CN101519353A

CN101519353A - 一种合成E-α-乙炔基-α,β-不饱和羧酸甲酯的方法

Info

Publication number: CN101519353A
Application number: CN200910097689A
Authority: CN
Inventors: 麻生明; 邓友前; 金鑫; 傅春玲
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: CN101519353B

Abstract

本发明涉及一种高立体选择性地合成E－α－乙炔基－α，β－不饱和羧酸甲酯的方法，在55℃下2－甲氧羰基－2，3－联烯醇与草酰氯在二氯甲烷溶液中反应得中间体；然后冷至室温，所得中间体再与三乙胺发生反应，获得E－α－乙炔基－α，β－不饱和羧酸甲酯，本发明操作简单，原料和试剂易得，反应具有高度的立体选择性，产物易分离纯化，适用于合成E－α－乙炔基－α，β－不饱和羧酸甲酯类化合物。

Description

一种合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法

技术领域

本发明涉及一种高立体选择性合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法。

背景技术

一般情况下，E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸酯是由Z-α-卤代-α，β-不饱和羧酸酯与末端炔在过渡金属催化下发生偶联反应制得的。但是立体选择性地合成Z-α-卤代-α，β-不饱和羧酸酯是比较困难的(Zhang，X.；Qing，F.-L.；Yang，Y.；Yu，J.；Fu，X.-K.Tetrahedron Lett.2000，41，2953.Olpp，T.；R.Synthesis 2004，2135.)；同时在发生偶联反应的过程中产物有可能异构化。并且一般方法合成的α-卤代-α，β-不饱和羧酸酯立体选择性不高(Villieras，J.；Perriot，P.；Normant，J.F.Synthesis 1978，31.Chan，T.H.；Moreland，M.Tetrahedron Lett.1978，6，515.Karrenbrock，F.；Schaefer，H.J.Tetrahedron Lett.1979，31，2913.Sano，S.；Ando，T.；Yokoyama，K.；Nagao，Y.Synlett 1998，777.Tago，K.；Kogen，H.Tetrahedron Lett.2000，56，8825.)。最近有文献报道了在DBACO催化下，2-甲氧羰基-2，3-联烯醇的醋酸酯能高立体选择性合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸酯的方法(Choe，Y.；Lee，P.H.Org.Lett.2009，11，1445.)，其中2-甲氧羰基-2，3-联烯醇的醋酸酯是通过2-甲氧羰基-2，3-联烯醇的乙酰化制得。但其相对制备过程复杂一些。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高立体选择性合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法。本发明的合成方法是从2-甲氧羰基-2，3-联烯醇出发，一锅法直接制备E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸酯，操作简单，原料和试剂易得。

本发明提供高立体选择性合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与草酰氯在二氯甲烷溶液中反应生成中间体；所得中间体再与三乙胺发生反应，高立体选择性合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯，反应式如下：

R＝烷基、芳基、炔基，其中烷基为C_nH_2n+1，式中n＝2-5；芳基为苯基及其他有取代基的苯基；其步骤是：

(1)在室温下，将草酰氯加到2-甲氧羰基-2，3-联烯醇的二氯甲烷溶液中，然后在55℃加热回流搅拌反应2～9小时后，生成中间体；

(2)在步骤(1)反应完全后，冷到室温，慢慢滴加三乙胺的二氯甲烷溶液，加毕在室温下继续搅拌反应3.5～10.5小时，乙醚稀释，加水，分出乙醚层后，水层用乙醚萃取，合并乙醚层，饱和食盐水洗，用无水硫酸钠干燥；

(3)过滤，浓缩，快速柱层析，获得E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯。

本发明的溶剂为二氯甲烷，2-甲氧羰基-2，3-联烯醇/二氯甲烷用量比＝0.4毫摩尔/6毫升。

本发明的2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与草酰氯的摩尔比为：1∶3～5，优选为1∶3。

本发明的2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与二乙胺的摩尔比为：1∶3～5，优选为1∶3。

本发明涉及一种高立体选择性地合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法。木方法操作简单，原料和试剂易得，反应具有高度的立体选择性，适用于合成各种取代的E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯。

本发明具有以下优点：1)立体选择性好，产率高；2)操作方便；3)产物易分离纯化。

本发明创新点在于发展了一种合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯化合物的方法。

本发明合成E--α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的产率为56-85％。

具体实施方式

以下实施例有助于理解本发明，但不限于本发明的内容。

实施例1

室温下在反应瓶中加入3-甲氧羰基-1，2-壬二烯-4-醇(79.7mg，0.4mmol)，草酰氯(153.2mg，1.2mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后在55℃下回流2小时后，反应完全，冷至室温，滴加三乙胺(0.17mL，d＝0.726g/mL，121.2mg，1.2mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液，加毕室温下继续搅拌5小时。室温下加水(10mL)，乙醚萃取(3 x 25mL)，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，快速柱层析，得产物60.3mg，产率为83％。产物为无色液体。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.29(t，J＝7.6Hz，1H)，3.78(s，3H)，3.29(s，IH)，2.42(q，J＝7.6Hz，2H)，1.52-1.40(m，2H)，1.36-1.22(m，4H)，0.86(t，J＝6.4Hz，3H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.0，156.0，115.9，83.9，77.04，52.4，31.3，30.7，27.6，22.3，13.8；

