[发明专利]一种手性3,4,4-三取代吡咯烷酮类化合物的催化不对称合成方法有效
申请号: | 201910328992.3 | 申请日: | 2019-04-23 |
公开(公告)号: | CN111825509B | 公开(公告)日: | 2021-12-21 |
发明(设计)人: | 胡向平;许有伟 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | C07B53/00 | 分类号: | C07B53/00;C07D207/48;C07D409/04 |
代理公司: | 沈阳晨创科技专利代理有限责任公司 21001 | 代理人: | 张晨 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 手性 取代 吡咯烷 酮类 化合物 催化 不对称 合成 方法 | ||
本发明涉及一种手性3,4,4‑三取代吡咯烷酮类化合物的催化不对称合成方法,主要由5‑取代‑2(3H)‑呋喃酮类化合物和乙炔基噁唑烷酮类化合物通过不对称[3+2]串联环化反应合成一系列手性3,4,4‑三取代吡咯烷酮类化合物的方法。该方法采用的手性铜催化剂是由铜盐与手性吡啶双噁唑啉配体在各种极性和非极性溶剂中原位生成。本发明可以方便地合成各种带取代基团的手性3,4,4‑三取代吡咯烷酮类化合物,其对映体过量百分数高达97%。本发明具有操作简单、原料易得、底物适用范围广、对映选择性高等特点。
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体涉及一种由5-取代-2(3H)-呋喃酮类化合物和乙炔基噁唑烷酮类化合物通过不对称[3+2]串联环化反应合成手性3,4,4-三取代吡咯烷酮类化合物的方法。
背景技术
吡咯烷酮类杂环化合物是含氮杂环化合物中一个重要的结构单元,具有多样的生物活性与药理活性,例如抗癌、抗菌、消炎、止痛、杀虫等作用,此外,吡咯烷酮结构还广泛存在于各种天然产物及具有生物活性的药物分子中。[(a)E.J.Corey,W.-D.Z.Li,Chem.Pharm.Bull.1999,47,1.(b)K.Nishimura,Y.Hitotsuyanagi,N.Sugeta,H.Fukaya,Y.Aoyagi,T.Hasuda,T.Kinoshita,K.Takeya,J.Nat.Prod.2007,70,758.(c)R.A.Shenvi,E.J.Corey,J.Am.Chem.Soc.2009,131,5746.(d)A.R.Carroll,T.Arumugan,J.Redburn,A.Ngo,G.P.Guymer,P.I.Forster,R.J.Quinn,J.Nat.Prod.2010,73,988.(e)T.-h.Fu,W.T.McElroy,M.Shamszad,S.F.Martin,Org.Lett.2012,14,3834.]因此,该类化合物的合成一直受到科研工作者们的广泛关注,也是有机合成领域的热点之一。这类化合物合成常用的经典方法有:丁二酰亚胺电解法、γ-内酯氨解法(Reppe法)、顺丁烯二酸酐氢化氨解法、丙烯腈法以及γ-氨基酸脱水环化法等。但是这些方法局限性较大,反应条件基本都十分苛刻,无法实现多取代吡咯烷酮的合成,在药物开发、天然产物合成等领域应用有非常大的局限性。对于含有手性中心特别是含有季碳手性中心的吡咯烷酮结构的高效高对映选择性合成,一直是有机合成中的难点之一。而该类手性化合物通常的合成方法是将手性中心预先引入到底物中,再进行吡咯烷酮骨架结构的制备,其过程冗杂,步骤经济性低。发展高效的不对称合成方法一步构建含有手性中心的吡咯烷酮结构也因此受到重视。如:(1)可以通过直接氢化或氢化接力环化的方法来合成手性吡咯烷酮化合物。2006年,Krische等通过铑催化分子内醛基与炔酮氢化环化反应,以较好的对映选择性得到了4-位带有手性中心的吡咯烷酮(J.U.Rhee,M.J.Krische,J.Am.Chem.Soc.2006,128,10674.)。随后Zhang和Liu等人利用亚膦酰胺配体在铱催化条件下直接氢化还原β,γ-不饱和γ-内酰胺,成功合成5-位带有手性中心的吡咯烷酮结构(Q.Yuan,D.Liu,W.Zhang,Org.Lett.2017,19,1144.)。(2)而随着有机合成方法学的不断发展,C-H键活化作为简洁高效的合成方法被广泛应用于有机合成化学中,而通过不对称C-H键活化来合成手性吡咯烷酮骨架也是一个被广泛应用的合成方法。如:Shibata等人报道了通过手性铱催化剂催化的不对称sp3C-H烷基化来合成手性吡咯烷酮结构。(Y.Tahara,M.Michino,M.Ito,K.S.Kanyiva,T.Shibata,Chem.Commun.2015,51,16660.)。随后Chang等人报道了通过以手性二胺为配体的铱催化1,4-二氧-2-噁唑-5-酮的分子内不对称C-H键插入,成功构建5-取代的手性吡咯烷酮结构。该法原子利用率较高,步骤经济性好,但是该法由于是分子内反应,因此对于底物有一定的限制(Y.Park,S.Chang,Nat.Catal.2019,2,219。)。(3)其他方法如CpRu(I)催化不对称烯丙基取代也可以合成手性吡咯烷酮结构。2012年,Kitamura等利用CpRu(I)作为催化剂,以含有轴手性的吡啶作为配体,通过分子内烯丙基取代反应构建了含有手性季碳中心的吡咯烷酮结构,不过其对映体过量只有86%。(T.Seki,S.Tanaka,M.Kitamura,Org.Lett.2012,14,608.)。随后,Okamura和Onitsuka等人报道了通过面手性CpRu络合物催化烯丙基氯与α溴代酰胺,以较好的收率及对映选择性构建含有双手性中心的吡咯烷酮结构(N.Kanbayashi,K.Takenaka,T.-A.Okamura,K.Onitsuka,Angew.Chem.,Int.Ed.2013,52,4897.)。而上述方法中,关于合成含有季碳的光学活性吡咯烷酮结构却鲜有报道,因此开发新型的手性吡咯烷酮特别是含有手性季碳中心的吡咯烷酮结构具有十分重要的实际意义。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院大连化学物理研究所,未经中国科学院大连化学物理研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910328992.3/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。