一种合成多取代3-苯基四元环烯酮类化合物的方法

摘要

一种合成各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物的方法，即通过2,3-联烯酸酯和二苯基锌在甲苯中发生1,4-加成/环化1,2-加成/消除反应，一步法生成一系列各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物。本方法操作简单，原料和试剂易得，反应产率较高，反应的区域选择性很好，避免了传统方法前体不易得、不稳定及区域选择性难以控制的缺点，产物易分离纯化，适用于合成各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物。

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物的方法，即通过2,3-联烯酸酯和二苯基锌在甲苯中发生1,4-加成/环化1,2-加成/消除反应，一步法生成一系列各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物。

背景技术

四元环烯酮类化合物是有机合成中重要的中间体之一，可用来合成环戊酮、1,3-共轭二烯、酚类化合物及一系列取代的环丁烯衍生物，同时也是天然产物中常见的结构单元。由于结构特殊，在张力的四元环中同时含有碳碳双键和碳氧双键，文献中这类化合物较难合成，现有的方法主要通过炔同烯酮及烯胺盐的[2+2]反应来制备。但此方法具有烯酮和烯胺盐前体难以制备且不稳定、区域选择性难以控制等缺点，限制了多取代四元环烯酮的合成发展。本专利提供了一种利用简单易得的二苯基锌直接和2,3-联烯酸酯反应一步得到多取代3-苯基四元环烯酮的方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种在简单条件下有效的合成各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物的方法。

本发明的具体技术方案如下：

本发明是一种合成多取代3-苯基四元环烯酮类化合物的方法，通过2,3-联烯酸酯1和二苯基锌在甲苯中发生1,4-加成/环化1,2-加成/消除反应，生成一系列各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物，反应式如下：

R¹/R² 为H或烷基；R³为烷基或苯基；反应采用官能团装载性很强的联烯化合物和易于制备的二苯基锌，在四元环烯酮的2，3，4位引入不同的官能团，二苯基锌的苯基基团被引入到四元环烯酮的3位，2,3-联烯酸酯1的2，4位基团被引入到四元环烯酮的2位和4位，其步骤是：

（1）    在手套箱中向反应管中加入二苯基锌试剂（1.2毫摩尔），在氮气保护下，加入反应的溶剂，在搅拌下向反应管中加入原料2,3-联烯酸酯1（0.4毫摩尔）的甲苯溶液（2毫升），加毕置于油浴中反应；

（2）    待步骤（1）反应完全后，将反应管回至室温并冷却到零度，滴加1毫升饱和氯化铵作淬灭反应，用乙醚萃取，有机相依次用5%盐酸，饱和碳酸氢钠，饱和食盐水各洗一遍，再用无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、快速柱层析，获得3-苯基四元环烯酮类化合物2。

本发明所述的2,3-联烯酸酯1为：4位取代基为烷基的2，4位双取代2,3-联烯酸酯1或全取代2,3-联烯酸酯1。

本发明所述的置于油浴中反应的温度是100摄氏度。

本发明所述的反应的溶剂是甲苯（3毫升）。

本发明所述的二苯基锌试剂与2,3-联烯酸酯1的当量比为3∶1。

本发明所获得的3-苯基四元环烯酮类化合物2是在3-苯基四元环烯酮2，3，4位引入三个不同取代基；所述的二苯基锌试剂的苯基引入到四元环烯酮的3位，2,3-联烯酸酯1的2，4位基团被引入到四元环烯酮的2位和4位。

本发明涉及一种多取代3-苯基四元环烯酮类化合物的合成方法，在100摄氏度下，以甲苯为溶剂，二苯基锌与2,3-联烯酸酯1发生1,4-加成/环化1,2-加成/消除反应得到一系列的3-苯基四元环烯酮类化合物2。本方法操作简单，原料和试剂易得，反应产率较高，反应的区域选择性很好，避免了传统方法前体不易得、不稳定及区域选择性难以控制的缺点，产物易分离纯化，适用于合成各种取代的3-苯基四元环烯酮类化合物。

本发明克服了传统方法的弊端，具有的有益效果如下：

1）反应无需催化剂；2）能在四元环烯酮类化合物的2，3，4位选择性地引入不同取代基；3）中间体不需分离； 4) 产物易分离纯化。

本发明的创新点在于发展了一种由二苯基锌和2，3-联烯酸酯一步法制备多取代3-苯基四元环烯酮类化合物的方法学，所得的相应的多取代3-苯基四元环烯酮类化合物的产率为69-89%。

