一种环烯烯基位氧乙酰化的制备方法技术

本发明专利技术涉及环状烯烃烯基位氧乙酰化的制备方法，并用定位基来精确控制氧乙酰基位置。反应以钯催化剂和氧化剂为反应试剂组合物，适当的还含有添加物，在合适条件下制备一系列烯基位乙酰化产物。该产物广泛适用于有取代或无取代直链烯烃和环烯烃烯基位的乙酰化。本发明专利技术反应条件温和，产率高，催化剂使用量小，可精确控制乙酰化的位置。本发明专利技术为制备该系列化合物提供了一种简洁、高效、价格低廉、选择性高并适于产业化的技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种环烯烯基位氧乙酰化的制备方法
本专利技术属于有机方法学领域，涉及用定位基来精确控制环状烯烃烯基位氧乙酰化的制备方法。
技术介绍
在有机合成，药物化学以及医药工业中的核心工作是对官能团的修饰和改性，开发一种高效、环保又经济的方法，不仅有利于学科和工业的发展，也对新药开发和医药发展有着重要的意义。烯烃的氧化反应一直都是有机合成领域的热点，将烯烃氧化成含羟基化合物是许多重要的有机合成反应的底物。用羟基作为底物，可以得到广泛的衍生物如醛酮，同时也可以制备重要的反应中间体，如使用羟基化合物制备卤素取代的化合物等，而卤素取代的化合物又是金属偶联反应的重要底物。早期的反应需要用当量的氧化剂进行烯烃的氧化，原子经济性不高，副产物多等缺点限制很多氧化反应的使用。早期对烯基进行氧化的有K2MnO4氧化烯基得到双羟化化合物，汞氧化双键得到醛或酮的反应。后来又发展了双氧水，过氧叔丁叔丁醇对烯烃的氧化。随着金属催化技术的成熟，对烯烃氧化的反应也得到进一步的发展。1959年Wacker等(LászlóKürtiandBarbaraCzakó.StrategicApplicationsofNamedReactionsinOrganicSynthesis[M].ElsevierAcademicPressPublications,2005:474.)使用钯催化剂催化烯基得到酮的反应：1980年Sharpless((LászlóKürtiandBarbaraCzakó.StrategicApplicationsofNamedReactionsinOrganicSynthesis[M].ElsevierAcademicPressPublications,2005:406.))不对称双羟化将烯基氧化的到不对称的领羟基化合物的发展：本专利技术所涉及烯烃氧化的方法是对三取代烯烃进行直接氧乙酰化，所涉及的直接氧乙酰反应化属于sp2碳氢活化的范围。碳氢活化C-H键断裂需要的能量比一般的C-O，C-N等键的断裂能量大。目前碳氢活化主要面临的问题有三点：1.C-H键键能高不易断裂，反应活性低；2.C-H官能团化反应位置的选择性难控制；3.对C-H活化的反应活性难控制，主要表现在副反应多，多取代产物难控制等。将吡啶作为定位基在醋酸铜催化下得到邻位氧乙酰化的产物(J.Am.Chem.Soc.2006,128,6790-6791)，但单氧乙酰化产物只有37％，双取代的产物占56％：2009年Wacker等(J.Am.Chem.Soc.2009,131,14654–14655)用醋酸钯为催化剂，氧气为氧化剂对3-甲基苯甲酸的5位进行氧化获得邻羟基苯甲酸的产物，该反应可以在0.1当量的催化剂条件下获得较高的产率，2015年JinquanYu课题组(Cu(II)-mediatedC(sp2)–HHydroxylation,DOI:10.1021/acs.joc.5b01351)使用导向基精确控制羟基的位置获得带导向基邻为取代的苯甲酸，该导向基可以见到高效的被脱出，MelanieSanford的工作主要集中在催化剂控制取代位置及其配体对取代位置的控制和导向基对取代位置的控制(J.Am.Chem.Soc.2004,126,2300-2301)，(ACCOUNTSOFCHEMICALRESEARCH.2012,45,936-946.)，(Catal.2013,3,700-703)：M.ChristinaWhite对sp2氧化上也有研究(J.Am.Chem.Soc.2004,126,1346-1347)，用钯，但是得到的产物多样，得到主产物的同时无法对其他产物完全抑制，JinquanYu，MelanieSanford工作中所涉及到的sp2氧化主要集中在芳香环的氧化和氧乙酰化。M.ChristinaWhite的工作中对烯基的直接氧乙酰化有所涉及，但不是研究的主要产物。以上针对sp2氧乙酰化反应主要是针对芳香环，目前对闭环烯烃的直接氧乙酰化反应国内外的研究报道相对较少。因此，开发一种高效、经济的环烯氧乙酰化的制备方可以改善现在工业技术的不足。