本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種乙烯基三羰基化合物及其類似物的合成方法。
背景技術(shù):
Manning P.Cooke,Jr.和Dianna L.Burman報(bào)道了乙烯基三羰基化合物及其合成方法[J.Org.Chem.,47,4955~4963,(1982)]其結(jié)構(gòu)為:
該類化合物是一類兩親試劑,即可以和親核試劑發(fā)生類邁克爾加成反應(yīng),也可作為親核試劑和親點(diǎn)中心反映。應(yīng)用非常廣泛:1)該類化合物具有抗癌活性2)在溫和的條件下就可以發(fā)生環(huán)化反應(yīng),可以制備咯酮、吲哚、吡咯、以及其它多環(huán)芳香類化合物。3)可以用于合成一系列天然產(chǎn)物,例如:刺桐類生物堿、吲哚類生物堿、以及類青霉素類化合物(beta內(nèi)酰胺類化合物)。US4929751報(bào)道了一種合成該類化合物的方法:路線一以3-氯乙酰氯為原料和維蒂希試劑反應(yīng)制備得到磷葉立得,再經(jīng)臭氧氧化合消除反應(yīng)得到目標(biāo)化合物,總收率為45%,該路線中氯乙酰氯為一種劇毒的化工原料,生產(chǎn)中存在安全隱患,該路線同樣使用了臭氧,且反應(yīng)步驟均較長(zhǎng),不是用于工業(yè)生產(chǎn);另一條路線(路線二)為烯胺路線,乙酸叔丁酯在強(qiáng)堿條件下和3~丙酸乙酯發(fā)生縮合制備得到5-氯-3-羰基戊酸叔丁酯。該化合物在DMA~DMF作用條件下,制備得到烯胺。烯胺再經(jīng)臭氧氧化合消除反應(yīng),制備得到目標(biāo)化合物,該路線中使用了強(qiáng)堿LDA,反應(yīng)條件要求苛刻,該路線同樣使用了臭氧,且反應(yīng)步驟均較長(zhǎng),不是用于工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種乙烯基三羰基化合物及其類似物的合成方法,將丙烯醛及其類似物與草酸二乙酯類化合物進(jìn)行stetter反應(yīng),制得乙烯基三羰基類化合物。該方法不僅可以避免使用劇毒的氯乙酰氯,明顯縮短反應(yīng)路線,工藝步驟減少,操作簡(jiǎn)便,而且收率高成本低,特別適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種乙烯基三羰基化合物及其類似物的合成方法,將丙烯醛及其類似物與草酸二乙酯類化合物加入到有機(jī)溶劑中,向其中加入催化劑、縛酸劑,在0℃~100℃條件下,攪拌0.5~10h,進(jìn)行stetter極性反轉(zhuǎn)反應(yīng),降至室溫后,減壓濃縮,柱色譜分離后得到乙烯基三羰基化合物,反應(yīng)式如下:
進(jìn)一步的,所述R1、R2為氫或(C1~C4)烷基,R3(C1~C4)烷基,最佳的所述R1、R2為氫,R3為乙基。
進(jìn)一步的,所述縛酸劑為三乙胺、二乙胺、吡啶、氨氣、甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀中的一種。
進(jìn)一步的,所述反應(yīng)的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙腈、甲苯、二氯甲烷、乙醚、DMF中的一種。
進(jìn)一步的,所述丙烯醛及其類似物與草酸二乙酯類化合物的摩爾比為1:1~1.5。
進(jìn)一步的,所述還原反應(yīng)的催化劑添加量為丙烯醛及其類似物質(zhì)量的1~20%。
進(jìn)一步的,所述還原反應(yīng)的催化劑為3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:
1)、本發(fā)明采用丙烯醛及其類似物與草酸二乙酯類化合物進(jìn)行stetter反應(yīng),制得乙烯基三羰基類化合物,合成路線短,反應(yīng)收率高,操作簡(jiǎn)便,特別適合工業(yè)生產(chǎn);
2)、本發(fā)明合成所需的原料都是商業(yè)可獲的廉價(jià)原料,具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,大大的降低了生產(chǎn)成本,使得企業(yè)具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;
3)、本發(fā)明避免使用劇毒的氯乙酰氯,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程安全可靠,有效保障了操作工人的身體健康。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明,本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
一種乙烯基三羰基化合物及其類似物的合成方法,將丙烯醛及其類似物與草酸二乙酯類化合物加入到有機(jī)溶劑中,向其中加入催化劑、縛酸劑,在0℃~100℃條件下,攪拌0.5~10h,進(jìn)行stetter極性反轉(zhuǎn)反應(yīng),降至室溫后,減壓濃縮,柱色譜分離后得到乙烯基三羰基化合物,反應(yīng)式如下:
實(shí)施例1
向50ml三口燒瓶中加入丙烯醛2.0g(35.7mmol)、草酸二乙酯3.4g(28.8mmol)甲醇20ml、吡啶0.48g(6mmol)、0.2g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至50℃,回流反應(yīng)5h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體3.1g,產(chǎn)率86%。
實(shí)施例2
向50ml三口燒瓶中加入3-甲基丙烯醛2.5g(35.7mmol)、草酸二乙酯3.4g(28.8mmol)、DMF20ml、0.4g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,緩慢向其中通入氨氣,加熱至20℃,回流反應(yīng)5h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體3.6g,產(chǎn)率90%。
實(shí)施例3
向100ml三口燒瓶中加入3,3-二甲基丙烯醛8.4g(0.1mol)、草酸二乙酯11.2g(80mmol)、二氯甲烷50ml、氫氧化鈉3.2g(80mmol)、0.1g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至60℃,回流反應(yīng)10h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體10.2g,產(chǎn)率82%。
實(shí)施例4
向50ml三口燒瓶中加入3,3-二甲基丙烯醛8.4g(0.1mol)、草酸二乙甲酯9.4g(80mol)、甲醇50ml、三乙胺8.0g(80mol)、5%噻唑鹽催化劑,加熱至80℃,回流反應(yīng)15h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體10.9,產(chǎn)率87%。
實(shí)施例5
向100ml三口燒瓶中加入丙烯醛5.6g(0.1mol)、草酸二異丙酯14.6g(0.1mol)、二氯甲烷50ml、碳酸鉀11.0g(80mmol)、0.1g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至60℃,回流反應(yīng)10h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體10.2g,產(chǎn)率82%。
實(shí)施例6
向100ml三口燒瓶中加入3-二甲基丙烯醛7.0g(0.1mol)、草酸二乙酯14.6g(0.1mol)、甲苯50ml、二乙胺5.8g(80mmol)、0.4g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至110℃,回流反應(yīng)10h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體10.6g,產(chǎn)率85%。
實(shí)施例7
向100ml三口燒瓶中加入3-甲基丙烯醛7.0g(0.1mol)、草酸二乙酯13.1g(90mml)、乙腈50ml、甲醇鈉4.3g(80mmol)、0.3g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至60℃,回流反應(yīng)10h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體11.2g,產(chǎn)率90%。
實(shí)施例8
向100ml三口燒瓶中加入3,3-二甲基丙烯醛8.4g(0.1mol)、草酸二乙酯14.6g(0.1mmol)、甲醇50ml、甲醇鈉4.3g(80mmol)、1.0g 3-芐基-5-(2-羥乙基基)-4-甲基-4,5-二氫噻唑鹽催化劑,加熱至60℃,回流反應(yīng)10h,TLC原料完全反應(yīng),濃縮除去溶劑,柱色譜分離(二氯甲烷:甲醇=10:1),得到黃色油裝液體11.6g,產(chǎn)率93%。