一种吡咯-2-酮类化合物的合成方法

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种吡咯-2-酮类化合物的合成方法。

背景技术：

1、取代的5-烷基-1,5-二氢-吡咯-2-酮类化合物是众所周知的除草剂。目前，吡咯-2-酮类化合物及其衍生物的主要合成方法包括：(1)将五元环氨基邻位的亚甲基氧化成羰基，此方法需要先合成五元环的氨基化合物，且至少需要两步，先将亚甲基氧化成醇，再将醇氧化成羰基构建酰胺(ye wang,hiroaki kobayashi,kazuya yamaguchi and noritakamizuno,manganese oxide-catalyzed transformation of primary amines to primaryamides through the sequence of oxidative dehydrogenation and successive,chem.commun.,2012,48,2642-2644)；(2)氨基和分子内羧基缩合，此方法需要先合成分子内含有羧基的氨基化合物(francisco de azambuja and tatjana n.parac-vogt,water-tolerant and atom economical amide bond formation by metal-substitutedpolyoxometalate catalysts,acs catal.2019,9,10245-10252)。以上方法合成吡咯-2-酮类化合物步骤多，种类有限，限制了此类化合物的合成，及其在农药等领域的应用。因此，探索原料廉价易得、种类丰富，反应条件温和，能一步构建该类化合物的合成策略仍然是非常具有意义的研究内容。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供种一步快速构建吡咯-2-酮类化合物的方法。本发明的方法反应条件温和，官能团兼容性好，产率高，操作简单。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、一种吡咯-2-酮类化合物的合成方法，包括以下步骤：

4、以有机溶剂为反应介质，炔丙基酯和异腈在弱碱性盐和催化剂的作用下进行反应，获得吡咯-2-酮类化合物；

5、所述炔丙基酯的结构为

6、

7、所述异腈的结构为

8、r5-nc；

9、所述吡咯-2-酮类化合物的结构为

10、

11、各式中，r1为c1-c12的直链或支链烷基、苯基、取代的苯基、2-吡啶基3-喹啉基3-噻吩基5-苯并呋喃基3,4-亚甲二氧基苯基所述取代的苯基中取代基为2-me、2-f、3-f、4-me、4-ome、4-cf3、4-co2me、4-ocf3、4-f、4-cl、4-br；

12、r2为甲基、苯基；r3为c1-c6的一级烷基；

13、r4为c1-c12的直链或支链烷基、苄基苯基取代的苯基、2-吡啶基3-吡啶基6-氯-3-吡啶基5-氟-2-吡啶基2-苯并呋喃基2-呋喃基基3-呋喃2-呋喃乙烯基2-噻吩乙烯基乙烯基环戊烯基1,1-二甲基丙烯基2-喹啉基2-喹喔啉基4-哒嗪基药物分子或天然产物的非羧酸片段；所述药物分子或天然产物的非羧酸片段：丙磺舒芬布芬非布索坦奥沙普秦伊索克酸阿塔卤伦油酸肉桂酸山梨酸boc-beta-丙氨酸所述取代的苯基中取代基为2-f、3-me、4-me、4-ome、4-cf3、4-cn、4-f、4-cl、4-br；

14、r5为叔丁基1,1,3,3-四甲基丁基2,6-二甲基苯基苄基环己基

15、r6为c1-c12的直链或支链烷基、苯基；r7为c1-c6的直链或支链烷基、苄基、苯基。

16、所述吡咯-2-酮类化合物的结构为式5时，r5为叔丁基、1,1,3,3-四甲基丁基。

17、所述有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮，n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一种以上；优选为n,n-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中一种以上。

18、所述弱碱性盐为甲酸钾、甲酸钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸铷、磷酸钾、磷酸钠、磷酸锂、十二水合磷酸三钠、乙酸钾、乙酸钠、乙酸铯、氟化铯、乙醇钠、甲醇钠、叔丁醇钠、特戊酸钠中一种以上；优选为，甲酸钠、乙酸钾和乙酸钠中一种以上。

19、所述催化剂为双-(1，5-环辛二烯)镍、氯化镍、氯化镍六水合物、溴化镍、碘化镍、二(三苯基膦)氯化镍、二(三苯基膦)溴化镍、氯化钯、溴化钯、碘化钯、醋酸钯、三氟乙酸钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、二聚醋酸铑、三碘化铑、三苯基膦氯化铑中一种以上；优选为醋酸钯、氯化钯中一种以上；

20、所述反应中加入配体，所述配体为2,2'-联吡啶、4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶、2,2’-联吡啶-4,4’-二甲酸、α，α，α-三联吡啶、1,10-菲罗啉、三苯基膦、三环己基膦、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、1,2-双(二苯膦)乙烷)。

21、当催化剂为二(三苯基膦)氯化镍、二(三苯基膦)溴化镍、双三苯基磷二氯化钯、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、三苯基膦氯化铑中一种时，不需要加配体，当使用其他催化剂时，加入配体效果更好。

22、所述反应的温度为60-120℃，优选为90～110℃；所述反应的时间为6-24小时或通过薄层色谱检测反应完成情况。

23、炔丙基酯和异腈的摩尔比为1：1～5。

24、所述催化剂与炔丙基酯的用量比为(1mol％-10mol％)：0.4mmol、配体与炔丙基酯的用量比为(0.5mol％-10mol％)：0.4mmol，所述炔丙基酯与弱碱性盐的摩尔比为1：(0.5-2)。

25、反应完后，用饱和氯化钠水溶液和乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥，减压旋转蒸除去得粗产品，再选用石油醚/乙酸乙酯＝50/1(体积比)作为洗脱剂通过柱层析分离。

26、反应方程式：

27、

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果和优点：

29、本发明的方法反应条件温和，官能团兼容性好，产率高，操作简单，一步构建目标产物。

技术特征：

1.一种吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述吡咯-2-酮类化合物的结构为式5时，r5为叔丁基、1,1,3,3-四甲基丁基。

4.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮，n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一种以上；

5.根据权利要求4所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中一种以上；

6.根据权利要求4所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述反应的温度为60-120℃；所述反应的时间为6-24小时或通过薄层色谱检测反应完成情况。

8.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：炔丙基酯和异腈的摩尔比为1：1～5；

9.根据权利要求1所述吡咯-2-酮类化合物的合成方法，其特征在于：反应完后，用饱和氯化钠水溶液和乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥，减压旋转蒸除去得粗产品，再选用石油醚/乙酸乙酯＝50/1作为洗脱剂通过柱层析分离。

技术总结
本发明属于有机合成的技术领域，公开了一种吡咯‑2‑酮类化合物的合成方法。方法：以有机溶剂为反应介质，炔丙基酯和异腈在弱碱性盐和催化剂的作用下进行反应，获得吡咯‑2‑酮类化合物。本发明的方法反应条件温和，官能团兼容性好，产率高，操作简单，一步构建目标产物。

技术研发人员：黄良斌,常顺琴,刘金麟,李博
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15