一种光催化合成α-酰氧基酮的方法

一种光催化合成
α-酰氧基酮的方法
技术领域
1.本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种光催化合成酮α-酰氧基酮的方法。

背景技术：

2.α-酰氧基酮化合物结构片段广泛存在于天然产物中，常常作为生理活性分子和药物分子的关键结构骨架。研究表明，含有该结构片段的物质具有众多生物学活性，如抗菌、消炎、抗结核、抗惊厥、抗肿瘤等。其水解后的α-轻基酮类化合物具有广泛的生理活性，可以应用于许多天然产物(萜烯类化合物和生物碱)的合成，是一类非常重要的合成子。
3.传统的α-酰氧基酮合成方法为对酮进行预官能团化，大多会对酮先进行α位的卤原子取代，然后发生亲核试剂对酮α位的亲核取代反应。近年来一些一步合成α-酰氧基酮反应的反应中间体也常为α-卤代酮(chemistryselect.2019,4,12333
–
12336；cn 113200850a)。过渡金属在催化领域的迅速发展也带动了α-酰氧基酮的合成，铊、钯、铜等金属据其不同的价态在不同条件下展示出了极高的催化活性(chemmun.2001,11,956
–
957；chem.lett.2013,42,1388-1390；org.chem.front.2017,4,163
–
169)。部分含碘试剂也是经典的氧化反应催化剂，含碘试剂有着与金属相当的催化性能，同时又不会有产生金属废渣的后处理问题，是一种十分绿、高效的催化剂。2005年,ochia等人首次完成了碘苯催化的酮α位酰氧基化(j.am.chem.soc.2005,127,12244
–
12245)。随后，[羟基(对硝基苯磺酰氧基)碘]苯(hnib)、叔丁基碘化铵等高碘试剂在α-酰氧基酮合成领域中得到了广泛的应用(angew.chem.int.ed.2011,50,5331
–
5334)。此外，碘盐、碘单质也能作为催化剂促进α-酰氧基酮合成反应(org.biomol.chem.2016,14,5936
–
5939；rscadv.2017,7,20394-20397)。除了酮作为原料外，一些烯烃、炔烃、环氧化物及醇也能作为底物或底物之一合成α-酰氧基酮(asian j.org.chem.2016,5,48
–
51；org.biomol.chem.2016,14,10998
–
11001；cn 107011162a)。上述反应或方法都或多或少存在操作繁琐、反应条件苛刻、试剂昂贵或难以获得、废液废渣难以处理、造成环境污染、使用大量氧化剂存在安全隐患。光催化的自由基反应，具有条件温和，绿环保，安全高效的突出优势，已逐渐成为研究的热点。因此，亟需开发一种更加温和、绿和高效的方法，来实现α-酰氧基酮的高效合成。

技术实现要素：

[0004]
针对上述问题，本发明的目的是在于提供一种操作简单、反应条件温和、绿安全的光催化合成α-酰氧基酮的方法。
[0005]
为达到上述目的，提出以下技术方案：
[0006]
一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，将式(i)所示的芳基酮类化合物、式(ⅱ)所示的酸加入到反应溶剂中，加入碱，于空气或氧气气氛，在光照条件下，于20-60℃搅拌反应，反应结束后，反应液经后处理得到目标化合物式(ⅲ)苯丙酮类α-酰氧基化衍生物，其反应方程式如下：
[0007][0008]
式(i)中与羰基相连的芳基为萘基、取代萘基、2,3-二氢苯并呋喃基、苯基或取代苯基，所述取代苯基的取代基为c1-c6烷基、苯硫基或羟基取代的c1-c6烷基；
[0009]
式(i)、(ⅱ)中，r1取自氢、c1-c6烷基或c1-c6取代烷烃，优选为甲基，丙基，异丙基，以及苄基等；
[0010]
式(ⅱ)、(ⅲ)中，r2取自下列之一：环己基、环戊基、c1-c6直链烷烃或含支链的烷基、乙烯基、环戊甲基、2-四氢呋喃基、苯基取代的c1-c4直链烷烃或含支链的烷基、2-噻吩基、1-萘基、苯基或取代苯基，取代苯基的取代基为c1-c4烷基、硝基或卤素。
[0011]
进一步地，所述的光源为蓝光，白光等可见光。
[0012]
进一步地，所述的光催化剂为孟加拉玫瑰红。光催化剂的摩尔用量为式(i)所示的芳基酮类化合物摩尔量的0.01～0.1倍，优选为0.02～0.05倍。
[0013]
进一步地，所用碱为碳酸氢钠，碳酸钠，碳酸钾，氢氧化钠，磷酸三钾，醋酸钠，三乙胺，2,4,6-三甲基吡啶等无机或有机碱。所述碱的摩尔用量为式(i)所示的芳基酮类化合物摩尔量的0.5～2倍。
[0014]
进一步地，反应溶剂为下列其中一种或任意几种的组合：二甲基亚砜、乙腈和水；反应溶剂的体积用量与式(i)所示的芳基酮类化合物的物质的量之比为2～8:1，体积单位是ml，物质的量单位是mmol。
