專利名稱：立體選擇性1,3－二醇合成方法
技術領域：
本發明涉及一種合成立體選擇性1,3-二醇的合成方法。
現有利用烯丙型環氧醇生產1,3-二醇主要采用氫化試劑(例如LiBH4,i-Bu2AlH等)還原方法(參考文獻1．Tetrahedron Lett.,1986,27,p4343；2．Tetrahedron Lett.,1982,23,p2719；3．“The Chemistryof the Hydroxyl Group,”Ed.S.Patai,Interscience,New York,1971)。該方法的不足是不能實現碳架重排或基團遷移，不能控制多個立體中心，且操作過程復雜，實驗條件苛刻，所用試劑較昂貴，產率不高，難以實現工業化。
本發明的目的是提供一種可克服現有技術不足，所用試劑經濟易得，且毒性、腐蝕性、刺激性都很小，反應操作簡便、安全，而且收率較高、易于工業化的立體選擇性1,3-二醇的合成方法。
本發明的目的是這樣實現用烯丙型環氧醇為原料，在醇或非質子溶劑中與醇鹽路易斯酸反應得到產物，如下式表示。
反應通式本發明方法中反應原料A的R1-R4為各種取代基。反應中所用的路易斯酸為各種既能提供空原子軌道，又能提供氫原子的各種醇鹽路易斯酸(如三異丙醇鋁)。本發明方法是所制備的1,3-二醇是一個還原(即產物比原料多兩個氫原子)重排(即C1上的一個基團在產物中已遷移到C2位上)。而且在多數情況下，該反應可同時控制三個碳(即C1、C2和C3)的構型。如果假設基團的優先排序是C3＞C1＞R3＞R2，則多數情況下所得產物的相對構型是1R*,2R*,3S*。如果進行對映體拆分，則所得兩異構體的絕對構型應分別是1R,2R,3S和1S,2S,3R。
本發明的優點是步驟簡捷，僅一步反應即可得到產物，反應操作簡便、安全，所用原材料經濟易得，其毒性、腐蝕性、刺激性都較小，多數情況下該方法的收率都在70-100％，高于現有技術。
以下提供本發明的實施例例1由1-(二苯基-羥甲基)-環己烯氧化物(1a)合成(1S*,2S*,1′S*)-2-(苯基-羥甲基)-2-苯基環己醇(1b)和(1S*,2S*,1′R*)-2-(苯基-羥甲基)-2-苯基環己醇(1c)。反應式如下。
反應式(一)
合成步驟將2.8g(10mmol)烯丙型環氧醇(1a)和4.08g(20mmol)三異丙醇鋁溶于30ml丙醇中，加熱回流6小時，蒸去溶劑，粗產物用硅膠柱層析(淋洗條件2/10乙酸乙酯/石油醚)后得(1b和1c)的混合物(2.56g，收率91％)。經氣相色譜分析確定1b和1c的比例為80∶20。核磁共振(NMR,400MHz,CDCl3，兩異構體混合物)分析δH(1b+1c):1.19-2.42(8H,m),4.71,4.74,4.75,4.94(2H,4×s),6.65-7.37(10,Hm)。δc(1b):18.9,19.9,20.7,29.4(4CH2),49.3(C),74.0,82.9,(2CH),125.9-128.5(10CH),140.0,140.5(2C)。δc(1c):19.6,21.2,26.7,28.9(4CH2),49.5(C),67.0,81.4(2CH),125.9-128.5(10CH),139.8,140.4(2C)。
例2由1-(異丙基-苯基-羥甲基)-環己烯氧化物(2a)合成(1S*,2S*,1′S*)-2-(苯基-羥甲基)-2-異丙基環己醇(2b)和(1S*,2S*,1′R*)-2-(苯基-羥甲基)-2-異丙基環己醇(2c)。反應式如下。
反應式(二)
合成步驟將0.4g(1.62mmol)烯丙型環氧醇(2a)和0.66g(3.25mmol)三異丙醇鋁溶于10ml丙醇中，加熱回流8小時，蒸去溶劑，粗產物用硅膠柱層析(淋洗條件2/10乙酸乙酯/石油醚)后得(2b和2c)的混合物(0.38g，收率95％)。經1HNMR分析2b和2c的比例為73∶27。核磁共振(NMR,400MHz,CDCl3，兩異構體混合物)分析δH(2b):0.72(3H,d,J=6.5Hz),0.73(3H,d,J=6.5Hz),1.24-2.26(9H,m).3.51(2H,s),3.84(1H,d,J=1Hz),4.63(1H,s),7.21-7.40(5H,m)。δc(2b):16.0(CH3),18.8,21.1,21.2(3CH2),23.2(CH3),28.7(CH),29.5(CH2),49.4(C),76.0,84.4(2CH),126.0-129.5(5CH),141.9(C)。δH(2c):0.38,0.82(2×3H,2×d,J=6.5Hz),1.24-2.26(9H,m),3.51(2H,s),3.56(1H,d,J=1Hz),4.87(1H,s),7.21-7.40(5H,m)。δc(2c):15.8(CH3),19.8,21.4(2CH2),23.8(CH3),27.3(CH2),27.8(CH),29.0(CH2),49.2(C),70.0,82.9(2CH),126.0-129.5(5CH),141.2(C)。
例3由1-(1′-羥基環庚基)-環戊烯氧化物(3a)合成(1S*,5S*,6R*)-1,3-二羥基-螺環[4,7]十二烷(3b)。反應式如下。
反應式(三)
合成步驟將0.52g(2.65mmol)烯丙型環氧醇(3a)和1.08g(5.3mmol)三異丙醇鋁溶于10ml丙醇中,加熱回流6小時，蒸去溶劑，粗產物用硅膠柱層析(淋洗條件2/10乙酸乙酯/石油醚)后得產物(3b)(0.405g,收率77％)。核磁共振(NMR,400MHz,CDCl3)分析δH(3b):1.43-2.15(18H,m),3.92(1H,d,J=8.3Hz),4.00(1H,dd,J=2,2.5Hz)。δc(3b):21.2,22.3,25.5,25.7,28.4,31.2,33.0,34.6,34.8(9CH2),52.6(C),74.2,82.1(2CH)。
權利要求
1．立體選擇性1,3-二醇的合成方法，其特征是以烯丙型環氧醇為原料，在醇或非質子溶劑中與醇鹽路易斯酸試劑經一步反應制備1,3-二醇化合物，所得產物除比原料多兩個氫原子外，還具有重排的特點。
全文摘要
本發明公開一種用烯丙型環氧醇和路易斯酸制備1,3－二醇的新方法。將烯丙型環氧醇與過量的路易斯酸在醇或非質子溶劑中反應4—8小時,反應混合物經柱層析后得1,3－二醇,其收率為30—100%。該方法的顯著特點是一步反應完成氧環開環、基團遷移和還原過程,其產物為原料的還原重排產物。
文檔編號C07C31/00GK1215715SQ9711885
公開日1999年5月5日 申請日期1997年10月28日 優先權日1997年10月28日
發明者涂永強, 彭蕊 申請人:蘭州大學