[发明专利]一种多卤代氮杂螺环己二烯酮类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种多卤代氮杂螺环己二烯酮类化合物的合成途径，提供一种简便的无金属催化策略，通过自由基介导的N‑苄基丙烯酰胺类化合物与多卤代烷烃类化合物的串联螺环化来合成多卤代氮杂螺环己二烯酮类化合物，其中多卤代烷烃类化合物通过断裂C(sp³)‑H键生成多卤代烷基自由基。

技术领域

本申请属于有机合成方法学技术领域，具体涉及一种多卤代氮杂螺环己二烯酮类化合物的合成方法。

背景技术

含卤素的有机分子结构是重要的结构单元，广泛地存在于天然产物、杀虫剂和生物活性分子中，也是有机合成中通用的合成中间体。其中，多卤代化合物，特别是具有二或三氯甲基的化合物在天然产物中广泛存在，表现出广泛的生物活性，包括抗肿瘤、抗炎等性质。因此，化学研究者付出了相当大的努力来开发构建多卤化骨架分子的新方法。自从Kharasch课题组报道了以溴代三氯甲烷为多卤代自由基源，与不饱和烃的原子转移自由基加成反应以来(J.Am.Chem.Soc.1945，67，1626-1627.)，自由基介导的烯烃的反应已成为快速构建各种多卤代化合物的最有效方法之一。通常，这些方法根据多卤代烷基自由基的生成方式可分为两类，如下所示：(a)合成多卤代分子的方法通常侧重于烯烃与多卤代烷烃发生自由基介导的反应，通过使用光催化剂、热催化剂、有机金属试剂和/或剧毒有机引发剂(通常是AIBN和Bu₃SnH)来使碳-卤键断裂；(b)通过选择性裂解C(sp³)-H键，将多卤代烷烃(例如CH₂Cl₂和CHCl₃)转化为多卤代烷基自由基以引发烯烃的自由基串联环化反应(Org.Lett.2018，20，212-215.；Org.Chem.Front.2014，1，1289-1294.；RSC Adv.2014，4，64855-64859.；Org.Biomol.Chem.2018，16，5752-5755.；Org.Chem.Front.2019，6，512-516.；Chem.Commun.2021，57，3684-3687.；J.Org.Chem.2015，80，2621-2626.；Org.Lett.2014，16，4698-4701.)。尽管该领域取得了令人瞩目的进展，但这些方法需要苛刻的条件、昂贵的金属催化剂(通常是Ir或Ru)或过量的过氧化物(例如DCP和LPO)。因此，直接简便的策略构建多卤化代合物是十分必要且急需的。

N-苄基丙烯酰胺类化合物已经被证明是良好的自由基受体，容易经自由基介导的串联螺环化反应制备各种不同的氮杂螺环己烯酮类化合物(Org.Lett.2016，18，1048-1051.；Org.Biomol.Chem.2018，16，2406-2410.；J.Org.Chem.2011，76，9278-9293.；Org.Lett.2014，16，3188-3191.；Org.Lett.2014，16，5914-5917；Chem.Commun.2016，52，3709-3712.；Tetrahedron Letters.2017，58，2127-2130.；Org.Biomol.Chem.2020，18，8376-8380.；Org.Biomol.Chem.2021，19，7602-7606.)，特别是发展了N-苄基丙烯酰胺类化合物与卤代烷烃作为烷基自由基源以制备氮杂螺环己烯酮类化合物的有效策略。然而，由于反应需要昂贵的金属催化剂或氧化剂，这些方法中的大多数都受到限制。此外，这些从烷基卤化物形成烷基自由基的方法仅通过碳-卤键断裂，而不是碳-氢键断裂。据我们所知，从容易获得的多卤代烷烃(例如CH₂Cl₂和CHCl₃)通过选择性裂解C(sp³)-H键生成多卤代烷基自由基以引发烯烃的螺环化反应的方法尚未见报道。因此，我们报告了一种简便的无金属催化策略，用于通过自由基介导的N-苄基丙烯酰胺类化合物与多卤代烷烃类化合物的串联螺环化来合成多卤代氮杂螺环己二烯酮类化合物，其中多卤代烷烃通过断裂C(sp³)-H键生成多卤代烷基自由基。

发明内容