[發明專利]一種通過路易斯酸催化[3+2]環加成反應合成螺環類化合物的方法

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• 申請號: 202110947606.6
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113620918A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 劉繼田;李孝訓;余心惠
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C07D307/94
• 分類號: C07D307/94
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

1.一種通過路易斯酸催化[3+2]環加成反應合成螺環類化合物的方法，包括步驟如下：

于有機溶劑中，在路易斯酸催化下，氮雜二烯化合物Ⅰ和乙烯基環丙烷化合物Ⅱ發生[3+2]環加成反應，得到螺環類化合物Ⅲ；

式Ⅰ化合物結構式中，R₁為氫、鹵素、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、氰基或硝基；R₂為氫、鹵素、C1-C3烷氧基；R₃為對甲苯磺酰基或甲磺酰基；X為O或NAc；

式Ⅱ化合物結構式中，R₄與R₅相同，為甲酸乙酯基、甲酸甲酯基中的一種，或R₄、R₅與其所連接的碳原子組成茚二酮基；R₆為氫、苯基、甲基、乙基或異丙基；R₇為氫、苯基、取代苯基、呋喃基、噻吩基、甲基、乙基、芐基或二甲基；所述取代苯基的取代基為C1-C3烷氧基或鹵素；R₈為氫或C1-C3烷基；

式Ⅲ化合物結構式中，取代基R₁、R₂、R₃、X與式Ⅰ化合物結構式中相同，取代基R₄、R₅、R₆、R₇、R₈與式Ⅱ化合物結構式中相同。

2.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，式Ⅰ化合物結構式中，R₁為氫、鹵素、甲基、甲氧基、氰基或硝基；R₂為氫、6-氯基或6-甲氧基；

式Ⅱ化合物結構式中，R₇為取代苯基時，所述的取代苯基的取代基為4-甲氧基或4-溴基。

3.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述有機溶劑為四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、叔丁醇、乙腈或甲苯；所述有機溶劑的體積與氮雜二烯化合物Ⅰ的摩爾數之比為5～20mL:1mmol。

4.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述路易斯酸為碘化鎂、碘化鑭、碘化鋰、碘化鈣或碘化鈰；所述路易斯酸與氮雜二烯化合物Ⅰ的摩爾比為0.01～0.5:1。

5.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述氮雜二烯化合物Ⅰ和乙烯基環丙烷化合物Ⅱ的摩爾比為1:1。

6.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述環加成反應的溫度為50～70℃；所述環加成反應時間為16-24h。

7.根據權利要求6所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述環加成反應的溫度為60℃。

8.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，所述環加成反應在惰性氣體氣氛下進行，所述的惰性氣體為氮氣或氬氣。

9.根據權利要求1所述的合成螺環類化合物的方法，其特征在于，氮雜二烯化合物Ⅰ和乙烯基環丙烷化合物Ⅱ發生[3+2]環加成反應后所得反應液的后處理步驟如下：反應結束后，將反應液冷卻至室溫，然后用水淬滅反應，再用二氯甲烷萃取，將有機相用無水硫酸鈉干燥，除去溶劑，得到的粗品再經柱色譜分離得到螺環類化合物Ⅲ，洗脫劑為乙酸乙酯、二氯甲烷和石油醚的混合溶劑，其中乙酸乙酯、二氯甲烷和石油醚的混合溶劑中，乙酸乙酯、二氯甲烷和石油醚的體積比為1:0～3:5～20。