[0015]
进一步地，式(i)所示的酮、式(ⅱ)所示的酸的物质的量的比为1:1～1:10。
[0016]
进一步地，使用空气或氧气作为氧化剂。
[0017]
进一步地，后处理过程为：反应结束后反应液用过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭，加入乙酸乙酯，再加入少量水，分液，再用乙酸乙酯萃取水层3次，合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经谱柱分离纯化，得到目标化合物式(ⅲ)所示的α-酰氧基化芳基酮类化合物。
[0018]
进一步地，所述的α-酰氧基酮的合成方法，按照以下步骤进行：在装有磁力搅拌的反应器中加入式(i)所示的酮，碱，孟加拉玫瑰红，式(ⅱ)所示的酸，反应溶剂，氧气置换，光源照射下，在20-60℃下搅拌反应，反应结束后反应液用过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭，加入乙酸乙酯，再加入少量水，分液，再用乙酸乙酯萃取水层3次，合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经谱柱分离纯化，得到目标化合物式(ⅲ)所示的α-酰氧基化芳基酮类化合物。其中，柱分离纯化的洗脱液为体积比为40:1～20:1的石油醚/乙酸乙酯。
[0019]
本发明提供的α-酰氧基酮的合成方法反应条件温和，操作简单，试剂廉价易得，避免了使用过渡金属、强氧化剂引起的后处理困难、污染环境、存在安全隐患等问题，且对大多数苯丙酮类、苯甲酸酸类、多数脂肪酸类化合物适用。
具体实施方式
[0020]
实施示例1环己甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3aa)
[0021][0022]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(232mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率81％，hplc纯度为98.5％。
[0023]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ7.97
–
7.94(m,2h),7.62
–
7.57(m,1h),7.49(t,j＝7.8hz,2h),5.88(dd,j＝7.6,5.4hz,1h),2.45(tt,j＝11.2,3.7hz,1h),2.01
–
1.93(m,2h),1.88
–
1.83(m,2h),1.78(dt,j＝12.9,3.9hz,2h),1.66(dt,j＝12.3,4.2hz,1h),1.58
–
1.45(m,4h),1.37
–
1.21(m,3h),0.97(t,j＝7.4hz,3h).
13
cnmr(151mhz,cdcl3)δ197.01,175.72,134.94,133.41,128.73,128.40,74.64,42.83,33.35,28.93,28.86,25.75,25.38,25.33,18.91,13.72.
[0024]
实施示例2乙酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ab)
[0025][0026]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)乙酸(108mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、乙腈(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，30℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率50％，hplc纯度为98.0％。
[0027]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ7.96(dd,j＝8.4,1.3hz,2h),7.63
–
7.57(m,1h),7.53
–
7.47(m,2h),5.89(dd,j＝8.2,4.7hz,1h),2.18(s,3h),1.90
–
1.79(m,2h),1.57
–
1.45(m,2h),0.97(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ196.73,170.70,134.81,133.51,128.78,128.40,75.14,33.40,20.69,18.85,13.70.
