含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物及其制备方法，包括以下步骤：(1)在惰性氛围下，室温条件下将催化剂与配体溶于有机溶剂中反应；(2)加入苯酚衍生物和碱，在一定温度下发生反应；(3)加入三氟甲基源，控制反应温度和时间直至苯酚衍生物反应完全。本发明专利技术提供的含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物的制备方法具有成本低、可重复性好、环境友好等特点，并且制备得到的含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物不仅是重要的有机合成砌块，而且是天然产物和活性成分的重要骨架。活性成分的重要骨架。活性成分的重要骨架。

【技术实现步骤摘要】
含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机物合成
，具体涉及含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]含氟螺环化合物不仅是重要的有机合成砌块，而且是天然产物和活性成分的重要骨架。由于三氟甲基基团具有独特的性质，将其引入有机分子中可以显著改变分子的稳定性、亲脂性以及生物利用度等性质，因此开发出高效、可持续的向分子中引入三氟甲基基团的反应在医药、材料等领域中具有重要的研究价值。而螺[4,5]癸烷是具有三维结构的复杂环状分子，广泛存在于天然产物以及生物活性成分中。将三氟甲基基团引入螺[4,5]癸烷中，一方面会改善其理化性质，进一步增加其药性；另一方面含三氟甲基的螺[4,5]癸烷结构也是有机合成中重要的合成砌块。然而自然界中几乎不存在天然的含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物，需要通过开发有机合成方法来构筑。对于构筑含三氟甲基的全碳螺[4,5]癸烷类化合物的方法鲜有报道，因此急需开发一种高效制备含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物的方法。
[0003]铁在自然界中储量大，且对环境、人体的危害小，相对于铜更加经济、绿色，但是对于铁活化Togni
’
s试剂来构筑含三氟甲基的化合物的方法鲜有报道。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物，具有如下结构式：
[0005][0006]其中，
[0007]R1选自氢、卤、烷基、烷氧基或酯基；/>[0008]R2、R3选自酯基或烷基羰氧基；
[0009]R4选自烷基或芳基。
[0010]在某些实施方案中，R1选自氢、氯、溴、氟、甲基、甲氧基或乙氧羰基。
[0011]在某些实施方案中，R2选自甲氧羰基、乙氧羰基或异丙氧羰基。
[0012]在某些实施方案中，R3选自甲氧羰基、乙氧羰基、异丙氧羰基或乙酰基。
[0013]在某些实施方案中，R4选自甲基、苯基、甲苯基或溴苯基。
[0014]本专利技术进一步提供了含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)在惰性氛围下，室温条件下将催化剂与配体溶于有机溶剂中反应；(2)加入苯酚衍生物和碱，一定温度下发生反应；(3)加入三氟甲基源，控制反应温度和时间直至苯酚衍生物反应完全。
[0016]在某些实施方案中，步骤(1)中的催化剂为Fe(acac)3、Fe(acac)2、FeCl2、Fe(OTf)2或FeBr2。
[0017]在某些实施方案中，步骤(1)中的催化剂为Fe(acac)3。
[0018]在某些实施方案中，步骤(1)中的配体为2,2
’‑
联吡啶、4,4
’‑
二甲氧基
‑
2,2
’‑
联吡啶、6,6
’‑
二甲基
‑
2,2
’‑
联吡啶、三联吡啶、1,2
‑
双(二苯基膦)乙烷或N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0019]在某些实施方案中，步骤(1)中的配体为2,2
’‑
联吡啶。
[0020]在某些实施方案中，步骤(1)中的有机溶剂为二氯甲烷或1,2
‑
二氯乙烷。
[0021]在某些实施方案中，步骤(1)中反应时间为0.5
‑
3小时。
[0022]在某些实施方案中，步骤(1)中反应时间为0.5
‑
1小时。
[0023]在某些实施方案中，步骤(2)中碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、2,6
‑
二叔丁基吡啶或N,N
‑
