一种利用光催化合成缩醛衍生物的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用光催化合成缩醛衍生物的方法，在光催化剂存在的条件下，将醛和低级醇溶于有机溶剂中，混合均匀，然后在惰性气体氛围、波长为300?600nm的光照条件下反应4?12小时，分离纯化，即得到缩醛衍生物。本发明将醛、低级醇、光催化剂在室温光照下一步直接构建缩醛衍生物，制备方法简单，条件温和，能够高选择性地得到目标产物；原料廉价易得，绿色而经济，同时具有很好的底物适用性，大大地拓展了底物的范围，在生物医药合成中间体方面有很大的应用潜力。
【专利说明】
-种利用光催化合成缩酵衍生物的方法
技术领域
[0001] 本发明属于有机合成领域，具体设及一种利用光催化合成缩醒衍生物的方法。
【背景技术】
[0002] 广大天然产物中都有幾基官能团，而幾基在天然产物合成中不太稳定，如何将幾 基高效、高选择性的保护是天然产物合成中面临的一个重要问题。随着过渡金属催化的发 展，幾基的保护有了一定的进展。但是传统的金属催化醒制备缩醒往往面临着原子经济性 的问题，如何利用溫和条件，廉价而高效地实现由醒制备缩醒具有重要意义。
【发明内容】
[0003] 为解决W上技术问题，本发明提供一种催化剂廉价易得、反应绿色条件溫和、适用 范围广的缩醒衍生物的合成方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案具体为：
[0005] -种利用光催化合成缩醒衍生物的方法，包括W下步骤:将醒、低级醇、光催化剂 一同溶于无水有机溶剂中，混合均匀，然后在惰性气氛、波长为300-600nm的光照条件下室 溫反应2-12小时，分离纯化，即得到缩醒衍生物。
[0006] 所述的醒、醇、光催化剂的用量比为0.5-1.Ommol:0.5-1.0mL:0.025-0.05mmol;所 述的醒与有机溶剂的用量比是1. Ommo 1:0.5ιΛ- 8. OmL。
[0007] 所述的光催化剂为曙红、叮晚盐光催化剂或银光催化剂。
[000引所述的日丫晚盐光催化剂为9-( 2，6-二甲基苯基)-10-甲基日丫晚高氯酸盐，所述的银 光催化剂为Ξ (2-苯基化晚)银。
[0009] 所述的醒为芳香醒或烷基醒。
[0010] 所述的醇为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、1，3-丙二醇、频那醇、2-下醇中的一种。
[0011] 反应在光反应管、谱图玻璃反应管或石英反应管中进行。
[0012] 所述的波长为300-600nm的光照条件由绿色L邸灯或白识灯产生。
[OOU]所述的有机溶剂为乙腊、甲醇、氯仿或四氨巧喃。
[0014] 所述的分离纯化方式为:先向反应体系中加入过量的饱和碳酸氨钢溶液，再进行 萃取，最后柱层析分离得到缩醒衍生物。
[0015] 本发明利用醒和醇为反应原料，使用曙红、叮晚盐或银催化剂作为可见光催化剂， 在光照的条件下，通过光催化实现了缩醒衍生物的高效、高选择性的合成。
[0016] 本发明具有W下优点和有益效果：
[0017] 1、本发明制备方法简单，使用廉价易得的催化剂和原料一步直接构建缩醒衍生 物，绿色而经济。
[0018] 2、本发明制备方法条件溫和，在室溫和绿光或白光照射下就能高产率、高选择性 地得到目标产物。
[0019] 3、本发明具有很好的底物适用性，大大地拓展了底物的范围，从而便于更好地应 用。
[0020] 4、本发明制备方法通过实验室规模已通过发大实验，可W满足医药等行业大规模 的应用和开发，在生物医药合成中间体方面有很大的应用潜力。
【具体实施方式】
[0021] 为了使本领域普通技术人员更清楚地理解本发明，W下实施例对本发明的技术方 案进行详细的说明，但不W任何方式限制本发明。本发明所用原料均是已知化合物，可由市 场购得或者采用本领域已知合成方法合成。
[0022] 实施例1
[0023] 首先在干燥的光反应管中加入曙红(又名四漠巧光素）（0.025mmol)、对漠苯甲醒 (0.5mmo 1)、甲醇（1. OmL)、乙腊（1.5mL)，加入揽拌子揽拌混合均匀后，接着通过鼓入氮气的 方式除去光反应管(谱图玻璃反应管或石英反应管均可替代）中的空气，然后在300-600nm 波长(绿光）的光照下室溫反应8小时，停止反应后向反应体系中加入过量的饱和碳酸氨钢 溶液，再利用萃取除去多余的甲醇，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物A，分离 收率达到99%，核磁表征数据如下：
[0024]
[0025] 核磁数据：1h 醒R(400MHz，CDC13)S7.49(d，J = 8.0Hz，2H)，7.32(d，J = 8.0Hz, 2H)，5.35(s，lH)，3.30(s，6H).Uc NMR(101MHz，CDC13)Sl37.20，131.40，128.59，122.56， 102.33,52.61ο
[00%] 实施例2
[0027] 首先在干燥的光反应管中加入曙红（0.025讓〇1)、苯甲醒（0.5mmol)、甲醇 (1. OmL)、乙腊（1.5mL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反应管中的空气，然后在300- 600nm波长(绿光）的光照下室溫反应8小时，停止反应后向反应体系中加入过量的饱和碳酸 氨钢溶液，再利用萃取除去多余的甲醇，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物B， 分离收率达到81 %，核磁表征数据如下：
[002引
[0029] 核磁数据：1η NMR(400MHz，CDCl3)S7.50(d，J = 4.0Hz，2H)，7.46-7.33(m，3H)，5.45 (s，lH)，3.38(s，6H).UCNMR(101MHz，CDCl3)Sl37.9，128.0，127.8，126.4，102.4,51.8。
[0030] 实施例3