[0028]
实施示例3丙烯酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ac)
[0029][0030]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(64mg，0.6mmol，2.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)丙烯酸(130mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的白光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率31％，hplc纯度为97.0％。
[0031]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.02
–
7.95(m,2h),7.65
–
7.56(m,1h),7.50(t,j＝7.7hz,2h),6.50(dd,j＝17.3,1.4hz,1h),6.25(dd,j＝17.3,10.4hz,1h),5.98(dd,j＝7.0,5.8hz,1h),5.91(dd,j＝10.4,1.4hz,1h),1.90(td,j＝7.7,6.0hz,2h),1.61
–
1.47(m,2h),0.98(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.50,165.72,134.85,133.51,131.70,128.78,128.42,127.77,75.19,33.44,18.85,13.70.
[0032]
实施示例42-甲基戊酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ad)
[0033][0034]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸氢钠(25mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)2-甲基戊酸(209mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、乙腈(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率54％，hplc纯度为98.0％。
[0035]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ7.95(dd,j＝8.0,1.6hz,2h),7.58(t,j＝7.4hz,1h),7.48(t,j＝7.6hz,2h),5.87(td,j＝6.6,3.2hz,1h),2.58(dq,j＝8.6,6.9hz,1h),1.90
–
1.81(m,2h),1.78
–
1.66(m,1h),1.59
–
1.30(m,5h),1.19(dd,j＝7.0,5.1hz,3h),0.97(td,j＝7.4,1.4hz,3h),0.92(td,j＝7.3,6.1hz,3h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ196.99(d,j＝3.0hz),176.52,135.02(d,j＝5.5hz),133.37(d,j＝3.7hz),128.71,128.38,74.72(d,j＝12.8hz),39.06,35.80(d,j＝12.7hz),33.31,20.31(d,j＝9.9hz),18.90(d,j＝2.7hz),16.96(d,j＝10.8hz),13.95(d,j＝5.0hz),13.68(d,j＝2.7hz).
[0036]
实施示例52-四氢呋喃甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ae)
[0037][0038]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(6mg，0.006mmol，0.02equiv)，化合物(ⅱ)2-四氢呋喃甲酸(209mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为20:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率44％，hplc纯度为97.5％。
[0039]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ7.96
–
7.91(m,2h),7.60(td,j＝7.3,1.5hz,1h),7.49(td,j＝7.8,1.7hz,2h),5.94(dd,j＝8.2,4.5hz,1h),4.60(ddd,j＝13.0,8.4,5.0hz,1h),4.09
–
4.01(m,1h),3.99
–
3.91(m,1h),2.34
–
2.22(m,2h),2.17
–
2.01(m,1h),2.01
–
1.80(m,3h),1.55
–
1.45(m,2h),0.96(td,j＝7.4,2.6hz,3h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ196.38(d,j＝26.2hz),173.21(d,j＝11.6hz),134.78(d,j＝3.3hz),133.55(d,j＝2.8hz),128.79(d,j＝2.1hz),128.38(d,j＝2.9hz),76.26,75.30(d,j＝3.7hz),69.49(d,j＝3.2hz),33.31(d,j＝6.7hz),30.26(d,j＝26.7hz),25.10(d,j＝8.3hz),18.79(d,j＝6.7hz),13.67(d,j＝6.7hz).
[0040]
实施示例62-甲基-2-苯基丙酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3af)
[0041][0042]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)2-甲基-2-苯基丙酸(246mg，1.5mmol，5.0equiv)，加入乙腈(1.3ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，25℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率69％，hplc纯度为97.0％。
[0043]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ7.91(dd,j＝8.0,1.5hz,2h),7.58(t,j＝7.4hz,1h),7.46(t,j＝7.7hz,2h),7.40(d,j＝7.2hz,2h),7.35(t,j＝7.7hz,2h),7.26(t,j＝7.3hz,1h),5.81(dd,j＝7.7,5.5hz,1h),1.82
–
1.76(m,2h),1.69(s,3h),1.63(s,3h),1.40
–
1.29(m,
2h),0.88(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ196.79,176.43,144.28,134.93,133.34,128.69,128.39,128.30,126.70,125.86,75.55,46.50,33.14,26.81,26.13,18.71,13.54.
