本申请属于有机合成技术领域，具体涉及一种2-酰基-3,4-二氢萘衍生物的制备方法。
背景技术：
2-酰基-3,4-二氢萘类化合物是一类重要的有机合成或医药中间体，现有技术已知的合成该类化合物的方法有例如四氢化萘的傅克酰基化反应（wo2002055480,20020718;wo2002040496,20020523;），苯并环己酮的多步转化（journalofphysicalchemistryc,120(39),22539-22548,2016;bioorganic&medicinalchemistryletters,26(19),4808-4814,2016;）等，这些方法均需要使用较为昂贵的反应原料和/或试剂，并且经由较多的合成步骤和苛刻的反应条件，以及存在反应底物适应范围不广，目标产物选择性及收率低下等缺陷。
发明人课题组此前报道了一种2-酰基-3,4-二氢萘类化合物的制备方法（journaloforganicchemistry,83(8),4657-4664,2018），并同时申请了专利保护（cn108129287a,20180608）。该方法以甲烯基环丙烷类衍生物与醛类化合物为原料，在路易斯酸催化剂、自由基引发剂、和有机溶剂存在的条件下反应，得到2-酰基-3,4-二氢萘衍生物。该方法首次披露了甲烯基环丙烷类衍生物与醛类化合物在自由基引发剂存在的条件下反应，实现了mcps与一个芳环碳和一个醛基c(sp2)-h键的环化，具有反应条件简单，催化剂廉价易得、反应底物适应范围广的优点。
羧酸是一类常见的化合物，广泛用于有机和药物合成。在过去几年中，羧酸的脱羧已成为通过避免预官能化原料的制备和化学计量过渡金属催化的使用而将芳基或烷基引入有机化合物的有效工具。最近，作为酰基化试剂的α-酮酸在构建酮中具有很高的价值。这些转化经历α-酮酸的脱羧以形成酰基自由基和co2，其中特别是银盐/过硫酸盐催化体系下的α-酮酸的脱羧以形成酰基自由基参与构建各种有机反应（chem.commun.,2018,54,14148–14151；org.lett.2018,20,2711-2715；adv.synth.catal.,2018,360,1439–1443；org.biomol.chem.,2017,15,8929–8935；adv.synth.catal.,2017,359,2390–2395；org.chem.front.,2015,2,670–673；rscadv.,2014,4,52986–52990；j.org.chem.2014,79,8094-8102；adv.synth.catal.,2013,355,2222–2226；adv.synth.catal.2018,360,1218–1231；j.org.chem.,2016,81,2920-2929；rscadv.,2014,4,31685–31688；），在这些新颖的有机合成反应中，α-酮酸脱羧形成酰基自由基并引入至各反应底物的结构单元之中，其中溶剂的种类选择对于反应似乎具有十分重要的影响，往往决定了目标产物的收率甚至决定了反应能否进行。由于反应底物/试剂的溶解性问题或其它原因，上述方法几乎约定俗成地选择在有机溶剂/水的混合溶剂体系中反应，并取得最优的效果，而与之对应的是，单纯地使用有机溶剂则无法获得对应的目标产物和/或极低的目标产物产率（adv.synth.catal.,2017,359,2390–2395；adv.synth.catal.,2013,355,2222–2226；adv.synth.catal.,2018,360,1218–1231）。
受此启发以及基于发明人课题组对于甲烯基环丙烷类化合物构建的有机反应的持续性研究，发明人设想，银盐/过硫酸盐体系下，在有机溶剂/水的混合溶剂体系中，以甲烯基环丙烷类衍生物与α-酮酸类化合物为原料进行反应，是否能够制备获得2-酰基-3,4-二氢萘类化合物。结果令人鼓舞，但是，在测试了上述引用文献中已知的各种最佳反应条件之后，2-酰基-3,4-二氢萘的产率最高仅能达到16%，甚至于不能反应或仅能通过gc检测到痕量的目标产物。发明人经过广泛而深入地试验摸索，偶然发现在单纯使用有机溶剂dmf的情况下，目标产物的收率得到显著提高，并具有广泛的反应底物适应性，最终在本发明中提出了一种甲烯基环丙烷类衍生物与α-酮酸类化合物自由基环化反应的新方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种2-酰基-3,4-二氢萘衍生物的制备新方法。该方法使用廉价的催化氧化反应体系、具有宽泛的反应底物适应范围、操作条件温和、目标产物产率高的优点。
本发明提供的一种2-酰基-3,4-二氢萘衍生物的制备新方法，包括如下步骤：
向schlenk封管反应器中加入式ii所示的甲烯基环丙烷类化合物，式iii所示的α-酮酸类化合物，银催化剂、氧化剂和有机溶剂，然后在惰性气氛下，将反应器置于30-80℃油浴锅中搅拌反应12~48小时，tlc或gc检测反应完全，经后处理得到式i所示的2-酰基-3,4-二氢萘衍生物。
上述式i、式ii和式iii中，所述的r1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，各个r1取代基彼此独立地选自氢、c1-c20的烷基、c1-c20的烷氧基、c6-c20的芳基、c6-c20芳基-c1-c20的烷氧基、硝基、卤素、-cn。
优选地，所述的r1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，各个r1取代基彼此独立地选自氢、c1-c6的烷基、c1-c6的烷氧基、c6-c14的芳基、c6-c14芳基-c1-c6的烷氧基、硝基、卤素、-cn。
