α-羟基烯基叠氮类化合物的合成方法
【专利摘要】α-羟基烯基叠氮类化合物的合成方法，本发明属于有机合成化学【技术领域】，α-羟基烯基叠氮衍生物常常具有特殊的反应活性，其合成与应用备受关注。α-羟基烯基叠氮衍生物是含氮类杂环类化合物的合成前体。本发明通过利用简单、易得和稳定原料炔丙醇和叠氮三甲基硅烷一步合成α-羟基烯基叠氮类化合物。本发明具有操作简单、高效，原料和试剂易得、稳定，产物结构立体专一的特点，适用于合成各种α-羟基烯基叠氮类化合物。
【专利说明】α-羟基烯基叠氮类化合物的合成方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于有机合成化学【技术领域】，本发明涉及一种从简单、易得的原料丙炔醇类化合物和叠氮三甲基硅烷出发在碳酸银催化下一步高效合成立体专一的α-羟基烯基叠氮类化合物的方法。
技术背景
[0003]烯基叠氮作为一种经典的官能化的烯烃类化合物，具有非常高的反应活性，在合成含氮类化合物以及多肽中有着广泛的应用，在医药、农药和染料工业有着举足轻重的地位。首先叠氮具有，1，3-偶极的特性，可以和不饱和化学键如碳碳双键、碳碳三键、碳氮三键进行【3+2】环合反应(CXe?.Rev.2008，108, 2952-3015 -,Wiley & Sons:Chichester, 2010, 265-269)，可以合成一系列的五元氮杂环化合物。其次叠氮化合物可以看成是氮卡宾的前体(CXe?.Zeit 2005, 34, 1304-1305 -,Org.Biomol.Chem.2010，8，3831-3846)，因此，分子内失去一个氮气分子后，可以与亲和阴离子、亲电阳离子和自由基反应时提供相应的氮阴离子、阳离子和自由基，从而形成新的化学键。
[0004] 烯基叠氮最引人注意的一个化学性质一在加热的条件下分子内脱去一分子氮气形成氮卡宾中间体，然后进而分子内环合得到2H-氮杂环丙烷类化合物
1985，186-188 -,Tetrahedron Lett.2003, 44, 5339-5341 )。通过此中间体烯基叠氮类化合物可以与1，3-二羰基化合物以定量的产率合成具有生物、药物和光电材料等用途的多取代吡咯类化合物(Org.Lett.2008, 10, 313-316)。也可以进一步与合适的金属有机物或者自由基化合物通过金属亚胺或者亚胺自由基形成新的碳碳健C7； Org.Chem.1997，62, b视Tetrahedron Lett.1983，24, 3779-3940)。通过亚胺自由基中间体也可以和1，3- 二羰基化合物在锰催化作用下，合成多取
代吡咯类化合物(处尽 Lett.2008, 10, 5019-5022; Viley-VCH:Weinheim, 2001，407-430-,Chem.Soc.Rev.2008, 37, 1603-1618)。可以与环丙醇类化合物进行反应合成多取代吡啶类化合物 U.Am.Chem.Soc.2011, 133, 6411-6421 \J.Am.Chem.Soc.2009，131, 12570-12572)。通过亚胺金属中间体，在铑与铜催化剂联合作用下与内炔合成重要的对取代异喹啉类化合物。大大拓展了烯基叠氮类物质的应用，为异喹啉类化合物的合成提供了新的思路 C/办?.CXe?.5bc.2010，132, 18326-18339 \J.Am.Chem.Soc.2010，132,10565-10569 \J.Am.Chem.Soc.2010, 132, 9585-9587)。烯基叠氮类化合物具有如此广泛的应用，合成含氮类化合物在药物合成、生物大分子以及各种功能材料中都有着普遍的应用。因而怎样高效合成烯基叠氮类化合物成为很多化学家研究的目标。