[0044]
实施示例72-噻吩甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ag)
[0045][0046]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，磷酸三钾(64mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)2-噻吩甲酸(230mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，60℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率65％，hplc纯度为97.0％。
[0047]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.04
–
7.99(m,2h),7.89(dd,j＝3.8,1.3hz,1h),7.60(tdd,j＝5.3,3.6,1.3hz,2h),7.55
–
7.46(m,2h),7.13(dd,j＝5.0,3.8hz,1h),6.08(dd,j＝7.5,5.4hz,1h),2.06
–
1.94(m,2h),1.68
–
1.52(m,2h),1.02(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.34,161.77,134.87,134.04,133.79,133.51,133.01,132.93,128.80,128.48,127.83,75.83,33.50,18.89,13.74.
[0048]
实施示例8苯甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ah)
[0049][0050]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(16mg，0.15mmol，0.5equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)苯甲酸(220mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，敞口放置。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应24小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率52％，hplc纯度为98.0％。
[0051]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ8.13(dd,j＝8.3,1.4hz,2h),8.06
–
8.01(m,2h),7.65
–
7.57(m,2h),7.50(dt,j＝22.4,7.8hz,4h),6.14(dd,j＝8.2,4.7hz,1h),2.06
–
1.97(m,
2h),1.67
–
1.58(m,2h),1.03(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ196.56,166.23,134.89,133.54,133.28,129.89,129.61,128.82,128.48,128.43,75.57,33.54,18.99,13.80.
[0052]
实施示例91-萘甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ai)
[0053][0054]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)1-萘甲酸(258mg，1.5mmol，5.0equiv)，加入二甲基亚砜(1.3ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率67％，hplc纯度为97.5％。
[0055]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.98(dd,j＝8.6,1.2hz,1h),8.38(dd,j＝7.3,1.3hz,1h),8.09(ddt,j＝13.9,8.2,1.1hz,3h),7.91(dt,j＝8.1,1.0hz,1h),7.64(ddt,j＝8.6,6.8,1.4hz,2h),7.59
–
7.51(m,4h),6.29(dd,j＝7.4,5.3hz,1h),2.12
–
2.02(m,2h),1.74
–
1.60(m,2h),1.05(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.79,167.23,135.03,133.84,133.65,133.58,131.49,130.58,128.89,128.53,128.50,127.85,126.67,126.28,125.89,124.57,75.76,33.60,19.08,13.84.
[0056]
实施示例104-甲基苯甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3aj)
[0057][0058]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)4-甲基苯甲酸(245mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，20℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率48％，hplc纯度为98.0％。
[0059]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.06
–
7.99(m,4h),7.64
–
7.58(m,1h),7.54
–
7.47(m,2h),7.27(d,j＝7.8hz,2h),6.12(dd,j＝7.7,5.1hz,1h),2.43(s,3h),2.07
–
1.96(m,2h),1.71
–
1.53(m,2h),1.02(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.71,166.27,144.00,134.99,133.46,129.91,129.13,128.79,128.47,126.89,75.41,33.55,21.70,18.98,13.79.
[0060]
实施示例112,4-二氯苯甲酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3ak)
[0061][0062]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，氢氧化钠(12mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)2,4-二氯苯甲酸(287mg，1.5mmol，5.0equiv)，加入二甲基亚砜(1.3ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率35％，hplc纯度为97.0％。
[0063]
实施示例12马尿酸1-氧代-1-苯基-2-戊酯(
ⅲ‑
3al)
[0064][0065]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯戊酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)马尿酸(107mg，0.6mmol，2.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率43％，hplc纯度为97.0％。
[0066]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.99
–
7.91(m,2h),7.85
–
7.78(m,2h),7.65
–
7.58(m,1h),7.54
–
7.47(m,3h),7.43(t,j＝7.5hz,2h),6.79(s,1h),5.99(dd,j＝7.7,5.1hz,1h),4.50(dd,j＝18.5,5.8hz,1h),4.30(dd,j＝18.4,4.6hz,1h),1.96
–
1.82(m,2h),1.59
–
1.43(m,2h),0.97(t,j＝7.4hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.16,169.93,167.56,134.54,
133.75,133.70,131.76,128.89,128.57,128.37,127.08,76.33,41.71,33.37,18.74,13.63.