IR(neat，cm^-1)：3286，2956，2930，2860，1729，1615，1436，1259，1232，1201，1148，1073，1050；

MS(m/z)：180(M⁺，5.56)，165(M⁺-CH₃，6.24)，149(M⁺-OCH₃，19.04)，111(100)；

HRMS calcd for C₁₁H₁₆O₂(M⁺)：180.1150，found：180.1157.

实施例2

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：4-甲氧羰基-4，5-己二烯-3-醇(160.0mg，1.0mmol)，草酰氯(380.7mg，3.0mmol)和二氯甲烷(6mL)，然后三乙胺(0.42mL，d＝0.726g/mL，303.0mg，3.0mmol)的二氯甲烷(4mL)溶液得产物87.1mg，产率为62％。产物为无色液体。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.29(t，J＝7.6Hz，1H)，3.79(s，3H)，3.30(s，1H)，2.52-2.40(m，2H)，1.08(t，J＝7.6Hz，3H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.0，157.1，115.5，84.0，76.9，52.4，24.2，12.3；

IR(neat，cm^-1)：3276，2971，2954，1728，1615，1437，1304，1269，1249，1148，1073；

MS(m/z)：138(M⁺，15.54)，107(M⁺-OCH₃，24.03)，77(100)；

HRMS calcd for C₈H₁₀O₂(M⁺)：138.0681，found：138.0677.

实施例3

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：3-甲氧羰基-1，2-庚二烯-4-醇(70.0mg，0.4mmol)，草酰氯(152.1mg，1.2mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.17mL，d＝0.726g/mL，121.2mg，1.2mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物40.8mg，产率为65％。产物为无色液体。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.32(t，J＝7.6Hz，1H)，3.80(s，3H)，3.30(s，1H)，2.43(q，J＝7.6Hz，2H)，1.58-1.46(m，2H)，0.96(t，J＝7.2Hz，3H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.0，155.8，116.1，83.9，77.1，52.5，32.8，21.3，13.8；

IR(neat，cm^-1)：3285，2961，2932，2873，1729，1616，1436，1275，1253，1148，1068；

MS(m/z)：152(M⁺，55.42)，137(M⁺-CH₃，23.88)，121(M⁺-OCH₃，39.44)，91(100)；

HRMS calcd for C₉H₁₂O₂(M⁺)：152.0837，found：152.0831.

实施例4

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：2-甲基4-甲氧羰基-4，5-己二烯-3-醇(65.2mg，0.4mmol)，草酰氯(150.2mg，1.2mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.17mL，d＝0.726g/mL，121.2mg，1.2mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物38.8mg，产率为67％。产物为无色液体。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.10(d，J＝10.0Hz，1H)，3.78(s，3H)，3.27(s，1H)，3.05-2.88(m，1H)，1.05(d，J＝6.8Hz，6H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.1，161.8，113.9，83.7，76.8，52.4，30.2，21.2；

IR(neat，cm^-1)：3285，2965，2925，1729，1609，1465，1435，1302，1256，1068；

MS(m/z)：152(M⁺，9.89)，137(M⁺-CH₃，10.90)，121(M⁺-OCH₃，31.06)，91(100)；

HRMS calcd for C₉H₁₂O₂(M⁺)：152.0832，found：152.0834.

实施例5

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：1-苯基-2-甲氧羰基-2，3-丁二烯-1-醇(80.5mg，0.4mmol)，草酰氯(152.6mg，1.2mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.17mL，d＝0.726g/mL，121.2mg，1.2mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物60.7mg，产率为83％。产物为固体，熔点.80-81℃(乙酸乙酯/正己烷)。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 8.06-8.01(m，2H)，7.99(s，1H)，7.44-7.38(m，3H)，3.88(s，3H)，3.59(s，1H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.9，147.8，133.7，131.0，130.5，128.5，111.7，86.6，78.9，52.8；

IR(neat，cm^-1)：3247，2096，1716，1598，1571，1495，1450，1435，1367，1317，1267，1208，1185，1104，1092，1001；

MS(m/z)：186(M⁺，55.25)，171(M⁺-CH₃，13.01)，155(M⁺-OCH₃，79.69)，127(M⁺-CO₂CH₃，100)；

Elemental analysis calcd for C₁₂H₁₀O₂：C，77.40；H，5.41；found：C，77.33；H，5.35.

