[发明专利]一种2,3-二氢呋喃类衍生物的制备方法

说明书

本发明公开了一种无金属和无碱的水相体系下腈C(sp³)‑H官能化引发的烯基‑1,3‑二羰基化合物自由基环化反应制备2,3‑二氢呋喃类衍生物的方法。该方法通过向Schlenk反应瓶中加入烯基‑1,3‑二羰基化合物、腈类化合物、氧化剂和水，在一定温度、空气气氛下搅拌反应，得到2,3‑二氢呋喃类衍生物。

技术领域

本申请属于有机合成领域，具体涉及一种无金属和无碱的水相体系下腈C(sp³)-H官能化引发的烯基-1,3-二羰基化合物自由基环化反应制备2,3-二氢呋喃类衍生物的绿色方法。

背景技术

在现代合成化学中，由于溶剂在反应过程中占了总材料的一半以上，因此开发环保、绿色的反应介质仍然是一个重要的目标。由于水具有来源广泛、氧化还原稳定、无毒性、安全性和易于产品分离等特点，在水溶液中进行有机转化备受关注。同时，无金属策略为追求绿色和可持续化学提供了一个良好的平台，它不需要昂贵的过渡金属催化剂或配体，以及在最终产品中没有金属残留。此外，烷基腈的C(sp³)-H官能化已逐渐成为直接将烷基腈引入复杂和有价值有机分子的一种经济而强有力的方法。综上所述，在无金属的水介质中实现烷基腈的C(sp³)-H官能化是合成化学中一个有趣而富有挑战性的目标。

烯基1,3-二羰基化合物的自由基环化已经成为制备2,3-二氢呋喃的最有效方法之一，该骨架是药物和生物活性天然产物中常见的通用结构单元。在已发展的合成方法中，自由基C(sp³)-H官能化引发的环化是最有前途和步骤经济的方法之一。现有的大多数策略需要苛刻的条件，额外的金属催化剂和有机溶剂。基于发明人对绿色和可持续化学的持续研究兴趣，在本发明中，我们提出了一种无金属和无碱的水相体系下腈C(sp³)-H官能化引发的烯基-1,3-二羰基化合物自由基环化反应制备2,3-二氢呋喃类衍生物的绿色方法。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种绿色高效的腈C(sp³)-H官能化引发的烯基-1,3-二羰基化合物自由基环化制备2,3-二氢呋喃类衍生物的方法，该方法无需借助任何金属或碱，水相介质中温和条件下以较高产率制备获得目标产物。

本发明提供的环化反应方法，该方法以烯基-1,3-二羰基化合物与腈类化合物为原料，通过下列步骤进行制备获得：

向Schlenk反应瓶中加入烯基-1,3-二羰基化合物(式1)、腈类化合物(式2)、氧化剂和水，将反应瓶置于一定温度下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到产物2,3-二氢呋喃(I)。

本发明提供的腈C(sp³)-H官能化引发的烯基-1,3-二羰基化合物自由基环化反应方法，其化学反应式可表述为(见式一)：

式1、2及式I表示的化合物中，R¹、R²彼此独立地选自C₁-C₁₀烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、C₆-C₂₀芳基胺基、C₁-C₁₀烷氧基。

R³选自C₁-C₁₀烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、C₁-C₁₀烷氧基羰基。

R⁴、R⁵彼此独立地选自氢、C₁-C₁₀烷基。