钌催化转移氢化去对称化合成顺式β-羟基酮的方法技术

本发明专利技术提供一种钌催化转移氢化去对称化合成顺式β-羟基酮的方法。以甲酸-三乙胺(5:2)共沸物作为氢源，可以在无溶剂体系下实现2,2-二取代-1,3-环戊二酮的转移氢化去对称化。该反应得到一类重要的合成中间体β-羟基酮，其对映体过量最多可达到>99.9％。本发明专利技术具有操作简便，收率高，环境友好，催化剂商业可得，反应条件温和的特点，具有潜在的实际应用价值。值。

【技术实现步骤摘要】
钌催化转移氢化去对称化合成顺式
β-羟基酮的方法


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种应用钌的均相体系高对映选择性催化2,2-二取代-1,3-环戊二酮的转移氢化去对称化反应合成顺式β-羟基酮的方法。

技术介绍

[0002]顺式β-羟基酮衍生物是一种通用的合成砌块，可以应用于药物分子和天然活性物质的合成中。(参考文献一：(a)Asakawa,Y.Genjida,F.Hayashi,S.Matsuura,T.Tetrahedron Lett.1969,38,3235；(b)Kawagishi,H.Fukumoto,Y.Hatakeyama,M.He,P.Arimoto,H.Matsuzawa,T.Arimoto,Y.Suganuma,H.Inakuma,T.Sugiyama,K.J.Agric.Food Chem.2001,49,2215；(c)Kim,O.K.Murakami,A.Nakamura,Y.Takeda,N.Yoshizumi,H.Ohigashi,H.J.Agric.Food Chem.2000,48,1557；(d)Kim,O.K.Murakami,A.Takahashi,D.Nakamura,Y.Torika,K.Kim,H.W.Ohigashi,H.Biosci.Biotechnol.Biochem.2000,64,2504.)。如(+)-estrone(雌酮)是一种人类及动物体自身分泌的雌性激素。而curcumalactone(莪术内酯)则表现出抗肿瘤活性。(参考文献二：(a)Yeung,Y.-Y.Chein,R.-J.Corey,E.J.J.Am.Chem.Soc.2007,129,10346；(b)Leverett,C.A.Purohit,V.C.Johnson,A.G.Davis,R.L.Tantillo,D.J.Romo,D.J.Am.Chem.Soc.2012,134,13348.)。由此可见，发展高效的合成高对映选择性顺式β-羟基酮的方法，并提升相关产业的技术水平具有重要的科学价值和应用前景。
[0003]众所周知，通过二酮的去对称化还原反应是有效的的到顺式β-羟基酮的方法。但是，到目前为止，链状1,3-二酮和1,3-环己二酮的去对称化还原反应有比较好的发展，1,3-环戊二酮的去对称化还原反应的例子有限。(参考文献三：(a)Corey,E.J.Helal,C.J.Angew.Chem.Int.Ed.1998,37,1986；(b)Cotman,A.E.Cahard,D.Mohar,B.Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,5294；(c)Fern
á
ndez-P
é
rez,H.Etayo,P.Lao,J.R.J.L.Vidal-Ferran,A.Chem.Commun 2013,49,10666；(d)Hong,Y.-P.Chen,J.-Z.Zhang,Z.-F.Liu,Y.-G.Zhang,W.-B.Org.Lett.2016,18,2640；(e)Koike,T.Murata,K.Ikariya,T.Org.Lett.2000,2,3833；(f)Blitz,M.Heinze,R.C.Harms,K.Koert,U.Org.Lett.2019,21,785；(g)Li,W.-F.Lu,B.Xie,X.-M.Zhang,Z.-G.Org.Lett.2019,21,5509.(h)Liu,L.L.Chiu,P.Chem.Commun.2011,47,3416；(i)Shimizu,M.Yamada,S.Fujita,Y.Kobayashi,F.Tetrahedron:Asymmetry2000,11,3883.)
[0004]进一步开发1,3-环戊二酮的氢化去对称化反应是一件值得关注的课题。开发一种反应高效、操作简便和对映选择性的1,3-环戊二酮的氢化去对称化方法，将极大推动1,3-环戊二酮不对称氢化反应的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种钌催化转移氢化去对称化2,2-二取代-1,3-环戊二酮合成顺式β-羟基酮的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术以钌的手性二胺配合物为催化剂，实现2,2-二取代-1,3-二酮的转移氢化去对称化，反应式和条件如下：
[0007][0008]式中：
[0009]R为C1-C12的烷基、苯基或含有取代基的芳环；所述取代基为吸电子或供电子的不同基团至少一种甲基、乙基、甲氧基、卤素；R
’
为C1-C12的烷基、烯基、炔基或苄基。
[0010]基于以上技术方案，优选的，所述吸电子或供电子的基团为甲基、乙基、甲氧基或卤素。
[0011]基于以上技术方案，优选的，所述方法包括如下步骤：
[0012](1)氮气气氛下，将催化剂和甲酸/三乙胺共沸物加入1,3-二酮底物中得到反应物溶液；所述甲酸/三乙胺共沸物中，甲酸和三乙胺的摩尔比为5:2；所述甲酸/三乙胺共沸物作为氢源；
[0013](2)将所述反应物溶液置于10-70℃搅拌反应6-24h，得到单氢化的产物，然后加入水，用乙酸乙酯(20mL)分三次萃取，无水硫酸钠干燥，最后减压除去溶剂乙酸乙酯后直接柱层析分离得到纯的顺式β-羟基酮产物。
[0014]基于以上技术方案，优选的，催化剂、底物和甲酸/三乙胺共沸物的摩尔比为：0.02-0.1：1：24-96。
[0015]基于以上技术方案，优选的，底物在反应液中的浓度为0.05-1.0mmol/mL。
[0016]基于以上技术方案，无溶剂环境中的活性和对映选择性好。
[0017]有益效果
[0018]1.使用钌催化无溶剂条件得到高反应活性和高对映选择性；
[0019]2.催化剂来源方便，反应操作简便实用，可以进行克级规模实验；
[0020]3.氢化反应条件温和，反应后的处理步骤少，操作简便。
具体实施方式
[0021]下面通过实施例详述本专利技术，但本专利技术并不限于下述的实施例，本专利技术所用的催化剂为钌的二胺配合物，此催化剂为市售且无需任何处理，甲酸/三乙胺共沸物为市售且无需任何处理，底物2,2-二取代-1,3-环戊二酮参照文献方法合成(1a-1l参考文献：Sci.Chin.Chem.2020,63,215-221；1m和1q参考文献：Chem.Commun.2015,51,16107-16110；1n参考文献Adv.Synth.Catal.2009,351,3235-3241；1p和1r参考文献Chem.Sci.2019,10,6350-6353；1s和1t参考文献Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,6523-6527.(1s和1t合成需要将文献中烯丙基溴分别换为肉桂基溴和炔丙基溴)；1u参考文献Tetrahedron Lett.2012,53,2726；1o为市购原料CAS：83-12-5,厂家：TC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钌催化转移氢化去对称化2,2-二取代-1,3-环戊二酮合成顺式β-羟基酮的方法，其特征在于，所述方法的催化体系为钌的手性二胺配合物，所述方法的反应式如下：式中：R1为C1-C12的烷基、苯基或含有取代基的芳环；所述取代基为吸电子或供电子的基团至少一种；R2为C1-C12的烷基、烯基、炔基或苄基。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸电子或供电子的基团为甲基、乙基、甲氧基或卤素。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)氮气气氛下，将催化剂和甲酸/...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永贵，王晗，余长斌，赵洋，孙蕾，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：