專利名稱：一類光學活性2,3－聯烯醇、合成方法及其用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一類聯烯醇，特別是涉及一類光學活性2，3-聯烯醇、其合成方法及用途。
背景技術：
由于光學活性的2，3-聯二烯-1-醇類化合物本身結構的特殊性，導致了這一類化合物具有反應的多樣性。因此，這一類化合物已經被眾多科學家所重視，并且成為有機化學研究領域的熱點。文獻J.Am.Chem.Soc.，1990，112，878；Angew.Chem.Int.Ed.1998，37，2392中已經公開了幾種光學活性的2，3-聯二烯-1-醇的合成方法，如 ，R＝H、PhCH2CH2或環己烷基，R’＝Me或Et；上述合成光學活性的2，3-聯二烯-1-醇的方法的特點是1)利用難合成的配體二苯基乙二胺的硼試劑作手性試劑與醛反應來制備；2)利用有機炔丙基錫試劑在手性的BINOL催化下直接與醛反應來制備。這些方法的缺點是(1)光學活性的二苯基乙二胺的硼試劑合成路線長，并且使用了毒性極大的有機錫試劑；(2)反應直接使用了毒性極大的有機錫試劑；(3)有的反應步驟長；(4)反應需要無水無氧條件，操作不便，不利于大量生產。由此看來，從對環境友好的角度，或者實驗操作角度考慮，這兩種方法是不可取的。
本發明合成了一類新的光學活性2，3-聯烯醇化合物，其結構式為
其中，R＝C1～C5的烷基或C8～C11的烷基，并且當R＝C5H11時，該化合物僅為S構型；當R＝C8H17時，該化合物僅為R構型。
本發明提供了合成一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的環境友好的合成方法，反應式如下
式中，R＝C1～C11的烷基、芳基。
本發明的反應步驟可具體描述如下在有機溶劑中，光學活性的炔丙醇與多聚甲醛，堿，溴化亞銅在一定溫度下攪拌一定時間，反應得到光學活性的2，3-聯二烯-1-醇，其中光學活性的炔丙醇的分子式為HC≡CCH(OH)R、R＝C1～C11的烷基、芳基；反應溫度為40-140℃，推薦為回流狀態反應時間為1-10小時；炔丙醇與多聚甲醛，溴化亞銅的摩爾比為1∶0.5～3∶0.1～2，推薦為1∶1～2∶0.1～1。所述的有機溶劑為C2～C30的醚類化合物，例如二氧六環、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、乙二醇二苯醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二丙醚、丙二醇二苯醚、丁二醇二甲醚、二丁二醇二乙醚、丁二醇二乙醚、丁二醇二苯醚等，所述的堿為C1～C20的胺類化合物，例如二異丙胺、二丁胺、N-甲基芐胺、二苯胺、二叔丁基胺等。例如反應
的部分結果如下
反應
的部分結果如下
而且，反應物炔丙醇的光學純度越高，產物的ee值也越高。此外，光學活性的炔丙醇例如可以通過Sharpless環氧化導入手性，氯化消除重排得到，或者用光學活性的BINOL與LiAlH4組成的還原劑還原炔基酮得到。
本發明的光學活性2，3-聯烯醇類化合物利用不同的反應條件可以發生狄爾斯-阿爾德反應(Diels-Alder)，羥醛縮合反應(aldol)，羰基烯丙基化反應(carbonylallylation)，烯烴雙羥化反應(olefin dihydroxylation)等反應。發明人發展了利用這一類化合物制備光學活性的環氧化合物，氨基醇，呋喃類衍生物的方法。
本發明首次從光學活性的2-炔基-1-醇出發，與溴化亞銅、堿、多聚甲醛反應，一步生成光學活性的2，3-聯二烯-1-醇，操作簡單，ee％值完全保持，是一種方便有效的方法。與現有的合成光學活性2，3-聯烯醇類化合物的方法相比，克服了傳統方法的弊端，具有以下特點(1)使用了常規的普通有機試劑，避免了毒性極大的有機錫試劑。(2)反應不需嚴格的無水無氧，操作簡便，后處理比較方便。(3)反應設備簡單，易于工業化生產。
以下實施例有助于理解本發明，但不限于本發明的內容實施例1取一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二異丙胺，加入264mg(2.0mmol)光學活性(R)-3-苯基-1-丙炔-3-醇(ee％＝97％)，3.0ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物(R)-1-苯基-2，3-丁二烯-1-醇182mg，ee％值97％，產率69％。
1HNMR(CDCl3)7.36～7.20(m，5H)，5.39(q，J＝6.5Hz，1H)，5.23(s，1H)，4.87(d，J＝6.6Hz，2H)，2.10(s，1H)IR(neat)3361，1956，850，700(cm-1).MSm/e 145(M+-1)，129.
實施例2
一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二異丙胺，加入264mg(2.0mmol)光學活性(S)-3-苯基-1-丙炔-3-醇(ee％＝96％)，3.0ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物(R)-1-苯基-2，3-丁二烯-1-醇225mg，ee％值96％，產率77％。1HNMR(CDCl3)7.36～7.20(m，5H)，5.39(q，J＝6.5Hz，1H)，5.23(s，1H)，4.87(d，J＝6.6Hz，2H)，2.10(s，1H).IR(neat)3361.1956，850，700(cm-1).MSm/e 145(M+-1)，129.
實施例3取一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，144mg(4.8mmol)多聚甲醛，滴入364mg(3.6mmol，0.51ml)二異丙胺，加入336mg(3.0mmol)光學活性(R)-1-庚炔-3-醇(ee％＝97％)，4.0ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物242mg，ee％值為97％，產率為64％。1HNMR(CDCl3)5.23(q，J＝6.5Hz，1H)，4.84(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.57～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，4H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3360，1957，842(cm-1).MSm/e 126(M+)，87，69，57，41.
