专利名称：一类光学活性2,3－联烯醇、合成方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类联烯醇，特别是涉及一类光学活性2，3-联烯醇、其合成方法及用途。
背景技术：
由于光学活性的2，3-联二烯-1-醇类化合物本身结构的特殊性，导致了这一类化合物具有反应的多样性。因此，这一类化合物已经被众多科学家所重视，并且成为有机化学研究领域的热点。文献J.Am.Chem.Soc.，1990，112，878；Angew.Chem.Int.Ed.1998，37，2392中已经公开了几种光学活性的2，3-联二烯-1-醇的合成方法，如 ，R＝H、PhCH2CH2或环己烷基，R’＝Me或Et；上述合成光学活性的2，3-联二烯-1-醇的方法的特点是1)利用难合成的配体二苯基乙二胺的硼试剂作手性试剂与醛反应来制备；2)利用有机炔丙基锡试剂在手性的BINOL催化下直接与醛反应来制备。这些方法的缺点是(1)光学活性的二苯基乙二胺的硼试剂合成路线长，并且使用了毒性极大的有机锡试剂；(2)反应直接使用了毒性极大的有机锡试剂；(3)有的反应步骤长；(4)反应需要无水无氧条件，操作不便，不利于大量生产。由此看来，从对环境友好的角度，或者实验操作角度考虑，这两种方法是不可取的。
本发明合成了一类新的光学活性2，3-联烯醇化合物，其结构式为
其中，R＝C1～C5的烷基或C8～C11的烷基，并且当R＝C5H11时，该化合物仅为S构型；当R＝C8H17时，该化合物仅为R构型。
本发明提供了合成一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的环境友好的合成方法，反应式如下
式中，R＝C1～C11的烷基、芳基。
本发明的反应步骤可具体描述如下在有机溶剂中，光学活性的炔丙醇与多聚甲醛，碱，溴化亚铜在一定温度下搅拌一定时间，反应得到光学活性的2，3-联二烯-1-醇，其中光学活性的炔丙醇的分子式为HC≡CCH(OH)R、R＝C1～C11的烷基、芳基；反应温度为40-140℃，推荐为回流状态反应时间为1-10小时；炔丙醇与多聚甲醛，溴化亚铜的摩尔比为1∶0.5～3∶0.1～2，推荐为1∶1～2∶0.1～1。所述的有机溶剂为C2～C30的醚类化合物，例如二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、乙二醇二苯醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二丙醚、丙二醇二苯醚、丁二醇二甲醚、二丁二醇二乙醚、丁二醇二乙醚、丁二醇二苯醚等，所述的碱为C1～C20的胺类化合物，例如二异丙胺、二丁胺、N-甲基苄胺、二苯胺、二叔丁基胺等。例如反应
的部分结果如下
反应
的部分结果如下
而且，反应物炔丙醇的光学纯度越高，产物的ee值也越高。此外，光学活性的炔丙醇例如可以通过Sharpless环氧化导入手性，氯化消除重排得到，或者用光学活性的BINOL与LiAlH4组成的还原剂还原炔基酮得到。
本发明的光学活性2，3-联烯醇类化合物利用不同的反应条件可以发生狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder)，羟醛缩合反应(aldol)，羰基烯丙基化反应(carbonylallylation)，烯烃双羟化反应(olefin dihydroxylation)等反应。发明人发展了利用这一类化合物制备光学活性的环氧化合物，氨基醇，呋喃类衍生物的方法。
本发明首次从光学活性的2-炔基-1-醇出发，与溴化亚铜、碱、多聚甲醛反应，一步生成光学活性的2，3-联二烯-1-醇，操作简单，ee％值完全保持，是一种方便有效的方法。与现有的合成光学活性2，3-联烯醇类化合物的方法相比，克服了传统方法的弊端，具有以下特点(1)使用了常规的普通有机试剂，避免了毒性极大的有机锡试剂。(2)反应不需严格的无水无氧，操作简便，后处理比较方便。(3)反应设备简单，易于工业化生产。
以下实施例有助于理解本发明，但不限于本发明的内容实施例1取一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二异丙胺，加入264mg(2.0mmol)光学活性(R)-3-苯基-1-丙炔-3-醇(ee％＝97％)，3.0ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物(R)-1-苯基-2，3-丁二烯-1-醇182mg，ee％值97％，产率69％。
1HNMR(CDCl3)7.36～7.20(m，5H)，5.39(q，J＝6.5Hz，1H)，5.23(s，1H)，4.87(d，J＝6.6Hz，2H)，2.10(s，1H)IR(neat)3361，1956，850，700(cm-1).MSm/e 145(M+-1)，129.
实施例2
一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二异丙胺，加入264mg(2.0mmol)光学活性(S)-3-苯基-1-丙炔-3-醇(ee％＝96％)，3.0ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物(R)-1-苯基-2，3-丁二烯-1-醇225mg，ee％值96％，产率77％。1HNMR(CDCl3)7.36～7.20(m，5H)，5.39(q，J＝6.5Hz，1H)，5.23(s，1H)，4.87(d，J＝6.6Hz，2H)，2.10(s，1H).IR(neat)3361.1956，850，700(cm-1).MSm/e 145(M+-1)，129.
