[发明专利]一种γ-羟基酮衍生物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种γ‑羟基酮衍生物及其合成方法。以苯乙烯为原料，在钌配合物和光照作用下，与α‑溴代苯乙酮发生偶联反应，合成了一系列不同结构的γ‑羟基酮衍生物，产物能够进一步转化成功能化产物。该方法原料易得、操作简便、反应条件温和，其官能团具有多样性。

技术领域

本发明涉及一种可见光催化制备一种γ-羟基酮衍生物的方法。以易制备、来源广及价格低廉的苯乙烯为原料，在钌配合物作用下及在光照条件下，实现烯烃的羟烷基化反应，一步生成γ-羟基酮1。与已有的γ-羟基酮的合成方法相比较，本发明原料易得、操作简便，反应条件温和，环境友好；并且利用光能实现有机物的转化，不需要加入任何氧化剂或还原剂，具有原子经济性高的特点。

背景技术

可见光是一种廉价丰富的自然资源。化学家们目前广泛青睐于如何高效利用可见光来实现有机化合物的转换。2008年，Macmillan和Yoon分别报道了可见光催化的脂肪醛α位对映选择性烷基化(Science 2008,322,77)以及不饱和烯酮的[2+2]环加成反应(J.Am.Soc.Chem.2008,130,12886)。之后，可见光催化在有机合成中的应用受到化学家们的广泛关注。

烯烃的双官能团化是构建复杂分子的重要方法。之前的研究主要集中在过渡金属催化烯烃的双官能团化，但是往往反应条件比较苛刻，底物适用范围较窄等缺点限制了其应用(Eur.J.Org.Chem.2017,2017,5821)。然而，近些年来，可见光催化可以克服过渡金属催化的这些缺点。可见光催化烯烃的双官能团化目前已经引起化学家们广泛关注。然而利用卤代物作为自由基前体光催化下产生自由基对烯烃进行加成反应已有相关报道(Chem.Eur.J.2016,22,13794；J.Org.Chem.2016,81,7148；Adv.Synth. Catal.2016,358,1219)。但是用卤代物作为自由基前体产生自由基实现对烯烃的氧烷基化反应目前很少有报道。目前，主要有两篇报道，一篇是利用可见光催化，另一篇是利用过渡金属催化，但都是以α-溴乙腈为烷基化试剂 (Chem.Asian.J.2015,10,96；Adv.Catal.Synth.2014,356,2873)，而用α-溴代苯乙酮作为烷基化试剂与烯烃发生羟烷基反应还没有报道。

本发明利用易制备、来源广及价格低廉的苯乙烯为原料，在钌配合物及在光照条件下与α-溴代苯乙酮反应，实现烯烃的羟烷基化反应，一步生成γ-羟基酮衍生物。

发明内容

本发明的目的在于以易制备、来源广及价格低廉的苯乙烯为原料2，经过一步偶联实现C–C键及C–O键的构建，合成γ-羟基酮衍生物。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

以钌配合物为催化剂，光照存在下进行苯乙烯2与α-溴代苯乙酮3的交叉偶联反应，生成γ-羟基酮衍生物1(反应式1)。反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，得到目标产物。

技术方案特征在于：

1.苯乙烯2的取代基：R₂为甲基、甲氧基、氟、氯、溴、羟基、环丙基、三氟甲基、氰基、羟基、乙氧羰基或乙酰基。

2.α-溴代苯乙酮3的取代基：甲基、甲氧基、氟、氯、溴、环丙基、三氟甲基、氰基、羟基、乙氧羰基或乙酰基。

3.催化剂为Ru(bpy)₃Cl₂·6H₂O、Ru(bpy)₃(PF₆)₂或Ru(phen)₃Cl₂；其中，反应以Ru(bpy)₃Cl₂·6H₂O为催化剂效果最好，苯乙烯2和催化剂的最优摩尔比为1:0.02。

4.碱为碳酸氢钠时反应效果最好。