一种基于Mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法

    专利2025-12-22  4


    本发明涉及一种基于mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法,属于化学合成。


    背景技术:

    1、手性三级炔丙醇是生物活性分子中一类非常重要的结构单元,如糖皮质激素受体抑制剂,炔雌醇等。目前手性炔丙醇类化合物的合成反应比较单一,一般通过炔基化试剂与羰基的加成反应合成,但是该类反应中的许多金属试剂对于空气比较敏感,不利于反应的操作。

    2、氧化反应是有机合成中一类非常重要的基本转化反应,是合成醇类化合物最为简单直接的方式之一。文献groves,j.t.;viski,p.;asymmetric hydroxylation by achiral iron porphyrin.j.am.chem.soc.1989,111,8537.hamachi,k.;irie,r.;katsuki,t.asymmetric benzylic oxidation using a mn-salen complex ascatalyst.tetrahedron lett.1996,37,4979.等报道了对sp3碳氢键氧化成醇,但该方法具有以下缺陷:1、环状底物研究较多,开链底物研究较少;2、主要是对二级碳氢键进行氧化,三级碳氢键氧化的效果并不理想;3、研究对象局限于苄位碳氢键,炔丙位sp3碳氢键的氧化有待开发。目前基于氧化反应获得手性炔丙醇的报道非常有限,非酶催化的三级炔丙基不对称氧化还没有报道。

    3、锰在地壳中含量丰富,其价态丰富,作为试剂或催化剂在氧化反应中被广泛使用。其中,(salen)mn与不同的氧化剂搭配能够产生高活性的氧化物种,在碳氢键的氧化反应中得到了广泛的应用。

    4、因此,设计非酶催化的三级炔丙基不对称氧化获得手性炔丙醇的方法具有重要意义。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明提供一种基于mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法。

    2、本发明的方法条件简单、反应条件温和、反应设备简单。

    3、本发明是通过如下技术方案实现的:

    4、一种基于mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法,包括步骤如下:

    5、在有机溶剂中将炔烃与催化剂(salen)mn混合,加入氧化剂,低温常压下反应,得到手性炔丙醇类化合物;

    6、炔烃结构如式i所示:

    7、

    8、r选自烷基、烷氧基、芳香基或卤素。

    9、本发明得到的炔丙醇化合物结构如式ii所示:

    10、

    11、r选自烷基、烷氧基、芳香基或卤素。

    12、根据本发明优选的,所述有机溶剂为甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、硝基甲烷或四氢呋喃。

    13、最为优选的,所述有机溶剂为硝基甲烷。

    14、根据本发明优选的,所述的氧化剂为亚碘酰苯(phio)。

    15、根据本发明优选的,炔烃与氧化剂摩尔比为1:(0.5~3)。

    16、进一步优选的,炔烃与氧化剂的摩尔比为1:0.6。

    17、根据本发明优选的,所述的催化剂(salen)mn为c6,结构如下式iii所示:

    18、

    19、

    20、根据本发明优选的,c6是按如下方法制得,合成路线如下:

    21、

    22、将0.5mmol的s1(1.0eq)溶于10ml的etoh中,加入0.25g的1,2-二苯基乙二胺(0.5eq),氮气保护下将反应混合物置于80℃的油浴中搅拌反应6h,反应冷却至大量固体析出,抽滤,得到产物s2;

    23、将0.25mmol的mn(oac)2(1.0eq)加入到0.25mmols2(1.0eq)和10ml乙醇的混合溶液中,回流4小时,冷却至室温,抽滤得黄色固体,将所得的黄色固体重新溶解于无水10ml乙醇中,加入0.25mmol的mn(oac)2·4h2o(1.0equiv),将反应置于60℃反应6h后,加入2.0mmol的napf6(8.0equiv),继续反应20h,待反应完成后,将溶剂旋干,通过薄层色谱柱层析法获得催化剂c6。

    24、根据本发明优选的,炔烃与催化剂(salen)mn的摩尔比为1:(0.01~2)。

    25、最为优选的,炔烃与催化剂(salen)mn的摩尔比为1:0.05。

    26、根据本发明优选的,炔烃与有机溶剂的质量体积比为(20~40):(0.5~5),单位mg/ml。

    27、根据本发明优选的,反应时间为2-3h,反应在低温常压下进行。

    28、根据本发明优选的,反应结束后加入水淬灭反应,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取,合并有机相,柱层析分离,得到产品。

    29、本发明的反应机理:

    30、首先催化剂salen-mn(ⅲ)在氧化剂亚碘酰苯(phio)存在下被迅速氧化生成五价锰中间体,然后底物参与由五价锰物种介导的氢原子攫取过程,上述过程产生的自由基中间体接下来与四价锰物种发生自由基羟基转移,实现在mn催化体系下不对称氧化炔丙位sp3碳氢键合成炔丙醇化合物,生成产物并释放催化剂用于催化循环。

    31、

    32、本发明的技术特点及优点:

    33、1、本发明采用(salen)mn为催化剂,在常压,低温,氧化剂存在下不对称氧化炔烃的炔丙位sp3碳氢键生成手性炔丙醇化合物,为手性炔丙醇化合物的制备提供了新途径。

    34、2、本发明操作简单,一步即可得到ee值≥90%的炔丙醇化合物,无高温高压反应,反应条件温和,反应条件、步骤简单,成本低,同时底物选择范围更广泛,三废少,适合大规模工业化生产。



    技术特征:

    1.一种基于mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法,包括步骤如下:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、硝基甲烷或四氢呋喃,最为优选的,所述有机溶剂为硝基甲烷。

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氧化剂为亚碘酰苯(phio)。

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,炔烃与氧化剂摩尔比为1:(0.5~3)。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的催化剂(salen)mn为c6,结构如下式iii所示:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,c6是按如下方法制得,合成路线如下:

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,炔烃与催化剂(salen)mn的摩尔比为1:(0.01~2)。

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,炔烃与有机溶剂的质量体积比为(20~40):(0.5~5),单位mg/ml。

    9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,反应时间为2-3h,反应在低温常压下进行。

    10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,反应结束后加入水淬灭反应,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取,合并有机相,柱层析分离,得到产品。


    技术总结
    本发明涉及一种基于Mn催化体系下合成手性炔丙醇化合物的方法,该方法在有机溶剂中将炔与氧化剂PhIO混合,加入Salen‑Mn(Ⅲ)催化剂,在低温常压条件下反应制得产物,本发明操作简单,一步即可得到ee值≥90%的炔丙醇化合物,无高温高压反应,反应条件温和,反应条件、步骤简单,成本低,同时底物选择范围更广泛,三废少,适合大规模工业化生产。

    技术研发人员:刘磊,秦振业,刘希功,曹敏
    受保护的技术使用者:山东大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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