α-羥基酮化合物的廉價(jià)高效合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種a-羥基酮化合物的合成方法，屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] a-羥基酮化合物廣泛存在于具有生物活性的天然產(chǎn)物及醫(yī)藥中間體中。同 時(shí)，a-羥基酮化合物又是有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛地合成子，羥基是雙鍵、酯基、鹵代烴等 基團(tuán)的溫和反應(yīng)前體，雜環(huán)化合物也可以通過a-羥基酮結(jié)構(gòu)衍生而來。因此，位于 分子結(jié)構(gòu)活潑位點(diǎn)的羥基，是一類重要的結(jié)構(gòu)單元，引入該基團(tuán)具有更重大的研 宄意義。除此之外，羥基酮可作為光引發(fā)劑，被廣泛應(yīng)用于紫外固化涂料中。但是 直接從羰基化合物轉(zhuǎn)換為a_羥基酮化合物的合成方法報(bào)道還不是很多，盡管文獻(xiàn)a) B. -C.Chen,P.Zhou,F.A.Davis,E.Ciganek,OrganicReactions；L.E.Overman,Ed.；John Wiley&Sons,Inc.:NewYork, 2003, 62, 1 ；b)G.J.Chuang,W.Wang,E.Lee,T.Ritter,J. Am.Chem.Soc. 2011，133, 1760 ;c)Y. _F.Liang，N.Jiao,Angew.Chem.Int.Ed. 2014, 53, 548. 已經(jīng)對這類化合物的合成方法做了詳細(xì)報(bào)道，但是這些方法都有很大的局限性：i、底物適 用范圍狹?。?、使用昂貴復(fù)雜的鈀作為催化劑或需要使用當(dāng)量的還原劑；3、需要較復(fù)雜的 操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種a-羥基酮化合物的 廉價(jià)高效合成方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 本發(fā)明的一種合成a-羥基酮化合物的方法，包括：在常壓條件下，以碘單質(zhì) (I2)、N-溴代丁二酰亞胺（NBS)、溴化銅（CuBr2)、溴單質(zhì)（Br2)、溴化氫（HBr)、N-碘代丁二 酰亞胺（NIS)或碘化氫（HI)作為催化劑，以亞砜為氧化劑，以水或亞砜為羥基源，以亞砜， 乙酸乙酯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、甲苯、1，4-二氧六環(huán)、1，2-二氯乙烷、四氫呋喃或H20 為溶劑，與羰基化合物混合在一起于10_120°C溫度下進(jìn)行氧化羥基化反應(yīng)，即得到目標(biāo)化 合物a-羥基酮化合物。
[0006] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述的羰基化合物具有式I所示的結(jié)構(gòu)，得到的目標(biāo) 化合物a-羥基酮化合物具有式II所示的結(jié)構(gòu)；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合成a-羥基酮化合物的方法，包括：在常壓條件下，以碘單質(zhì)（I2)、N-溴代 丁二酰亞胺（NBS)、溴化銅（CuBr2)、溴單質(zhì)（Br2)、溴化氫（HBr)、N-碘代丁二酰亞胺（NIS) 或碘化氫（HI)作為催化劑，以亞砜為氧化劑，以水或亞砜為羥基源，以亞砜，乙酸乙酯、 N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、甲苯、1，4-二氧六環(huán)、1，2-二氯乙烷、四氫呋喃或H2O為溶劑，與 羰基化合物混合在一起于10-120°C溫度下進(jìn)行氧化羥基化反應(yīng)，即得到目標(biāo)化合物a-羥 基酮化合物。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的羰基化合物具有式I所示的結(jié)構(gòu)，得 到的目標(biāo)化合物a-羥基酮化合物具有式II所示的結(jié)構(gòu)；
其中，R1選自烷基、芳香基、取代的芳香基、雜環(huán)芳香基、取代的雜環(huán)芳香基、芳甲?；?，R2選自氫、烷基、官能團(tuán)化的烷基、芳香基、取代的芳香基，R3選自氫、烷基、官能團(tuán)化的烷 基、芳香基、取代的芳香基；或者R1與R2相結(jié)合共同形成苯并環(huán)烷基或被取代的苯并環(huán)烷 基；或者R2與R3相結(jié)合，共同形成環(huán)烷基或被取代的環(huán)烷基。
3. 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：R1選自以下基團(tuán)所組成群組中的一種： (I)CV3烷基；（2)苯基、噻吩基、呋喃基或吡啶基；（3)經(jīng)直鏈/支鏈Ci_5烷基、Ci_3烷氧基或 鹵素取代的苯基、噻吩基、呋喃基或吡啶基；
(5)與R3相結(jié)合共同形成二氫-1-茚基； R2選自氫、Ci_3烷基或與R3共同構(gòu)成C3_6環(huán)烷基； R3選自CH烷基、CH鹵代烷基、苯基或經(jīng)直連/支鏈Ci_5烷基、Ci_3烷氧基或CH鹵代 烷基取代的苯基；或與R1相結(jié)合共同形成二氫-1-茚基或與R2相結(jié)合共同形成C3_6環(huán)烷 基。
