專利名稱：α,β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成的方法及其應(yīng)用的制作方法
α , β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Mi chae I加成
的方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及不對(duì)稱催化的化學(xué)反應(yīng)過程，具體地說，是α， β -不飽和酮與砜基(磺?；?化合物的催化不對(duì)稱Michael加成的方法及其在合成芹菜 酮中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
砜基化合物是有機(jī)合成領(lǐng)域一類重要的功能基團(tuán)，由于其反應(yīng)活性高、砜基易于 消除，可以方便地引入通過其他方法難以實(shí)現(xiàn)的基團(tuán)，是構(gòu)建碳-碳鍵的良好途徑，近年來 受到許多化學(xué)家的青睞，被廣泛應(yīng)用于不對(duì)稱催化和有機(jī)合成中。砜基作為重要的親核或親電試劑被廣泛應(yīng)用于金屬催化和相轉(zhuǎn)移催化中。1995 年，Trost應(yīng)用金屬鈀催化劑實(shí)現(xiàn)了雙苯磺?；淄榕c聯(lián)烯的反應(yīng)，成功地構(gòu)建了碳-碳鍵 (J. Am. Chem. S0C. 1995，117，5156)。Poli、Beletskaya、Echavarren 等人也相繼報(bào)道了取 代的苯磺?；淄樵诮饘俅呋碌耐榛磻?yīng)(J. Org. Chem. 1998，63，9608 ；Tetrahedron Letters, 2002,43, 2539 ;J. Org. Chem. 2007，72，8127-8130)。在不對(duì)稱有機(jī)催化 Michael 加 成反應(yīng)研究中，Al exaki s最先報(bào)道了雙苯磺?；〈囊蚁┡c酮在手性亞胺的催化下的 加成反應(yīng)(Org. Lett.，2005，7，4361 ；Chimia，2006，60，216)。通過簡(jiǎn)單的衍生，雙苯磺?；?可以在甲醇/鎂的作用下消除，從而在酮的α位引入乙基，構(gòu)建了碳-碳鍵，延長(zhǎng)了碳鏈。 Lu等人相繼報(bào)道了苯磺?；〈囊蚁┘捌溲苌锱c醛、酮、硝基烷烴等的高對(duì)映選擇性 的轉(zhuǎn)化(Org. Lett.，2008，10,4803 ；Chem. Commun.，2008，6315 ；Org. Lett.，2009，11，1721 ； Chem. -Eur. J.，2009，15，1562 ；Org. Biomol. Chem.，2006，4，2097)。Jogensen 用雜環(huán)取代 的砜基作為親電試劑與環(huán)狀烯酮反應(yīng)，生成了具有光學(xué)活性的烷基烯烴、炔烴和酮(Angew. Chem. Int. Ed. 2009，48，7338)。鹵原子是許多藥物分子、生物活性分子和天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu) 單元，氟代苯磺?；c烯酮、烯醛的不對(duì)稱Michael加成反應(yīng)是引入氟代烷烴的重要方法 (Chem. Eur. J. 2009，15，11954 ； Chem. Eur. J. 2009，15，10013 ；Tetrahedron Lett.，2009， 50,4896 ；Chem. Eur. J. 2009，15,7035 ；Angew. Chem. Int. Ed. 2008,47, 8051Chem. Commun.， 2009,4886)。雙苯磺酰基甲烷是重要的甲基化試劑，2009年，Ramon Rios報(bào)道了用雙苯磺 酰基甲烷與烯醛的反應(yīng)，并用于合成 Isotope-Enantiomers (Chem. Eur. J. 2009，15，11095)， 但由于其反應(yīng)活性相對(duì)較低，雙苯磺?；淄榕c烯酮的不對(duì)稱Michael加成反應(yīng)至今是有 機(jī)催化中的難題，因此，開發(fā)高效廉價(jià)的催化體系，實(shí)現(xiàn)該類不對(duì)稱有機(jī)催化反應(yīng)，提供簡(jiǎn) 單有效的甲基化方法有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種α，β _不飽和酮與砜基(磺酰基)化合物的催化不對(duì) 稱Michael加成的方法；本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供該方法在合成芹菜酮中的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種α，β -不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成的方法，其特征在 于，以α，β-不飽和酮和砜基化合物為原料，以分別含有一個(gè)或一個(gè)以上的伯胺、叔胺、脲 或硫脲為功能基團(tuán)的手性催化劑或其鹽為催化體系，以有機(jī)溶劑為反應(yīng)載體，在反應(yīng)釜中 邊攪拌邊進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0 50°C，反應(yīng)時(shí)間為48 168小時(shí)；反應(yīng)轉(zhuǎn)化完全后，將 反應(yīng)液減壓濃縮，用硅膠層析柱分離，得到白色固體或無色油狀液體的加成產(chǎn)物，其反應(yīng)通 式為
權(quán)利要求