二异丙基乙胺。
[0024]在某些实施方案中，步骤(2)中碱为叔丁醇钾。
[0025]在某些实施方案中，步骤(2)中反应温度为20
‑
200℃。
[0026]在某些实施方案中，步骤(2)中反应温度为20
‑
80℃。
[0027]在某些实施方案中，步骤(2)中反应时间为0.5
‑
3小时。
[0028]在某些实施方案中，步骤(2)中反应时间为0.5
‑
2小时。
[0029]在某些实施方案中，步骤(3)中反应温度为30
‑
200℃。
[0030]在某些实施方案中，步骤(3)中反应温度为40
‑
100℃。
[0031]在某些实施方案中，步骤(3)中反应时间为1
‑
48小时。
[0032]在某些实施方案中，步骤(3)中反应时间为12
‑
36小时。
[0033]在某些实施方案中，还包括反应完全后加入水溶液淬灭反应，萃取后纯化。
[0034]在某些实施方案中，淬灭反应的水溶液为2M HCl溶液、2M柠檬酸水溶液或饱和碳酸钠水溶液。
[0035]在某些实施方案中，淬灭反应的水溶液为2M HCl溶液或2M柠檬酸水溶液。
[0036]在某些实施方案中，萃取纯化的具体过程为：加入水溶液进行淬灭反应后，洗涤，分层获得有机相，水相再用二氯甲烷萃取，合并有机相，干燥，减压蒸馏除去有机溶剂，再经柱层析得到含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物。
[0037]在某些实施方案中，苯酚衍生物、三氟甲基源、催化剂、碱以及配体的摩尔比为1:1.5:0.2:0.5:0.4。
[0038]在某些实施方案中，苯酚衍生物如式II所示：
[0039][0040]其中，
[0041]R1选自氢、卤、烷基、烷氧基或酯基；
[0042]R2、R3选自酯基或烷基羰氧基；
[0043]R4选自烷基或芳基。
[0044]在某些实施方案中，三氟甲基源为式III或式Ⅳ。
[0045][0046]在某些实施方案中，三氟甲基源为式III。
[0047]本专利技术的有益效果：
[0048](1)与已经报道的制备方法相比，本专利技术的制备方法不使用贵金属、有毒金属做催化剂，使用的催化剂更加的绿色、经济、低毒，且制备方法成本低，可重复性好。
[0049](2)本专利技术的反应条件绿色、经济、温和、高效，操作简单，收率高，且产物易于分离。
[0050](3)本专利技术所制备的含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物具有官能团耐受性好，高区域选择性，不仅是重要的有机合成砌块，而且具有潜在的生物活性。
具体实施方式
[0051]以下结合具体实施例来解释本专利技术。
[0052]以下各实施例中的化合物均通过如下反应方程式制得：
[0053][0054]制备方法为：在惰性氛围中，将催化剂、配体和有机溶剂加入到25ml的反应管中，在室温下反应0.5
‑
3小时；再加入苯酚衍生物II和碱，升温至20
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物，具有如下结构式：其中，R1选自氢、卤、烷基、烷氧基或酯基；R2、R3选自酯基或烷基羰氧基；R4选自烷基或芳基。2.一种如权利要求1所述的含三氟甲基的螺[4,5]癸烷类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在惰性氛围下，室温条件下将催化剂与配体溶于有机溶剂中反应；(2)加入苯酚衍生物和碱，在一定温度下发生反应；(3)加入三氟甲基源，控制反应温度和时间直至苯酚衍生物反应完全。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的催化剂为Fe(acac)3、Fe(acac)2、FeCl2、Fe(OTf)2或FeBr2；配体为2,2
’‑
联吡啶、4,4
’‑
二甲氧基
‑
2,2
’‑
联吡啶、6,6
’‑
二甲基
‑
2,2
’‑
联吡啶、三联吡啶、1,2
‑
双(二苯基膦)乙烷或N
‑
甲基吡咯烷酮；有机溶剂为二氯甲烷或1,2
‑
二氯乙烷。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Fe(acac)3；所述配体为2,2
’‑
联吡啶。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反应时间为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩贵芳，刘阳平，宋玉光，赵一霖，王雪，
申请(专利权)人：天津医科大学，
类型：发明
国别省市：