反式环丙烷衍生物及其合成方法

专利名称：反式环丙烷衍生物及其合成方法
技术领域：
本发明涉及一种反式环丙垸衍生物及其合成方法。
技术背景环丙烷等小环化合物的化学在有机化学理论和合成应用上占有重要地位，某些具有环丙垸结构的化合物是生物代谢中间体，广泛存在于许多植物霉菌和细菌微生物体 内。多取代的环丙烷不仅是天然产物、重要药物的结构单元，而且是有机合成的重要 中间体，在增加碳链、构架碳胳方面有着举足轻重的地位。合成环丙烷衍生物一直是化学工作者所关注的热点。尤其是研究高立体选择性合 成此类化合物的方法显得尤为重要。相转移催化使许多用传统方法很难进行的反应或者不能发生的反应能顺利进行， 而且具有选择性好、条件温和、操作简单、反应速度快等优点，具有很好的实用价值。 到目前为止，环丙烷衍生物的合成的报道有很多，而高立体选择性合成此类化合物的 方法却不多，利用相转移催化反应高立体选择性合成环丙垸衍生物的方法还未见报 道。由于合成方法的缺陷，环丙垸化合物在医药、农药中间体或前体、尤其是有机合 成中间体等领域的广泛应用受到了很大的限制。

发明内容
本发明的目的之一在于提供了一类新的反式环丙烷衍生物。本发明的目的之二在于提供了利用相转移催化反应高立体选择性合成该反式环 丙垸衍生物的方法。为达到上述目的，本发明的反应机理为紳盐la，b易溶于水相，在NaOH的作 用下，转变为相应的叶立德2a，b而快速进入有机相，继而与贫电子烯烃3a，-e，发 生反应，生成相应的反式环丙烷衍生物4aa'-be'。<formula>formula see original document page 4</formula>
根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案一种反式环丙垸衍生物，其特征在于，该化合物具有如下结构<formula>formula see original document page 4</formula>
其中，X为-H， -N02Y为-OCH3， -CH3， -H， -Cl， -N02一种制备上述的反式环丙垸衍生物的方法，其特征在于，该方法具有如下步骤将贫电子烯烃衍生物和紳盐按照1:1.1~1.5比例混合溶入二氯甲烷，滴加50。/。NaOH, 室温搅拌反应至反应体系中原料消失；反应结束后，，柱层析法分离有机相，展开剂 为体积比为6~2: l的石油醚与:乙酸乙酯，可得到白色固体即反式环丙烷衍生物；所述的贫电子烯烃衍生物的结构式为 ，其中Y为-OCH3,-CH3、 -H、陽C1或-N02;所述的紳盐的结构式为PMsChV^XB、其中x为—H或—^)2。本发明方法以易得的贫电子烯烃衍生物3和基本的紳盐la，b为原料，以50% NaOH为碱，采用自身相转移催化的方法，操作简便，减少了污染，反应时间短，选 择性好，产率高，同时副产物三苯砷可以回收再利用，大大减少了其对环境的污染。从理论上分析，由于反应具有良好的立体选择性，结构中大基团处于反式，因此 本方法是合成反式环丙垸衍生物的有效新方法，为天然产物的合成提供了一种有效的 途径，同时也为合成结构中带多官能团的有机化合物提供一种高立体选择性的简便的 方法。
具体实施例方式实施例一1 mmol2,2-二甲基-5-对甲氧基苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3a，)、1.1 mmol溴化苄基三苯基紳la， 5 mL 二氯甲烷，3mL50%NaOH，所得环丙烷 衍生物为反式-l-苯基-2-对甲氧基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2，5]-4,8-辛二酮 (4aa，)，该化合物的结构为<formula>formula see original document page 5</formula>分子式C21H20O5中文命名反式-l-苯基-2-对甲氧基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-l-Phenyl-2-_p-methoxyphenyl-6,6-dimethyl-5,7-dioxospiro[2,5]octa-4,8-dione分子量352.1311外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): S 1.72 (3H, s, CH3), 1.73 (3H, s, CH3), 3.82 (3H, s， OCH3)， 4,25 (1H, d, J= 10 Hz, A-H), 4,33 (1H， d, = 10 Hz, △-H), 6.89-7.38 (9H, m, Ar) ppm; 核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13，内标TMS): 5 28.0, 28.1, 39.0, 44.8, 45.7, 55.4, 104.8, 114.0, 124.1, 128.4, 128.6， 129.4, 130.7, 132.7, 159.8, 164.5, 164.7 ppm.实施例二 1 mmol2,2-二甲基-5-对甲基苯甲叉基-l,3-二氧六环-4， 6-二酮(3b，)、 1.1 mmol溴化苄基三苯基紳la， 5 mL 二氯甲烷，3mL50%NaOH，所得环丙烷衍 生物为反式-l-苯基-2-对甲基苯基-6，6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4，8-辛二酮(4ab，)， 该化合物的结构为分子式C21H2()04中文命名反式-l-苯基-2-对甲基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮英文命名trans-l-Phenyl-2-p-methylphenyl-6,6-dimethyl-5,7-dioxospiro[2，5]octa-4,8-dionc 分子量336.1362外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13，内标TMS): S 1.73 (6H, s, CH3), 2.36 (3H, s, CH3), 4.27 (1H, d, 7= 10 Hz, A-H), 4.33 (1H, d, /= 10 Hz, A-H), 7.17-7.38 (9H， m, Ar) ppm;核磁共振碳谱(125 MHz， CDC13,内标TMS): S 21.4, 28.1, 28.2, 39.0, 45.0， 45.6, 104.9, 128.5, 128.7, 129.3, 129.4, 129.5, 132.7, 138.5, 164.6, 164,7 ppm.