一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备α‑烷基取代酮类化合物的方法，该方法如下：以伯醇类化合物与仲醇类化合物为原料，加入碱，以环铱配合物为催化剂，以水为反应介质，在惰性气体保护下，加热搅拌反应10‑24小时，待反应结束后冷却至室温，减压蒸馏浓缩得到粗产物，再经柱层析提纯得到一系列α‑烷基取代酮类化合物。该方法操作简单、原料易得、价格低廉、反应效率和选择性高，对各种功能团适应性好，对底物普适性广，以水为反应介质符合绿色环保要求，对环境友好，在克级进行，显示了工业化合成α‑烷基取代酮类化合物的潜力，在药物、有机合成等领域应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法
本专利技术涉及医药化工合成
，尤其涉及一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法。
技术介绍
酮类及其衍生物广泛存在于各种天然产物中，是很多天然产物、生物活性分子及药物分子的基本结构单元。酮衍生物主要通过酮的α-烷基反应来实现，酮的α-烷基反应是有机合成中最基本的反应之一，是构建C-C键的重要反应(Díez-González,S.；Marion,N.；Nolan,S.P.Chem.Rev.2009,109,3612；Guillena,G.；Ramón,D.J.；Yus,M.Chem.Rev.2010,110,1611；Suzuki,T.Chem.Rev.2011,111,1825；Stratakis,M.；Garcia,H.Chem.Rev.2012,112,4469；Allen,S.E.；Walvoord,R.R.；Padilla-Salinas,R.；Kozlowski,M.C.Chem.Rev.2013,113,6234.)。最常见的合成方法是，酮在碱的作用下转化为金属烯醇或烯胺中间体，再与亲电试剂如卤代烃反应，生成α-烷基取代酮(S.Danishefsky,K.Vaughan,R.Gadwood,K.Tsuzuki,J.Am.Chem.Soc.1981,103,4136；T.Ling,C.Chowdhury,B.A.Kramer,B.G.Vong,M.A.Palladino,E.A.Theodorakis,J.Org.Chem.2001,66,8843；c)A.Zakarian,A.Batch,R.A.Holton,J.Am.Chem.Soc.2003,125,7822)。然而，上诉这些方法存在一些关键的限制:1)使用有毒的烷基化剂且反应过程中形成无机盐作为废物；2)竞争副反应，如在强碱作用下酮发生烯醇化和酮的羟醛缩合反应，限制了底物范围；3)酮的烯醇化形成的前提条件通常需要苛刻的反应条件如强碱等(F.A.Carey,R.K.SundberginAdvancedOrganicChemistry,5thed.,PartB,Springer,Heidelberg,2007,pp.1–31；J.HoyleinTheChemistryofAcidDerivatives,Vol.2(Ed.:S.Patai),Wiley,Chichester,UK,1992,pp.615–702.)。近年来，醇类化合物作为廉价的“绿色”烷基化试剂被广泛应用到有机反应中。在这个过程中，在催化剂作用下醇首先脱氢释放一分子氢气与金属催化剂形成金属氢化物，生成一个醛或酮中间体，这个醛或酮中间体与酮发生缩合反应形成α,β-不饱和酮，最后α,β-不饱和酮中的碳碳双键与前面生成的金属氢化物发生还原反应形成一个新的C-C单键，得到α-烷基取代的酮类化合物。使用醇为烷基化试剂符合原子经济、绿色环保的要求，是一个有吸引力的反应，该反应常被称为氢转移或“借氢”反应(Yang,Q.；Wang,Q.；Yu,Z.Chem.Soc.Rev.2015,44,2305-2329；M.；Neumann,H.；Beller,M.Angew.Chem.,Int.Ed.2016,55,7826-7830；M.；Neumann,H.；Beller,M.Chem.Commun.2015,51,13082-13085；Deibl,N.；Ament,K.；Kempe,R.J.Am.Chem.Soc.2015,137,12804-12807.)。另外一种制备α-烷基取代酮的方法是两分子醇之间通过借氢反应来制备。与醇和酮的借氢反应相比，醇和醇的借氢反应由于存在低效率和高温等问题，其发展缓慢而困难(K.-I.Fujita,C.Asai,T.Yamaguchi,F.HanasakaandR.Yamaguchi,Org.Lett.,2005,7,4017；A.P.daCosta,M.Viciano,M.Sanau,S.Merino,J.Tejeda,E.PerisandB.Royo,Organometallics,2008,27,1305；P.Satyanarayana,G.M.Reddy,H.MaheswaranandM.L.Kantama,Adv.Synth.Catal.,2013,355,1859；D.GelmanandR.Romm,Top.Organomet.Chem.,2013,40,289；S.Musa,L.AckermannandD.Gelman,Adv.Synth.Catal.,2013,355,3077.)