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CN112811970B - 一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法 - Google Patents

一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备2‑烷氧基‑2‑环戊烯‑1‑酮的方法，具体为以环戊酮和脂肪醇为反应底物，在当量碘和铜盐存在下，经由碘化、取代、氧化及加成消除的串联反应得到2‑烷氧基‑2‑环戊烯‑1‑酮。环戊酮的化学结构通式为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，醇的化学结构通式为R2OH，铜盐选自乙酸铜、碘化亚铜、单质铜和氧化铜中的一种。本发明公开的制备方法具有原料易得、底物范围广、操作简单方便和绿色安全等优点。

Description

一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法。
背景技术
2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮是一类非常重要的环状化合物，其可用于药物合成的前体。传统方法一般都是在酸存在下，通过1，2-环戊二酮和烷氧基试剂反应而得(Oncogene2016，35，2518；J.Med.Chem.2009，52，5152；Eur.J.Org.Chem.2010，6354)。然而，底物范围较窄、产率普遍较低、原料不易得且操作繁琐等缺点限制了其进一步应用。
发明内容
针对以上技术难题，本发明的目的是发明2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法，使其底物范围更广、产率更高、操作更简单方便、更绿色安全。
本发明采用的技术方案是：在反应容器中加入环戊酮、碘及酮盐(比例为1∶1∶0.5～1.5)，再加入20～60mL脂肪醇，然后后在100℃下反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析得到2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮。
所述环戊酮的化学结构通式为
Figure BDA0002524729150000011
其中R1为氢、甲基和乙基中的一种。
所述脂肪醇的化学结构通式为R2OH，其中R2为甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基和异丙基中的一种。
所述铜盐选自乙酸铜、碘化亚铜、单质铜和氧化铜中的一种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明原料廉价易得，经济成本较低；
2.本发明无需无水无氧操作，操作简单实用，容易实现规模化生产；
3.本发明产率更高，且对不同脂肪醇和环戊酮都适用，底物范围更广；
4.本发明中反应副产物为无机盐和水，更绿色安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购试剂、设备和常规使用的方法。
实施例一：
Figure BDA0002524729150000021
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为76％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例二：
Figure BDA0002524729150000022
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及甲醇(2b，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ab，收率为40％。无色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.41-6.38(m，1H)，3.75-3.73(m，3H)，2.54-2.51(m，2H)，2.47-2.43(m，2H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.4，157.5，126.9，57.0，33.1，21.8。
实施例三：
Figure BDA0002524729150000023
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及正丙醇(2c，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ac，收率为67％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.37(t，J＝3.0Hz，1H)，3.81(t，J＝6.7Hz，2H)，2.54-2.50(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，1.83-1.77(m，2H)，1.00(t，J＝7.4Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.6，156.7，127.2，71.4，33.1，22.0，21.8，10.3；HRMS(ESI)：calcd for C8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0726。
实施例四：
Figure BDA0002524729150000031
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及正丁醇(2d，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ad，收率为72％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.37(t，J＝3.0Hz，1H)，3.85(t，J＝6.6Hz，2H)，2.54-2.50(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，1.79-1.71(m，2H)，1.48-1.41(m，2H)，0.94(t，J＝7.4Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.7，156.7，127.3，69.7，33.1，30.7，21.8，19.1，13.7；HRMS(ESI)：calcd for C9H14NaO2[M+Na]+177.0886，found177.0883。
实施例五：
Figure BDA0002524729150000032
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及异丁醇(2e，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ae，收率为44％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.36(t，J＝3.0Hz，1H)，3.60(d，J＝6.7Hz，2H)，2.53-2.49(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，2.10(hept，J＝6.7Hz，1H)，0.98(d，J＝6.7Hz，6H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.5，156.9，127.3，76.3，33.1，27.8，21.8，19.2。
实施例六：
Figure BDA0002524729150000033
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及异丙醇(2f，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3af，收率为83％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.36(t，J＝3.0Hz，1H)，4.31(hept，J＝6.1Hz，1H)，2.55-2.51(m，2H)，2.45-2.41(m，2H)，1.32(d，J＝6.1Hz，6H)；13CNMR(100MHz，CDCl3)：δ203.4，155.3，127.6，72.1，32.9，21.9，21.3；HRMS(ESI)：calcd forC8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0727。
实施例七：
Figure BDA0002524729150000041
反应瓶中加入3-甲基环戊酮(1b，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ba，收率为46％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.28(d，J＝2.9Hz，1H)，3.94-3.88(m，2H)，2.90-2.84(m，1H)，2.66(dd，J1＝19.1Hz，J2＝6.2Hz，1H)，1.98(dd，J1＝19.1Hz，J2＝1.8Hz，1H)，1.39(t，J＝7.0Hz，3H)，1.18(d，J＝7.0Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.5，155.8，132.8，65.4，41.8，29.1，21.5，14.3；HRMS(ESI)：calcd forC8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0725。
实施例八：
Figure BDA0002524729150000042
反应瓶中加入3-乙基环戊酮(1c，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ca，收率为59％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.33(d，J＝2.8Hz，1H)，3.92(qd，J1＝7.0Hz，J2＝0.8Hz，2H)，2.74-2.68(m，1H)，2.62-2.57(m，1H)，2.06-2.02(m，1H)，1.60-1.51(m，1H)，1.49-1.41(m，1H)，1.39(tt，J1＝7.0Hz，J2＝1.0Hz，3H)，0.97(tt，J1＝7.4Hz，J2＝1.0Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.3，156.0，131.2，65.4，39.7，35.9，28.8，14.2，11.5；HRMS(ESI)：calcd for C9H14NaO2[M+Na]+177.0886，found 177.0878。
实施例九：
Figure BDA0002524729150000043
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，40mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为73％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十：
Figure BDA0002524729150000051
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为69％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十一：
Figure BDA0002524729150000052
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(2.5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为48％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十二：
Figure BDA0002524729150000053
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为47％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十三：
Figure BDA0002524729150000061
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、铜粉(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为13％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十四：
Figure BDA0002524729150000062
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、碘化亚铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为24％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十五：
Figure BDA0002524729150000063
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、乙酸铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为25％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。

Claims (2)

1.一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法，其特征在于：首先在反应容器中加入环戊酮、碘及铜盐，再加入20~60 mL脂肪醇，然后在100 ℃下反应12小时，反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析得到2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮，所述环戊酮的化学结构通式为
Figure QLYQS_1
，其中R1为氢、甲基和乙基中的一种；所述脂肪醇的化学结构通式为R2OH，其中R2为甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基和异丙基中的一种；所述铜盐选自乙酸铜、碘化亚铜、单质铜和氧化铜中的一种。
2.根据权利要求1所述的2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法，其特征在于：所述环戊酮、碘及铜盐的摩尔比为1:1: 0.5~1.5。
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