一种导向催化氧化制备2-吡咯烷酮的方法技术

本发明专利技术涉及2

【技术实现步骤摘要】
一种导向催化氧化制备2
‑
吡咯烷酮的方法


[0001]本专利技术涉及2
‑
吡咯烷酮制备
，尤其涉及一种导向催化氧化制备2
‑
吡咯烷酮的方法。

技术介绍

[0002]参看说明书附图中图1，2
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吡咯烷酮骨架作为一种最基本的结构单元，广泛地存在于天然产物和药物中，具有重要的应用价值，其常作为基本的化工原料和药物片段，在医药、纺织、染料、涂料、化妆品等行业中广泛应用，如制造脑复康、尼龙4、聚乙烯基吡咯烷酮、人造血浆等。另外，2
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吡咯烷酮可以作为基本的合成子，用于有机合成（如1
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乙烯基
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吡咯烷酮等的构建）。特别是，可以直接作为小分子药物，潜在的用于抗癌（Phytother Res. 2013, 27, 1664.）。另外，2
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吡咯烷酮类衍生物具有不同的生物活性，如抗炎，抗HIV，抗老年痴呆症等。因此，发展一种高效的合成方法，以构建2
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吡咯烷酮骨架，具有重要的现实合成意义。
[0003]金属催化合成的策略是当前实验室和化工企业中较为首选的手段，主要因其存在原子经济性好、区域选择性高、合成效率高等特征。目前，通过金属催化手段来构建2
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吡咯烷酮，已被国内外少数研究组报道。如：2011年Woo等人首次发现金粉末能够直接催化氧化吡咯烷，获得35%产率的2
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吡咯烷酮的构建 ( ACS Catal. 2011, 1, 703.)。2014年Milstein等人开发了一种钌催化剂，催化实现2
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吡咯烷酮的合成，获得24%的产率 (J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2998.)。遗憾的是，目前这些研究策略存在亟待解决的挑战性问题。一、不能实现克级反应；二、催化剂非常昂贵，难以工业使用；三、反应的产率低，也就是催化效率较低。
[0004]针对目前存在的问题，我们提出一种新的合成策略，即利用一种8
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氨基喹啉导向基团稳定新的金属催化剂，同时控制吡咯烷的区域选择性，用于解决了现有存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种导向催化氧化制备2
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吡咯烷酮的方法，用于解决现有技术如下：一、不能实现克级反应；二、催化剂非常昂贵，难以工业使用；三、反应的产率低，也就是催化效率较低。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种导向催化氧化制备2
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吡咯烷酮的方法，包括以下步骤：用化合物1、Pd催化剂、氧化剂放置于溶剂中，并于氩气保护条件下，生成化合物2；将所述化合物2经氢氧化钾的水溶液水解获得目标产物2
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吡咯烷酮；所述化合物1的化学分子式为：
所述化合物2的化学分子式为：。
[0007]进一步优选的，所述Pd催化剂为以下中的至少一种：Pd(OAc)2、Pd(MeCN)2Cl2。
[0008]进一步优选的，所述氧化剂为以下中的至少一种：Oxone、Mn(OAc)3H2O。
[0009]进一步优选的，所述溶剂为以下中的至少一种：MeCN、DCE。
[0010]进一步优选的，所述方法包括：将0.1～0.3mmol的化合物1、5 mol%～15mol%的Pd催化剂以及氧化剂混合加入溶剂中，并放置于Schnike管中，并进行氩气抽气换气；剧烈搅拌，并于110～150 ℃下反应12～36小时，生产化合物2；将含有化合物2的混合物溶液，加入2个当量的氢氧化钾的水溶液，水解后获得目标产物2
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吡咯烷酮。
[0011]本专利技术至少具备以下有益效果：本专利技术通过钯催化剂进行催化反应，可有效解决现有催化剂价格昂贵的问题，更适合大规模工业化生产；本专利技术通过借助导向基团（8
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氨基喹啉导向基团），解决了反应的化学选择性，同时提高了反应的催化效率。
[0012]本专利技术相对于传统的合成，发展了一种新的合成策略，即：首次借助8
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氨基喹啉导向，开发钯催化的反应体系，实现区域选择性的碳氢氧化。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为2
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吡咯烷酮骨架应用示意图；图2为导向氧化催化合成总策略示意图；图3为2
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吡咯烷酮的合成方法示意图；图4为化合物2的核磁氢谱图；图5为化合物2的核磁碳谱图；图6为实施例1的合成方法示意图；图7为实施例2的合成方法示意图；图8为实施例3的合成方法示意图；图9为实施例4的合成方法示意图；图10为实施例5的合成方法示意图；图11为实施例6的合成方法示意图。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]总体的，请参阅图2，本专利技术利用一种8
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氨基喹啉导向基团稳定新的金属催化剂，同时控制吡咯烷的区域选择性。
[0017]具体请参阅图3，本专利技术的制备方法：把化合物1 (0.2 mmol)，Pd催化剂10 mol%，氧化剂1个当量，1.0 mL溶剂放于15 mL Schnike管中，并进行氩气保护。
[0018]接着，剧烈搅拌的反应混合物于130 度下反应24小时后，混合物被2个当量的氢氧化钾的水溶液水解获得目标产物3。
[0019]参看图4和图5，分别为化合物2的核磁氢谱图、核磁碳谱图。
[0020]实施例1：参阅图6，把化合物1 (0.2 mmol, 48.3 mg)，Pd(OAc)2 (10 mol%, 4.5 mg)，Oxone (123 mg)，1.0 mL DCE（二氯乙烷溶剂）放于15 mL Schnike管中，并进行氩气抽气换气。接着，剧烈搅拌的反应混合物于130 度下反应24小时后，获得化合物2。再接着，含有化合物2的混合物被2个当量的氢氧化钾的水溶液水解获得目标产物3 (12.5 mg, 总75% yield)。
[0021]实施例2：参阅图7，把化合物1 (0.2 mmol, 48.3 mg)，Pd(OAc)2 (10 mol%, 4.5 mg)，Oxone (123 mg)，1.0 mL MeCN（乙腈有机溶剂）放于15 mL Schnike管中，并进行氩气抽气换气。接着，剧烈搅拌的反应混合物于130 度下反应48小时后，获得化合物2。再接着，含有化合物2的混合物被2个当量的氢氧化钾的水溶液水解获得目标产物3 (12.0 mg, 总70% yie本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导向催化氧化制备2
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吡咯烷酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：用化合物1、Pd催化剂、氧化剂放置于溶剂中，并于氩气保护条件下，生成化合物2；将所述化合物2经氢氧化钾的水溶液水解获得目标产物2
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吡咯烷酮；所述化合物1的化学分子式为：所述化合物2的化学分子式为：。2.根据权利要求1所述的一种导向催化氧化制备2
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吡咯烷酮的方法，其特征在于，所述Pd催化剂为以下中的至少一种：Pd(OAc)2、Pd(MeCN)2Cl2。3.根据权利要求1所述的一种导向催化氧化制备2
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吡咯烷酮的方法，其特征在于，所述氧化剂为以下中的至少一种：Oxo...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟铨，谢剑锋，冉星，陶兰，邱学文，冉子怡，杨克林，李晓彤，
申请(专利权)人：重庆市人民医院，
类型：发明
国别省市：