实施例三1 mmol2,2-二甲基-5-苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3c，)、 1.1 mmol 溴化苄基三苯基鉀la， 5mL 二氯甲烷，3 mL 50% NaOH，所得环丙垸衍生物为 反式-1, 2-二苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮(4ac，)，该化合物的结构 为分子式C2GH1804中文命名反式-l,2-二苯基-6，6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-1,2-Diphenyl-6,6-dimethyl-5,7隱dioxospiro[2,5]octa-4,8-dione 分子量322.1205外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): S 1.74 (6H, s, CH3), 4.33 (2H, s， A誦H),7.38-7.39 (10H, m, Ar) ppm; 核磁共振碳谱(125 MHz， CDC13,内标TMS): S 28.2, 38.9, 45.2, 104.9， 128.6, 128.7,129.6, 132.5, 164.6 ppm.实施例四1 mmol2,2-二甲基-5-对氯苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3d，)、 1.1 mmol溴化苄基三苯基紳la， 5 mL 二氯甲垸，3mL50%NaOH，所得环丙烷衍生物 为反式-l-苯基-2-对氯苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮(4ad，)，该化合 物的结构为分子式C2oH17C104中文命名反式-l-苯基-2-对氯苯基-6,6-二甲基-5，7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-l-Phenyl-2"p-chlorophenyl-6,6-dimethyl-5,7-dioxospiro[2,5〗octa-4,8-dion 分子量356.0815外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): 5 1.72 (3H, s, CH3), 1.73 (3H， s, CH3), 4.23 (1H, d, J= 10 Hz， A-H), 4.29 (1H, d, /= 10 Hz, A-H)， 7.31-7.38 (9H, m, Ar) ppm;核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13,内标TMS): 5 28.1, 28.2， 38.8, 43.8, 45.5, 105.0, 128.7, 128.8, 128.9, 129.5, 130.8, 131.1, 132.0, 134.5, 164.2， 164,6 ppm.实施例五1 mmol2,2-二甲基-5-对硝基苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3e，)、 1.1 mmol溴化苄基三苯基紳la， 5 mL 二氯甲垸，3mL50%NaOH，所得环丙烷衍生物 为反式-l-苯基-2-对硝基苯基-6，6-二甲基-5，7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮(4ae，)，该化 合物的结构为
<formula>formula see original document page 7</formula>分子式C20H17NO6中文命名反式-l-苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-l-Phenyl陽2"p-nitrophenyl-6,6-dimethyl-5,7网dioxospiro[2,5]octa-4,8-dione 分子量367.1056外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): S 1.74 (6H, s, CH3), 4.18 (1H, d, /= 10 Hz, A-H)， 4.44 (1H， d, /= 10 Hz, A-H), 7.40-8.25 (9H, m, Ar)卯m;核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13,内标TMS): S 28.0， 28.4, 39.0, 42.0, 46.3, 105.4, 123.8, 128.9, 129.2， 129.5, 130.5, 131.2, 140.5, 147.9, 163.6, 164.8卯m.实施例六0.5mmol2,2-二甲基-5-对甲基苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3b，)、 0.6mmol溴化对硝基节基三苯基紳lb， 2.5 mL 二氯甲烷，4滴50Q/。