一种α,β-环氧酮类化合物的制备方法与流程

文档序号:18161589发布日期:2019-07-13 09:21阅读:604来源:国知局

本发明属于药物合成和化工产品合成技术领域,特别涉及一种以dbn或dbu为碱,α-卤代酮与醛发生darzen反应制备α,β-环氧酮类化合物的方法。



背景技术:

很多天然产物、药物都含有环氧乙烷结构单元,并且环氧乙烷活性较高,很容易转化成其它官能团,因此该类化合物是化工领域中的重要中间体,用来制备其它各种复杂结构的物质。α,β-环氧酮属于环氧乙烷类化合物中的一种,其中达参反应是制备该类化合物最经典、最常用的方法。即在强碱性条件下,α-卤代酮可以与各种醛直接反应就能得到相应的α,β-环氧酮产物。然而达参反应所用的α-卤代酮的羰基另一侧通常不能含有氢(即α`-氢),否则很容易发生favorskii重排反应,导致无法得到目标产物。

在一种特殊的金属锡配合物的作用下,含有α`-氢的α-卤代酮可以与各种醛发生达参反应,高效制备α,β-环氧酮(j.org.chem.1992,57(25),6909-6914.)。然而这种方法不但需要预先制备等量的金属锡配合物,还需要等量的hmpa作为添加剂,整个实验操作流程复杂。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种以含有α-氢的α-卤代酮为原料,在dbu或dbn的作用下与各种醛高效生成α,β-环氧酮类化合物的方法。

为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:在1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(dbn)或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)存在下,通式(i)所示的α-卤代酮与通式(ii)所示的醛,在溶剂中发生darzen反应得到通式(iii)所示的α,β-环氧酮类化合物,其化学反应式如下所示:

其中,r1选自c1-c6的烷基或苯基,r2选自h或c1-c4的烷基;或r1和r2连接在一起形成-(ch2)n-,其中n=3-6;r3选自苯基、取代苯基或苯乙烯基,所述取代苯基上的取代基为一个或两个,所述取代基各自独立地选自c1-c4的烷基、c1-c4烷氧基或硝基;x为氯或溴。

优选地,r1选自c1-c4的烷基或苯基,r2选自h或c1-c2的烷基;或r1和r2连接在一起形成-(ch2)n-,其中n=3-6;r3选自苯基、取代苯基或苯乙烯基,所述取代苯基上的取代基为一个或两个,所述取代基各自独立地选自c1-c2的烷基、c1-c2烷氧基或硝基,所述取代基的位置为间位或对位;x为氯或溴。

最优地,r1选自甲基、乙基、丙基、异丙基或苯基,r2选自h或甲基;或r1和r2连接在一起形成-(ch2)n-,其中n=3-6;r3选自苯基、取代苯基或苯乙烯基,所述取代苯基上的取代基为一个或两个,所述取代基各自独立地选自甲基、甲氧基或硝基,所述取代基的位置为间位或对位;x选自氯或溴。

上述制备方法中,所述溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃或乙醚;优选地,所述溶剂选自二氯甲烷。

上述制备方法中,所述darzen反应的反应温度为-40℃~40℃;所述醛、所述α-卤代酮和所述dbn或dbu的摩尔比为1∶(1-1.5)∶(1-2)。

优选地,所述darzen反应的反应温度为-20℃~25℃;所述醛、所述α-卤代酮和所述dbn或dbu的摩尔比为1∶(1-1.2)∶(1-1.4)。

最优地,所述的darzen反应的反应温度为-20℃;所述醛、所述α-卤代酮和所述dbn或dbu的的摩尔比为1∶1.1∶1.2。

上述制备方法包括如下工艺步骤:将所述醛和所述α-卤代酮溶于所述溶剂得到混合溶液a;将dbn或dbu溶于所述溶剂得到的混合溶液b;将所述混合液a滴加到所述混合溶液b中,发生darzen反应,反应结束后经分离纯化得到所述α,β-环氧酮类化合物。

上述制备方法中,优选地,所述反应在惰性气体保护下进行。

上述制备方法的所述分离纯化的步骤为:在darzen反应结束后的所述混合液中加入水淬灭反应,再加入二氯甲烷进行萃取,所得到的有机层用盐水洗涤,经无水硫酸钠干燥后减压浓缩,所得浓缩物再进行硅胶柱层析分离得到所述α,β-环氧酮类化合物。

