[发明专利]一种制备1,4-二羰基衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种1,4-二羰基衍生物的催化制备方法。

背景技术

1,4-二羰基衍生物是一类非常重要的结构单元，广泛存在于有生理药物活性的天然产物、药物分子之中，也是非常重要的有机合成中间体，用来合成多种多样的环状化合物和五元杂环化合物，比如环戊烯酮、呋喃、吡咯、噻吩。1,4-二羰基衍生物的合成得到了许多研究者的关注。

目前，制备1,4-二羰基衍生物的方法主要有：酰基阴离子对不饱和羰基化合物的加成、1,3-二羰基的链增长反应、α-卤代化合物对酮的取代反应、烯醇化合物的氧化偶联反应以及经典的Stetter反应。比如Charles K. Zercher课题组报道通过两步法，用1，3-二羰基与有机锌试剂制备出1,4-二羰基衍生物；但是此方法反应条件苛刻，需要无水无氧环境（参见：Ramona Hilgenkamp; Charles K. Zercher. Org. Lett(ACS). 2001, 3(19), 3037-3040）；Aiwen Lei课题组报道通过贵金属Pd催化，以苯乙酮类衍生物和氯代二苯乙酮为反应物，通过两步法反应实现了1,4-二羰基衍生物的合成，但是需要惰性气体保护，并且只能合成芳基取代的1,4-二酮，不能合成脂类、甚至酰胺类的1,4-二羰基化合物，底物使用范围窄，并且需要用到贵金属催化剂（Chao Liu; Yi Deng; Jing Wang; Yingying Yang; Shan Tang; and Aiwen Lei. Angew. Chem(wiley). 2011, 123(32), 7475 –7479）。现有方法虽然能够制备1,4-二羰基衍生物，但是存在反应步骤多、催化剂昂贵、反应条件苛刻、适用底物范围窄的缺点。

因此寻找一种原料来源简单、低成本、底物范围广、操作简便的制备方法以有效合成1,4-二羰基衍生物是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料来源简单、操作简便的制备方法，以简单、安全、环保地制备1,4-二羰基衍生物。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备1,4-二羰基衍生物的方法，包括以下步骤：以苯乙烯衍生物、含溴化合物为反应物，以乙酰丙酮钴（Ⅱ）为催化剂，以叔丁醇过氧化氢为氧化剂，在有机溶剂中通过烯烃的氧化偶联反应得到产物1,4-二羰基衍生物；

所述苯乙烯衍生物的结构式为：                                                、或者，式中，R选自：氢、甲基、叔丁基、甲氧基、氰基、硝基、酰卤素、叔丁氧羰基保护的氨基中的一种；

所述含溴化合物选自以下结构式所表示的化合物中的一种：、、、、、、、、、、，其中R¹选自：氢、异丙基、正丁基中的一种；R²选自：甲基、乙基、叔丁基、苄基中的一种；R³选自氢或者甲基；R⁴选自：氢、甲基、正丁基、苯基、苄基、中的一种；R⁵选自：正丁基、苯基、苄基、中的一种；R⁶选自氢或者甲基；R⁷选自：甲基、叔丁基、苯基中的一种。

上述技术方案中，所述有机溶剂为乙酸乙酯或者三乙胺。

上述技术方案中，按照摩尔比计，催化剂的用量为苯乙烯衍生物的5～20 %；优选10 %。

上述技术方案中，按照摩尔比计，氧化剂的用量为苯乙烯衍生物的2～8倍；优选4倍。

上述技术方案中，按照摩尔比计，含溴化合物的用量为苯乙烯衍生物的3倍。

上述技术方案中，所述氧化偶联反应的反应温度为60～120℃；反应时间为12～48小时；优选的技术方案中，反应温度为100℃；反应时间为24小时。

本发明反应完成后进行提纯处理，属于现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂。本发明优选为：反应完成后先用饱和亚硫酸钠淬灭反应，然后用乙酸乙酯或者二氯甲烷萃取，再用无水硫酸钠干燥，然后用乙酸乙酯/石油醚（体积比为1∶10）的混合溶剂进行简单柱层析便可得最终产物。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:

1．本发明使用廉价易得的钴化合物作为催化剂催化制备1,4-二羰基衍生物，避免了贵金属催化剂的使用，使反应更为经济并且反应活性高，反应时间短，反应的后处理简单，有利于产物的纯化；