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一種苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物的合成方法與流程

文檔序號:12572394閱讀:254來源:國知局

本發(fā)明屬于有機化合物合成技術領域,具體涉及一種苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物的合成方法。

(二)

背景技術:

亞甲基丙二酸酯是一種含有多種活性基團的重要有機原料,由于其含有多樣活性基團,可用于多種領域原料的合成,被廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領域。其中乙氧亞甲基丙二酸二乙酯是制備雜環(huán)化合物的重要中間體,以其為原料可合成吡唑、嘧啶、異噁唑、喹啉等多種物質(zhì),具有較好應用價值;1-1亞甲基丙二酸酯是一種新型的表面活性劑共聚物苯亞甲基丙二酸酯是紫外光吸收劑。總之,關于亞甲基丙二酸酯類化合物的合成有很大的研究價值。

苯甲酰亞甲丙二酸酯類化合物由于其含有的多種活性基團,同樣具有著重要的研究意義,但近年來對合成其的報道少之又少。目前尚能檢索到的苯甲酰亞甲丙二酸酯類化合物的合成方法只有一例,以2-苯基-3-硝基-1-1-二酯基環(huán)丙烷為原料合成目標產(chǎn)物,但此方法原料合成難度極大,對于苯甲酰亞甲丙二酸酯類化合物的工業(yè)應用有著極大的限制(參見Thangavel Selvi等人J.Org.Chem.2014,79,3653-3658)。

鑒于以上存在的問題,發(fā)展一種廉價易得的原料、成本低廉且收率較高的合成苯甲酰亞甲丙二酸酯及其衍生物的方法迫在眉睫。

(三)

技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術中存在的不足,本發(fā)明旨在提供一種制備苯甲酰亞甲基丙二酸酯及其衍生物的方法,克服現(xiàn)有技術的缺點,以廉價易得的2-苯 基-1,1-二酯基環(huán)丙烷類化合物為原料、以廉價的銀催化劑為催化劑、以Select fluor為氧化劑高效制備苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物。。

為了達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術方案是:

一種式II所示的苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物的合成方法,所述方法為,式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物為原料,在銀催化劑作用下,以Selectfluor為氧化劑,在乙腈溶劑中,70-110℃溫度下攪拌反應8-24小時,反應結(jié)束后,反應液后處理制備得到式II所示的苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物;

式I或式II中,R1為苯基、萘基或取代苯基,所述取代苯基為苯環(huán)上有1~2個取代基的苯基,所述取代基為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴或硝基;

優(yōu)選R1為苯基、萘基、甲基苯基、甲氧基苯基或氯代苯基,更優(yōu)選為苯基、萘基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、3,4-二甲氧基苯基或4-氯苯基。

R2為C1~C3的烷基,優(yōu)選甲基或乙基。式I或式II中,不同位置的R2表示相同的取代基。

所述銀催化劑為AgBF4或AgSbF6。

所述Selectfluor中文全名為1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)鹽,這是本領域技術人員公知的。

所述銀催化劑的物質(zhì)的量用量為式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物的物質(zhì)的量的3%-30%,優(yōu)選為5%-10%。

所述Selectfluor的物質(zhì)的量用量為式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物的物質(zhì)的量的1-3倍,優(yōu)選2倍。

所述反應溫度為70-110℃,優(yōu)選為80-100℃,最優(yōu)選為80℃。

所述乙腈的體積用量通常以式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物的物質(zhì)的量計為5~50mL/mmol,優(yōu)選為10~20mL/mmol。

本發(fā)明所述反應的時間為8-24小時,優(yōu)選12-16小時,更優(yōu)選12~14小時。

本發(fā)明所述反應液后處理方法為:反應結(jié)束后,所得反應液中加入柱層析硅膠,減壓蒸餾除去溶劑,剩余混合物裝柱,經(jīng)柱層析分離,以石油醚、乙酸乙酯體積比為10:1的混合溶劑作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到式II所示的苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物。

本發(fā)明使用的原料二酯基環(huán)丙烷類化合物,本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有文獻公開的方法自行制備,例如文獻[Herschel Mukherjee.Carlos A.Martinez.ACS Catal.,2011,1(9),1010-1013;Xianran He.Guanpeng Qiu.Jin Yang.Eur.J.Med.Chem.,2010,45(9),3818-3830]等。