一種α，β 不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成的方法，其特征在于，以α，β 不飽和酮和砜基化合物為原料，以分別含有一個(gè)或一個(gè)以上的伯胺、叔胺、脲或硫脲為功能基團(tuán)的手性催化劑或其鹽為催化體系，以有機(jī)溶劑為反應(yīng)載體，在反應(yīng)釜中邊攪拌邊進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0～50℃，反應(yīng)時(shí)間為48～168小時(shí)；反應(yīng)轉(zhuǎn)化完全后，將反應(yīng)液減壓濃縮，用硅膠層析柱分離，得到白色固體或無色油狀液體的加成產(chǎn)物，其反應(yīng)通式為所述的式中R1，R2為直鏈或支鏈烷基取代基或芳香族取代基；Nu為苯磺酰基、乙酰基和芳香族類化合物；特別的，當(dāng)Nu為乙?；鶗r(shí)，其反應(yīng)通式為所述的式中，R1，R2為直鏈或支鏈烷基取代基或芳香族取代基；特別的，當(dāng)R1為甲基取代基時(shí)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如a式所示；當(dāng)R1為甲基以外的其他取代基時(shí)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如b式所示。FSA00000286188100011.tif,FSA00000286188100012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成 的方法，其特征在于，所述的α，不飽和酮的結(jié)構(gòu)通式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成 的方法，其特征在于，所述的砜基化合物為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成 的方法，其特征在于，所述的α，β-不飽和酮與苯磺酰基化合物反應(yīng)的摩爾比為5 1 1 5，手性催化劑或其鹽的用量為α，β-不飽和酮的0 100%，α , β -不飽和酮在有 機(jī)溶劑中的摩爾體積為0 lOOmol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加 成的方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、甲苯、乙腈、1， 4- 二氧六環(huán)、乙醚、甲基叔丁基醚、氯仿和1，2- 二氯乙烷和四氫呋喃中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加 成的方法，其特征在于，所述手性催化劑的結(jié)構(gòu)為下列結(jié)構(gòu)式中或(7)、或(8)、或(9)、或 (10)、或(11)、或(12)、或(13)、或(14)、或(15)、或(16)的一種
7.一種如權(quán)利要求1所述的α，β -不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加 成的方法在合成芹菜酮中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成 的方法在合成芹菜酮中的應(yīng)用，其特征在于，將α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì) 稱Michael加成產(chǎn)物作為起始原料，經(jīng)過羰基保護(hù)、脫磺?；兔摫Ｗo(hù)三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)芹菜 酮的合成，其合成反應(yīng)式如下
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成 的方法在合成芹菜酮中的應(yīng)用，其特征在于，步驟(2)反應(yīng)的具體條件可以是將步驟(1)得到的羰基保護(hù)的化合物(18)在三正丁基氫化錫和偶氮二異丁腈的作用 下選擇性的脫掉苯磺?；?，所用溶劑為甲苯、苯、二甲苯中的一種或幾種； 或者是在甲醇/鎂的作用下選擇性脫掉苯磺?；?，所用溶劑為甲醇； 或者是在鋅/飽和氯化銨的作用下選擇性脫掉苯磺?；?，所用溶劑為四氫呋喃； 或者是在雷尼鎳/乙醇的作用下選擇性脫掉苯磺?；萌軇橐掖?； 或者是在鋅/乙酸的作用下選擇性脫掉苯磺酰基。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加 成的方法在合成芹菜酮中的應(yīng)用，其特征在于，步驟(3)反應(yīng)的具體條件可以是將羰基保護(hù)的芹菜酮(19)在雙碘苯的作用下脫羰基保護(hù)基團(tuán)，得到手性芹菜酮，反應(yīng) 所用溶劑為甲醇、水、二氯甲烷、四氫呋喃中的一種或幾種；或者是在碘/碳酸氫鈉的作用下脫羰基保護(hù)基團(tuán)，得到手性芹菜酮，反應(yīng)所用溶劑為 丙酮、水中的一種或兩種；或者是在Oxone/溴化鉀的作用下脫羰基保護(hù)基團(tuán)，得到手性芹菜酮，反應(yīng)所用溶劑為 乙腈、水中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明α，β-不飽和酮與砜基化合物的催化不對(duì)稱Michael加成的方法及其在合成芹菜酮中的應(yīng)用，是以α，β-不飽和酮和砜基化合物為原料，以分別含有一個(gè)或一個(gè)以上的伯胺、叔胺、脲或硫脲為功能基團(tuán)的手性催化劑或其鹽為催化體系，以有機(jī)溶劑為反應(yīng)載體，在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0～50℃，反應(yīng)時(shí)間為48～168小時(shí)；得到加成產(chǎn)物，其反應(yīng)通式為式中R1，R2為直鏈或支鏈烷基取代基或芳香族取代基；Nu為苯磺酰基、乙?；头枷阕孱惢衔?。其積極效果是首次實(shí)現(xiàn)了α，β-不飽和酮與砜基化合物的反應(yīng)，且轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、反應(yīng)底物范圍廣泛、反應(yīng)試劑廉價(jià)易得，收率高達(dá)97％；可成功合成手性芹菜酮。
文檔編號(hào)C07C45/56GK101973917SQ20101029400
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者葉金星, 孫小敏 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)