[0067]
实施示例13环己甲酸3-甲基-1-氧代-1-苯基-2-丁酯(
ⅲ‑
3ba)
[0068][0069]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯基异丁基酮(49mg，0.3mmol，1.0equiv)，醋酸钠(25mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(232mg，3mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应36小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率30％，hplc纯度为98.0％。
[0070]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.00
–
7.92(m,2h),7.62
–
7.56(m,1h),7.52
–
7.45(m,2h),5.74(d,j＝4.8hz,1h),2.48(tt,j＝11.1,3.7hz,1h),2.24
–
2.37(m,1h),2.05
–
1.93(m,2h),1.84
–
1.72(m,2h),1.71
–
1.61(m,1h),1.60
–
1.44(m,2h),1.41
–
1.21(m,3h),1.05(d,j＝6.9hz,3h),0.96(d,j＝6.8hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.91,175.68,135.84,133.27,128.68,128.35,78.82,42.90,30.22,29.01,28.84,25.78,25.40,25.32,19.53,17.02.
[0071]
实施示例14环己甲酸1-氧代-1,3-二苯基-2-丙酯(
ⅲ‑
3ca)
[0072][0073]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)苯基苯乙基酮(63mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(116mg，0.9mmol，3.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率51％，
hplc纯度为98.0％。
[0074]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.02
–
7.93(m,2h),7.66
–
7.56(m,1h),7.49(t,j＝7.7hz,2h),7.35
–
7.23(m,5h),6.09(dd,j＝9.1,4.2hz,1h),3.23(dd,j＝14.4,4.2hz,1h),3.12(dd,j＝14.4,9.1hz,1h),2.40(tt,j＝11.0,3.7hz,1h),1.97
–
1.81(m,2h),1.80
–
1.68(m,2h),1.67
–
1.59(m,1h),1.43(pd,j＝12.3,3.3hz,2h),1.35
–
1.19(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.38,175.33,136.43,134.99,133.50,129.35,128.75,128.48,126.95,75.27,42.70,37.44,28.76,28.74,25.73,25.30,25.27.
[0075]
实施示例15环己甲酸1-氧代-1-(4-甲基苯基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3da)
[0076][0077]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)4
’‑
甲基苯丙酮(45mg，0.3mmol，1.0equiv)，三乙胺(30mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(384mg，3.0mmol，10.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率47％，hplc纯度为98.5％。
[0078]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.90
–
7.81(m,2h),7.27(d,j＝7.9hz,2h),5.95(q,j＝7.0hz,1h),2.41(s,3h),2.03
–
1.88(m,2h),1.81
–
1.71(m,2h),1.64(ddd,j＝10.9,4.2,2.2hz,1h),1.55
–
1.40(m,5h),1.37
–
1.19(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.61,175.43,144.36,132.00,129.39,128.59,70.83,42.80,28.92,28.82,25.73,25.35,25.33,21.67,17.07.
[0079]
实施示例16环己甲酸1-氧代-1-(4-苯硫基苯基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3ea)
[0080][0081]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)4
’‑
苯硫基苯丙酮(61mg，0.25mmol，1.0equiv)，碳酸钠(26mg，0.25mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(232mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，敞口放置。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，40℃下搅拌反应48小时，反应
结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率40％，hplc纯度为98.0％。
[0082]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.84
–
7.79(m,2h),7.55
–
7.47(m,2h),7.42(dt,j＝4.7,2.9hz,3h),7.25
–
7.20(m,2h),5.90(q,j＝7.0hz,1h),2.41(tt,j＝11.2,3.7hz,1h),2.01
–
1.88(m,2h),1.81
–
1.71(m,2h),1.70
–
1.59(m,1h),1.55
–
1.39(m,5h),1.38
–
1.19(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.05,175.41,145.64,133.98,131.90,131.75,129.71,129.02,128.89,127.47,70.76,42.77,28.90,28.81,25.73,25.34,25.32,16.99.
