[发明专利]一种水合肼微波还原碳碳双键的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原碳碳双键制备碳碳单键化合物的合成方法，属于有机合成领域。

背景技术

自从1969年Vanderhoff首次在有机合成中应用微波辐射技术，经过几十年的发展微波辐射催化合成有机物的技术已有了很大的发展。与传统的合成方法相比，微波合成技术能使反应时间明显缩短，减少环境污染，提高反应产率，简化后处理步骤。在许多情况下能降低成本，获得节能，降耗和减排的效益。目前在微波辐射促进化学反应的机理尚不清楚的情况下，微波辐射法就已逐步形成一门学科——微波化学。被誉为21世纪的有机化学，在有机合成领域有巨大的发展前景。

碳碳双键的还原是有机合成中一类重要的反应。在有机合成中常常采用某些反应形成碳碳双键，再通过一定的方法还原得到相应碳碳单键的产品，达到延长碳链的目的。有些甚至采用不对称催化还原的方法得到手型产物达到合成目的。已经存在的形成碳碳双键的方法包括：Witting反应及其相关的反应，Julia-Kocienski反应，Ramberg-反应，羟醛缩合反应，Knoevenagel反应，以及最近的烯烃复分解反应和烯丙基取代反应。这些反应给碳碳双键的还原反应带来了无限的可能。

还原碳碳双键通常用氢和异相过渡金属催化，比如：Rh/C，Pd/C，Raney Ni，Adams催化剂(PtO₂)。另一种是采用均相过渡金属络合物，比如Wilkinson催化剂。大多数不对称氢化由均相催化剂催化反应。

虽然这些由过渡金属介导的氢化反应非常高效，但存在很大的缺点。当应用非均相催化剂催化还原苄型的，烯丙基的，炔丙基的醇类和胺类化合物时，常常无效。(Wilkinson，H.S.；Hett，R.；Tanoury，G.J.；Senanayake，C.H.；Wald，S.A.Org.Proc.Res.DeV.2000，4，567-570)。当化合物有相应的Cbz和Alloc保护基时，不能用过渡金属介导的氢化反应氢化(Galletti，A.M.R.；Bonaccorsi，F.；Calvani，F.；Di Bugno，C.Catal.Commun.2006，7，896-900)。而且一些类似于硝基，苄酮，芳卤基的官能团在这样的还原体系中也会很快的被还原。

对于均相和非均相过渡金属介导的氢化反应，有一个很常见的缺点没有得到足够的关注——双键异构化副反应((a)Nakai，T.；Yajima，A.；Akasaka，K.；Kaihoku，T.；Ohtaki，M.；Nukada，T.；Ohrui，H.；Yabuta，G.Biosci.Biotechnol.Biochem.2005，69，2401-2408.(b)Schwartz，B.D.；Hayes，P.Y.；Kitching，W.；De Voss，J.J.J.Org.Chem.2005，70，3054-3065.(c)Rakoff，H.；Rohwedder，W.K.Lipids 1992，27，567-569)。这些双键异构化反应会导致立体异构化，开环化和更难检测的外消旋化。

除过渡金属催化还原外，也有一些其他还原方法，其中一种为使用肼还原碳碳双键。肼在反应中首先变成酰亚胺，酰亚胺通过环加成机理氢化还原碳碳双键，避免了还原类似于羰基等等这样的极化双键，也不会导致双键异构化。是一种温和，选择性很高的还原反应。(Pasto，D.J.；Taylor，R.T.Reductions with Diimide in Organic Reactions；V Paquette L.A.，Ed.；J.Wiley&Sons：New York，1991；40，91-150)。因为肼在水中可形成较稳定的水合肼，市面上出售的用作还原的试剂肼多为(40％～80％质量浓度)的水合肼试剂。下文中表述为肼的可理解为水合肼。

肼还原碳碳双键时需要变成酰亚胺，这个过程中常常需要氧化剂的存在。现在已经有的肼-氧化剂系统分别为：(1)肼-氧气系统；(2)肼-氧化剂系统，常用的氧化剂为过氧化氢，碘酸钾和重铬酸钾等；(3)肼-氧气-铜离子系统及肼-氧化剂-铜离子系统。也有不需要氧化剂的肼还原系统报道，比如：肼-氢化催化剂系统，肼-肼钠系统等。(仲同生等，肼在有机合成上的运用，化学通报，1964，11，39-41)其反应机理不是酰亚胺环加成氢化机理，存在我们上述通常的还原反应的缺点。