1.一種合成手性化合物α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟1:(3R,4S)-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的合成:
(1)在氬氣或高純氮?dú)夥障?,在干燥的反?yīng)瓶中以Cu鹽為催化劑,以脂肪醛、馬來(lái)酸酯為底物,硅烷為氫源,以非質(zhì)子性溶劑為反應(yīng)溶劑,0~30℃溫度下進(jìn)行共軛加成-aldol加成-消除一鍋反應(yīng);以摩爾數(shù)計(jì),Cu鹽的用量為底物脂肪醛的0.1mol%-50mol%,馬來(lái)酸酯的用量為脂肪醛的1當(dāng)量至3當(dāng)量,硅烷的用量為脂肪醛的1當(dāng)量至10當(dāng)量;
(2)上述反應(yīng)完成后向(1)反應(yīng)瓶中加入飽和NH4Cl水溶液水解,經(jīng)二氯甲烷萃取水相,飽和食鹽水洗滌有機(jī)相,無(wú)水硫酸鈉干燥、濃縮后,再經(jīng)柱層析分離得到中間體(3R,4S)-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯;
步驟2:(3R,4S)-α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的合成:
在氬氣或高純氮?dú)夥障?,?duì)上述步驟1中得到的(3R,4S)-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯進(jìn)行內(nèi)酯環(huán)α位的烴基化反應(yīng)以及β位酯基的水解反應(yīng),生成(3R,4S)-α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯;其中內(nèi)酯環(huán)α位的烴基化反應(yīng)包括甲基化反應(yīng)和亞甲基化反應(yīng):
(1)內(nèi)酯環(huán)α位甲基化、β位酯基水解反應(yīng):
(1.1)在氬氣或高純氮?dú)夥障?,以四氫呋喃為溶劑?3R,4S)-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯為底物,-78℃~-70℃溫度下向干燥的反應(yīng)瓶中滴加1.0mol/L NaHMDS的四氫呋喃溶液脫質(zhì)子,再滴加碘甲烷進(jìn)行甲基化反應(yīng),生成(2S,3R,4S)-α-甲基-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯;
(1.2)上述(1.1)中得到的(2S,3R,4S)-α-甲基-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯在鹽酸水溶液中反應(yīng)水解,反應(yīng)完成后經(jīng)乙酸乙酯萃取水相,飽和食鹽水洗滌有機(jī)相,無(wú)水硫酸鈉干燥、濃縮后,再經(jīng)柱層析分離得到(2S,3R,4S)-α-甲基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯,具體反應(yīng)式如Scheme 1所示:
(2)內(nèi)酯環(huán)β位酯基水解、α位亞甲基化反應(yīng):
(2.1)在氬氣或高純氮?dú)夥障?,?3R,4S)-β-酯基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯在二氧六環(huán)-鹽酸水溶液中反應(yīng)水解,反應(yīng)完成后經(jīng)二氯甲烷萃取水相,飽和食鹽水洗滌有機(jī)相,無(wú)水硫酸鈉干燥、濃縮后,再經(jīng)柱層析分離得到中間體(3R,4S)-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯;
(2.2)在氬氣或高純氮?dú)夥障?,向干燥的反?yīng)瓶中加入(2.1)中得到的(3R,4S)-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯和MeOMgOCO2Me的DMF溶液攪拌溶解后,加熱反應(yīng)60h~70h,反應(yīng)結(jié)束后冰水浴中加入鹽酸水溶液酸化,再用二氯甲烷萃取水相,合并后的有機(jī)相經(jīng)過(guò)飽和食鹽水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥、濃縮后得到反應(yīng)粗產(chǎn)品;
(2.3)在氬氣或高純氮?dú)夥障?,向干燥的反?yīng)瓶中加入上述(2.2)中得到的粗產(chǎn)品和新配溶液攪拌溶解,室溫下攪拌反應(yīng)2.5~3.5h,新配溶液為醋酸鈉、冰醋酸、N-甲基苯胺和甲醛的混合溶液;反應(yīng)結(jié)束后逐漸加入鹽酸酸化,經(jīng)乙酸乙酯萃取水相,飽和食鹽水洗滌有機(jī)相,無(wú)水硫酸鈉干燥、濃縮后,再經(jīng)柱層析分離得到(3R,4S)-α-亞甲基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯,具體反應(yīng)式如Scheme 2所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成手性化合物α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的方法,其特征在于,所述步驟(1)中Cu鹽為CuCl或CuF(PPh3)3.2MeOH;脂肪醛為C2-C14的脂肪醛;馬來(lái)酸酯為馬來(lái)酸甲酯或馬來(lái)酸乙酯;硅烷為PMHS或苯基硅烷或二苯基硅烷;非質(zhì)子性溶劑為四氫呋喃或乙醚或甲苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成手性化合物α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的方法,其特征在于,所述步驟(1)中Cu鹽的用量以摩爾數(shù)計(jì)為底物脂肪醛的1mol%~5mol%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成手性化合物α-烴基-β-羧基-γ-烴基-γ-丁內(nèi)酯的方法,其特征在于,所述步驟(1)中硅烷的用量以摩爾數(shù)計(jì)為脂肪醛的2當(dāng)量至5當(dāng)量。