[发明专利]一种可见光促进的使用烯烃和甲酸甲酯制备β-甲氧基脂肪酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种可见光促进的使用烯烃和甲酸甲酯制备β‑甲氧基脂肪酸酯的方法，具体是在可见光照射下，以烯烃为原料，不同取代基的吡啶盐类作为氧化剂，甲酸甲酯为溶剂，在氩气气氛下，以4CzIPN为光催化剂，蓝色LEDs灯照射下，室温下反应1h。本发明与其它传统方法相比，该方法具有无金属参与，绿色，反应条件温和，选择性好等特点，因此，有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种可见光促进的使用烯烃和甲酸甲酯制备β-甲氧基脂肪酸酯的方法。

背景技术

酯类化合物大量用于酒类、食品、化妆品、洗涤剂和表面活性剂等行业。β-甲氧基脂肪酸酯可以用来制备极有价值的趋化因子受体活性调节剂类消炎药等衍生物(U.S.Patent 6,649,606[P].2003-11-18.)，在医药上有很高的药用价值。此外，β-甲氧基脂肪酸可以很容易的发生β-消除，生产α，β-不饱和脂，在合成复杂的生物活性化合物中很有意义。(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,10305–10309)

β-甲氧基脂肪酸酯作为一种具有极高应用价值的化合物，目前的制备策略主要有以下几种：

2014年，Berkessel及其同事报告了吡啶鎓阳离子催化α-甲氧基苄基氯与甲硅烷基乙烯酮缩醛制备β-甲氧基脂肪酸酯的方法。在吡啶鎓阳离子下氯代物产生离子化，随后进行阴离子交换。所得的氧碳鎓-四苯基硼酸根离子对受到甲硅烷基乙烯酮缩醛的亲核进攻，生成目标产物。体系的实施需要超低温的苛刻条件以及较为复杂的底物，因此，该方法在实际应用中存在劣势(Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,11660–11664)。2016年，Ukaji课题组报道了以CO为羰基源，以醇为亲和试剂，通过钯催化实现乙烯基酚的β-甲氧基脂肪酸酯化。该反应不仅需要较高的温度以及过渡金属的催化，反应的底物也局限在乙烯基酚(Chem.Lett.2016,45,1431–1433)。2019年，Jieping Zhu课题组报道了在铜催化下，使用甲酸甲酯作为甲氧基和甲氧羰基基团的来源，实现了由烯烃制备β-甲氧基脂肪酸酯以及五元杂环。但是，该反应需要较高的温度以及金属络合物作为催化剂，使得其在绿色化学方面存在一定不足(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,10305–10309)。

这些方法要么需要过渡金属催化，要么需要在较为苛刻条件下才能进行。因此，采用一种条件温和的光催化路径，以廉价易得的甲酸酯为前体产生烷氧羰基自由基，实现烯烃的甲氧基羰基化，在精细化工、药物化学以及材料科学等领域具有非常好的应用前景。

发明内容

本发明要的目的是提供一种可见光促进的使用烯烃和甲酸甲酯制备β-甲氧基脂肪酸酯的方法。本发明无需使用金属添加剂，具有很好的工业应用前景。

本发明提供的可见光促进的使用烯烃和甲酸甲酯制备β-甲氧基脂肪酸酯的方法包括以下步骤：

1)称取光催化剂4CzIPN和吡啶盐加入反应管，通过真空线置换氩气三次。

2)在氩气氛围下，小心加入α-甲基苯乙烯,甲酸甲酯。

3)然后，将反应管置于12W蓝色LEDs灯照射下，室温下反应1h。

所使用的烯烃为芳环或杂芳环取代烯烃。

所用使用的含不同取代基的吡啶盐类化合物为：

所使用的光催化剂为4CzIPN。

所使用的溶剂为甲酸甲酯。

所使用的光源均为可见光。

进一步的，烯烃，吡啶盐，光催化剂之间的摩尔比为1:2.5:0.03。

进一步的，反应体系的底物烯烃的浓度为0.017M。