一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3-二烯的合成方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3二烯的合成方法及其应用。将炔丙醇酯、高碘试剂在金属铜催化剂、碱、溶剂和一定温度下合成1,2,3,4

【技术实现步骤摘要】
一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
‑
二烯的合成方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
‑
二烯的合成方法及其应用。

技术介绍

[0002]1,3
‑
二烯是药物分子及天然产物的核心骨架，是石油化工的原料；也是有机合成中常用的骨架，如Diels
‑
Alder反应、二烯双官能团化反应、氢烷基化反应、聚合反应以及还原反应等。但是，由于其结构的独特性和复杂性，对于其合成，特别是高立体选择性合成具有很大的挑战性。
[0003]传统合成共轭二烯的方法主要包括Witting反应、不饱和羰基化合物的烯烃化反应。过渡金属催化的烯基金属或者炔和烯基伪卤化合物的偶联反应，也是合成共轭二烯的一种方法，但是烯基亲核试剂或亲电试剂需要提前制备，这也使合成具有复杂性。通过烯烃C
‑
H键活化、烯烃与末端炔烃或者烯烃的偶联、钯催化联烯等方法来合成1,3
‑
二烯，这些方法具有底物需要离去基团和导向基团来控制选择性，昂贵的金属催化剂的缺点。
[0004]目前已报道的1,3
‑
二烯的合成，大部分是二取代或者三取代的1,3
‑
二烯，对于四取代的1,3
‑
二烯的合成少之又少，其具有合成路线长、反应条件苛刻、原料难合成、底物控制区域和立体选择性等缺点，虽然炔丙醇酯廉价易得，反应多样性等优点，可通过亲电金属(Au、Ru、Pd)催化1,2迁移来构建1,3
‑
二烯。然而，该方法仅限于1,2,4
‑
三取代共轭二烯的合成。因此，开发新的合成具有四取代及高立体选择性的1,3
‑
二烯方法是非常必要的。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
‑
二烯的合成方法及其应用，首次通过廉价金属铜催化剂调控炔丙醇酯，的1,2迁移历程，使用高碘试剂作为亲电试剂来捕获反应中间体，实现单一区域选择性和立体选择性1,2,3,4,
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四取代的1,3二烯的合成，也为四取代的1,3二烯的合成提高了新的方法。解决了通过炔丙醇酯仅限于1,2,4
‑
三取代共轭二烯的合成，使用贵金属催化剂(Au、Ru、Pd)的问题。另外，本专利技术合成方法操作简单，反应条件温和，底物和催化剂成本低廉，且底物适用性广、官能团兼容性好，如兼容药物分子以及材料分子等功能分子，可以单一区域选择性和立体选择性1,2,3,4,
‑
四取代的1,3
‑
二烯的合成。
[0006]为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
‑
二烯的合成方法，在N2氛围下，炔丙醇酯高碘试剂作为亲电试剂在金属铜催化剂、碱、溶剂、在
45
‑
80℃下反应12
‑
48h，生成的1,2,3,4
‑
四取代的1,3二烯，所述R选自C1
‑
C20烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，C1
‑
C20烷基酯基，C1
‑
C20 烷基苄氧基，C3
‑
C20的环烷基，取代或非取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基或菲基；R1表示C1
‑
C20的烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，C1
‑
C20烷基酰氧基、酰胺基或苄氧基，C3
‑
C20的环烷基，取代或非取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基、或菲基，杂芳基，所述杂芳基为含O或S的五至十二元环的杂芳基；R2选自C1
‑
C20 的烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，苯基，C3
‑
C20的环烷基；R3与R4可以相同也可以不同,R3与R4相同时，各自独立的选自为卤素，酯基，硝基，氰基，三氟甲基，甲氧基，C1
‑
C10的烷基，苯基，呋喃基，吡啶基；当R3与R4不相同时，R3表示 C1
‑
C5的烷基，R4表示为卤素，酯基，硝基，氰基，三氟甲基，甲氧基，C1
‑
C10 的烷基，苯基，呋喃基，吡啶基；R5表示为六氟磷酸根，四氟硼酸根，三氟甲磺酸根。
[0008]具体地，反应通式表示如下：
[0009][0010]作为优选，所述的炔丙醇酯、亲电试剂、金属铜催化剂、碱的摩尔比为 1:(1.2
‑
2):(0.05
‑
0.2):(1.2
‑
2)，溶剂的浓度为0.05
‑
0.1M。
