[發明專利]一種帶環外雙鍵二氮雜螺[4.5]癸烷衍生物及其合成方法

有效

• 申請號: 201410293047.1
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104031045B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李立冬;胡益民;吳玉芹
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C07D471/10
• 分類號: C07D471/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種帶環外雙鍵二氮雜螺[4.5]癸烷衍生物及其合成方法。?

背景技術

螺環化合物指的是兩個環共用一個碳原子的化合物，雜螺化合物是指螺環化合物成環原子中，除了碳原子，還有諸如氮、氧、硫、磷等雜原子。有機螺環類化合物具有螺共扼、螺超共扼或異頭效應等一般有機化合物不具備的結構優越性，一些含雜原子的螺環化合物作用機理獨特，如毒副作用低、對環境影響小、不易產生抗藥性等。結構特點的優越性使得螺環化合物廣泛應用于醫藥科學、農藥科學、信息科學、生物生命科學等領域。鑒于螺環化合物的特殊重要性，如何去構筑螺環結構引起了眾多化學研究者的積極思考，并且得出了一些很有效的方法。常見的合成螺環化合物的方法有：?

1)分子內親核取代反應：分子內環化?

通過分子內的S_N2去構筑螺環化合物，此種方法可以較有效的合成其中一環為比較穩定的五元及六元環的螺環化合物，但親核取代中堿的濃度會影響反應的進行，并且伴隨競爭性的消除反應，從而使反應的產率下降，且給產物的分離帶來一定的麻煩。?

2)醛、酮與醇的加成反應：?

環酮與乙二醇，醛、酮與季戊四醇通過發生羰基加成、消去兩步反應可合成得到氧雜螺環化合物。反應中一般加入干氯化氫、濃硫酸等強酸催化，同時能脫除反應中生成的水。醛易于發生這樣的反應，酮發生該反應時則相對較難，常伴以加熱使反應進行。該反應常被用來保護羰基，但也被用來合成一些特定結構的氧雜螺環化合物。如，通過對位取代基苯甲醛與季戊四醇的反應可合成3，9-二(4-甲基苯基)-2，4，8，10-四氧雜-螺[5.5]十一烷，該螺環化合物具有手性，可作為醫藥中間體。?

3)分子內酯化反應：酯基和醇羥基在酸作用下發生分子內縮合反應。?

酯化反應是基礎有機反應之一，一般是指羧酸和醇羥基發生脫水反應，反應條件簡單，易于操作。上述反應底物中的酯基首先在酸的作用下水解，而后再與醇羥基發生酯化反應得到螺環內酯型化合物。酯類化合物獨有的香氣特征使其廣泛應用于香精、香料等領域。上述合成的螺環內酯化合物9，11-二甲基-2-氧雜螺[5.5]十一烷-3-酮具有類香豆素的香豆氣息，可應用于食品香精。?

4)狄克曼縮合反應：二酯在堿作用下發生分子內縮合反應。?

在這個反應中，溶液中的堿首先奪取酯羰基的α-氫，生成碳負離子，而后碳負離子進攻另一個帶部分正電荷的羰基碳，發生加成反應，同時甲氧負離子離去。之后堿再奪取一個α-氫，不可逆地生成穩定的烯醇負離子，烯醇負離子奪取醇氫得到上述產物。該化合物為螺環季酮酸類殺蟲殺螨劑的關鍵中間體。?

5)環酮與羥胺的縮合反應：?

該反應首先由富電荷帶孤對電子的氮進攻部分負電荷的羰基碳，碳氧雙鍵打開形成碳氮鍵和羥基，而后羰基氧形成的羥基與氮連接烷基鏈上羥基脫去一分子水形成螺環化合物。該反應合成條件溫和簡單，以苯作溶劑，反應溫度為5～10℃，攪拌時間為2小時。該反應體系繼續加入二氯乙酰氯，縛酸劑三乙胺能生成N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧雜-4-氮雜-螺[4.4]壬烷，產率達到37.4％。該螺環化合物為一種新型除草安全劑。?

6)1，3-偶極環加成反應：?

1，3-偶極環加成反應是合成五元雜環的常用方法，采用具有環外亞烯結構的化合物可得到相應的雜螺[4.5]環化合物。上述反應路線中選用氧化腈為偶極體，亞甲基哌啶為親偶極體，進行1，3-偶極環加成反應合成一類新的雜環體系，此雜螺環化合物經氫化鋁鋰還原開環后，再與適宜的試劑環合可得到另一類擴展的新的雜螺環體系及螺[5.5]環化合物。?

7)“一鍋煮”法反應：?

所謂“一鍋煮”法反應，即將原本多步進行的反應縮短為一步，此類反應縮短了反應步驟，節省了資源，提高了反應效率，符合現代原子經濟性的要求。上述原料到產物合成的常規步驟原本需通過三步反應才能實現，現在僅需一步即可完成，將所有原料分批投入，反應得到的中間體無需分離，即可繼續進行下一步反應。這一合成路線的策略體現了研究者合成設計中獨具匠心。?