【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于精細化學品合成，具體涉及一種光學純β-氰基酮的高效制備方法及應用。
技術介紹
1、氰基作為重要的有機官能團，廣泛存在于天然產物、醫藥、農藥、染料等精細化學品中，是其關鍵的活性基團，起著不可替代的作用。含氰基的有機物統稱為腈，在現代有機合成中，腈是重要的多功能合成砌塊，作為中間體可以便捷地轉化成酰胺、胺、羧酸及其衍生物、醛、酮、醇、含氮雜環等。手性腈化物是許多生物活性物質和藥物比如萘普生布洛芬、氟比洛芬、文拉法辛等的中間體。因此，研究分子中氰基的引入尤其是不對稱引入方法具有重要的現實意義和應用價值。光學純β-氰基酮是一種重要的化工中間體，它可以在還原條件下進一步轉化成具有重要生物活性的γ氨基丁酸(gaba，一種重要的中樞神經系統抑制性神經遞質)。此外，β-氰基酮也被用于萜類、生物堿類、甾體等天然產物的全合成。
2、制備光學純β-氰基酮最常用的方法是氰化試劑對α,β-不飽和羰基化合物的不對稱共軛加成反應。已報道的光學純β-氰基酮的制備方法存在以下問題：1、大多反應須0℃以下進行，反應速率過慢，反應時間長達48至72小時；2、催化體系復雜，須兩種配體配位后才能產生手性誘導作用，不適合工業放大生產；3、使用二異丙醚等特殊有機試劑作為溶劑才能表現出其優秀的手性誘導作用，二異丙醚是易燃液體，易形成過氧化物，在振搖時產生爆炸，運輸困難且對環境及操作人員身體危害較大；4、使用季胺鹽類有機小分子催化劑催化反應，有機小分子催化劑無法回收重復利用，生產成本較高。目前以tmscn為氰化試劑的不對稱加成反應制備光學純β-氰基酮的
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種光學純β-氰基酮的高效制備方法及應用。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術的目的之一在于提供一種光學純β-氰基酮的高效制備方法，所述方法按以下步驟進行：
4、以α,β-不飽和羰基化合物為底物，在金雞納堿衍生物、堿、添加劑的作用下與丙酮氰醇反應制備光學純β-氰基酮。
5、進一步限定，α,β-不飽和羰基化合物為查爾酮、1-(2-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-氟苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-(4-硝基苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(3-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(2-氯苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-溴苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-苯基-3-(對甲苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-氟苯基)1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(2-氟苯基)-3-(4-氟苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(2-氟苯基l)-1-苯基-2-丙烯-1-酮。
6、進一步限定，金雞納堿衍生物為奎寧、o-去甲基奎寧、6'-甲氧基奎寧-9-胺、9-氨基奎寧-6'-醇；上述的金雞納堿衍生物分別為金雞納堿衍生物ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ，結構式如下：
7、
8、進一步限定，堿為碳酸銫、碳酸鉀、正丁基鋰、氨基化鈉、氫化鋰、二丁基鎂、氨基化鋰。
9、進一步限定，添加劑為2-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、1-萘酚。
10、進一步限定，丙酮氰醇用量為α,β-不飽和羰基化合物的1.0-4.0當量，金雞納堿衍生物用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-0.4當量，堿的用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-1.6當量，添加劑用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-0.4當量。
11、更進一步限定，丙酮氰醇用量為α,β-不飽和羰基化合物的2.0-4.0當量，金雞納堿衍生物用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.2-0.4當量，堿的用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.8-1.6量，添加劑用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.2-0.4當量。
12、最優選限定，底物與丙酮氰醇、金雞納堿衍生物、堿、添加劑的用量比1:2:0.2:0.8:0.2。
13、進一步限定，反應溫度為25-80℃。
14、進一步限定，溶劑為甲苯、二氯乙烷、氯仿。
15、本專利技術的目的之二在于提供一種按上述方法制備的β-氰基酮，所述β-氰基酮的結構通式為：
16、
17、式中，r1代表phenyl、4-fluorophenyl、4-methoxyphenyl、3-methoxyphenyl、2-chlorophenyl、4-bromophenyl、p-tolyl、3-fluorophenyl、2-fluorophenyl；r2代表phenyl、2-fluorophenyl、4-nitrophenyl、3-fluorophenyl。
18、本專利技術的目的之三在于提供一種按上述方法制得的產物在生物化學及藥物化學領域的應用。
19、本專利技術與現有技術相比具有的優點：