[0083]
实施示例17环己甲酸1-氧代-1-(4-(3-羟基丙基)苯基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3fa)
[0084][0085]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)4
’‑
(3-羟基丙基)苯丙酮(57mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钾(41mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(232mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为20:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率58％，hplc纯度为97.0％。
[0086]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.92
–
7.83(m,2h),7.30(d,j＝8.4hz,2h),5.95(q,j＝7.0hz,1h),3.67(t,j＝6.3hz,2h),2.77(dd,j＝8.8,6.7hz,2h),2.41(tt,j＝11.2,3.6hz,1h),2.07(s,1h),2.01
–
1.84(m,4h),1.79
–
1.71(m,2h),1.68
–
1.58(m,1h),1.55
–
1.39(m,5h),1.37
–
1.18(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ196.74,175.53,148.31,132.39,128.80,128.71,70.90,61.85,42.79,33.72,32.12,28.89,28.81,25.72,25.33,25.31,17.05.
[0087]
实施示例18环己甲酸1-氧代-1-(2-甲基-4-叔丁基苯基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3ga)
[0088][0089]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)2
’‑
甲基-4
’‑
叔丁基苯丙酮(61mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，
0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(38mg，0.3mmol，1.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为25w的蓝紫光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率36％，hplc纯度为97.0％。
[0090]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.67
–
7.61(m,1h),7.31
–
7.25(m,2h),5.81(q,j＝7.0hz,1h),2.48(s,3h),2.45
–
2.34(m,1h),1.96
–
1.85(m,2h),1.80
–
1.69(m,2h),1.68
–
1.60(m,1h),1.52
–
1.42(m,5h),1.23
–
1.37(m,12h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ200.73,175.50,154.97,138.46,132.82,128.86,128.31,122.48,72.57,42.81,34.79,31.05,28.87,28.76,25.74,25.33,25.30,20.99,16.45.
[0091]
实施示例19环己甲酸1-氧代-1-(4-甲基萘-1-基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3ha)
[0092][0093]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)4
’‑
甲基萘-1-基乙基酮(60mg，0.3mmol，1.0equiv)，碳酸钠(32mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(30mg，0.03mmol，0.10equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(308mg，2.4mmol，8.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应72小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15mlx3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为40:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率52％，hplc纯度为97.5％。
[0094]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.49
–
8.43(m,1h),8.09
–
8.04(m,1h),7.89(d,j＝7.3hz,1h),7.64
–
7.56(m,2h),7.37(dd,j＝7.3,1.0hz,1h),5.98(q,j＝7.0hz,1h),2.76(s,3h),2.45(tt,j＝11.2,3.7hz,1h),2.03
–
1.90(m,2h),1.83
–
1.74(m,2h),1.70
–
1.62(m,1h),1.58
–
1.42(m,5h),1.40
–
1.21(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ200.84,175.69,139.74,132.99,132.34,130.60,127.51,127.24,126.43,125.97,125.21,124.32,73.09,42.84,28.97,28.82,25.75,25.36,25.32,19.98,16.47.
[0095]
实施示例20环己甲酸1-氧代-1-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-丙酯(
ⅲ‑
3ia)
[0096][0097]
在装有磁力搅拌的试管中加入化合物(i)2,3-二氢苯并呋喃-5-基乙基酮(53mg，0.3mmol，1.0equiv)，2,4,6-三甲基吡啶(36mg，0.3mmol，1.0equiv)，孟加拉玫瑰红(15mg，0.015mmol，0.05equiv)，化合物(ⅱ)环己甲酸(232mg，1.8mmol，6.0equiv)，加入水(0.3ml)、二甲基亚砜(1.0ml)，氧气置换。将反应体系在功率为3w的蓝光下照射，55℃下搅拌反应48小时，反应结束后加入过量饱和碳酸氢钠溶液淬灭(10ml)，再加入乙酸乙酯(20ml)，少量水(2ml)，分液，再以乙酸乙酯萃取3次(15ml x3)，合并的有机层用7.5g无水na2so4干燥并减压浓缩，使用体积比为30:1的石油醚/乙酸乙酯在硅胶柱上纯化粗产物，获得目标产物，收率30％，hplc纯度为97.0％。
[0098]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.87
–
7.75(m,2h),6.81(d,j＝8.4hz,1h),5.92(q,j＝7.0hz,1h),4.66(t,j＝8.8hz,2h),3.24(t,j＝8.7hz,2h),2.41(tt,j＝11.3,3.7hz,1h),2.01
–
1.88(m,2h),1.81
–
1.71(m,2h),1.70
–
1.58(m,1h),1.54
–
1.39(m,5h),1.35
–
1.22(m,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ195.37,175.48,164.75,130.42,127.93,127.68,125.87,109.20,72.23,70.66,42.81,28.97,28.91,28.83,25.73,25.34,25.33,17.25.
