一种手性螺环四氢呋喃-吡唑啉酮化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，具体为以乙烯基环碳酸酯与α,β

【技术实现步骤摘要】
一种手性螺环四氢呋喃
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吡唑啉酮化合物的合成方法


[0001]本专利技术涉及螺环吡唑啉酮类化合物的合成，具体涉及一种手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的催化合成方法。

技术介绍

[0002]吡唑啉酮类化合物基于本身的双氮原子内酰胺结构受到了化学家们的重视，在生物医药领域具有极大的应用价值。而螺环吡唑啉酮类化合物同样拥有巨大的应用价值。现有常识说明，含有螺环吡唑啉酮骨架的活性分子具有抗菌、消炎、止痛、拮抗、抗肿瘤等作用。因此，发展高效合成螺环吡唑啉酮结构化合物的合成方法引起了研究者极大的兴趣。
[0003]现有技术中，Rios课题组报道了以二苯基脯氨酸衍生物为催化剂的4
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位无取代基吡唑啉酮和α,β
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不饱和醛的串联迈克尔加成
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羟醛缩合，能够以最高99%的对映选择性和大于25:1非对映选择性得到螺环吡唑啉酮化合物(Alba, A.
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N. R.; Zea, A.; Valero, G.; Calbet, T.; Font
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Bard
í
a, M.; Mazzanti, A.;Moyano, A.; Rios, R. Highly Stereoselective Synthesis of Spiropyrazolones [J]. Eur. J. Org. Chem. 2011, 2011, 1318
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1325.）；Biju题组报道了氮杂环卡宾催化的插烯吡唑啉酮的[3+3]环加成反应，该方法能以最高84%的收率得到99%对映选择性的螺环吡唑啉酮化合物（Yetra, S. R.; Mondal, S.; MukherJee, S.; Gonnade, R. G.; Biju, A. T. Enantioselective Synthesis of Spirocyclohexadienones by NHC
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Catalyzed Formal [3+3] Annulation Reaction of Enals [J]. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 268
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272.）；Buddhadeb Mondal公开了以下反应，需要5天的反应时间。
[0004]。
[0005]通过使用催化量的催化剂促进多倍的新物质的生成，是一种最有效、最经济的合成有机化合物的方法。在有机合成研究领域，金属和手性配体络合的催化剂可应用于很多有机物的合成；但是能够通过金属钯络合物催化，高效合成手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮结构化合物未见文献报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物及其催化合成方法。
[0007]为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，包括以下步骤：以乙烯基环碳酸酯和α,β
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不饱和吡唑啉酮为反应物，在钯催化剂、手性磷配体存在下，反应制备手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物。
[0008]本专利技术以乙烯基环碳酸酯和α,β
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不饱和吡唑啉酮为反应物，在钯催化剂、手性磷
配体存在下，在有机溶剂中反应制备手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物；具体的，室温下，将钯催化剂、手性磷配体与有机溶剂混合，然后加入乙烯基环碳酸酯和α,β
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不饱和吡唑啉酮，然后在0℃～室温，优选0℃～10℃反应15～30小时，得到所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物；作为常识，反应结束后，反应液通过柱层析，得到产物手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物。
[0009]本专利技术中，所述乙烯基碳酸酯的化学结构式如下：所述α,β
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不饱和吡唑啉酮的化学结构式如下：所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的结构式如下：上述结构式中，Ar1选自苯基、取代苯基、噻吩基、萘基中的一种，取代苯基中，取代基为烷基、卤素、烷卤素基中的一种或几种，比如甲基、卤素、三氟甲基中的一种或几种；Ar2选自苯基、取代苯基、噻吩基、萘基中的一种，取代苯基中，取代基为烷基、卤素、烷氧基、氰基中的一种或几种，比如甲基、卤素、甲氧基、氰基中的一种或几种；Ar3为苯基或者取代苯基，取代苯基中，取代基为烷基或者卤素，比如甲基或者卤素。