4. 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：R1選自甲基，苯基，對甲基苯基，對甲氧 基苯基，對氯苯基，對溴苯基，對氟苯基，鄰氟苯基，間氯苯基，5-甲基呋喃-2-基，萘基， 對叔丁基苯基，2-羥乙氧基苯基，間甲基苯基，3, 5-二甲基苯基，2-噻吩基，2-吡啶基，
相結(jié)合共同形成二氫-1-茚基； R2選自氫、甲基或與R3相結(jié)合共同形成環(huán)戊基； R3選自甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、2-氯-乙基、苯基、苯甲基、苯乙基、對甲氧基苯 基、對三氟甲基苯基；或與R1相結(jié)合共同形成二氫-1-茚基，或與R2相結(jié)合共同形成環(huán)戊 基。
5. 按照權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述的羰基化合物選自1-苯基 丙酮，對甲基苯基丙酮，對甲氧基苯基丙酮，對氯苯基丙酮，對溴苯基丙酮，對氟苯基丙酮， 鄰氟苯基丙酮，間氯苯基丙酮，1-(5-甲基呋喃-2-基）-1-丙酮，1-苯基丁酮，1-對氯苯基 丁酮，4-氯-1-苯基丁酮，1，4-二苯基-1- 丁酮，1-苯基戊酮，1-苯基癸酮，1，2-二苯基乙 酮，1-對甲氧基苯基-2-丙酮，1-對三氟甲基苯基-2-丙酮，4-苯基-2- 丁酮，2-辛酮，2-甲 基-1-苯基丙酮，2-甲基-1-萘基丙酮，2-甲基-1-對甲苯基丙酮，2-甲基-1-對甲氧苯 基丙酮，2-甲基-1-對叔丁基苯基丙酮，4'-(2-羥乙氧基）-2-甲基苯丙酮，2-甲基-1-對 氟苯基丙酮，2-甲基-1-對溴苯基丙酮，2-甲基-1-對氯苯基丙酮，2-甲基-1-鄰氟苯基 丙酮，2-甲基-1-間甲基苯基丙酮，2-甲基-1-間氯苯基丙酮，2-甲基-1-(3, 5-二甲基苯 基）-1-丙酮，環(huán)戊基苯甲酮，2-甲基-2, 3-二氫-1-茚酮，2-甲基-1-(2-噻吩）-1-丙酮， 2-甲基-1-(5-甲基呋喃-2-基）-1-丙酮，2-甲基-1-(2-吡啶基）-1-丙酮，1，1'-(亞甲 基二-4, 1-亞苯基）雙[2-甲基-1-丙酮]，3-甲基-1-苯基-2-丁酮，雙[4-(2-甲基丙 ?；┍交鵠甲烷，1-(4-(5-異丁基-1,3, 3-三甲基-2, 3-二氫-IH-茚基）苯基）-2-甲 基丙酮，1-(4-(6-異丁基-1，3, 3-三甲基-2, 3-二氫-IH-茚基）苯基）-2-甲基丙酮或 1，2-二（4-(2-甲基丙酮基）苯基）乙烷。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的催化劑為碘單質(zhì)或N-溴代丁二酰 亞胺；所述的亞砜為二甲基亞砜、二乙基亞砜、二丙基亞砜、二丁基亞砜、二苯基亞砜或二環(huán) 己基亞砜，優(yōu)選為二甲基亞砜。
7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的羥基源為二甲基亞砜，所述的溶劑 為二甲基亞砜。
8. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：以亞砜為氧化劑，羥基源以及溶劑，所述 的亞砜的總用量為：每0. 5mmol羰基化合物使用0. 2mL至IOmL亞砜，優(yōu)選為每0. 5mmol羰 基化合物使用ImL亞砜，優(yōu)選的，所述亞砜為二甲基亞砜。
9. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：催化劑與羰基化合物的摩爾用量比例是： 催化劑：羰基化合物=優(yōu)選為1:5。
10. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：生成a-羥基酮化合物反應(yīng)的溫度為 50-100。。。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種α-羥基酮化合物的廉價(jià)高效合成方法。該合成方法包括：在常壓條件下，以碘單質(zhì)、N-溴代丁二酰亞胺、溴化銅、溴單質(zhì)、溴化氫、N-碘代丁二酰亞胺或碘化氫作為催化劑，以亞砜為氧化劑，以水或亞砜為羥基源，以亞砜，乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、甲苯、1,4-二氧六環(huán)、1,2-二氯乙烷、四氫呋喃或H2O為溶劑，與羰基化合物混合于10-120℃溫度下進(jìn)行氧化羥基化反應(yīng)即可將羰基化合物高選擇性的轉(zhuǎn)化為α-羥基酮化合物。本發(fā)明方法與傳統(tǒng)合成方法相比具有操作簡單，收率高，條件簡單，易于純化，廢棄物排放量少，反應(yīng)設(shè)備簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的方法具有廣泛地適用性，能夠用于多種α-羥基酮化合物的合成。
【IPC分類】C07C49-84, C07D307-46, C07C49-82, C07C45-64, C07C49-83, C07C49-747, C07B41-02, C07D213-50, C07D333-22, C07C49-17
【公開號】CN104710256
【申請?zhí)枴緾N201510033064
【發(fā)明人】焦寧, 梁雨鋒
【申請人】北京大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月22日