最优选地，所述的r1表示所连接苯环上的一个或多个取代基，各个r1取代基彼此独立地选自氢、氯、溴、氟、甲基、甲氧基、苯基、硝基、苄氧基、-cn。
所述的r2选自氢、取代或未取代的c6-c20的芳基中的任意一种。其中，所述“取代或未取代的”中的取代基选自卤素、c1-c6的烷基、c1-c6的烷氧基。
优选地、所述的r2选自氢、取代或未取代的c6-c12的芳基。其中，所述“取代或未取代的”中的取代基选自卤素、c1-c6的烷基、c1-c6的烷氧基。
进一步优选地，所述的r2表示氢、取代或未取代的苯基。其中，所述“取代或未取代的”中的取代基选自氯、溴、氟、甲基、甲氧基。
所述的r3选自c1-c20的烷基、取代或未取代的c6-c20的芳基、c3-c20的杂芳基。其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自卤素、c1-c6的烷基、c1-c6的卤代烷基、c1-c6的烷氧基、c1-c6的烷硫基、c6-c12的芳基。并且其中，所述杂芳基的杂原子选自o，s或n中的任意一种或几种。
优选地、所述的r3选自c1-c6的烷基、取代或未取代的c6-c12的芳基、c3-c8的杂芳基。其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自卤素、c1-c6的烷基、c1-c6的卤代烷基、c1-c6的烷氧基、c1-c6的烷硫基、c6-c12的芳基。并且其中，所述杂芳基的杂原子选自o，s或n中的任意一种或几种。
进一步优选地，所述的r3选自甲基、取代或未取代的苯基、萘基、噻吩基、呋喃基。其中所述“取代或未取代的”中的取代基选自氯、溴、氟、甲基、异丙基、-cf3、甲氧基、甲硫基、苯基。
最优选地，式ii所示的化合物选自如下化合物：
式iii所示的化合物选自如下化合物：
根据本发明前述的制备方法，其中所述银催化剂选自agno3、ag2co3、ag2so4、agf、agscn或agio3中的任意一种，银催化剂的用量相对于式ii的反应底物为5mol%~20mol%；优选地，所述银催化剂选自agno3，银催化剂的用量相对于式ii的反应底物为10mol%。
根据本发明前述的制备方法，其中所述的氧化剂选自k2s2o8、(nh4)2s2o8或oxone中的任意一种，氧化剂的用量相对于式ii的反应底物为1~3摩尔当量；优选地，所述的氧化剂选自k2s2o8，氧化剂的用量相对于式ii的反应底物为2摩尔当量；
根据本发明前述的制备方法，其中所述的有机溶剂选自dmf、苯、丙酮中的任意一种；优选地，所述的有机溶剂选自dmf。
根据本发明前述的制备方法，式ii所示的反应底物与式iii所示的反应底物的摩尔比为1:1~3，优选地，式ii所示的反应底物与式iii所示的反应底物的摩尔比为1:1.5~2。
根据本发明前述的制备方法，所述的反应温度优选为50℃，反应时间优选为24~36小时。
根据本发明前述的制备方法，所述方法优选地在惰性气氛下进行，对本领域技术人员而言可以理解的是，所述的惰性气氛包括氩气气氛、氮气气氛等对反应呈惰性的气氛。可选地，所述方法也可以在空气气氛下进行。
根据本发明前述的制备方法，其中所述的后处理包括如下步骤：反应完成后，将反应液经硅胶短柱过滤，乙酸乙酯冲洗，有机相用饱和食盐水洗涤，无水na2so4干燥，减压浓缩除去溶剂得到粗产物，然后通过硅胶柱层析分离（洗脱溶剂为石油醚/乙酸乙酯）纯化得到目标产物。
本发明取得了如下有益果：
（1）本发明首次报道了以式ii所示的甲烯基环丙烷类化合物和式iii所示的α-酮酸类化合物，在银催化剂/氧化剂反应体系下制备获得式i所示的2-酰基-3,4-二氢萘衍生物的合成策略；
（2）本发明的制备方法在有机溶剂中进行，并不需要使用含水溶剂，克服了现有技术偏见。优化的方案具有广泛的反应底物适应性，目标产物收率高、反应条件温和、操作简单。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细的描述。
实施例1-29反应条件优化试验
以式ii-1所示的甲烯基环丙烷类化合物，和苯甲酰甲酸（iii-1）为模板，探讨了不同反应条件对于目标产物（i-1）产率的影响，代表性实施例如实施例1-29所示，
实施例1
根据adv.synth.catal.2013,355,2222–2226公开的最佳反应条件，向schlenk封管反应器中加入式ii-1所示的化合物（0.2mmol）、式iii-1所示的苯甲酰甲酸（0.4mmol，2当量），agno3（0.02mmol，10mol％），k2s2o8（0.2mmol，1当量）和丙酮-h2o（2ml,体积比1:1）。然后将反应器在50℃（油浴温度）和氮气氛下搅拌24小时，tlc显示有新的产物生成。经硅胶短柱过滤反应混合物（乙酸乙酯冲洗），饱和食盐水洗涤，有机相用无水na2so4干燥，减压浓缩除去溶剂得到粗产物，然后通过硅胶柱层析分离（石油醚/乙酸乙酯，5：1）纯化粗产物，得到目标产物i-1。产率12%。yellowsolid;mp85.5-86.0oc(uncorrected);1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.74(d,j=8.4hz,3h),7.55(t,j=7.2hz,1h),7.45(t,j=7.6hz,2h),7.33-7.26(m,5h),7.22(t,j=8.0hz,1h),6.84(d,j=7.2hz,1h),6.79(d,j=8.0hz,1h),5.07(s,2h),2.92(t,j=8.0hz,2h),2.75(t,j=8.0hz,2h);13cnmr(100mhz,cdcl3)δ:197.4,155.6,139.2,138.6,136.7,135.9,135.4,131.3,130.8,129.2,128.4,128.0,127.7,126.6,122.0,120.5,110.3,69.9,27.8,21.7;hrms(esi-tof)m/z:c24h21o2(m+h)+calcdfor341.1536,found341.1543。
