[发明专利]一种制备γ--取代丁烯酸内酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一种有机合成中间体γ-取代丁烯酸内酯。具体而言，是涉及一种利用氮杂环卡宾催化剂，通过Vinylogous Mukaiyama aldol反应制备γ-取代丁烯酸内酯的方法。 

背景技术

丁烯酸内酯广泛存在于许多天然产物中，也为众多具有生物活性化合物的合成提供了有效片段。由于丁烯酸内酯的合成具有重大意义，因此引起广大化学研究者的广泛兴趣。研究表明，这类重要的化合物可以在路易斯酸催化下，通过2-呋喃三甲基硅烷与亲电试剂的Vinylogous aldol加成反应来合成。但是，高的催化剂用量，苛刻的反应条件以及有毒的过渡金属对产物的污染等问题限制了这类催化方法的应用。因此，发展高效的、环境友好的催化方法来催化这一重要反应具有重要意义。在2006年，Soriente小组报道了在有机小分子催化剂硫脲催化下，立体选择性合成丁烯酸内酯的方法。但遗憾的是，其催化剂活性较低，需要10mol％以上的催化量才能有效催化反应的进行。因此，发展催化剂用量低，反应选择性好的新的催化合成方法具有重要意义。 

在上世纪九十年代，化学家报道了第一例稳定存在的氮杂环卡宾，从此以后，这类催化剂被成功应用于过渡金属催化和有机小分子催化的反应中。作为有机小分子催化剂，氮杂环卡宾在很多极其重要的有机化学转化中，如在基于醛极性反转的安息香缩合反应和Stetter反应，基于α，β-不饱和醛β-位极性反转的高烯醇化反应，酯交换反应，聚合反应，烯酮类的环加成反应，以及其他一些有机反应中，都表现出了很高的催化活性。在2005年，Song小组报道了氮杂环卡宾通过亲硅活化可以高效催化醛的三氟甲基化反应。从此，利用亲硅活化手段，化学家将氮杂环卡宾应用于Streck反应，开环反应和Mukaiyama aldol反应等一系列主要的化学转换中。本发明在此基础上，将氮杂环卡宾催化剂用于催化2-呋喃三甲基硅烷和醛的Vinylogous aldol加成反应，立体选择性合成一系列γ-取代的丁烯酸内酯，催化剂的用量仅为1％，发展了合成这类化合物的新的有机催化方法。 

发明内容

本发明的目的： 

一、提供一种有机小分子催化剂催化氮杂环卡宾催化2-呋喃三甲基硅烷和醛的Vinylogous aldol加成反应，立体选择性合成γ-取代的丁烯酸内酯的方法。 

二、通过改变醛的结构，可以合成出γ-位不同取代的丁烯酸内酯化合物。 

本发明所述为一种通过Vinylogous Mukaiyama aldol反应制备γ-取代丁烯酸内酯的新方法。具体而言，是以有机小分子催化剂氮杂环卡宾做为催化剂，催化2-呋喃三甲基硅烷和醛的Vinylogous Mukaiyama aldol加成反应，发展立体选择性合成γ-取代丁烯酸内酯的新方法。通过改变醛的结构，可以得到γ-位带有不同取代基团的丁烯酸内酯化合物。反应如下： 

反应(I)中醛中的取代基R¹可以是芳香基或者杂芳环或者环己基，催化剂中氮原子上的取代基可以是烷基、环烷基或者芳基。 

本发明所提供的制备γ-取代丁烯酸内酯的方法具有反应条件温和、操作简单、反应立体选择性高等优点。 

具体实施方式

下列实例进一步解释了本发明的合成方法，但并不限制本发明的范围。 

仪器与药品 

气质联用仪实用Agilent 7890A/5975C GC-MS；核磁共振氢谱(400MHz)采用美国Varian公司INOVA-400MHz型核磁共振仪测定，用CDCl₃为溶剂，TMS为内标；红外光谱图用Nicolet AVATAR-360FT-IR红外光谱仪(KBr压片)测定。化学试剂购自Sigma-Adrich，Alfa-Aser公司，百灵威化学，阿拉丁化学试剂公司。 

实例：5-(4-氯苯基)羟甲基呋喃-2-酮的合成(8a)