[0005]到目前为止，由于烯基叠氮类化合物很高的反应活性性及其潜在的易爆性，其高效的立体专一的合成方法寥寥无几。目前主要方法一种是醛类化合物与α-叠氮基乙酸乙酯在碱性条件下进行缩合Chem.1969，100, 1599-1603);另一种就是经过叠氮酸(或者其替代物)与烯烃类化合物进行加成-消除反应来制备O； Chem.Soc.1910, 97，2570 - 2579 ；J.0rg.Chem.2011, 7，1441 - 1448)。由第一种方法只能制备带有拉电子基团(酯基)类的烯基叠氮，第二种方法是两步合成烯基叠氮，操作过程复杂，且过程中需要用到极易爆炸的叠氮酸或者有毒类物质。因此，由炔类化合物直接与稳定的叠氮化合物来制备烯基叠氮类化合物是最理想的途径。目前，直接由炔制备烯基叠氮类化合物仅有几例报道，如带有拉电子基团的活化的炔与叠氮化合物的加成反应(i^rai/7.Khim.Zhur.1957, 23，615 - 622);仅有个别非活化的炔直接与叠氮化合物反应的报道(.Chem.Ber.198? 122, 1175 - 1178 ；Angew.Chem.1nt.Ed 201? 52, 7850 - 7854)。受底物上基团(拉电子基团)的影响或者仅适用于个别非活化炔，其合成烯基叠氮的范围受到严重的限制。因此从非活化的炔类化合物出发一步、底物范围广、高效和立体选择的合成烯基叠氮类化合物是非常重要和有意义的。
[0006]因此，发展从丙炔醇类化合物出发，简便、高效的和立体选择的合成α -羟基烯基叠氮类化合物是本发明的核心
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种从丙炔醇类化合物出发，合成α -羟基烯基叠氮类化合物的方法，该方法具有原料简便、易得、稳定、范围广、操作简单、反应高效、产物具有专一立体结构等特点，并且底物中的α-羟基对形成立体专一的烯基叠氮类化合物有重要作用。
[0008]丰富了烯基叠氮类衍生物的取代基类型，为其进一步拓展应用提供了简单易行的合成方法。针对地解决了底物范围较窄、产率较低、反应条件苛刻以及步骤繁多等问题。该方法具有原料简单、易得和稳定、步骤简单、产物结构立体选择——避免多步骤合成、有效缩短反应时间，产物便于进一步修饰、应用等特点。
[0009]本发明所涉及的合成α -羟基烯基叠氮类化合物，化学方程式是
【权利要求】
1.α-羟基烯基叠氮类化合物的合成方法，其特征是具体步骤如下:向带有磁力搅拌装置的容器中加入溶剂二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、1，2，3-三氯丙烷1，4-环氧六烷其中的一种2 mL、丙炔醇类化合物和叠氮化合物即叠氮三甲基硅烷、苯基叠氮、苄基叠氮和叠氮化钠其中的一种，将其放入25-120° C油浴中，搅拌均匀后，加入催化剂即硝酸银、氟化银、碳酸银、磷酸银、三氟甲磺酸银、亚硝酸银、氧化银其中的一种，继续搅拌，丙炔醇类化合物、叠氮化合物、催化剂摩尔比为1:1_5: 0.1-1.0, l-8h后，TLC检测底物丙炔醇类化合物消失后，将反应液冷却后倾入15 mL水中，用二 3 X 15 mL氯甲烷萃取，合并有机相，用3 X 20mL水反洗，有机相用无水硫酸镁干燥、抽滤，然后减压蒸馏除去有机溶剂，最后经过硅胶柱层析，得到黄色液体。
2.按权利要求1所述的方法，其特征是具体步骤如下:向带有磁力搅拌装置的25mL圆底烧瓶中加入二甲基亚砜2 mL、1-苯基-2-炔丙-1-醇I mmol、叠氮三甲基硅烷1.5 mmol,将其放入80° C油浴中，搅拌均匀后，加入碳酸银0.1 mmol，继续搅拌，反应时间为lh，此时TLC检测底物消失后，将反应液倾入水15 mL中，用3 X 15 mL二氯甲烷萃取，合并有机相，用3 X 20mL水反洗，有机相用无水硫酸镁干燥、抽滤，然后减压蒸馏除去有机溶剂，最后经过硅胶柱层析，得到黄色液体α` -羟基烯基叠氮衍生物，其收率为85%。
【文档编号】C07C247/10GK103664686SQ201310585444
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】毕锡和, 刘振华 申请人:东北师范大学