降低成本，满足更多市场需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种环烯烯基位氧乙酰化的制备方法，其反应式如下所示：其中被R2取代的吡啶-2-甲酰胺为定位基，R2为H或NO2；直链烷基将环烯与定位基相连，n为1或2，R1＝H、Ph、COOMe、Me等；环烯是取代或没有取代的环烯，也可以是与其骈合的双环烯烃。被R2取代的吡啶-2-甲酰胺定位基、钯催化剂和氧化剂是本专利技术实现精确控制氧乙酰化的位置的三个要素，缺一不可。钯催化剂和氧化剂是本专利技术所必需的试剂组合物，无钯催化剂或氧化剂都不能发生反应。本专利技术涉及的反应试剂组合物中还可含有合适的添加物，其并不是反应所必需的组分，但是添加物会提高反应收率。使用设计的原料、钯催化剂、氧化剂以及适当的添加物在合适的溶剂中反应，可以精确的控制氧乙酰化的位置，收率40-78％。所述的技术方案实施操作包括以下：将反应底物、氧化剂、催化剂及添加物置于的封管中，加入适量任选合适的有机溶剂溶解，氮气保护。将封管用油浴加热，反应结束后用TLC硅胶板监测。反应液不用除去溶剂，直接上硅胶柱分离提纯。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合物中催化剂优选为：二苯甲腈基二氯化钯、醋酸钯、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、双(乙腈)氯化钯、氯化烯丙基钯(II)二聚物、二氯化钯、二(三苯基膦)二氯化钯；最优选为：醋酸钯。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合物中催化剂与底物的摩尔百分比优选为：2.5％-20％，最优选为10％。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合中物氧化剂优选为：1,4-苯醌、醋酸碘苯、过氧化叔丁醇；最优选为：醋酸碘苯。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合物中氧化剂对底物的摩尔当量优选为：1-4；最优选为：2.5。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合物中添加物优选为：醋酸酐、醋酸、苯甲腈、2-氯-4-氰基吡啶、吡啶；最优选为：2-氯-4-氰基吡啶。本专利技术所述的制备方法中，反应试剂组合物中添加物对底物的摩尔当量优选为：0.05-10；最优选为：0.4。本专利技术所述的制备方法中，反应体系有机溶剂优选为：苯、甲苯，乙腈、1,2二氯乙烷；最优选甲苯。本专利技术所述的制备方法中，反应体系有机溶剂的量为：1.5mL/0.1mmol(底物)。本专利技术所述的制备方法中，反应温度优选为：60-120℃；最优选为：100℃。本专利技术所述的制备方法中，本专利技术所述的制备方法中，反应时间优选为：0.5-6小时；优选为2小时。具体实施方式本专利技术的任一实施方案中的监控方法是：薄层层析法。结构确证技术手段均为本领域技术人员知晓的通用技术手段，核磁共振技术，高分辨质谱。实施例1：化合物1-1b的制备步骤：将反应物1-1a(73.3mg，0.3mmol)，醋酸钯(6.8mg，10mol％)，氧化剂醋酸碘苯(242.0mg，0.75mmol)和醋酸酐(282微升，3.0mmol)置于干燥装有搅拌子的15mL封管中，加入3mL干燥的甲苯，然后对溶液进行脱气，并用氮气保护，用塞子盖紧。用115℃油浴加热，5.5小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环烯烯基位氧乙酰化的制备方法，其反应式为：

【技术特征摘要】
1.一种环烯烯基位氧乙酰化的制备方法，其反应式为：其中R2为H或NO2；n为1或2；R1为H、Ph、COOMe或Me；其特征在于，被R2取代的吡啶-2-甲酰胺为定位基，钯催化剂和氧化剂组成反应必需的试剂组合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，钯催化剂为二苯甲腈基二氯化钯、醋酸钯、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、双(乙腈)氯化钯、氯化烯丙基钯(II)二聚物、二氯化钯或二(三苯基膦)二氯化钯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，钯催化剂为醋酸钯。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，钯催化剂与底物...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜，刘承林，臧中林，卡那康提·苏克拉查理，邵攀霖，贺耘，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50