具体实施方式

以下实施例有助于理解本发明，但不限于本发明的内容。

实施例1

在手套箱中向反应管中加入二苯基锌（0.2604 克，1.2毫摩尔），在氮气保护下，加入甲苯（3毫升）。在搅拌下向反应管中加入2-丁基-4-丙基-2,3-庚二烯酸甲酯（0.0958 克，0.4毫摩尔）的甲苯溶液（2毫升），加毕，置于100摄氏度油浴。在100摄氏度下反应3小时后，回至室温并降至零度，滴加1毫升饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙醚萃取，5%盐酸，饱和碳酸氢钠，饱和食盐水各洗一次，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，快速柱层析，得2-丁基-4,4-二丙基-3-苯基四元环烯酮0.0794 克，产率为69%，产物为液体。

 ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.62-7.54 (m, 2 H, Ar-H), 7.51-7.42 (m, 3 H, Ar-H), 2.44 (t, J = 7.7 Hz, 2 H, CH₂), 1.88-1.75 (m, 2 H, CH₂), 1.74-1.57 (m, 4 H, 2 × CH₂), 1.47-1.35 (m, 2 H, CH₂), 1.34-1.07 (m, 4 H, 2 × CH₂), 0.93 (t, J = 7.4 Hz, 3 H, CH₃), 0.84 (t, J = 7.4 Hz, 6 H, 2 × CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃, 75 MHz) 198.6, 169.3, 145.6, 132.9, 130.5, 129.0, 128.0, 70.2, 36.2, 29.4, 24.0, 22.9, 18.9, 14.5, 13.8; MS (EI) m/z (%) 284 (M⁺, 6.16), 255 (100); IR (neat, cm^-1) 2957, 2929, 2872, 1747, 1611, 1572, 1493, 1464, 1447, 1379, 1342, 1296; HRMS Calcd for C₂₀H₂₈O (M⁺): 284.2140, Found: 284.2141.

实施例2

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：2-叔丁基-2,3-辛二烯酸甲酯(0.0844 克, 0.4 毫摩尔), 二苯基锌（0.2602 克，1.2毫摩尔），得4-丁基-2-叔丁基-3-苯基四元环烯酮0.0840 克，产率为82%，产物为液体。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.50-7.36 (m, 5 H, Ar-H), 3.78 (dd, J₁ = 7.2 Hz, J₂ = 4.5 Hz, 1 H, CH), 1.75-1.44 (m, 2 H, CH₂), 1.37-1.16 (m, 13 H, 2 × CH₂ + C(CH₃)₃), 0.82 (t, J = 7.1 Hz, 3 H, CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃, 75 MHz) δ 193.8, 167.1, 153.1, 133.1, 129.5, 128.6, 128.3, 61.7, 32.4, 28.7, 28.0, 22.8, 13.8; MS (EI) m/z (%) 256 (M⁺, 79.44), 185 (100); IR (neat, cm^-1) 2960, 2928, 2869, 1749, 1612, 1461, 1365, 1330, 1215, 1123; HRMS Calcd for C₁₈H₂₄O (M⁺): 256.1827, Found: 256.1817.

实施例3

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：4-甲基-2-苯基-2,3-戊二烯酸甲酯(0.0803 克, 0.4 毫摩尔), 二苯基锌（0.2613 克，1.2毫摩尔），得4,4-二甲基-2,3-二苯基四元环烯酮0.0874 克，产率为89%，产物为白色固体m.p. 111.6-112.4 ^oC (hexane/ethyl acetate)。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.77-7.65 (m, 4 H, Ar-H), 7.50-7.28 (m, 6 H, Ar-H), 1.53 (s, 6 H, 2 × CH₃); ¹³C NMR (CDCl₃, 75 MHz) δ 196.7, 171.8, 138.8, 131.8, 131.1, 129.8, 128.9, 128.8, 128.6, 128.2, 127.6, 63.1, 21.2; MS (EI) m/z (%) 248 (M⁺, 59.34), 205 (100); IR (KBr, cm^-1) 3047, 2960, 2924, 1741, 1615, 1446, 1384, 1345, 1317, 1177, 1100, 1074; Anal. Calcd for C₁₈H₁₆O: C 87.06, H 6.49, Found: C 86.77, H 6.47.