一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种1,3‑二取代茚类化合物的合成方法，该方法在TsNHNH

【技术实现步骤摘要】
一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法
本申请属于有机合成
，具体涉及一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法。
技术介绍
近年来，N-对甲苯磺酰腙类化合物在有机合成中的应用得到了广泛关注，其在各类过渡金属催化或无金属催化的有机反应中作为关键构筑单元得到了广泛运用，在某些情况下，N-对甲苯磺酰腙被证明是理想的重氮或卡宾前体。例如，N-对甲苯磺酰腙与乙烯基类底物的分子间反应可以便捷地制备获得环丙烷类的目标产物(参见(a)J.Am.Chem.Soc.2010,132,11179.(b)Eur.J.Org.Chem.2012,2012,2312.(c)RSCAdv.2014,4,38425.(d)J.Org.Chem.2015,4,1144.(e)Synlett2015,26,960.(f)Chem.Commun.2016,52,3677.(g)Org.Lett.2016,18,6448.(h)Org.Lett.2016,18,1470.(i)J.Org.Chem.2017,82,12746.(j)TetrahedronLett.2017,58,3003.(k)Org.Lett.2016,18,1470.)。对于分子内反应的类型，deBruin等报道了钴催化条件下，通过烯基C-H键的插入同时形成卡宾中间体的自由基途径合成茚类化合物(参见J.Am.Chem.Soc.2016,138,8968.)。随后，Wang等报道了铑(II)或铜(I)催化的分子内卡宾插入烯基C-H键合成茚类化合物的方法(参见Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,16013.)。酮基N-对甲苯磺酰腙和烯基的分子内反应可以将官能团引入至茚的1号位进而可以获得复杂和多样的茚类化合物。尽管如此，以往并没有任何此类研究或报道，其原因至少在于该类底物比醛类底物的活化程度低和位阻更大。为了克服该缺陷，有必要提供一种基于不同反应机理的合成策略。碱诱导的N-对甲苯磺酰腙在质子溶剂条件下制备烯烃的反应(Shapiro反应)涉及了碳正离子机理。事实上，N-对甲苯磺酰腙也是亲电试剂，在一系列有机反应中作为碳正离子和烷基化试剂。基于对N-对甲苯磺酰腙的化学性质研究，促使专利技术人课题组进一步展开对于酮基和烯基的分子内正离子环化的可行性试验。在本专利技术中，公开了一种无金属催化下苯乙酮N-对甲苯磺酰腙类化合物和烯基的分子内反应，在TsNHNH2存在下和布朗斯台德酸促进下，合成多取代茚类化合物。与前述醛类N-对甲苯磺酰腙类底物与烯基的反应形成鲜明对比的是，该方法的特征在于：1)采用活性较低的反应底物，对合成多取代茚的位阻更大，提高了产物的复杂性和多样性；2)反应在酸性条件下进行而不是在碱性条件下进行；3)涉及碳正离子的不同的反应机理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法，该方法在TsNHNH2存在下和布朗斯台德酸促进下，2-(1-芳基乙烯基)苯乙酮类底物的酮羰基和烯基经分子内碳正离子环化，以制备获得各种复杂和多样的1,3-二取代茚类化合物。该方法适用于活性更低且位阻更大的酮类底物、不使用金属催化剂、仅在布朗斯台德酸促进下即可顺利进行，该方法同样也适用于醛类底物，较之现有技术已有合成方法具有更加宽泛的底物范围，尤其是该合成策略可以便捷地获得1，3-二取代茚类化合物。本专利技术提供的一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法，包括如下步骤：向干燥的、配备磁力搅拌子的Schlenk封管反应器中，依次加入式1所示的2-(1-芳基乙烯基)苯乙酮类底物,TsNHNH2,布朗斯台德酸催化剂和有机溶剂。随后将反应混合物加热搅拌反应，反应完全后，经后处理得到式2所示的1,3-二取代茚类化合物。反应式如下：在上述反应式中，R1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，所述多个是指两个、三个或四个，各个R1取代基彼此独立地选自氢、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基。R2选自取代或未取代的C6-C20芳基，其中所述取代或未取代的中的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基。R3选自氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C20芳基、C6-C20芳基-C1-C6烷基。优选地，R1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，各个R1取代基彼此独立地选自氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基。