[发明专利]一种三氟甲基噁唑-2-酮类化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种三氟甲基噁唑‑2‑酮类杂环化合物的制备方法。该法以一价铜或两价铜盐为催化剂，在惰性气体氛围下，以乙腈、硝基甲烷、N，N‑二甲基乙酰胺、N，N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜为溶剂，在0～100℃温度下反应0.5～4h后，真空浓缩，经柱层析纯化得到三氟甲基噁唑‑2‑酮类杂环化合物，收率84～92％。本发明具有高催化反应活性；首次实现了三氟甲基噁唑‑2‑酮类杂环化合物的制备；并且产率高，底物适用范围广，能以克级规模合成噁唑‑2，4‑二酮类杂环化合物；还具有化学选择性高、产物易于分离和反应时间短等优点；另外，本发明获得的三氟甲基噁唑‑2‑酮类杂环化合物还可以通过脱羧还原转化为包含CF₃基的重要有机合成中间体α‑三氟甲基伯胺和α‑三氟甲基仲胺。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，尤其涉及一种三氟甲基噁唑-2-酮类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

噁唑酮类杂环分子及其衍生物是有机合成中的重要砌块，因其结构中包含烯烃单元而被广泛用作分子间Pauson-Khand反应、[4+2]环加成反应、钯催化的偶联反应、自由基加成和自由基环合反应的反应前体，并且通过对其进行加氢还原还可以制备相应的噁唑烷酮类杂环分子。一方面，研究发现许多具有药理活性的合成分子中也含有噁唑-2-酮类结构片段；另一方面，当母体分子中引入三氟甲基后，它们的代谢稳定性、亲油性、生物可获得性以及蛋白质亲和性可以得到明显改善。因此，人们非常关注三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物及其制备方法与应用的研究。

2015，刘金涛课题组采用第一代Togni试剂为三氟甲基源，实现了一价铜调控的末端炔丙胺的氧化三氟甲基化反应，构建了不同立体构型的三氟甲基取代的恶唑啉类化合物，产率中等到良好(Wang，Y.；Jiang，M.；Liu，J.-T.Org.Chem.Front.2015，2，542-547)。

2016年，余达刚课题组采用第二代Togni试剂为三氟甲基源，发展了一价铜催化的烯丙胺和二氧化碳的氧化三氟甲基化反应，在室温下就可以得到三氟甲基取代的噁唑烷-2-酮类化合物，产率34-90％(Ye，J.-H.；Song，L.；Zhou，W.-J.；Ju，T.；Yin，Z.-B.；Yan，S.-S.；Zhang，Z.；Li，J.；Yu，D.-G.Angew.Chem.Int.Ed.2016，55，10022-10026)。

2020年，Masson课题组以高烯丙醇胺为原料，通过电化学的方法实现了分子间的氧化三氟甲基化反应，实现了三氟甲基取代的官能团化的吗啡啉的合成，产率36～88％(Claraz，A.；Courant，T.；Masson，G.Org.Lett.2020，22，1580-1584)。

综上所述，尽管目前有较多合成方法涉及到三氟甲基取代的氮氧杂环类化合物的合成，然而文献中并未出现关于三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物的报道。因此，从环境和经济的角度出发，采用廉价易得的原料及三氟甲基源，以开发高效合成三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物的方法是极具有吸引力的。

发明内容

首先，本发明的目的在于提供一种三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物的制备方法，旨在解决现有文献中未涉及到该类化合物的合成方法问题；其次，本发明的目的在于提供上述制备方法得到的三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物；最后，本发明的目的在于提供上述三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物的应用。

本发明是这样实现的，一种三氟甲基噁唑-2-酮类杂环化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)在惰性气体氛围下，将一价铜或两价铜盐、炔酰胺、三氟甲基三甲基硅烷、氧化剂依次加入到反应溶剂中，0～100℃条件下搅拌反应0.5～4h后得到反应液；其中，所述炔酰胺、一价铜或两价铜盐、三氟甲基三甲基硅烷、氧化剂和反应溶剂的摩尔体积比分别为(0.2～0.4)mmol∶(0.01～0.08)mmol∶(0.6～1.6)mmol∶(0.6～1.6)mmol∶(2～6)mL；