综上,本发明技术方案采用dbn或dbu作为碱,以含有α-氢的α-卤代酮与各种醛发生darzen反应,一步合成所述α,β-环氧酮类化合物,反应体系简单,所用试剂便宜易得,反应条件温和,反应速度快,副反应少,后续产品分离方便,反应产率高(71-94%),可实现工业化生产,具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

通过以下实施例详细说明本发明,但是本发明并未仅限于实施例中。

实施例1:环氧酮iiia的合成

氮气保护下将dbn(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入2-氯环己酮ia(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得到目标产物iiia为白色固体,产率84%,熔点108-109℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.47-7.25(m,5h),4.06(s,1h),2.82-2.63(m,1h),2.46-2.42(m,1h),2.12-1.89(m,2h),1.79(d,j=12.8hz,2h),1.72-1.56(m,1h),1.45(dd,j=8.0,5.9hz,1h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ206.47,133.59,128.35,128.29,126.67,65.99,64.02,41.89,27.47,24.66,23.38;ir(kbr,cm-1):3405,2934,1716,1455,1134,848,697.

实施例2:环氧酮iiib的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ib(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiib为黄色油状物,产率74%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.47-7.31(m,3h),7.26(dd,j=5.0,3.0hz,2h),4.24(s,1h),2.52-2.31(m,2h),2.20-2.01(m,2h),1.89-1.65(m,2h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ213.45,134.25,128.51,128.44,126.51,67.28,63.67,36.83,23.90,17.76;ir(kbr,cm-1):3660,2970,1747,1496,1209,1028,754,701,570,540.

实施例3:环氧酮iiic的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiic为无色油状物,产率93%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.44-7.26(m,5h),4.19(s,1h),2.83-2.56(m,2h),1.85-1.62(m,6h),1.63-1.37(m,2h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ208.93,134.30,128.27,128.17,126.68,67.31,64.02,43.06,30.40,27.37,25.20,24.87;ir(kbr,cm-1):3440,2929,2857,1709,1452,1275,758,705,560.

实施例4:环氧酮iiid的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiid为无色油状物,产率94%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.44-7.20(m,5h),4.07(s,1h),2.74-2.51(m,2h),2.26-2.09(m,1h),2.09-1.75(m,3h),1.73-1.58(m,2h),1.58-1.44(m,2h),1.44-1.36(m,2h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ212.78,134.32,128.22,128.20,126.66,68.08,64.05,40.14,27.76,26.52,25.21,25.17,23.92;ir(kbr,cm-1):3392,3057,2934,2858,1709,1462,1289,1084,907,744,595,476;hrms(esi)calcdforc15h19o2(m+h)+:231.1380,found:231.1378.

实施例5:环氧酮iiie的合成

氮气保护下将dbu(1.4mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.2mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiie为无色油状物,产率80%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.46-7.33(m,3h),7.32-7.23(m,2h),4.00(d,j=1.7hz,1h),3.49(d,j=1.8hz,1h),2.19(s,3h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ204.19,135.07,129.06,128.73,125.73,63.50,57.78,24.82;ir(kbr,cm-1):3649,3403,3051,1709,1460,1411,1257,1103,835,698,563,483.

实施例6:环氧酮iiif的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiie为无色油状物,产率71%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.43-7.32(m,3h),7.28(dd,j=10.0,3.2hz,2h),4.20(s,1h),2.20(s,3h),1.23(s,3h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ207.79,133.80,128.36,126.58,66.15,61.35,23.68,11.62;ir(kbr,cm-1):3427,3121,1709,1615,1399,1291,1137,852,752,700,630.

实施例7:环氧酮iiig的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiig为无色油状物,产率82%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.20-8.01(m,2h),7.60(t,j=7.4hz,1h),7.47(t,j=7.7hz,2h),4.90(s,2h),2.54(q,j=7.3hz,2h),1.13(t,j=7.3hz,3h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ204.71,165.94,133.45,129.90,128.51,68.24,32.22,29.72,7.16;ir(kbr,cm-1):3629,2926,2854,1724,1601,1452,1376,1277,1127,964,711,507.

实施例8:环氧酮iiih的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ic(1.1mmol)、苯甲醛(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiih为无色油状物,产率73%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.10(d,j=7.4hz,2h),7.59(t,j=7.4hz,1h),7.46(t,j=7.7hz,2h),4.98(s,2h),2.78(dt,j=13.9,6.9hz,1h),1.19(d,j=6.9hz,6h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ207.28,165.94,133.38,129.89,128.48,67.02,37.56,29.72,17.98;ir(kbr,cm-1):3629,2927,2854,1720,1452,1277,1055,986,711,516.

