[发明专利]一种γ-羧化烷基腈类化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种γ‑羧化烷基腈类化合物的制备方法，该方法以式II的烯烃类化合物、式III的羧酸类化合物、式IV的烷基腈类化合物在镍催化剂、银氧化剂条件下进行烯烃双官能化反应，制备一系列各种不同结构的γ‑羧化烷基腈类化合物。本发明的γ‑羧化烷基腈类化合物的合成路线具有原料来源易得，催化体系价格低廉，反应底物适应范围广，目标产物收率高的优点。

技术领域

本申请属于有机合成技术领域，具体涉及一种γ-羧化烷基腈类化合物的制备方法。

背景技术

由易于获得的化学品(特别是来源于石油工业的原料，例如烯烃、烷烃和芳烃)，通过温和的、经济的及实用的选择性催化途径，快速地增加分子的复杂性，是学术界和工业界的主要目标之一。在这一领域中，通过烯烃和/或C-H 键的转化来实现分子的官能化是一个具有吸引力的和具有挑战性的目标，引起了广大科研工作者的极大兴趣。典型的策略包括烯烃的二碳官能化，其通过引入两个邻位的官能团以延长碳链，从而得到结构复杂的化合物。然而，绝大多数烯烃二碳官能化方法往往局限于经典的交叉偶联反应，而这样的反应又往往需要使用到昂贵的亲核和/或亲电试剂(如有机金属化合物和有机卤化物)和催化体系。发明人此前报道了一种烯烃类化合物的分子间1，2-二烷基化反应方法(CN108640839A，20181012)，该方法在光氧化还原/铁(II)协同催化下，实现了烯烃的二烷基化。

γ-羧化烷基腈类化合物是一类重要的有机化合物，其广泛地运用于药物合成和有机合成中(Org.Biomol.Chem.，2014，12，5407-5426；Journal of OrganometallicChemistry 177(1979)211-220；US3932159，19760113；US401121， 19770308；Zeitschriftfuer Naturforschung，Teil B：Anorganische Chemie， Organische Chemie(1982)，37B(7)，923-9.)。然而，现有技术合成这类化合物的方法较少且效率低下，需要经过多步反应和/或需要预先设计合成结构复杂的反应底物。例如Wenying Ai等报道了一种γ或δ-羧化烷基腈类化合物的合成方法，该方法以环丁酮或环戊酮肟酯为反应原料，在铜催化下开环而得到γ或 6-羧化烷基腈类化合物(参见式一)。

发明人经过潜心研究，在本发明中，提出一种由易于获得的反应原料(简单烯烃、羧酸及烷基腈类化合物)直接制备γ-羧化烷基腈类化合物的新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种由易于获得的反应原料 (简单烯烃、羧酸及烷基腈类化合物)直接制备γ-羧化烷基腈类化合物的新方法。该方法具有原料来源易得，催化体系价格低廉，反应底物适应范围广，目标产物收率高的优点。

本发明提供的一种γ-羧化烷基腈类化合物的制备方法，包括如下步骤：

向反应器中依次加入式II所示的烯烃类化合物、式III所示的羧酸类化合物、镍催化剂，银氧化剂和式IV所示的烷基腈类化合物，在惰性气氛保护条件下，在100～140℃下反应12～36h。反应完全后，将反应液真空浓缩，再将残余物经硅胶柱层析分离得到式I的γ-羧化烷基腈类化合物。

式II及式I中，R选自取代或未取代的C₆-C₂₀的芳基、取代或未取代的C₃-C₂₀的杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀的芳基乙烯基；

R₁选自氢、C₁-C₂₀的烷基、C₆-C₂₀的芳基；

R₂选自氢、C₁-C₂₀的烷基；