R2选自取代或未取代的苯基，其中所述取代或未取代的中的取代基选自氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基。R3选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、苄基。最优选地，式1化合物选自如下式1a-1t的化合物：根据本专利技术前述的合成方法，其中，所述布朗斯台德酸催化剂选自根据本专利技术前述的合成方法，其中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、二氧六环、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、乙腈中的任意一种。优选地，所述有机溶剂选自甲醇。根据本专利技术前述的合成方法，其中，所述反应的反应温度为60-80℃，优选为80℃。所述反应的反应时间为4-12h，优选为6h。根据本专利技术前述的合成方法，其中，所述反应在空气气氛或惰性气氛下进行，优选为在惰性气氛下进行。所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛，优选为氮气气氛。根据本专利技术前述的合成方法，其中，式1所示的化合物：TsNHNH2：的投料摩尔比为1：(1.05～3)：(0.1～1)；优选地，式1所示的化合物：TsNHNH2：的投料摩尔比为1：2：0.5。根据本专利技术前述的合成方法，其中，所述的后处理操作如下：蒸馏除去溶剂，残余物用石油醚作为洗脱溶剂经硅胶柱层析分离得到式2所示的1,3-二取代茚类化合物。根据本专利技术前述的合成方法，所述反应的反应机理如下式所示：较之现有技术，本专利技术的方法取得了如下的有益效果:1)本专利技术的方法在TsNHNH2存在下和布朗斯台德酸促进下，2-(1-芳基乙烯基)苯乙酮类底物的酮羰基和烯基经分子内碳正离子环化，可以便捷地制备获得各种复杂和多样的1,3-二取代茚类化合物。2)本专利技术的方法适用于活性更低且位阻更大的酮类底物，不使用金属催化剂，仅在布朗斯台德酸促进下即可顺利进行，该方法同样也适用于醛类底物，较之现有技术已有合成方法具有更加宽泛的底物范围。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步的详述。在下文中，如无特殊说明，所使用的方法及操作均是本领域的常规方法/操作，所使用的原料/试剂均可以由常规的商业途径购买获得和/或经过已知的有机合成方法制备获得。实施例1-16反应条件优化实施例以式1a所示的2-(1-苯基乙烯基)苯乙酮为模板，在TsNHNH2存在下，探究不同反应条件下对于式2a的茚类目标产物产率的影响(见反应式一)。结果如表1所示：以实施例11为例，反应的典本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法，包括如下步骤：/n向干燥的、配备磁力搅拌子的Schlenk封管反应器中，依次加入式1所示的2-(1-芳基乙烯基)苯乙酮类底物,TsNHNH

【技术特征摘要】
1.一种1,3-二取代茚类化合物的合成方法，包括如下步骤：
向干燥的、配备磁力搅拌子的Schlenk封管反应器中，依次加入式1所示的2-(1-芳基乙烯基)苯乙酮类底物,TsNHNH2,布朗斯台德酸催化剂和有机溶剂，随后将反应混合物加热搅拌反应，反应完全后，经后处理得到式2所示的1,3-二取代茚类化合物；
反应式如下：



在上述反应式中，R1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，所述多个是指两个、三个或四个，各个R1取代基彼此独立地选自氢、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基；
R2选自取代或未取代的C6-C20芳基，其中所述取代或未取代的中的取代基选自卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基；
R3选自氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C20芳基、C6-C20芳基-C1-C6烷基。


2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，R1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，各个R1取代基彼此独立地选自氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基；
R2选自取代或未取代的苯基，其中所述取代或未取代的中的取代基选自氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基；
R3选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：成江，王志鑫，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33