实施例3取一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，144mg(4.8mmol)多聚甲醛，滴入364mg(3.6mmol，0.51ml)二异丙胺，加入336mg(3.0mmol)光学活性(R)-1-庚炔-3-醇(ee％＝97％)，4.0ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物242mg，ee％值为97％，产率为64％。1HNMR(CDCl3)5.23(q，J＝6.5Hz，1H)，4.84(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.57～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，4H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3360，1957，842(cm-1).MSm/e 126(M+)，87，69，57，41.
实施例4取一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，144mg(4.8mmol)多聚甲醛，滴入364mg(3.6mmol，0.51ml)二异丙胺，加入224336mg(3.0mmol)光学活性(S)-1-庚炔-3-醇(ee％＝80％)，3.0ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物299mg，ee％值为80％，产率为79％。1HNMR(CDCl3)5.23(q，J＝6.5Hz，1H)，4.84(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.57～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，4H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3360，1957，842(cm-1).MSm/e 126(M+)，87，69，57，41.
实施例5取一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二异丙胺，加入308mg(2.0mmol)光学活性(R)-3-庚基-1-丙炔-3-醇(ee％＝89％)，3.5ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物234mg，ee％值为89％，产率为70％。1HNMR(CDCl3)5.24(q，J＝6.5Hz，1H)，4.86(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.70～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，10H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3345，1957，842(cm-1).MSm/e169(M++1)，109，95，81，69.
实施例6一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二异丙胺，加入308mg(2.0mmol)光学活性(S)-3-庚基-1-丙炔-3-醇(ee％＝92％)，3.5ml 1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物266mg，ee％值为92％，产率为79％。1HNMR(CDCl3)5.24(q，J＝6.5Hz，1H)，4.86(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.70～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，10H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3345，1957，842(cm-1).MSm/e 169(M++1)，109，95，81，69.
实施例7一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二异丙胺，加入331mg(2.0mmol)光学活性(R)-3-辛基-1-丙炔-3-醇(ee％＝94％)，3.0ml1，4-二氧六环，油浴加热(油温120℃)，搅拌回流2小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物248mg，ee％值为97％，产率为69％。1HNMR(CDCl3)5.18(q，J＝6.5Hz，1H)，4.79(d，J＝6.7Hz，2H)，4.10(s，1H)，1.54～1.44(m，2H)，1.38～1.21(m，12H)，0.81(t，J＝6.71Hz，3H).IR(neat)3344，1957，842(cm-1).MSm/e 183(M++1)，109，95，69，57.
实施例8一干净反应管(内置一磁搅拌子)，惰性气体保护下加入94mg(0.66mmol)溴化亚铜，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入2.4mmol二丁胺或N-甲基苄胺，加入336mg(2.0mmol)光学活性(S)-3-辛基-1-丙炔-3-醇(ee％＝96％)，3.0ml乙二醇二甲醚或二乙二醇二甲醚，40℃下反应6小时，停止加热，冷却至室温，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀释后转移至100ml烧瓶中，减压脱去溶剂1，4-二氧六环后，加入适量柱层析硅胶，乙醚稀释后，减压旋干成固体，过柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得产物262mg，ee％值为95％，产率为72％。1HNMR(CDCl3)5.18(q，J＝6.5Hz，1H)，4.79(d，J＝6.7Hz，2H)，4.10(s，1H)，1.54～1.44(m，2H)，1.38～1.21(m，12H)，0.81(t，J＝6.71Hz，3H).IR(neat)3344，1957，842(cm-1).MSm/e 183(M++1)，109，95，69，57.
权利要求
1.一类光学活性的2，3-联烯醇化合物，其特征是结构式为 其中，R＝C1～C5的烷基或C8～C11的烷基，并且当R＝C5H11时，该化合物仅为S构型；当R＝C8H17时，该化合物仅为R构型。
2.如权利要求1所述的一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的环境友好的合成方法，其特征是反应式如下 式中，R＝C1～C11的烷基、芳基，其是在有机溶剂中，分子式为HC≡CCH(OH)R的光学活性的炔丙醇与多聚甲醛、碱、溴化亚铜在40-140℃反应1-10小时得到光学活性的2，3-联二烯-1-醇，炔丙醇与多聚甲醛、溴化亚铜的摩尔比为1∶0.5～3∶0.1～2。
3.如权利要求2所述的一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的环境友好的合成方法，其特征是所述的有机溶剂为C2～C30的醚。
4.如权利要求2所述的一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的环境友好的合成方法，其特征是所述的碱是所述的碱为C1～C20的胺。
5.如权利要求2所述的一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的环境友好的合成方法，其特征是炔丙醇与多聚甲醛、溴化亚铜的摩尔比为1∶1～2∶0.1～1。
6.如权利要求1所述的一类光学活性的2，3-联烯醇化合物的用途，其特征是用于制备光学活性的环氧化合物、氨基醇、呋喃衍生物。
全文摘要
本发明制备了一类光学活性的2,3－联烯醇化合物,并发明了合成光学活性的2,3－联烯醇化合物的新的环境友好的合成方法,其是在有机溶剂中,光学活性的炔丙醇与多聚甲醛,碱,溴化亚铜反应制得。上述化合物可用于发生Diels－Alder,aldol,carbonylallylation,olefin dihydroxylation等反应,制备光学活性的环氧化合物、氨基醇、呋喃类衍生物。
文档编号C07C29/00GK1351984SQ01131910
公开日2002年6月5日 申请日期2001年10月12日 优先权日2001年10月12日
发明者麻生明, 侯海荣, 赵士民 申请人:中国科学院上海有机化学研究所