NaOH，所得环 丙烷衍生物为反式-1-对甲基苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮(4bb')，该化合物的结构为分子式C21H19N06中文命名反式-l-对甲基苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-1 "p-Methylphenyl-2-_p-nitrophenyl-6,6-dimethyl-5,7-dioxospiro[2,5]octa-4，8-dione 分子量381.1212外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): S 1.73 (6H，s,CH3), 2.37 (3H,s,CH3), 4.13 (1H, d, /= 10 Hz, A-H), 4.43 (1H, d, /= 10 Hz, A-H), 7.20-8.24 (8H, m, Ar) ppm;核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13，内标TMS): S 21.4, 28.0, 28.3， 39.1, 41.8, 46.6， 105.3, 123.8,128.0, 129.4,129.6,130.5， 139.2,140.7,147.8,163.6， 164.9 ppm.实施例七0.5 mmol 2，2-二甲基-5-苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3c，)、 0.6 mmol溴化对硝基苄基三苯基鉀lb， 2.5 mL 二氯甲垸，6滴50% NaOH，所得环丙 垸衍生物为反式-l-苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5，7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 (4bc，)，该化合物的结构与实例五的化合物(4ae，)的结构相同。实施例八0.5mmol2,2-二甲基-5-对氯苯甲叉基-l,3-二氧六环-4,6-二酮(3d')、 0.6mmol溴化对硝基苄基三苯基鉀lb， 2.5 mL 二氯甲烷，4滴50% NaOH，所得环丙 烷衍生物为反式-l-对氯苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 (4bd，)，该化合物的结构为<formula>formula see original document page 9</formula>分子式C2GH16C1N06中文命名反式-l-对氯苯基-2-对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 英文命名trans-l-/ -Chlorophenyl-2"P-nitrophenyl-6，6-dimethyl-5,7-dioxospiro[2,5]octa-4,8-dione 分子量401.0666外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13，内标TMS): 5 1.74 (3H, s, CH3)， 1.75 (3H, s, CH3), 4.16 (1H, d, J= 10 Hz, A-H), 4.37 (1H, d, /= 10 Hz， A-H), 7.33-8.25 (8H， m, Ar) ppm;核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13,内标TMS): S 28.1， 28,4, 38.8, 42.3, 45.0, 105.5, 123.9， 129.2, 129.8， 130.5, 130.8, 135.2， 139.9， 148,0, 163.6, 164.4 ppm.实施例九0.5 mmol 2，2-二甲基-5-对硝基苯甲叉基-1,3-二氧六环-4,6-二酮(3e，)、 0.6 mmol溴化对硝基苄基三苯基紳lb， 2.5 mL 二氯甲垸，4滴50。/。NaOH，所得环 丙烷衍生物为反式-l,2-二对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮 (4be')，该化合物的结构为分子式C2GH16N208中文命名反式-l,2-二对硝基苯基-6,6-二甲基-5,7-二氧螺环[2,5]-4,8-辛二酮英文命名trans-1,2-Di~p- nitrophenyl l-6,6-dimethyl-5，7-dioxospiro[2，5]octa-4,8-dione 分子量412.0907外观白色固体核磁共振氢谱(500 MHz, CDC13,内标TMS): S 1.73 (6H, s, CH3)， 4,10 (2H， s， A-H):7.34-8.19 (8H，dd,Ar)卯m; 核磁共振碳谱(125 MHz, CDC13,内标TMS): S 28.1， 36.3, 42.1, 105.6, 123.6, 132.0137.2, 147.9, 161.5, 167.2 ppm.
权利要求
1.一种反式环丙烷衍生物，其特征在于，该化合物具有如下结构其中，X为-H，-NO2Y为-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO全文摘要
本发明涉及一种反式环丙烷衍生物及其合成方法。该化合物具有如右结构，其中，X为-H，-NO₂；Y为-OCH₃，-CH₃，-H，-Cl，-NO₂该方法具有如下步骤将贫电子烯烃衍生物和鉮盐按照1∶1.1～1.5比例混合溶入二氯甲烷，滴加50％NaOH，室温搅拌反应至反应体系中原料消失；反应结束后，柱层析分离有机相，可得到白色固体即反式环丙烷衍生物；本发明方法以易得的贫电子烯烃衍生物3和基本的鉮盐1a，b为原料，以50％NaOH为碱，采用自身相转移催化的方法，操作简便，减少了污染，反应时间短，选择性好，产率高，同时副产物三苯砷可以回收再利用，大大减少了其对环境的污染。
文档编号C07D319/08GK101235028SQ20081003409
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者晗 丁, 曹卫国, 王慧慧, 杰 陈, 陈雅丽 申请人:上海大学