一種合成β-酯基-γ-丁內(nèi)酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種合成e -酯基-Y - 丁內(nèi)酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 0 _酯基_ Y _ 丁內(nèi)酯又名0 _烴氧?；鵢 Y _ 丁內(nèi)醋，可作為合成有重要應(yīng)用價 值的化合物的中間體，經(jīng)水解反應(yīng)生成的羧基-Y-丁內(nèi)酯特別是a-C不帶取代基的 羧基-y-丁內(nèi)酯具有抗腫瘤、抗細菌和微生物活性等作用^'氣文獻中采用取代丁二酸 酯脫質(zhì)子、與羰基化合物反應(yīng)等方法合成酯基-Y-丁內(nèi)酯[2_4]，但反應(yīng)條件苛刻，需用 到強堿及低溫等條件，除生成環(huán)內(nèi)酯外，還伴有大量的鏈狀產(chǎn)物，需再經(jīng)環(huán)合反應(yīng)才能得到 較高收率的0-醋基-y-丁內(nèi)醋。Rodrigues等人采用溴代丁二酸醋、Ce、芳香酮或脂肪酮 發(fā)生Reformatsky反應(yīng)，以20-58%產(chǎn)率得到0-酯基-y-丁內(nèi)酯[5]。2007年，Gall采用 Co鹽催化芳基鹵代物、Zn、衣康酸酯、醛或酮間的反應(yīng)，生成酯基-0-芳基甲基-Y-丁 內(nèi)酯[6]，水解產(chǎn)物0-羧基-0-芳基甲基-Y-丁內(nèi)酯對鼻咽癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、白血病細 胞生長有抑制作用[7]，但Gall的合成方法僅適用于由芳基鹵代物產(chǎn)生的芳基負離子的反 應(yīng)，無法進行參與的反應(yīng)。Shono等人通過Zn、碘代燒、馬來酸酯、脂肪族醛或酮反應(yīng)合 成0 -醋基-Y- 丁內(nèi)醋，收率不高于70% [8]。Blanc等人通過選擇性還原酮酸醋等多步反 應(yīng)合成了具有生物活性的（-)-Methylenolactocin。但是反應(yīng)物酮酸醋需經(jīng)繁瑣的反應(yīng)得 到，合成過程需要低溫（_78°C)，高壓（H25bar)、而且試劑昂貴[9]。發(fā)明人自行申請的發(fā)明 專利CN103408517A，采用硅烷、馬來酸酯、醛或酮反應(yīng)，高產(chǎn)率得到酯基-Y-丁內(nèi)酯，其 中Y-丁內(nèi)酯的a_C不帶有烷基，上述反應(yīng)采用過量的硅烷，需長時間后處理除掉未反應(yīng) 的硅烷。在發(fā)明人的另一項發(fā)明專利申請CN104177315A中也報道了烷基鋅、馬來酸酯、醛 或酮反應(yīng)，合成酯基-Y-丁內(nèi)酯的方法，但產(chǎn)物Y-丁內(nèi)酯的a-位帶有烷基。
[0003] 總之，上述這些合成a-C不帶取代基的0 -酯基-y- 丁內(nèi)酯的方法均存在著如 條件苛刻、產(chǎn)率較低、選擇性不高、合成步驟較長或后處理復(fù)雜、或產(chǎn)物a-C帶有取代基等 局限性。因此，尋找一種高效、簡便的合成a-C不帶取代基的酯基-Y-丁內(nèi)酯的方法 具有重要意義。
[0004] 參考文獻
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中合成a -c不帶取代基的0-酯基-y-丁內(nèi)酯方法產(chǎn)物 產(chǎn)率低、后處理復(fù)雜等問題，提供了一種使用范圍廣、催化劑價廉、反應(yīng)條件溫和、后處理簡 單的合成a -C不帶取代基的0 -酯基-y - 丁內(nèi)酯的方法。
[0015] 本發(fā)明首次采用烷基鋅、馬來酸二酯、醛或酮反應(yīng)合成Y-丁內(nèi)酯，在該過程中烷 基鋅提供r參與反應(yīng)，產(chǎn)物Y-丁內(nèi)酯的a-C不帶其它取代基。由于采用了合適的銅-膦 配合物作為催化劑，提高了反應(yīng)選擇性，使產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可控，同時，后處理方便，提高了合成 0 -酯基-y - 丁內(nèi)酯中間體的價值。
[0016] 上述反應(yīng)的合成路線為：
【主權(quán)項】
1. 一種合成0 -酯基-Y- 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的0 -酯基-Y- 丁內(nèi)酯的 a-C不帶取代基，結(jié)構(gòu)式（I)和結(jié)構(gòu)式（II)如下：
該方法用銅-膦配合物惟化刑惟化烷基鋅、與釆酸二酷、0f現(xiàn)酮反應(yīng)合成0 _酯 基_Y_ 丁內(nèi)酯；所述的銅-膦配合物催化劑是由銅鹽與有機膦配體在反應(yīng)體系中形成的或 預(yù)先制備的銅-膦配合物；該方法具體為：將烷基鋅加入到醛或酮、馬來酸二酯、銅-膦配 合物催化劑的混合體系中；或?qū)⑷┗蛲ⅠR來酸二酯加到烷基鋅和銅-膦配合物催化劑的 混合體系中，在有機溶劑中于-30~50 °C攪拌反應(yīng)0. 25~10h。