[00川首先在干燥的光反应管中加入曙红（0.025mmol)、环己基甲醒（0.5mmol)、甲醇 (1. OmL)、乙腊（1.5mL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反应管中的空气，然后在300- 600nm波长(绿光）的光照下室溫反应8小时，停止反应后向反应体系中加入过量的饱和碳酸 氨钢溶液，再利用萃取除去多余的甲醇，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物c， 分离收率达到63%，核磁表征数据如下：
[0032]
[0033] 核磁数据：1η NMR(400MHz，CDCl3)S3.92(d，J = 7.2Hz，lH)，3.26(s，6H)，1.71-1.65 (m，4H)，1.62-1.43(m，2H)，1.24-1.00(m，3H)，0.98-0.83(m，2H).Uc NMR(101MHz，CDCl3)5 108.6，53.6，40.1，28.1，26.5，25.9。
[0034] 实施例4
[0035] 首先在干燥的光反应管中加入叮晚盐光催化剂[9-(2,6-二甲基苯基)-10-甲基叮 晚高氯酸盐](〇.〇25mmol)、对漠苯甲醒(0.5mmol)、乙二醇(0.5mL)、乙腊(2.0mL)，接着通过 鼓入氮气的方式除去光反应管中的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应8小时，停止反应 后向反应体系中加入过量的饱和碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的乙二醇，最后通过 柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物D，分离收率达到95 %，核磁表征数据如下：
[0036]
化合物D[0037]核磁数据：1η NMR(400MHz，CDC13)S7.53-7.46(m，2H)，7.37-7.30(m，2H)，5.75(s， lH)，4.14-3.95(m，4H).Uc NMR(101MHz，CDC13)Sl36.98，131.52，128.25，123.27，103.03, 65.34ο[003引实施例5[0039]首先在干燥的光反应管中加入日丫晚盐光催化剂[9-(2,6-二甲基苯基)-10-甲基叮 晚高氯酸盐](〇.〇25mmol)、邻甲基苯甲醒(0.5mmol)、乙二醇(0.5mL)、乙腊(2.0mL)，接着通 过鼓入氮气的方式除去光反应管中的空气，然后在绿色L邸光照下室溫反应12小时，停止反 应后向反应体系中加入过量的饱和碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的乙二醇，最后通 过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物E，分离收率达到86 %，核磁表征数据如下：
[0040]
[0041 ]核磁数据:1η NMR(400MHz，CDCl3)S7.32-7.24(m，3H)，7.18-7.17(m，lH)，5.77(s， lH)，4.16-3.98(m，4H)，2.36(s，3H).Uc NMR(l〇lMHz，CDCl3)Sl38.2，137.8，130.1，128.4,127.0,123.6,103.9,65.4,21.5。[0042] 实施例6[0043] 首先在干燥的光反应管中加入叮晚盐光催化剂[9-(2,6-二甲基苯基)-10-甲基叮 晚高氯酸盐](〇.〇25mmol)、邻甲基苯甲醒(0.5mmol)、乙二醇衍生物(0.5mL)、乙腊(2.0mL)， 接着通过鼓入氮气的方式除去光反应管中的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应8小时， 停止反应后向反应体系中加入过量的饱和碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的乙二醇衍 生物，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合物F，分离收率达到75 %，核磁表征数据 如下：
[0044]
化合物F
[0045] 核磁数据：1h Mffi(400MHz，CDCl3)S7.65-7.61(m，lH)，7.23-7.16(m，2H)，7.15- 7.11(m，lH)，6.14(s，lH)，2.39(s，3H)，1.32(s，W)，1.26(s，6H).UCNMR(101MHz，CDCl3)5 137.6,136.3,130.4,128.4,125.8,125.1,97.6,82.5,24.4,22.3,18.9。
[0046] 实施例7
[0047] 首先在干燥的光反应管中加入光催化剂Ξ(2-苯基化晚)银(0.025mmol)、对漠苯 甲醒(0.5mmol)、频那醇(0.5mL)、乙腊（l.OmL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反应管中 的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应2小时，停止反应后向反应体系中加入过量的饱和 碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的频那醇，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化 合物G，分离收率达到95 %，核磁表征数据如下：
[004引
化合物G
[0049]核磁数据：1h 醒R(400MHz，CDC13)S7.48(d，J = 8.4Hz，2H)，7.36(d，J = 8.4Hz, 2H) ,5.92( s，lH) ,1.27 (d，J = 28.4Hz，12H) ."C 匪 R(l〇lMHz，CDC13) δ136.67,1：M. 28, 128.42,128.24,102.28,52.58。
[00加]实施例8