實施例4取一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，144mg(4.8mmol)多聚甲醛，滴入364mg(3.6mmol，0.51ml)二異丙胺，加入224336mg(3.0mmol)光學活性(S)-1-庚炔-3-醇(ee％＝80％)，3.0ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物299mg，ee％值為80％，產率為79％。1HNMR(CDCl3)5.23(q，J＝6.5Hz，1H)，4.84(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.57～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，4H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3360，1957，842(cm-1).MSm/e 126(M+)，87，69，57，41.
實施例5取一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二異丙胺，加入308mg(2.0mmol)光學活性(R)-3-庚基-1-丙炔-3-醇(ee％＝89％)，3.5ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物234mg，ee％值為89％，產率為70％。1HNMR(CDCl3)5.24(q，J＝6.5Hz，1H)，4.86(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.70～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，10H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3345，1957，842(cm-1).MSm/e169(M++1)，109，95，81，69.
實施例6一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二異丙胺，加入308mg(2.0mmol)光學活性(S)-3-庚基-1-丙炔-3-醇(ee％＝92％)，3.5ml 1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物266mg，ee％值為92％，產率為79％。1HNMR(CDCl3)5.24(q，J＝6.5Hz，1H)，4.86(d，J＝6.6Hz，2H)，4.16(s，1H)，1.70～1.53(m，2H)，1.39～1.18(m，10H)，0.89(t，J＝6.93Hz，3H).IR(neat)3345，1957，842(cm-1).MSm/e 169(M++1)，109，95，81，69.
實施例7一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入242mg(2.4mmol，0.34ml)二異丙胺，加入331mg(2.0mmol)光學活性(R)-3-辛基-1-丙炔-3-醇(ee％＝94％)，3.0ml1，4-二氧六環，油浴加熱(油溫120℃)，攪拌回流2小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物248mg，ee％值為97％，產率為69％。1HNMR(CDCl3)5.18(q，J＝6.5Hz，1H)，4.79(d，J＝6.7Hz，2H)，4.10(s，1H)，1.54～1.44(m，2H)，1.38～1.21(m，12H)，0.81(t，J＝6.71Hz，3H).IR(neat)3344，1957，842(cm-1).MSm/e 183(M++1)，109，95，69，57.
實施例8一干凈反應管(內置一磁攪拌子)，惰性氣體保護下加入94mg(0.66mmol)溴化亞銅，96mg(3.2mmol)多聚甲醛，滴入2.4mmol二丁胺或N-甲基芐胺，加入336mg(2.0mmol)光學活性(S)-3-辛基-1-丙炔-3-醇(ee％＝96％)，3.0ml乙二醇二甲醚或二乙二醇二甲醚，40℃下反應6小時，停止加熱，冷卻至室溫，得到黑褐色粘稠物，乙醚稀釋后轉移至100ml燒瓶中，減壓脫去溶劑1，4-二氧六環后，加入適量柱層析硅膠，乙醚稀釋后，減壓旋干成固體，過柱(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)得產物262mg，ee％值為95％，產率為72％。1HNMR(CDCl3)5.18(q，J＝6.5Hz，1H)，4.79(d，J＝6.7Hz，2H)，4.10(s，1H)，1.54～1.44(m，2H)，1.38～1.21(m，12H)，0.81(t，J＝6.71Hz，3H).IR(neat)3344，1957，842(cm-1).MSm/e 183(M++1)，109，95，69，57.
權利要求
1.一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物，其特征是結構式為 其中，R＝C1～C5的烷基或C8～C11的烷基，并且當R＝C5H11時，該化合物僅為S構型；當R＝C8H17時，該化合物僅為R構型。
2.如權利要求1所述的一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的環境友好的合成方法，其特征是反應式如下 式中，R＝C1～C11的烷基、芳基，其是在有機溶劑中，分子式為HC≡CCH(OH)R的光學活性的炔丙醇與多聚甲醛、堿、溴化亞銅在40-140℃反應1-10小時得到光學活性的2，3-聯二烯-1-醇，炔丙醇與多聚甲醛、溴化亞銅的摩爾比為1∶0.5～3∶0.1～2。
3.如權利要求2所述的一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的環境友好的合成方法，其特征是所述的有機溶劑為C2～C30的醚。
4.如權利要求2所述的一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的環境友好的合成方法，其特征是所述的堿是所述的堿為C1～C20的胺。
5.如權利要求2所述的一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的環境友好的合成方法，其特征是炔丙醇與多聚甲醛、溴化亞銅的摩爾比為1∶1～2∶0.1～1。
6.如權利要求1所述的一類光學活性的2，3-聯烯醇化合物的用途，其特征是用于制備光學活性的環氧化合物、氨基醇、呋喃衍生物。
全文摘要
本發明制備了一類光學活性的2,3－聯烯醇化合物,并發明了合成光學活性的2,3－聯烯醇化合物的新的環境友好的合成方法,其是在有機溶劑中,光學活性的炔丙醇與多聚甲醛,堿,溴化亞銅反應制得。上述化合物可用于發生Diels－Alder,aldol,carbonylallylation,olefin dihydroxylation等反應,制備光學活性的環氧化合物、氨基醇、呋喃類衍生物。
文檔編號C07C29/00GK1351984SQ01131910
公開日2002年6月5日 申請日期2001年10月12日 優先權日2001年10月12日
發明者麻生明, 侯海榮, 趙士民 申請人:中國科學院上海有機化學研究所