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 _酯基_Y _ 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的 醛或酮的結(jié)構(gòu)為鏈狀酮RtOR2,或環(huán)戊酮，或環(huán)己酮，或環(huán)庚酮，或環(huán)辛酮；其中R1為C:~C2Q的一級或二級或三級烷基、芳基或取代芳基，R2為H原子、CC2(|的一級或二級或三級 烷基、芳基或取代芳基，所述的芳基指苯基、萘基，所述的取代芳基指上述芳基中1~3個H原子被F或C1或Br或Ci~C6烷基或CC6烷氧基中同種或不同種取代基取代的取代芳 基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 _酯基_Y _ 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的 馬來酸二酯（CHC02R3) 2的酯基R3為甲基、乙基、1-丙基或2-丙基或烯丙基，C4~C8的烷基， 或含C=C雙鍵的C4~C8烴基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 _酯基_Y_ 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的 烷基鋅的結(jié)構(gòu)為R42Zn或R4ZnX，其中R4為烷基CmH2m+1，m= 2, 3, 4, 5, 6的整數(shù)，X=Cl、Br、 1〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 _酯基_Y _ 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的 銅鹽為CuX'、CuX' 2、Cu(02C(CH2)nCH3) ?pH20、Cu(02C(CH2)nCH3)2*pH20、Cu(CH3_qX'qC00) *pH20 或Cu(CH3_qX'qC00)2 ?pH20 ;其中X' 為F、Cl、Br、I中的一種；n= 0, 1，2, 3,…，18 的整數(shù)； p= 0, 1，2, 3;q= 0, 1，2, 3〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 -酯基_Y- 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述的 有機膦配體的結(jié)構(gòu)式為L1~L5,具體結(jié)構(gòu)式如下：
所述的銅 _ 膦配首物73 (JuLrY?sZ坱(JuLrY2 ?sZ兵甲L=U~Lb，Y=h、Cl、Br、I、C2~C18的羧酸根；r= 1，2,3;s= 0，1，2 ;Z為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔 丁醇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 -酯基-Y - 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，所述有 機溶劑為非質(zhì)子性溶劑，如醚、芳烴、烷烴、鹵代烷烴或腈類溶劑中的一種或上述溶劑的混 合物；其中醚類溶劑包括乙醚、丙醚、丁醚、四氫呋喃、1，4-二氧六環(huán)、甲基叔丁醚、苯甲醚， 芳烴溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、氯代苯，烷烴溶劑包括沸點在30-120 °C的石油醚；鹵代烷 烴溶劑包括Ci~C4的烷烴中部分氫原子被氯取代后沸點在30-150°C的氯代烷烴，腈類溶 劑指乙腈、丙腈。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成0 -酯基-y- 丁內(nèi)酯的方法，其特征在于，以物質(zhì) 量濃度計，醛或酮在反應(yīng)體系中的起始濃度為〇. 05~0. 9mol/L;以摩爾量計，馬來酸二酯 與醛或酮的比值為0. 3~3 ;所述的銅鹽或銅-膦配合物的用量以銅的摩爾數(shù)計，為馬來酸 二酯的〇. 1%~30% ;有機膦配體的用量為馬來酸二酯的0. 1%~30% ;以烷基摩爾量計， 烷基鋅與馬來酸二酯的比值為1~5. 5。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成β-酯基-γ-丁內(nèi)酯的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，該方法用銅-膦配合物催化劑催化烷基鋅、馬來酸二酯、醛或酮反應(yīng)合成β-酯基-γ-丁內(nèi)酯；所述的銅-膦配合物催化劑是由銅鹽與有機膦配體在反應(yīng)體系中形成的或預(yù)先制備的銅-膦配合物；該方法具體為：將烷基鋅加入到醛或酮、馬來酸二酯、銅-膦配合物催化劑的混合體系中；或?qū)⑷┗蛲?、馬來酸二酯加到烷基鋅和銅-膦配合物催化劑的混合體系中，在有機溶劑中于-30～50℃攪拌反應(yīng)0.25～10h。本發(fā)明采用Cu絡(luò)合有機膦配體作為催化劑進行反應(yīng)，選擇性地生成α-C不帶取代基的β-酯基-γ-丁內(nèi)酯，使用范圍廣、催化劑價廉、反應(yīng)條件溫和可在室溫或接近室溫下進行、后處理簡單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07D307-33, C07D307-94
【公開號】CN104693162
【申請?zhí)枴緾N201510134220
【發(fā)明人】李爭寧, 李志強, 姜嵐, 李瑞瑞, 干苗苗
【申請人】大連大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月26日