本發(fā)明原料廉價易得、無需金屬催化劑、以方便易得且環(huán)境友好的空氣為氧源,高收率合成苯甲酰亞甲基丙二酸酯類產(chǎn)物。

較為具體的,推薦本發(fā)明所述方法按以下步驟進行:式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物為原料,在銀催化劑作用下,所述銀催化劑為AgBF4或AgSbF6,以Selectfluor為氧化劑,在乙腈溶劑中,70-110℃下攪拌反應8-24小時,反應結(jié)束后,反應液中加入柱層析硅膠,減壓蒸餾除去溶劑,剩余混合物裝柱,經(jīng)柱層析分離,以石油醚、乙酸乙酯體積比為10:1的混合溶劑作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到式II所示的苯甲酰亞甲基丙二酸酯類衍生物,所述銀催化劑的物質(zhì)的量用量為式I所示的二酯基環(huán)丙烷類化合物的物質(zhì)的量的5~10%,所述Selectfluor的物質(zhì)的量用量為式I所示的二酯基環(huán)丙烷類 化合物的物質(zhì)的量的2倍。

本發(fā)明通過以二酯基環(huán)丙烷為原料,在銀催化劑作用下,以Selectfluor為氧化劑,通過氧化開環(huán)、親核消去制得苯甲酰亞甲基丙二酸酯及其衍生物,有益效果在于:與現(xiàn)有苯甲酰亞甲基丙二酸酯及其衍生物的制備方法相比,原料廉價易得,成本大大降低;工藝簡單、操作簡便、高產(chǎn)率且官能團普適性好等優(yōu)點。

(四)具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明,但本發(fā)明的保護范圍不限于此:

實施例1

將52.4mg(0.2mmol)2-苯基-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、1.94mg(0.01mmol)AgBF4、141.7mg(0.4mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于80℃下磁力攪拌12h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品苯甲酰亞甲基丙二酸乙酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率83%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.96(d,J=8.5Hz,2H),7.84(s,1H),7.64-7.61(m,1H),7.54-7.49(m,2H),4.37-4.27(m,4H),1.35(t,J=7.0Hz,3H),1.26(t,J=7.0Hz,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ189.3,164.5, 162.9,136.6,136.2,135.3,134.2,129.0,128.9,62.5,62.0,14.1,13.7.

實施例2

將55.2mg(0.2mmol)2-(4-甲基苯基)-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、3.88mg(0.02mmol)AgBF4、141.7mg(0.4mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于70℃下磁力攪拌20h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品4-甲基苯甲?;鶃喖谆嵋阴?。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率77%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.87-7.83(m,3H),7.30(d,J=8.0Hz,2H),4.37-4.25(m,4H),2.43(s,3H),1.35(t,J=7.2Hz,3H),1.26(t,J=7.0Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ188.8,164.6,163.1,145.5,136.2,135.6,133.7,129.7,129.0,62.4,61.9,21.8,14.0,13.8.

實施例3

將67.2mg(0.2mmol)2-(3,4-二甲氧基苯基)-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、1.94mg(0.01mmol)AgBF4、70.8mg(0.2mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入3mL乙腈作溶劑。接著,于110℃下磁力攪拌12h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品3,4-二甲氧基苯甲酰基亞甲基丙二酸乙酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率67%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.85(s,1H),7.61(d,J=10.4Hz,1H),7.55(s,1H),6.93(d,J=8.4Hz,1H),4.37-4.29(m,4H),3.98(s,3H),3.94(s,3H),1.37(t,J=7.2Hz,3H),1.28(t,J=7.0Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ187.4,164.8,163.1,154.5,149.7,136.1,135.2,129.5,124.3,110.3,110.1,62.4,61.9,56.22,56.11,56.0,14.0,13.8.

實施例4

將59.3mg(0.2mmol)2-(4-氯苯基)-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、3.44mg(0. 01mmol)AgSbF6、141.7mg(0.4mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于70℃下磁力攪拌16h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品4-氯苯甲酰亞甲基丙二酸乙酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率63%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.94-7.90(m,2H),7.78(s,1H),7.50-7.46(m,2H),4.38-4.28(m,4H),1.37(t,J=7.0Hz,3H),1.27(t,J=7.0Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ188.1,164.3,162.8,140.9,136.9,134.8,134.4,130.2,129.3,62.5,62.0,14.0,13.8.

