氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物及其合成制造技术

本发明专利技术公开了一种合成具有潜在生物活性的氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物的方法。以易制备、具有结构多样性和多反应中心的3,3‑二烷硫基‑2‑丙烯‑1‑酮和环丁酮肟酯为原料，通过环丁酮肟酯产生自由基对烯烃加成，一步生成氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物。该方法原料易得、操作简便，合成反应条件温和、反应效率高，其官能团具有多样性。

【技术实现步骤摘要】
氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物及其合成
本专利技术属于化学有机合成领域，具体涉及一种合成具有潜在生物活性的氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物的方法。
技术介绍
多取代烯烃是有机功能材料、药物分子、天然产物中重要的结构单元，是许多天然产物和具有生理活性的化合物的核心骨架，同时也是重要的有机合成中间体。近年的研究显示，氰烷氧基取代的化合物在药物化学、酶化学等方面都具有良好的应用(J.Med.Chem.2010,53,7902-7917；ACSMed.Chem.Lett.2014,5,937-941；Catal.Sci.Technol.2014,4,2871-2876)。目前，合成多取代烯烃的方法主要是通过不同过渡金属催化或促进的碳-碳键的合成。但这些方法基本都需要将原料预先官能化，例如卤化、硅化、硼化、三氟甲磺酰化等，原子经济性较差，同时利用的过渡金属主要是昂贵的钯、铑、钌、铱等，成本较高。因此需要寻找更廉价、更高效的方式来合成多取代烯烃。并且，以环丁酮肟酯为原料，合成氰烷氧基取代的四取代烯烃的方法还没有报道过。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物，其分子结构式1如下：R1选自甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、三氟甲基或含有取代基的芳基；R2为芳基或C1-4的烷基；R3为氢、甲基、乙基、苄基、烯丙基；R4为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；R5为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；所述取代基为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、三氟甲基中的一种或两种。本专利技术另一方面提供一种上述氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物的合成方法，以3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物和环丁酮肟酯化合物为起始原料，在氧化剂和反应溶剂的参与下，一定反应气氛下，以铜盐为催化剂，通过分子间自由基加成反应，一步合成4-氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物，反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，得到氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物1。通过调控1中R1、R2、R3、R4、R5取代基，合成一系列不同结构的氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物。本专利技术方法原料易得、反应条件温和、适应性广。具体的反应为：以3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物(2)和环丁酮肟酯化合物(3)为反应原料，铜盐为催化剂，氧化剂和溶剂参与下，生成所述氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物(1)所述R1、R2、R3、R4、R5同上述；R1选自甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、三氟甲基或含有取代基的芳基；R2为芳基或C1-4的烷基；R3为氢、甲基、乙基、苄基、烯丙基；R4为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；R5为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；所述取代基为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、三氟甲基中的一种或两种；R6选自苯基、五氟苯基、对三氟甲基苯基。基于以上技术方案，优选的，所述3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物与环丁酮肟酯化合物的摩尔比为1:1-1:5；所述铜盐催化剂为CuCl2、CuBr2、CuCl、CuBr、Cu(OAc)2、CuOAc、Cu(OTf)2；其中，CuCl2作为催化剂效果最好；所述3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物2与催化剂的摩尔比为1:0.01-1:0.2；所述氧化剂为双氧水、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、氧气中的一种或两种，或直接以空气或氧气为氧化剂，直接以氧气为氧化剂效果最好；所述氧化剂与3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物2的摩尔比1:1-3:1；所述反应溶剂为1,4-二氧六环、甲苯、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、三氟甲苯、二甲基亚砜和氯苯中的一种或两种混合物；其中，反应在非质子性极性溶剂，如三氟甲苯、二甲基亚砜中效果最好；所述3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物2在所述反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0M；所述反应气氛为空气、氧气、氮气或氩气；反应时间为1-48小时；反应温度为25-150℃。基于以上技术方案，优选的，反应时间为1-12小时，其中，最佳反应时间为5-10小时。基于以上技术方案，优选的，，反应温度为25-150℃，其中，最佳反应温度是25-120℃。本专利技术具有以下优点：1)合成子3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物具有结构多样性，可以用来合成不同类型和结构的氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物。2)合成子3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物容易制备，制备原料便宜易得，成本低廉，易于工业化生产。3)氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物的合成反应使用价格较低相对无毒的CuCl2作为催化剂，对环境友好。4)氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物合成反应一步构建两个C-O键，实现分子间自由基加成反应，条件温和、产物收率高。5)氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物产物有好的立体选择性，及官能团多样性，具有广泛的应用性。6)氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物骨架结构中羰基、烷硫基、氰基等都是可以进一步官能团化的基团，此结构可以作为药物及化工用品结构的中间体。与已报道的氰烷氧基取代的多取代烯烃衍生物合成方法相比较，本专利技术原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高，收率在42％-84％，且产物具有很好的立体选择性及官能团多样性。本专利技术合成的氰烷氧基取代的四取代烯烃骨架结构中的羰基、烷硫基、氰基等都是可以进一步官能团化的基团，可以作为药物及化工用品结构的中间体。本专利技术利用3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物的结构多样性与多反应中心来高效合成不同类型和结构的氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物，原料便宜易得，得到含有各类取代基的四取代烯烃结构，操作简便，目标产物收率高，并且可以进一步官能团化。具体实施方式本专利技术以3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物2(根据文献制备，Chem.Eur.-J.2010,16,13450；Org.Lett.2015,17,868)和环丁酮肟酯化合物3(根据文献制备，Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,738；Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,12727)为原料(合成子)，以铜盐如二氯化铜CuCl2为催化剂，于有机溶剂三氟甲苯中，加热条件下进行反应，生成氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物1(反应式2)。具体过程为：在25mLschlenk管中，氧气下依次加入3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物2(0.3mmol)、环丁酮肟酯化合物3(0.6mmol)、氯化铜(10mol％)和3.0mL三氟甲苯，100℃搅拌5小时。利用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝50:1)，得到目标产物1。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。通过下述实施例有助于进一步理解本专利技术，但本专利技术的内容并不仅限于此。实施例1...

【技术保护点】
1.一种氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物，其分子结构式(1)如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物，其分子结构式(1)如下：



R1选自甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、三氟甲基或含有取代基的芳基；R2为芳基或C1-4的烷基；R3为氢、甲基、乙基、苄基、烯丙基；R4为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；R5为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；所述取代基为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、三氟甲基中的一种或两种。


2.一种权利要求1所述氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物(1)的合成方法，其特征在于，以3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物(2)和环丁酮肟酯化合物(3)为反应原料，铜盐为催化剂，在氧化剂和溶剂参与下，一定反应气氛生成所述氰烷氧基取代的四取代烯烃衍生物(1)；
所述3,3-二烷硫基-2-丙烯-1-酮化合物(2)的分子结构式如下：



所述环丁酮肟酯化合物(3)的分子结构如下：



所述R1选自甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、三氟甲基或含有取代基的芳基；R2为芳基或C1-4的烷基；R3为氢、甲基、乙基、苄基、烯丙基；R4为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；R5为氢、甲基、乙基、苯基或含有取代基的芳基；所述取代基为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、三氟甲基中的一种或两种；R6为苯基、五氟苯基、对三氟甲基苯基；
合成路线如下述反应式所示：





3.根据权利要求2所述的合成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄江，余正坤，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21