一种γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物及其制备方法与应用

本发明涉及有机化合物合成，特别涉及一种γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物在为潜在生物活性分子合成和后期的官能团转化提供了一种有效的途径。为潜在生物活性分子合成和后期的官能团转化提供了一种有效的途径。

2、目前，通过光催化汞盐、硫鎓盐或者高价碘盐实现环己烯、芳基、芳基甲酰甲酸、芳基内炔、腙类化合物的重氮甲基化反应已经具有较大的进展。(thap,d.m.,gunning,h.e.&strausz,o.p.formation and reactions of monovalent carbonintermediates.i.photolysis of diethyl mercuribisdiazoacetate.[j]j.am.chem.soc.1967 89,6785；wang,z.；herraiz,a.g.；del hoyo,a.m.；suero,m.g.generating carbyne equivalents with photoredox catalysis.[j]nature 2018,554,86；li,x.；golz,c.alcarazo,m.α-diazo sulfonium triflates:synthesis,structure,and application to the synthesis of 1-(dialkylamino)-1,2,3-triazoles.[j]angew.chem.,int.ed.2021,60,6943；dong,j.y.；wang,h.；mao,s.；wang,x.；zhou,m.d.；li,l.visible light-induced[3+2]cyclization reactions ofhydrazones with hypervalent iodine diazo reagents for the synthesis of 1-amino-1,2,3-triazoles.[j]adv.synth.catal.2021,363,2133.wang,x.；tong,w.y.；huang,b.；cao,s.；li,y.；jiao,j.；huang,h.；yi,q.；qu,s.；wang,x.convergentsynthesis of 1,4-dicarbonyl z-alkenes through threecomponent coupling ofalkynes,α-diazo sulfonium triflate,and water.[j]j am.chem.soc.2022,144,4952)；但是通过高价碘盐实现烯烃化合物的重氮甲基化仍然空缺。并且通过光催化实现烯烃羟基化的方法也比较缺乏。

3、综上，现有的合成γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物的方法步骤比较缺乏，仍有待发展。因此，开发一种原料廉价易得，方法简便高效、反应条件温和、产物易纯化、绿色经济的γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物的合成方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的空缺与不足，本发明解决的技术问题在于提供一种简单、高效的钌金属催化剂和可见光共同催化制备γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物的合成方法。同时，该方法所用到的原料廉价易得，制备过程简单易操作。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的第一方面，提出一种γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物，具有下述a、b、c所示结构中的任意一种：

4、

5、其中，r2、r3为h时，r1为4-h、4-me、4-et、4-tbu、4-ph、4-ome、4-nhts、4-nhac、4-oac、4-f、4-cl、4-br、4-cf3、4-no2、4-cn、3-me、2-me、3-cl、2-br、3-f和4-f、3-f和4-cl、1-萘基、2-萘基、2-苯并呋喃、苄基、4-coo-l-menthol、4-coo-oestrone中的一种；

6、或者r2为h，r3为me时，r1为4-h、4-me、4-et、4-tbu、4-ome、4-f、4-cl、4-br、4-cf3、4-no2、4-cn、2-萘基中的一种；

7、或者r1为4-me时，r3为et、npr中的一种；

8、或者r1为4-h时，r3为ph、bn、ch2oh、ch2ome、ch2oac、ch2oph、ch2cl、ch2br中的一种；

9、或者r6为h时，r4为h和r5为bn、r4为me和r5为me、r4为乙烯基和r5为h、r4为乙烯基和r5为me；

10、或者r6为et时，r4为h和r5为et；

11、或者r6为h时，r4为h和r5为ch＝chph。

12、本发明第二方面，提出一种γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物的制备方法，包括如下步骤：将取代的烯烃与重氮鎓盐在溶剂中混合，加入钌金属催化剂，在可见光和碱性条件下反应，反应结束后，溶液经萃取、分离纯化，即可得到γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物。

13、优选的，所述取代的烯烃与重氮鎓盐的摩尔比为1：1.5～2。

14、优选的，所述反应是由钌金属催化剂和可见光共同催化反应。

15、优选的，所述钌金属催化剂为ru(bpy)3cl2、ru(phen)3(pf6)2、ru(bpy)3(pf6)2中的一种。

16、进一步优选的，所述钌金属催化剂为ru(bpy)3(pf6)2。

17、优选的，所述取代的烯烃与钌金属催化剂的摩尔比为40～50：1。

18、优选的，所述可见光包括绿光、蓝光、白光中的一种。

19、优选的，所述可见光的光强为20～40w中的一种。

20、优选的，所述反应的溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈中的一种。

21、优选的，所述反应在惰性气体氛围下进行。

22、优选的，反应所使用的碱为碳酸氢钠、碳酸钠和磷酸二氢钾中的一种。

23、优选的，所述反应的温度为-10～-15℃；所述反应的时间为0.5-1h。

24、与现有技术相比，本发明的制备方法具有如下的优点及有益效果：

25、本发明的γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物合成方法涉及到通过光催化重氮鎓盐生成卡拜等价物——重氮甲基自由基[n2＝c(·)-r]对烯烃进行自由基加成，随后再被溶剂中的水分子上氧的孤对电子进攻得到产物。本发明所使用的原料烯烃简单易得能通过商业途径轻易获取并且制备简单；反应时间短，仅需要0.5～1h即可得到产物；反应条件温和，不需要高温高压进行反应；产物易纯化，仅仅需要萃取后通过简单的柱层析进行分离纯化就可以得到反应产率可高达80％以上的γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物；得到的产物可以作为潜在药物直接应用到医药领域中；而且γ-羟基-α-重氮羧酸酯类化合物有两个活泼的官能团能进行多种官能团转化反应，应用前景广阔。