、R1-1取代的直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、R1-2取代的支链C3-10烷基、C3-10环烷基、R1-3取代的C3-10环烷基、C3-10杂环烷基、或、R1-4取代的C3-10杂环烷基；所述C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；所述R1-4取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；
R1-1和R1-2独立地为卤素或羟基；R1-3和R1-4独立地为卤素、羟基、直链C1-10烷基、支链C3-10烷基或C1-10烷氧基；
或者，R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10环烷基，R2-1取代的C3-10环烷基，C3-10杂环烷基，或，R2-2取代的C3-10杂环烷基；所述C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-10杂环烷基；
R2-1和R2-2独立地为卤素、羟基、直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基、氨基或其中R2m为C1-4烷基；
R3为C1-10烷氧基、C6-30芳基、R3-1取代的C6-30芳基、C3-30杂芳基、R3-2取代的C3-30杂芳基、C2-10炔基、R3-3取代的C2-10炔基、所述C3-30杂芳基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-30杂芳基；所述R3-2取代的C3-30杂芳基中的C3-30杂芳基为杂原子选自N、O和S中一种或多种，杂原子数为1～4个的C3-30杂芳基；
R3-1和R3-2独立地为直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基、卤素、硝基或氰基；R3-3独立地为卤素、C2-10烯基、C1-10烷氧基、C6-30芳基、苯氧基或R3-3-1取代的C6-30芳基；R3-4独立地为C6-30芳基、或、R3-4-1取代的C6-30芳基；R3-5a、R3-5b和R3-5c独立地为直链C1-10烷基或支链C3-10烷基；
R3-3-1和R3-4-1独立地为直链C1-10烷基、支链C3-10烷基、C1-10烷氧基或卤素；
R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1的个数独立地为1个或多个；当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1的个数独立地为多个时，R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1、R3-2、R3-3、R3-3-1和R3-4-1独立地相同或不同。


2.如权利要求1所述的如式I所示的环丙烷类化合物，其特征在于，所述如式I所示的环丙烷类化合物为和/或
和/或，R1和R2中，所述直链C1-10烷基为直链C1-6烷基，优选直链C1-3烷基，进一步优选甲基、乙基或正丙基，更进一步优选甲基或乙基；
和/或，R1和R2中，所述R1-1取代的直链C1-10烷基中的直链C1-10烷基为直链C1-6烷基，优选直链C1-3烷基；
和/或，R1和R2中，所述支链C3-10烷基和R1-2取代的支链C3-10烷基中的支链C3-10烷基独立地为支链C3-6烷基；
和/或，R1和R2中，所述C3-10环烷基为C4-10环烷基，优选C4-7环烷基，进一步优选环丁基、环戊基、环己基或环庚基，更进一步优选环己基或环庚基；
和/或，R1和R2中，所述R1-3取代的C3-10环烷基中的C3-10环烷基为C4-10环烷基，优选C4-7环烷基；
和/或，R1和R2中，所述C3-10杂环烷基和所述R1-4取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基独立地为C4-10杂环烷基，优选C4-6杂环烷基；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10环烷基时，所述C3-10环烷基为C4-10环烷基，优选C4-7环烷基；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10杂环烷基时，所述C3-10杂环烷基为C4-10杂环烷基，优选C4-6杂环烷基，进一步优选杂环己基；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10杂环烷基时，所述C3-10杂环烷基中的杂原子为O和/或N，优选O；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成C3-10杂环烷基时，所述C3-10杂环烷基中的杂原子的个数为1个或2个，优选1个；当所述杂原子为多个时，杂原子相同或不同；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成R2-2取代的C3-10杂环烷基时，所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为C4-10杂环烷基，优选C4-6杂环烷基，进一步优选杂环己基；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成R2-2取代的C3-10杂环烷基时，所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的杂原子为O和/或N，优选N；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成R2-2取代的C3-10杂环烷基时，所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的杂原子的个数为1或2，优选1；当所述杂原子为多个时，杂原子相同或不同；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成R2-2取代的C3-10杂环烷基时，所述R2-2取代的C3-10杂环烷基中的C3-10杂环烷基为C4-10杂环烷基，优选的C4-6杂环烷基，进一步哌啶基；
和/或，当R1、R2及与它们相连的碳一起形成R2-2取代的C3-10杂环烷基时，所述R2-2的个数为1、2或3，优选1；当所述R2-2为多个时，所述R2-2相同或不同；
和/或，R3中，所述C6-30芳基和所述R3-1取代的C6-30芳基中的C6-30芳基独立地为C6-14芳基，优选C6-10芳基，进一步优选苯基或萘基；
和/或，R3中，所述R3-1取代的C6-30芳基中的R3-1的个数为1、2或3，优选1；当所述R3-1为多个时，所述R3-1相同或不同；
和/或，R3中，所述R3-1取代的C6-30芳基中的R3-1取代位置为“芳基与其它基团连接位点”的邻位和/或对位，优选对位；
和/或，R3-1中，所述直链C1-10烷基为直链C1-6烷基，优选直链C1-3烷基，进一步优选甲基；
和/或，R3-1中，所述支链C3-10烷基为支链C3-6烷基，优选支链C3-4烷基，进一步优选异丙基；
和/或，R3-1中，所述C1-10烷氧基为C1-6烷氧基，优选C1-3烷氧基，进一步优选甲氧基；
和/或，R3中，所述C3-30杂芳基为C6-14杂芳基，优选C6-10杂芳基；
和/或，R3中，所述C3-30杂芳基中的杂原子的为N和/或O，优选O；
和/或，R3中，所述C3-30杂芳基中的杂原子的个数为1或2，优选1；当所述杂原子的个数为多个时，杂原子相同或不同；
和/或，R3中，所述C2-10炔基为C2-7炔基，优选C4-7炔基，进一步优选
和/或，R3中，所述R3-3取代的C2-10炔基中C2-10炔基为C2-7炔基，优选R3-3取代的C2-5炔基，进一步优选乙炔基、丙炔基、丁炔基或戊炔基；
和/或，R3中，所述R3-3取代的C2-10炔基中的R3-3的个数为1、2或3，优选1；当所述R3-3的个数为多个时，R3-3相同或不同；
和/或，R3-3中，所述卤素为F、Cl、Br或I，优选Cl；
和/或，R3-3中，所述C2-10烯基为C2-6烯基，优选C2-3烯基，进一步优选乙烯基；
和/或，R3-3中，所述C6-30芳基为C6-14芳基，优选C6-10芳基，进一步优选苯基；
和/或，R3-4中，所述C6-30芳基为C6-14芳基，优选C6-10芳基，进一步优选苯基；
和/或，R3-5a、R3-5b和R3-5c中，所述直链C1-10烷基独立地为直链C1-6烷基，优选直链C1-3烷基，进一步优选甲基；
和/或，当R1为直链C1-10烷基、R1-1取代的直链C1-10烷基、支链C3-10烷基或R1-2取代的支链C3-10烷基时，R1和R2相同。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯雪龙，张高鹏，江阳杰，丁昌华，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31