[发明专利]一种催化氧化酰基羟胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化氧化酰基羟胺的方法，使用Diels-A1der反应对其进行捕捉，产生[4+2]的环加成产物，属于有机金属催化领域。

背景技术

酰基亚硝基化合物(acylnitroso compounds，如结构式1所示)是亚硝基化合物当作为亲二烯体活性较高的一类。自1940年以来，广泛应用在共轭二烯的[4+2]环加成反应中。这类杂Diels-Alder反应是合成多羟基生物碱、噁嗪衍生物等天然产物的重要方法(J.Org.Chem.，28，3034，1963)。

Acylnitroso compounds

酰基亚硝基化合物

酰基亚硝基化合物主要是通过酰基羟胺的原位氧化来制备，由于酰基亚硝基化合物不稳定(很容易二聚)，因此通过共轭二烯与之进行杂Diels-Alder反应来捕捉。氧化羟胺的方法特别多，主要包括高碘酸盐氧化(Synth.Commun.，30，947，2000)、二氧化铅氧化(Can.J.Chem.，57，1712，1979)。次氯酸盐氧化(J.Org.Chem.，64，4976，1999)、Swern氧化(Tetrahedron Letter.，33，3583，1992)等。但上述这些氧化剂毒性大、反应条件较为苛刻、副反应多。2002年Whiting等人报道了一种使用钌(Ru)配合物，在室温条件下，催化氧化羟胺来制备酰基亚硝基化合物的方法(J.Chem.Soc.Perkin Tran s.1，2058，2002)。这种方法虽然反应条件温和，但催化剂制备相对不容易、产率也不高。2011年Whiting等人进一步报道了一种在室温条件下，空气作为氧化剂，使用CuCl₂催化氧化羟胺来制备酰基亚硝基化合物的方法(Org.Lett.，13，3442，2011)，该方法具有无毒性、反应条件温和、产率高等优点，但需要额外使用配体和较高的催化剂用量。

己内酰胺铑[Rh₂(cap)₄]是1993年Doyle等制备的一种酰胺铑类配合物(J.Am.Chem.Soc.，115，958，1993)。己内酰胺铑[Rh₂(cap)₄]对苄位氧化反应(Org.Lett.，7，5167，2005)、烯丙位氧化反应(J.Am.Chem.Soc.，126，13622，2004以及美国发明专利公开号：US 2009/0093638)、胺氧化-Mannich加成连续反应(J.Am.Chem.Soc.，128，5648，2006)等具有较高的反应活性和选择性，但是使用该催化剂催化氧化酰基羟胺制备酰基亚硝基化合物的反应(同时使用共轭二烯原位捕捉该酰基亚硝基化合物)尚无报道。

Rh₂(cap)₄

己内酰胺铑

本发明提供了一种使用己内酰胺铑[Rh₂(cap)₄]配合物，催化氧化酰基羟胺来制备酰基亚硝基化合物，同时使用共轭二烯原位捕捉该酰基亚硝基化合物的方法，该方法操作简单、反应条件温和、高产率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化氧化酰基羟胺的方法，该方法在室温条件下，使用二价铑配合物——己内酰胺铑(如结构式2所示)，和过氧叔丁醇的催化-氧化体系，对羟胺进行氧化，原位生成的酰基亚硝基化合物通过与共轭二烯发生Diels-Alder反应，获得[4+2]的环加成产物。该方法能够在相对温和的条件下得到较高的反应产率。

本发明所述的一种催化氧化酰基羟胺的方法，并使用共轭二烯对氧化产物酰基亚硝基化合物原位捕捉，该方法按下列步骤进行：

a、将叔丁氧羰基羟胺溶于二氯甲烷中，加入己内酰胺铑的二氯甲烷溶液，在室温条件下搅拌；

b、再加入共轭二烯，在室温条件下搅拌10分钟以后，慢慢滴加过氧叔丁醇的正癸烷溶液，在室温条件下搅拌至反应结束为止，得到粗产物；

c、将粗产物减压抽干溶剂，用石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1进行柱层析分离，即可得到目标产物。

步骤a中叔丁氧羰基羟胺与己内酰胺铑的摩尔比为1∶0.001-0.01。

步骤a中叔丁氧羰基羟胺于过氧叔丁醇的摩尔比为1∶2-4。

步骤b中共轭二烯为环己二烯、环戊二烯、环庚二烯、1，3-戊二烯或1，4-二苯基-1，3丁二烯。

步骤b叔丁氧羰基羟胺与共轭二烯的摩尔比为1∶1-1.2。