丁内酯类化合物的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种丁内酯类化合物的合成方法，所述的合成方法包括：在溶剂、钴催化剂的条件下，如通式I所示的氧杂环丁烷化合物在CO和H

【技术实现步骤摘要】
丁内酯类化合物的合成方法
本专利技术涉及化合物合成
，具体是指一种丁内酯类化合物的合成方法。
技术介绍
丁内酯是一些具有生物活性分子的主要结构单元，在天然产物和药物分子中广泛存在，如药物分子(-)-Trachelogenin、(-)-Arctigenin等都包含这一结构[Peng,Z.H.；Woerpel,K.A.Org.Lett.2001,3,675-678andreferencestherein.]。同时，丁内酯可以很方便的转化为γ-氨基酸，这同样是一类重要的化合物。用于治疗肌强直和痛性痉挛的药物(R)-(-)-Baclofen，抗癫痫药物Pregabalin、Gabapentin，都是取代的γ-氨基酸化合物。此外，用于治疗哮喘的Montelukast也可以通过丁内酯进行合成[(a)Mazzini,C.；Lebreton,J.；Alphand,V.；Furstoss,R.TetrahedronLett.1997,38,1195-1196.(b)Satyanarayana,B.；Reddy,P.P.Synth.Commun.2007,37,545-549.(c)Xue,Y.P.；Wang,Y.P.；Xu,Z.；Liu,Z.Q.；Shu,X.R.；Jia,D.Xu.；Zheng,Y.G.；Shen,Y.C.2015,66,121-125.(d)Belliotti,T.R.；Capiris,T.；Ekhato,I.V.；Kinsora,J.J.；Field,M.J.；Heffner,T.G.；Meltzer,L.T.；Schwarz,J.B.；Taylor,C.P.；Thorpe,A.J.；Vartanian,M.G.；Wise,L.D.；Zhi-Su,T.；Weber,M.L.；Wustrow,D.J.J.Med.Chem.2005,48,2294-2307.]。因此，发展简洁高效的方法学用于合成γ-丁内酯，是一项有重要意义的研究方向，引起了化学家们的广泛关注。目前能有效合成丁内酯的方法比较有限，且都存在各自的局限，难以满足合成的需要。如以环丁酮为底物，可以双氧水的作用下发生Baeyer-Villiger氧化制备丁内酯，并且可以在手性催化剂的作用下进行不对称合成，但需要使用当量的氧化试剂[Rudroff,F.；Rydz,J.；Ogink,F.H.；Fink,M.；Mihovilovica,M.D.Adv.Synth.Catal.2007,349,1436-1444.(b)Xu,S.；Wang,Z.；Zhang,X.；Zhang,X.；Ding,K.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,2840-2843.]；使用金属试剂对2(5H)-呋喃酮进行亲核加成可以用于合成丁内酯，但需要贵金属铑的催化，而且仅能合成4-位为芳基或烯基的产物，应用范围有限[(a)Oi,S.；Moro,M.；Ito,H.；Honma,Y.；Miyano,S.；Inoue,Y.Tetrahedron,2002,58,91-97.(b)Defieber,C.；Paquin,J.-F.；Serna,S.；Carreira,E.M.Org.Lett.2004,6,3873-3876.(d)Gendrineau,T.；Chuzel,O.；Eijsberg,H.；Genet,J.-P.；Darses,S.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,7669-7672.]。可以通过对不饱和内酯底物进行不对称还原的方法可以合成手性丁内酯，但底物的制备较为繁琐，限制了它的应用[Hughes,G.；Kimura,M.；Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.2003,125,11253-11258.]。其他合成丁内酯的方法，如分子内环化酯化、半缩醛氧化等方法，也都存在各自的局限。因此发展新的高效简洁的合成方法学，用于构建丁内酯是十分重要的。以CO为原料的羰化反应是构建羰基化合物的重要方法，可以用来合成醛、酮、酯、酰胺等多种化合物[Beller,M.AppliedHomogeneousCatalysiswithOrganometallicCompounds,3rded.；Wiley-VCH:Weinheim,2018.]。