[0011]作为优选，R表示C3
‑
C20的含N、O的环烷基或C3
‑
C20桥环烷基；R1表示为C3
‑
C20的含N、O的环烷基或C3
‑
C20桥环烷基；所述R2表示C3
‑
C20桥环烷基。
[0012]作为优选，当R为取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基或菲基时，所述取代的基团为烷基、卤素、硝基、酯基、或三氟甲基；当R1为取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基或菲基时，取代的基团为烷基、卤素、硝基、酯基或三氟甲基。
[0013]作为优选，所述铜催化剂选自三氟甲磺酸亚铜、三氟甲磺酸铜、氯化亚铜、三氟甲烷磺酸亚铜甲苯络合物、四氟硼酸四乙氰铜、或六氟磷酸四乙腈铜。
[0014]作为优选，所述碱选自2,6
‑
二叔丁基吡啶、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基吡啶，吡啶，三乙胺，或N,N
‑
二异丙基乙胺。
[0015]作为优选，所述溶剂选自氯苯、三氟甲苯、苯、环戊基甲醚、二甲苯、或甲苯。
[0016]上述任一种方法合成的单一区域选择性和立体选择性的1,2,3,4
‑
四取代的 1,3二烯。
[0017]上述1,2,3,4
‑
四取代的1,3二烯在制备天然产物或药物活性分子上的应用。
[0018]有益效果：
[0019]与现有技术相比，本专利技术一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
‑ꢀ
二烯的合成方法及其应用，通过廉价金属铜催化剂调控炔丙醇酯的1,2迁移历程，使用高碘试剂作为亲电试剂来捕获反应中间体，实现单一区域选择性和立体选择性1,2,3,4,
‑
四取代的1,3二烯的合成，也为四取代的1,3二烯的合成提高了新的方法，具有优势如下
[0020](1)本专利技术合成方法解决了炔丙醇酯三取代烯烃的合成的问题，克服了四取代1,3
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二烯的区域选择性和立体选择性的难题；
[0021](2)本专利技术合成方法具有底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
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二烯的合成方法,其特征在于：在N2氛围下，炔丙醇酯高碘试剂作为亲电试剂在金属铜催化剂、碱、溶剂、在45
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80℃下反应12
‑
48h，生成的1,2,3,4
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四取代的1,3二烯，所述R选自C1
‑
C20烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，C1
‑
C20烷基酯基，C1
‑
C20烷基苄氧基，C3
‑
C20的环烷基，取代或非取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基或菲基；R1表示C1
‑
C20的烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，C1
‑
C20烷基酰氧基、酰胺基或苄氧基，C3
‑
C20的环烷基，取代或非取代的苯基、联苯基、荼基、蔥基、或菲基，杂芳基，所述杂芳基为含O或S的五至十二元环的杂芳基；R2选自C1
‑
C20的烷基，C1
‑
C20卤取代烷基，苯基，C3
‑
C20的环烷基；R3与R4可以相同也可以不同,R3与R4相同时，各自独立的选自为卤素，酯基，硝基，氰基，三氟甲基，甲氧基，C1
‑
C10的烷基，苯基，呋喃基，吡啶基；当R3与R4不相同时，R3表示C1
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C5的烷基，R4表示为卤素，酯基，硝基，氰基，三氟甲基，甲氧基，C1
‑
C10的烷基，苯基，呋喃基，吡啶基；R5表示为六氟磷酸根，四氟硼酸根，三氟甲磺酸根。2.根据权利要求1所述的单一区域选择性和立体选择性的四取代1,3
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二烯的合成方法，其特征在于：所述的炔丙醇酯、亲电试剂、金属铜催化剂、碱的摩尔比为1:(1.2
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2):(0.05
‑
0.2):(1.2
‑
2)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良安，孙志敏，谌诗琴，丁晨澄，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：