实施例2
替换溶剂为乙腈-h2o，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率15%。
实施例3
替换溶剂为dmf-h2o，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为18%。
实施例4
替换溶剂为dmf，其余条件和操作同实施例1，经tlc显示目标产物反应完全，式i-1产率为88%。
实施例5
替换溶剂为dmso，其余条件和操作同实施例1，经tlc检测未生成目标产物点，gc检测结果表明目标物几乎未被消耗，仅具有痕量的目标产物生成，目标产物分离回收率为85%。
实施例6
替换溶剂为苯，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为41%。
实施例7
替换溶剂为二氧六环，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为18%。
实施例8
替换溶剂为醋酸丁酯，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为25%。
实施例9
替换溶剂为丙酮，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为40%。
实施例10
替换溶剂为苯，其余条件和操作同实施例1，目标产物产率为41%。
实施例11
不添加agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为26%。
实施例12
使用ag2co3代替agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为31%。
实施例13
使用ag2so4代替agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为43%。
实施例14
使用agf代替agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为35%。
实施例15
使用agscn代替agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为30%。
实施例16
使用agio3代替agno3，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为51%。
实施例17
agno3投料量为5mol%,其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为61%。
实施例18
agno3投料量为20mol%,其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为85%。
实施例19
不加入k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为0%。
实施例20
使用(nh4)2s2o8代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为70%。
实施例21
使用oxone代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为46%。
实施例22
使用ddq代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为0%。
实施例23
使用bq代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为0%。
实施例24
使用phi(oac)2代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为0%。
实施例25
使用dtbp代替k2s2o8，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为13%。
实施例26
反应温度替换为70℃，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为75%。
实施例27
反应温度替换为30℃，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为60%。
实施例28
反应在空气条件下进行，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为80%。
实施例29
反应时间延长为48小时，其余条件和操作同实施例4，目标产物产率为87%。
由上述条件摸索数据可以看出，本发明的反应最佳反应条件为实施例4的条件。在获得最佳反应条件的基础上，发明人进一步拓展了各种类型的反应底物，以考察该最佳反应条件(即实施例4的反应条件)对不同类型的反应底物适应性，结果参见表1。其中，表1中所述式ii-2~ii-22,iii-2~iii-22的反应底物具有与本文前述相同的结构，为了节省说明书的篇幅，表1中不再画出这些反应底物的结构。
表1：
其中目标产物i-2~i-43结构式如下：
以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。