一种氮杂环卡宾催化合成包含1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类化合物的制备方法
文献发布时间：2023-06-19 09:27:35
技术领域
本发明涉及一种氮杂环卡宾催化合成包含1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类化合物的制备方法。
背景技术
近二十年来，N-杂环卡宾(NHC)有机催化得到了蓬勃发展。在NHC有机催化环加成反应中，α，β-不饱和醛是一类常见的结构单元，提供多种有用的反应模式中，如作为Michael受体。值得注意的是，Scheidt课题组在2011年利用NHC 和Lewis酸共催化使α，β-不饱和醛分子同分子的Michael加成形成全碳五元环，在2020年Scheidt课题组利用α，β-不饱和醛，通过同分子的Michael加成形成二氢吡喃内酯。2016年，Berkessel通过非手性的NHC催化分子内的α，β-不饱和醛形成双环二氢吡喃内酯。目前，利用NHC有机催化实现不同的α，β-不饱和醛的分子间的Michael加成还没有报道。
发明内容
本发明的目的是为了设计合成一类结构新颖、底物普适性好和高对映选择性的1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类化合物。
本发明的技术方案是：一种氮杂环卡宾催化合成包含1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类化合物，所述的衍生物如通式(1)表示：
所述的R
所述的R
所述的R
所述的衍生物的制备方法，反应通式及过程如下：反应温度为室温，
所述的
本发明的有益效果：具有简单结构单元的反应物分子α，β-不饱和醛和1,3- 炔烯醛能有效在氮杂环卡宾的催化下，高效的制备了包含1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类衍生物，并具有底物普适性好、优异的收率和对映选择性高等优点。
具体实施方式
以下介绍本发明的实施例，介绍46个制备实施例。
1,3-炔烯醛的合成路线
(1)将取代甲醛S1(1.0eq)和(甲酰基亚甲基)三苯基膦(1.1eq)加入到 100mL圆底烧瓶中，然后甲苯(60mL)逐渐升温至120℃，反应8小时。待反应体系降温到室温，直接浓缩，柱层析得S2。
(2)将S2(1.0eq)溶解到二甲基亚砜(50mL)中，然后缓慢的加入三苯基膦氢溴酸盐(2.0eq)，升温至80℃，反应8小时。冷却至室温，直接浓缩，柱层析得α-溴代肉桂醛S3。
(3)将S3(1.0eq)，四三苯基膦钯(0.05eq),碘化亚铜(0.1eq)和取代基炔(1.2eq)和四氢呋喃(30mL)加入带有支链的100mL的反应瓶中，置换氮气3次，加入三乙胺(15mL)室温反应12小时。将反应体系导入水中(50mL)，加入乙酸乙酯(50mL*2)萃取，合并有机相水(50mL)洗两次，有机相干燥，浓缩，柱层析分离得到1,3-炔烯醛2。
制备实施例1
制备一种氮杂环卡宾催化合成包含1,3-烯炔官能团的二氢吡喃酮类衍生物的合成路线(I)：
取代基R
分别称取α，β-不饱和醛1(0.15mmol)、1,3-炔烯醛2(0.1mmol)、氮杂环卡宾催化剂A(0.02mmol)和三乙胺(0.05mmol)加到配有磁力搅拌子的4毫升反应瓶中，加入1.0mL呋喃，盖上瓶盖，室温搅拌反应24h。湿法上样，通过柱层析分离，洗脱剂极性石油醚：乙酸乙酯＝20:1得到目标化合物3或4，称量后计算相应的产率，化合物通过熔点仪，旋光仪，核磁共振仪NMR，高分辨质谱仪 HRMS和高/超高效液相色谱仪HPLC/UPLC予以表征。
(3S，4R)-3-苄基-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
白色固体，产率：85％，熔点：144-145℃；
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
制备实施例2
取代基所述的R
白色固体，产率：80％，熔点：86-88℃.
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
制备实施例3
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(2-溴苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
制备实施例4
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(2-甲基苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝35.8min,Rt(minor)＝48.8min.
制备实施例5
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(2-甲氧基苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2- 酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.6mL/min, 254nm),Rt(major)＝15.7min,Rt(minor)＝21.5min.
制备实施例6
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(3-氟苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
UPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel IA-U,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝2.9min,Rt(minor)＝3.1min.
制备实施例7
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(3-氯苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝41.6min,Rt(major)＝45.8min.
制备实施例8
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(3-甲基苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝30.8min,Rt(major)＝32.5min.
制备实施例9
取代基所述的R
(3S，4R)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3-(3-(三氟甲基)苄基)-3,4-二氢-2H- 吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝18.9min,Rt(minor)＝19.5min.
制备实施例10
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-氯苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:98％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(minor)＝22.6min,Rt(major)＝25.8min.
制备实施例11
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-溴苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:96％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝2/98,0.3mL/min, 254nm),Rt(minor)＝57.2min,Rt(major)＝69.1min.
制备实施例12
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-甲基苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝18.5min,Rt(minor)＝20.3min.
制备实施例13
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-异氰基苯基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2- 酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝6/94,0.5mL/min,254nm),Rt(major)＝17.9min,Rt(minor)＝19.5min.