实施例6

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：1-对甲基苯基-2-甲氧羰基-2，3-丁二烯-1-醇(89.4mg，0.4mmol)，草酰氯(150.8mg，1.2mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.17mL，d＝0.726g/mL，121.2mg，1.2mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物56.9mg，产率为69％。产物为无色液体。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.96(s，1H)，7.94(d，J＝8.0Hz，2H)，7.21(d，J＝8.0Hz，2H)，3.87(s，3H)，.59(s，1H)，2.38(s，3H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 166.1，147.8，141.6，131.1，130.5，129.2，110.5，86.4，79.2，52.7，21.5；

IR(neat，cm^-1)：3284，3027，2951，2097，1716，1596，1563，1510，1435，1263，1207，1126，1086；

MS(m/z)：201(M⁺+1，13.29)，200(M⁺，88.46)，185(M⁺-CH₃，31.79)，169(M⁺-OCH₃，80.43)，141(M⁺-CO₂CH₃，100)；

HRMS calcd for C₁₃H₁₂O₂(M⁺)：200.0832，found：200.0827.

实施例7

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：1-对溴苯基-2-甲氧羰基-2，3-丁二烯-1-醇(112.6mg，0.4mmol)，草酰氯(252.5mg，2.0mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.28mL，d＝0.726g/mL，202.0mg，2.0mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物87.7mg，产率为83％。产物为固体，熔点.70-71℃(乙醚/正己烷)。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ 7.90-7.84(m，3H)，7.54-7.48(m，2H)，3.86(s，3H)，3.62(s，1H)；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ 165.6，146.2，132.6，131.73，131.71，125.3，112.3，87.4，78.7，52.9；

IR(neat，cm^-1)：3289，2951，2091，1716，1601，1584，1487，1435，1403，1309，1263，1205，1184，1074，1010；

MS(m/z)：266(M⁺(⁸¹Br)，35.35)，264(M⁺(⁷⁹Br)，36.35)，235(M⁺(⁸¹Br)-OCH₃，38.41)，233(M⁺(⁷⁹Br)-OCH₃，39.28)，126(100)；

Elemental analysis calcd for C₁₂H₉BrO₂：C，54.37；H，3.42；found：C，54.38；H，3.45.

实施例8

按实施例1所述的方法，不同的是所用底物和试剂为：3-甲氧羰基-1，2-癸二烯-5-炔-4-醇(86.0mg，0.4mmol)，草酰氯(255.8mg，2.0mmol)和二氯甲烷(4mL)，然后三乙胺(0.28mL，d＝0.726g/mL，202.0mg，2.0mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液得产物44.3mg，产率为56％。产物为无色液体。

¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ 7.07-7.03(m，1H)，3.81(s，3H)，3.47(s，1H)，2.48(td，J₁＝6.6Hz，J₂＝2.4Hz，2H)，1.63-1.50(m，2H)，1.50-1.37(m，2H)，0.91(t，J＝7.2Hz，3H)；

¹³CNMR(75MHz，CDCl₃)：δ 164.6，131.0，122.4，109.3，85.6，78.1，77.9，52.8，30.2，21.8，19.9，13.5；

IR(neat，cm^-1)：3286，2957，2934，2209，1727，1575，1436，1264，1175，1092；

MS(m/z)：190(M⁺，98.13)，133(M+-C4H9，100)；

HRMS calcd for C₁₂H₁₄O₂(M⁺)：190.0994，found：190.0994.

Claims

1、一种合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与草酰氯在二氯甲烷溶液中反应生成中间体，中间体再与三乙胺发生反应，获得E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯，反应式如下：

R＝烷基、芳基或炔基，其中烷基为C_nH_2n+1，式中n＝2-5；芳基为苯基及有取代基的苯基；其步骤是：

(1)在室温下，将草酰氯加入到2-甲氧羰基-2，3-联烯醇的二氯甲烷溶液中，然后在55℃加热回流搅拌反应2～9小时后，生成中间体；

(2)在步骤(1)反应完全后，冷到室温，慢慢在上述反应混合物中，滴加三乙胺的二氯甲烷溶液，加毕在室温下继续搅拌反应3.5～10.5小时，乙醚稀释，加水，水层用乙醚萃取，合并乙醚层，饱和食盐水洗，用无水硫酸钠干燥；

2、根据权利要求1所述的合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与草酰氯的摩尔比为：1∶3～5。

3、根据权利要求2所述的合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与草酰氯的摩尔比为：1∶3。

4、根据权利要求1所述的合成E-α乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与三乙胺的摩尔比为：1∶3～5。

5、根据权利要求4所述的合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与三乙胺的摩尔比为：1∶3。

6、根据权利要求1所述的合成E-α-乙炔基-α，β-不饱和羧酸甲酯的方法，其特征是2-甲氧羰基-2，3-联烯醇与二氯甲烷的用量比＝0.4毫摩尔/6毫升。