环氧化合物的插羰反应可以构建内酯化合物，其中环氧乙烷在金属催化剂的作用下插羰扩环合成β-内酯的反应，自从1966年被发现以来[Pollock,J.M.；Shipman,A.J.GB-A-1,020,575；Chem.Abstr.1966,64,P16015g.]，受到人们的广泛关注。1980年，Ohta报道了RhCl(CO)(PPh3)2催化的氧化苯乙烯羰化的方法，以67％的产率合成α-苯基-β-内酯[Kamiya,Y.；Kawato,K.；Ohta,H.Chem.Lett.1980,1549]。1993年，Drent等首次报道了Co2(CO)8/羟基吡啶作为催化剂的环氧乙烷羰化扩环反应[Drent,E.；Kragtwijk,E.Eur.Pat.Appl.EP577,206；Chem.Abstr.1994,120,191517c.]。2001年，Alper等对钴催化的羰化扩环反应进行了催化剂和添加剂的考察，发现离子对形式的钴催化剂PPN-Co(CO)4[PPN＝bis(triphenylphosphine)iminium]表现出优秀的反应活性和选择性[Lee,J.T.；Thomas,P.J.；Alper,H.J.Org.Chem.2001,66,5424-5426]。Coates等合成了一系列[LewisAcid]+[Co(CO)4]-形式的催化剂，可以很好的实现多种类型环氧乙烷的羰化反应，表现出优秀的反应活性、立体选择性和区域选择性[(a)Getzler,Y.D.Y.L.；Mahadevan,V.；Lobkovsky,E.B.；Coates,G.W.J.Am.Chem.Soc.2002,124,1174-1175.(b)Schmidt,J.A.R.；Lobkovsky,E.B.；Coates,G.W.J.Am.Chem.Soc.2005,127,11426-11435.(c)Mulzer,M.；Whiting,B.T.；Coates,G.W.J.Am.Chem.Soc.2013,135,10930-10933.(d)Hubbell,A.K.；LaPointe,A.M.；Lamb,J.R.；Coates,G.W.J.Am.Chem.Soc.2019,141,2474-2480.]。同时，使用手性[Salen-Al]+和[Co(CO)4]-组成的催化剂，可以实现内消旋环氧乙烷底物的去对称化羰化扩环反应，合成手性的β-内酯化合物[(a)Ganji,P.；Ibrahim,H.Chem.Commun.,2012,48,10138-10140.(b)Mulzer,M.；Ellis,W.C.；Lobkovsky,E.B.；Coates,G.W.Chem.Sci.,2014,5,1928-1933.(c)Mulzer,M.；Lamb,J.R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁内酯类化合物的合成方法，其特征在于，所述的合成方法包括：在溶剂、钴催化剂的条件下，如通式I所示的氧杂环丁烷化合物在CO和H

【技术特征摘要】
1.一种丁内酯类化合物的合成方法，其特征在于，所述的合成方法包括：在溶剂、钴催化剂的条件下，如通式I所示的氧杂环丁烷化合物在CO和H2的氛围中通过插羰扩环反应转化为如通式II所示的丁内酯类化合物，



其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自氢原子、取代或未取代的C1-C30的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的C4-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的芳基烷基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基；
或者，R1和R2相连成环；
或者，R3和R4相连成环；
或者，R5和R6相连成环；
或者，R1或者R2与R3或者R4相连成环；
或者，R3或者R4与R5或者R6相连成环。


2.根据权利要求1所述的丁内酯类化合物的合成方法，其特征在于，取代的C1-C30的烷基、取代的C3-C30的环烷基、取代的C4-C30的芳基、取代的C5-C30的芳基烷基、取代的C2-C30的烯基、取代的C2-C30的炔基均具有1个或多个取代基，取代基为C1-C30的烷基、C3-C30的环烷基、C4-C30的芳基、C5-C3...

【专利技术属性】
技术研发人员：董开武，姚其义，汤易天，王博，
申请(专利权)人：上海朴颐化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31