[0051 ]首先在干燥的光反应管中加入光催化剂Ξ(2-苯基化晚)银(0.025mmol)、对漠苯 甲醒(0.51111]1〇1)、丙；醇衍生物(0.5mL)、乙腊（1 .OmL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反 应管中的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应8小时，停止反应后向反应体系中加入过量 的饱和碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的丙Ξ醇衍生物，最后通过柱层析分离得到缩 醒衍生物一化合物Η，分离收率达到95 %，核磁表征数据如下：
[0化2]
化合物Η
[0053]核磁数据：1η NMR(400MHz，CDCl3)S7.49(d，J = 8.4Hz，2H)，7.37(d，J = 8.4Hz，2H) 5.32(s，lH)，3.76-3.60(m，4H)，1.26(s，3H)，0.77(s，3H).Uc NMR(101MHz，CDCl3)Sl37.6, 131.4,128.0,122.8,100.9,77.6,30.2,23.1,21.9〇
[0054] 实施例9
[0055]首先在干燥的光反应管中加入光催化剂Ξ(2-苯基化晚)银(0.025mmol)、对漠苯 甲醒(0.5111111〇1)、丙；醇衍生物(0.5mL)、乙腊（l.OmL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反 应管中的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应8小时，停止反应后向反应体系中加入过量 的饱和碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的丙Ξ醇衍生物，最后通过柱层析分离得到缩 醒衍生物一化合物I，分离收率达到95%，核磁表征数据如下：
[0化6]
化合物I
[0057]核磁数据：1η NMR(400MHz，CDCl3)S7.48(d，J = 8.3Hz，2H)，7.37(d，J = 8.3Hz，lH)， 5.44(s,lH),4.24-4.20(m,lH),3.97-3.88(m,2H),1.82-1.71(m,lH),1.52-1.48(m,lH), 1.29(d，J=6.2Hz，3H).Uc NMR(101MHz，CDCl3)Sl37.9，131.3，128.0，122.7，100.4,73.4, 67.0,32.9,21.8。
[0化引 实施例10
[0059]首先在干燥的光反应管中加入光催化剂Ξ(2-苯基化晚）银(0.025mmol)、对硝基 苯甲醒(〇.5mmol)、乙醇(0.5mL)、乙腊(4.0mL)，接着通过鼓入氮气的方式除去光反应管中 的空气，然后在绿色Lm)光照下室溫反应6小时，停止反应后向反应体系中加入过量的饱和 碳酸氨钢溶液，再利用萃取除去多余的乙醇，最后通过柱层析分离得到缩醒衍生物一化合 物J，分离收率达到95%，核磁表征数据如下：
[0060]
化合物J
[0061 ]核磁数据：1η NMR(400MHz，CDCl3)δ8.22(d，J = 8.細z，2H)，7.68(d，J = 8.7Hz，2H): 5.59(s，lH)，3.85-3.23(m，4H)，1.26(t，J=7.1Hz，6H).Uc 醒R(l〇lMHz，CDCl3)Sl47.8: 146.1,127.7,123.3,100.1,61.3,15.1ο
【主权项】
1. 一种利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于，包括以下步骤:将醛、低级醇、 光催化剂一同溶于无水有机溶剂中，混合均匀，然后在惰性气氛、波长为300-600nm的光照 条件下室温反应2-12小时，分离纯化，即得到缩醛衍生物。2. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的醛、 醇、光催化剂的用量比为〇. 5-1. Ommol: 0.5-1. OmL: 0.025-0.05mmol;所述的醛与有机溶剂 的用量比是 1.Ommol ：0.5mL-8.0mL〇3. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的光催 化剂为曙红、吖啶盐光催化剂或铱光催化剂。4. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的吖啶 盐光催化剂为9-(2,6-二甲基苯基)-10-甲基吖啶高氯酸盐，所述的铱光催化剂为三(2-苯 基吡啶)铱。5. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的醛为 芳香醛或烷基醛。6. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的醇为 甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、1，3_丙二醇、频那醇、2-丁醇中的一种。7. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:反应在光反 应管、谱图玻璃反应管或石英反应管中进行。8. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的波长 为300-600nm的光照条件由绿色LED灯或白炽灯产生。9. 根据权利要求1所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于:所述的有机 溶剂为乙腈、甲醇、氯仿或四氢呋喃。10. 根据权利要求1-9任一项所述的利用光催化合成缩醛衍生物的方法，其特征在于： 所述的分离纯化方式为:先向反应体系中加入过量的饱和碳酸氢钠溶液，再进行萃取，最后 柱层析分离得到缩醛衍生物。
【文档编号】C07C201/12GK106083537SQ201610407645
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】雷爱文, 易红, 牛林彬, 王盛淳
【申请人】武汉大学