[0010]上述技术方案中，钯催化剂为有机膦钯化合物，手性磷配体的化学结构式如下之一：R为C1～C6的烷基，比如甲基或者乙基。
[0011]上述技术方案中，以摩尔量计，所述钯催化剂的用量为α,β
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不饱和吡唑啉酮的3%～6%；手性磷配体的用量为α,β
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不饱和吡唑啉酮的8%～12%；乙烯基碳酸酯的用量为α,β
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不饱和吡唑啉酮的1.4～1.6倍。优选的技术方案中，以摩尔量计，所述钯催化剂的用量为α,β
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不饱和吡唑啉酮的5%，手性磷配体的用量为α,β
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不饱和吡唑啉酮的10%。
[0012]本专利技术制备的手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物具有通用的螺环吡唑啉酮骨架，根据现有文献报道，含有螺环吡唑啉酮骨架的活性分子具有抗菌、消炎、止痛、拮抗、抗肿瘤
等作用，因此本专利技术公开了手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物作为药物或者中间体的应用，进一步的，由手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物结构看出，其含有反应基团，比如双键，拓展了该类化合物在材料领域的应用，可作为材料改性剂。
[0013]作为一个实施例，本专利技术以乙烯基环碳酸酯和α,β
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不饱和吡唑啉酮为反应物，以Pd(PPh3)4为金属催化剂，手性磷配体为手性配体，在有机溶剂中，10℃下反应得到手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物。
[0014]上述技术方案中，所述有机溶剂为醚类溶剂、苯类溶剂；比如二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、1,2
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二氯乙烷、对二甲苯、间二甲苯、甲基叔丁基醚。
[0015]上述技术方案中，钯催化剂优选四三苯基膦钯，手性磷配体优选为手性双亚磷酰胺。
[0016]本专利技术在室温下，向反应器中依次加入钯金属催化剂、手性双亚磷酰胺、溶剂，搅拌1小时，然后将乙烯基碳酸酯、α,β
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不饱和吡唑啉酮加入，在10℃下常规搅拌反应20～25小时，反应液通过柱层析（洗脱剂优选为乙酸乙酯∶石油醚=100∶1）即可得到目标产物手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物；该类化合物是很多抗菌药物，抗肿瘤、抗人类免疫缺陷病毒、抗病毒剂和酶抑制剂的类似物，有实际应用价值。
[0017]本专利技术中，反应体系使用间二甲苯为溶剂和使用四三苯基膦钯为金属、手性双亚磷酰胺为手性配体，以提高反应收率，最高可达95%的产率 和99% 的对映选择性。
[0018]上述反应过程如下所示：由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点:1．本专利技术首次通过使用四三苯基膦钯和手性磷配体为催化剂，催化乙烯基环碳酸酯和α,β<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以乙烯基环碳酸酯和α,β
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不饱和吡唑啉酮为反应物，在钯催化剂、手性磷配体存在下，反应制备手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物；所述乙烯基碳酸酯的化学结构式如下：所述α,β
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不饱和吡唑啉酮的化学结构式如下：所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的结构式如下：其中Ar1选自苯基、取代苯基、噻吩基、萘基中的一种；Ar2选自苯基、取代苯基、噻吩基、萘基中的一种；Ar3为苯基或者取代苯基。2.根据权利要求1所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，其特征在于：所述反应在有机溶剂中进行；Ar1的取代苯基中，取代基为烷基、卤素、烷卤素基中的一种或几种；Ar2的取代苯基中，取代基为烷基、卤素、烷氧基、氰基中的一种或几种；Ar3的取代苯基中，取代基为烷基或者卤素。3.根据权利要求1所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，其特征在于：钯催化剂为有机膦钯化合物，手性磷配体的化学结构式如下之一：R为C1～C6的烷基。4.根据权利要求1所述手性螺环四氢呋喃吡唑啉酮化合物的合成方法，其特征在于：以摩尔量计，所述钯催化剂的用量为α,β
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【专利技术属性】
技术研发人员：王兴旺，吕昊朋，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：