实施例9:环氧酮iiii的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iib(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiii为白色固体,产率94%,熔点104-105℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.19(s,4h),4.02(s,1h),2.71(dd,j=16.3,2.4hz,1h),2.52-2.38(m,1h),2.38(s,3h),2.11-1.88(m,2h),1.88-1.72(m,2h),1.71-1.58(m,1h),1.46(dd,j=9.7,6.5hz,1h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ206.67,138.22,130.55,129.01,126.64,66.04,64.17,41.91,27.44,24.69,23.45,21.26;ir(kbr,cm-1):2923,1716,1515,1157,963,812,753,589,499.

实施例10:环氧酮iiij的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iic(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiij为淡黄色固体,产率90%,熔点70-71℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.23(d,j=8.7hz,2h),6.91(d,j=8.7hz,2h),4.00(s,1h),3.82(s,3h),2.77-2.61(m,1h),2.49-2.33(m,1h),2.09-1.86(m,2h),1.86-1.74(m,2h),1.64(dd,j=13.9,2.3hz,1h),1.45(d,j=13.8hz,1h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ206.65,159.68,127.93,125.47,113.77,66.13,64.01,55.29,41.87,27.34,24.66,23.43;ir(kbr,cm-1):3005,2859,1717,1616,1518,1440,1303,1277,1158,835,757,587,535.

实施例11:环氧酮iiik的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iid(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiik为淡黄色固体,产率93%,熔点108-109℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ6.89(s,2h),6.81(s,1h),4.01(s,1h),3.90(s,6h),2.71(ddd,j=16.1,6.3,3.8hz,1h),2.44(ddd,j=16.2,12.4,6.2hz,1h),2.13-1.89(m,2h),1.82(ddd,j=16.2,8.3,3.9hz,2h),1.74-1.62(m,1h),1.47(dt,j=7.6,3.0hz,1h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ206.52,149.04,148.85,125.98,119.21,110.96,109.58,66.11,64.05,55.98,55.93,41.87,27.40,24.64,23.49;ir(kbr,cm-1):3002,2940,1708,1604,1460,1234,1017,865,617,442;hrms(esi)calcdforc15h19o4(m+h)+:263.1278,found:263.1275.

实施例12:环氧酮iiil的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iie(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiil为淡黄色固体,产率85%,熔点134-135℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.24(d,j=8.7hz,2h),7.49(d,j=8.7hz,2h),4.15(s,1h),2.73(dd,j=16.4,2.1hz,1h),2.47(dd,j=11.9,6.1hz,1h),2.13-1.91(m,2h),1.82(dd,j=9.7,3.0hz,2h),1.58-1.40(m,2h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ205.31,147.94,141.01,127.68,123.63,66.12,62.79,41.83,27.53,24.52,23.29;ir(kbr,cm-1):3734,2924,2857,1712,1460,1346,1152,942,784,585,489.

实施例13:环氧酮iiim的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iif(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiim为淡黄色固体,产率77%,熔点100-101℃。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.20(dd,j=8.8,8.2hz,2h),7.62(dt,j=15.7,7.7hz,2h),4.16(s,1h),2.74(ddd,j=16.3,6.1,4.0hz,1h),2.56-2.37(m,1h),2.14-1.92(m,2h),1.93-1.73(m,2h),1.61-1.36(m,2h);13cnmr(101mhz,cdcl3)δ205.39,148.31,136.05,132.70,129.56,123.45,121.75,65.98,62.65,41.82,27.51,24.52,23.29;ir(kbr,cm-1):2943,1709,1529,1353,1136,1121,914,777693,590,523.

实施例14:环氧酮iiin的合成

氮气保护下将dbu(1.2mmol)和干燥的二氯甲烷(5ml)加入25ml两口烧瓶中,并降温至-20℃。然后在搅拌下慢慢滴入ia(1.1mmol)、iig(1.0mmol)和二氯甲烷(5ml)的混合溶液。反应完成后(通过tlc监测),加入水(10ml)淬灭反应,再用二氯甲烷萃取(3×10ml)。混合萃取所得二氯甲烷溶液减压浓缩,再进行硅胶柱层析分离得目标产物iiin为黄色固体,产率78%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.05-7.97(m,2h),7.65-7.59(m,1h),7.49(dd,j=10.7,4.8hz,2h),7.44-7.32(m,5h),4.30(d,j=1.9hz,1h),4.08(d,j=1.8hz,1h);ir(kbr,cm-1):3441,1628,1398,1289,1149,852,743,594。

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