20、本專利技術的方法從α,β-不飽和羰基化合物出發，以廉價易得的丙酮氰醇作為氰源，在金雞納堿衍生物、堿、添加劑的作用下，無需繁瑣的操作，在氮氣氛圍下加熱一步制備光學純β-氰基酮。通過對金雞納堿衍生物、堿、添加劑、反應溫度、反應溶劑進行篩選，同時協調控制各物質的最佳配比，最大限度地抑制副反應，以高立體選擇性和產率得到光學純β-氰基酮，為光學純β-氰基酮的工業化生產提供了可能。本專利技術的方法條件溫和，操作過程簡單，反應時間較短，綠色環保，以丙酮氰醇為氰源，代替了劇毒的氰化鈉、原子利用率低價格昂貴的tmscn等物質，底物的適用范圍良好，能廣泛應用于生物化學及藥物化學領域。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種光學純β-氰基酮的高效制備方法，其特征在于，所述方法：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，α,β-不飽和羰基化合物為查爾酮、1-(2-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-氟苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-(4-硝基苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(3-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(2-氯苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-溴苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-苯基-3-(對甲苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-氟苯基)1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(2-氟苯基)-3-(4-氟苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(2-氟苯基l)-1-苯基-2-丙烯-1-酮。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，金雞納堿衍生物為奎寧、O-去甲基奎寧、6'-甲氧基奎寧-9-胺、9-氨基奎寧-6'-醇。上述的金雞納堿衍生物分別為金雞納堿衍生物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，結構式如下：
4.根據
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，丙酮氰醇用量為α，β-不飽和羰基化合物的1.0-4.0當量，金雞納堿衍生物用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-0.4當量，堿的用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-1.6當量，添加劑用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.1-0.4當量。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，丙酮氰醇用量為α,β-不飽和羰基化合物的2.0-4.0當量，金雞納堿衍生物用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.2-0.4當量，堿的用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.8-1.6量，添加劑用量為α,β-不飽和羰基化合物的0.2-0.4當量，底物與丙酮氰醇、金雞納堿衍生物、堿、添加劑的用量比1:2:0.2:0.8:0.2。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，反應溫度為25-80℃。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，溶劑為甲苯、二氯乙烷、氯仿。
9.權利要求1-8任一項所述的方法制得的β-氰基酮，其特征在于，所述β-氰基酮的結構通式為：
10.權利要求9所述的光學純β-氰基酮作為中間體在化學、生物和醫藥領域的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種光學純β-氰基酮的高效制備方法，其特征在于，所述方法：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，α,β-不飽和羰基化合物為查爾酮、1-(2-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-氟苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-甲氧基苯基)-1-(4-硝基苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-甲氧基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(3-氟苯基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(2-氯苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、3-(4-溴苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-苯基-3-(對甲苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(3-氟苯基)1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-(2-氟苯基)-3-(4-氟苯基)-2-丙烯-1-酮、3-(2-氟苯基l)-1-苯基-2-丙烯-1-酮。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，金雞納堿衍生物為奎寧、o-去甲基奎寧、6'-甲氧基奎寧-9-胺、9-氨基奎寧-6'-醇。上述的金雞納堿衍生物分別為金雞納堿衍生物ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ，結構式如下：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，堿為碳酸銫、碳酸鉀、正丁基鋰、氨基化鈉、氫化鋰、二丁基鎂、氨基化鋰...
【專利技術屬性】
技術研發人員：武文菊，陸港督，孫雪斌，王凱俊，由君，喻艷超，郝俊捷，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。