實施例5

將58.4mg(0.2mmol)2-(4-甲氧苯基)-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、1.94mg(0.01mmol)AgBF4、212.5mg(0.6mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于100℃下磁力攪拌8h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品4-甲氧基苯甲酰基亞甲基丙二酸乙酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率88%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.97(d,J=8.8Hz,2H),7.85(s,1H),6.97(d,J=8.8Hz,2H),4.38-4.28(m,4H),3.89(s,3H),1.36(t,J=7.2 Hz,3H),1.23(t,J=7.0Hz,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ187.4,164.7,164.6,163.0,136.1,135.5,131.5,129.3,114.2,62.4,61.9,55.6,14.0,13.8.

實施例6

將62.4mg(0.2mmol)2-萘-1,1-二乙酯基環(huán)丙烷、3.44mg(0.01mmol)AgSbF6、141.7mg(0.4mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入3mL乙腈作溶劑。接著,于90℃下磁力攪拌14h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品萘甲酰亞甲基丙二酸乙酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率57%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,400M Hz):δ8.79(d,J=8.4Hz,1H),8.07(d,J=8.4Hz,1H),7.97-7.89(m,2H),7.81(s,1H),7.66-7.61(m,1H),7.59-7.51(m,2H),4.36(q,J=7.2Hz,2H),4.18(q,J=6.8Hz,2H),1.36(t,J=7.2Hz,3H),1.17(t,J=7.0Hz,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ191.8,164.4,163.0,138.4,135.7,134.5,133.9,133.4,130.8,130.4,128.6,128.6,126.9,125.7,124.3,62.4,62.0,14.1,13.7.

實施例7

將53.7mg(0.2mmol)2-(4-氯苯基)-1,1-二甲酯基環(huán)丙烷、11.64mg(0.06mmol)AgBF4、70.8mg(0.2mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于100℃下磁力攪拌16h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品4-氯苯甲酰亞甲基丙二酸甲酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率59%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,500MHz):δ7.92-7.90(m,2H),7.78(s,1H),7.50-7.48(m,2H),4.40-4.31(s,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ188.0,164.2,162.8,140.7,136.8,134.8,134.3,130.2,129.3,63.5,63.0.

實施例8

將49.6mg(0.2mmol)2-(4-甲基苯基)-1,1-二甲酯基環(huán)丙烷、3.88mg(0.02mmol)AgBF4、141.7mg(0.4mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入3mL乙腈作溶劑。接著,于100℃下磁力攪拌8h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品4-甲基苯甲酰亞甲基丙二酸甲酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率71%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,500MHz):δ7.87-7.83(m,3H),7.30(d,J=8.0Hz,2H),4.38-4.28(s,6H),2.43(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3): δ188.5,164.4,163.0,145.2,136.2,135.3,133.5,129.5,129.0,62.0,61.3,21.8.

實施例9

將46.8mg(0.2mmol)2-苯基-1,1-二甲酯基環(huán)丙烷、5.82mg(0.03mmol)AgBF4、70.8mg(0.2mmol)Selectfluor、加入到10mL圓底燒瓶中,再加入4mL乙腈作溶劑。接著,于100℃下磁力攪拌20h。然后,在反應液中加入1g柱層析硅膠(100-200目),并通過減壓蒸餾除去溶劑,剩余物裝柱,通過柱色譜分離,以石油醚/乙酸乙酯(V:V=10:1)作為洗脫劑,收集含有產(chǎn)物的洗脫液,洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品苯甲酰亞甲基丙二酸甲酯。該物質(zhì)為黃色液體,產(chǎn)率77%。

表征數(shù)據(jù):1H NMR(CDCl3,500MHz):δ7.99(d,J=8.4Hz,2H),7.87(s,1H),7.66-7.62(m,1H),7.55-7.50(m,2H),4.38-4.27(s,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ189.3,164.7,162.9,136.7,136.2,135.5,134.2,129.0,128.9,62.7,62.2。

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