。但是，与醇和酮的借氢反应相比，醇和醇的借氢反应由于使用的两个原料多是便宜易得的醇，且只产生水和氢副产品生成，这种体系的原子效率更高，更符合绿色要求(J.F.Soule,H.MiyamuraandS.Kobayashi,Chem.Commun.,2013,49,355；W.Baumann,A.Spannenberg,J.Pfeffer,T.Haas,A.Kockritz,A.MartinandJ.Deutsch,Chem.Eur.J.,2013,19,17702；J.A.Mata,F.E.HahnandE.Peris,Chem.Sci.,2014,5,1723；(g)A.I.Carrillo,L.C.Schmidt,M.L.andJ.C.Scaiano,Catal.Sci.Technol.,2014,4,435；D.W.Wang,K.Y.Zhao,X.Yu,H.Y.MiaoandY.Q.Ding.RSCAdv.,2014,4,42924–42929.)。尽管如此，现有α-烷基取代酮类化合物的合成方法仍然存在一些问题和挑战。如：一些借氢反应的催化效率不理想；醇与醇的借氢反应中，由于有两分子氢气生成，容易导致中间体α,β-不饱和酮发生两次还原而得到饱和醇；使用过渡金属为催化剂，而过渡金属价格昂贵，对环境不友好，新的金属催化体系需要构建；所用配体结构复杂、合成繁琐。因此，简单、易于合成、高效的新型配体的设计与合成，及将其用于催化合成α-烷基取代酮类化合物仍是今后的研究重点。
技术实现思路
解决的技术问题：针对现有的α-烷基取代酮类化合物的合成方法存在的缺陷，本专利技术提供一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，该方法操作简单、原料易得、价格低廉、反应效率和选择性高，对各种功能团适应性好，对底物普适性广，适用于甲醇、乙醇等脂肪醇。技术方案：一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，该方法如下：以伯醇类化合物与仲醇类化合物为原料，加入碱，以环铱配合物为催化剂，以水为反应介质，在惰性气体保护下，加热搅拌反应10-24小时，待反应结束后冷却至室温，减压蒸馏浓缩得到粗产物，再经柱层析提纯得到一系列α-烷基取代酮类化合物，所述环铱配合物用TC表示，反应式为：其中R1为苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、1-萘基、噻吩基、1,2-亚甲二氧基苯基、甲基、乙基或丙基；R2为苯基、4-氟苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于该方法如下：以伯醇类化合物与仲醇类化合物为原料，加入碱，以环铱配合物为催化剂，以水为反应介质，在惰性气体保护下，加热搅拌反应10-24小时，待反应结束后冷却至室温，减压蒸馏浓缩得到粗产物，再经柱层析提纯得到一系列α-烷基取代酮类化合物，所述环铱配合物用TC表示，反应式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于该方法如下：以伯醇类化合物与仲醇类化合物为原料，加入碱，以环铱配合物为催化剂，以水为反应介质，在惰性气体保护下，加热搅拌反应10-24小时，待反应结束后冷却至室温，减压蒸馏浓缩得到粗产物，再经柱层析提纯得到一系列α-烷基取代酮类化合物，所述环铱配合物用TC表示，反应式为：



其中R1为苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、1-萘基、噻吩基、1,2-亚甲二氧基苯基、甲基、乙基或丙基；
R2为苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-乙基苯基或4-甲氧基苯基；
R3为氢基或甲基。


2.根据权利要求1所述的一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于：所述伯醇类化合物与仲醇类化合物的的摩尔比为(1～1.1):1。


3.根据权利要求1所述的一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于：所述碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、乙酸钠、乙酸钾、甲酸钠、碳酸钾或碳酸钠。


4.根据权利要求1所述的一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于：所述碱与仲醇类化合物的摩尔比为(0.8～1.2):1。


5.根据权利要求1所述的一种制备α-烷基取代酮类化合物的方法，其特征在于：所述环铱配合物为氯化一氯·[2-(4,5-二氢-1H-咪唑-2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗年华，钟瑜红，罗人仕，温慧玲，廖建华，欧阳露，
申请(专利权)人：赣南医学院，
类型：发明
国别省市：江西;36