[0099]
最后应当说明的是，以上实施仅用以说明本发明的技术方案而非限制本发明，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

技术特征：

1.一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于将式（i）所示的芳基酮类化合物、式（ⅱ）所示的酸加入到反应溶剂中，加入碱，于空气或氧气气氛，在光照条件下，于20-60 ℃搅拌反应24-72小时，反应结束后，反应液经后处理得到目标化合物式（ⅲ）苯丙酮类α-酰氧基化衍生物，其反应方程式如下：式（i）中与羰基相连的芳基为萘基、取代萘基、2,3-二氢苯并呋喃基、苯基或取代苯基，所述取代苯基的取代基为c1-c6烷基、苯硫基或羟基取代的c1-c6烷基；式（i）、（ⅱ）中，r1取自氢、c1-c6烷基或c1-c6取代烷烃，优选为甲基、丙基、异丙基或苄基；式（ⅱ）、（ⅲ）中，r2取自下列之一：环己基、环戊基、c1-c6直链烷烃或含支链的烷基、乙烯基、环戊甲基、2-四氢呋喃基、苯基取代的c1-c4直链烷烃或含支链的烷基、2-噻吩基、1-萘基、苯基或取代苯基，取代苯基的取代基为c1-c4烷基、硝基或卤素。2.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于所述光照是在可见光照射下进行，其光源为蓝光或白光。3.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于所述的光催化剂为孟加拉玫瑰红，光催化剂的摩尔用量为式（i）所示的芳基酮类化合物摩尔量的0.01~0.1倍，优选为0.02~0.05倍。4.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于所用碱为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、磷酸三钾、醋酸钠、三乙胺或2, 4, 6-三甲基吡啶，所述碱的摩尔用量为式（i）所示的芳基酮类化合物摩尔量的0.5~2倍。5.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于反应溶剂为下列其中一种或任意几种的组合：二甲基亚砜、乙腈和水；反应溶剂的体积用量与式（i）所示的芳基酮类化合物的物质的量之比为2~8:1，体积单位是ml，物质的量单位是mmol。6.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于式（i）所示的酮、式（ⅱ）所示的酸的物质的量的比为1:1 ~ 1:10。7.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于反应是在氧气气氛下进行。8.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于后处理过程为：反应结束后反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，加入乙酸乙酯，再加入水，分液，再用乙酸乙酯萃取水层数次，合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经谱柱分离纯化，得到目标化合物式（ⅲ）所示的α-酰氧基化芳基酮类化合物。9.根据权利要求1所述的一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，其特征在于按照以下步骤进行：在装有磁力搅拌的反应器中加入式（i）所示的酮，碱，孟加拉玫瑰红，式（ⅱ）所示的酸，反应溶剂，氧气置换后，光源照射下，在20-60 ℃下搅拌反应，反应结束后反应液用过量
饱和碳酸氢钠溶液淬灭，加入乙酸乙酯，再加入水，分液，再用乙酸乙酯萃取水层数次，合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经谱柱分离纯化，得到目标化合物式（ⅲ）所示的α-酰氧基化芳基酮类化合物；其中，柱分离纯化的洗脱液为体积比为40:1 ~20:1的石油醚/乙酸乙酯。

技术总结

本发明公开了一种光催化合成α-酰氧基酮的方法，包括：将式（I）所示的芳基酮类化合物、式（Ⅱ）所示的酸加入到反应溶剂中，加入碱，于空气或氧气气氛，在光照条件下，于20-60℃搅拌反应24-72小时，反应结束后经后处理得到酮α-酰氧基化衍生物。其中，R1取自氢或C1-C6烷烃取代基，如甲基，丙基，异丙基，以及苄基等，R2取自C1-C6烷烃直链或含支链的烷基，或杂环基，芳基等。本发明操作工艺简单、原料廉价易得、反应温和、绿安全、底物兼容性好、收率较高。收率较高。