制备实施例14
取代基所述的R
(3S，4R)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3-(4-(三氟甲氧基)苄基)-3,4-二氢-2H- 吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min,254nm),Rt(minor)＝15.8min,Rt(major)＝18.3min.
制备实施例15
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(2-溴-4-甲基苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃 -2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝15.5min,Rt(minor)＝17.5min.
制备实施例16
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-溴-3-氯苄基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:98％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝2/98,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝25.3min,Rt(major)＝33.2min.
制备实施例17
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(萘-2-基甲基)-4-苯基-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝2/98 0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝39.1min,Rt(major)＝45.6min.
制备实施例18
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝2/98,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝13.0min,Rt(minor)＝14.3min.
制备实施例19
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝31.7min,Rt(minor)＝37.4min.
制备实施例20
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:98％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝18.4min,Rt(major)＝23.2min.
制备实施例21
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝22.4min,Rt(major)＝24.5min.
制备实施例22
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-(苯基乙炔基)-4-(对甲苯基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝21.7min,Rt(minor)＝30.0min.
制备实施例23
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-(4-甲氧基苯基)-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2- 酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min,254nm),Rt(major)＝20.8min,Rt(minor)＝24.6min.
制备实施例24
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-(4-氯苯基)-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min,254 nm),Rt(major)＝15.0min,Rt(minor)＝17.1min.
制备实施例25
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-(苯基乙炔基)-4-(4-(三氟甲基)苯基)-3,4-二氢-2H- 吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝35.0min,Rt(minor)＝42.1min.
制备实施例26
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-(3-氯苯基)-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:98％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.3mL/min,254 nm),Rt(major)＝31.3min,Rt(minor)＝33.5min.
制备实施例27
取代基所述的R
(3S，4S)-3-苄基-4-(2-氯苯基)-5-(苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,1.0mL/min, 254nm),Rt(major)＝13.1min,Rt(minor)＝17.6min.
制备实施例28
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝37.0min,Rt(minor)＝54.0min.
制备实施例29
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝31.3min,Rt(minor)＝41.7min.
制备实施例30
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((4-氟苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,1.0mL/min,254 nm),Rt(major)＝9.8min,Rt(minor)＝11.1min.
制备实施例31
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((4-氯苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:97％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝20.3min,Rt(minor)＝24.8min.
制备实施例32
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-苯基-5-((4-(三氟甲基)苯基)乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝21.6min,Rt(minor)＝23.4min.
制备实施例33
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-苯基-5-(对甲苯基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:95％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.7mL/min, 254nm),Rt(major)＝29.5min,Rt(minor)＝36.5min.
制备实施例34
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2- 酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝28.1min,Rt(minor)＝33.6min.
制备实施例35
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((3-甲氧基苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2- 酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:96％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝23.7min,Rt(minor)＝31.2min.
制备实施例36
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((3-氟苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.3mL/min, 254nm),Rt(minor)＝36.6min,Rt(major)＝41.7min.
制备实施例37
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-苯基-5-(噻吩-2-基乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝12.9min,Rt(minor)＝47.5min.
制备实施例38
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:96％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(major)＝50.8min,Rt(minor)＝58.9min.
制备实施例39
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.5mL/min, 254nm),Rt(minor)＝21.9min,Rt(major)＝23.9min.
制备实施例40
取代基所述的R
(3S，4R)-3-(4-溴苄基)-5-(环丙基乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel OD-H,25℃,IPA/Hexane＝1/99,0.8mL/min, 254nm),Rt(minor)＝14.5min,Rt(major)＝24.9min.
制备实施例41
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IC,25℃,IPA/Hexane＝4/96,1.0mL/min,254 nm),Rt(minor)＝5.4min,Rt(major)＝6.7min.
制备实施例42
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel ID,25℃,IPA/Hexane＝2/98,0.3mL/min,254nm),Rt(minor)＝19.8min,Rt(major)＝21.7min.
制备实施例43
取代基所述的R
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:>99％e.e.(Chiralcel IA,25℃,IPA/Hexane＝1/99,1.0mL/min,254nm),Rt(major)＝10.1min,Rt(minor)＝11.5min.
制备实施例44
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-4-苯基-5-((三甲基甲硅烷基)乙炔基)-3,4-二氢-2H-吡喃-2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:99％e.e.(Chiralcel IC,25℃,IPA/Hexane＝1/99,1.0mL/min,254 nm),Rt(minor)＝7.1min,Rt(major)＝10.5min.
制备实施例45
取代基所述的R
无色黏状物，产率：37％yield.
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:81％e.e.(Chiralcel IF,25℃,IPA/Hexane＝4/96,0.5mL/min,254 nm),Rt(major)＝14.0min,Rt(minor)＝15.5min.
制备实施例46
取代基所述的R
(3S，4R)-3-苄基-5-((2,6-二异丙基苯基)乙炔基)-4-苯基-3,4-二氢-2H-吡喃 -2-酮(I
HRMS(ESI,m/z):Mass calcd.for C
HPLC analysis:80％e.e.(Chiralcel ODH,25℃,IPA/Hexane＝2/98,0.6mL/min,254nm),Rt(major)＝11.1min,Rt(minor)＝10.0min。