一种立体专一性合成2-烯醛、2-烯酮化合物及其氘代化合物的方法

技术特征：
1.一种立体专一性合成2-烯醛和/或2-烯酮化合物及其氘代化合物的方法，其特征在于，2,3-联烯醇与有机硼酸，在铑催化剂、铜催化剂、碱、空气或氧气的作用下，在第一有机溶剂中发生反应，立体专一性地一步合成2-烯醛和/或2-烯酮化合物及其氘代化合物；反应过程如下反应式(a)所示：所述反应式(a)中，r1为苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；r2为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；r3为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；h
a
为氢，氘，氚；h
b
为氢，氘，氚；其中，所述r1、r2、r3中的芳基是邻、间、对位有取代基的苯基，所述取代基包括烷基、烯基、苯基、卤素、三氟甲基、烷氧基、烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、羟基、硝基、羧基、氰基、氨基；所述r1、r2、r3中的杂环基是指成环原子为碳、氮、氧或硫原子的3-10元杂环，为脂肪环、芳环或者由两个及以上简单环拼合而成的环；所述r1、r2、r3中的带有官能团的c1-c40烃基中，所述官能团包括酰基、羟基、卤素、烷氧基、烷氧羰基、甲酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、硝基、羧基、氰基。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，r1为苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；r2为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；r3为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；h
a
为氢，氘，氚；h
b
为氢，氘，氚；其中，所述r1、r2、r3中的芳基是邻、间、对位有取代基的苯基，所述取代基包括c1-c40烷基、c2-c40烯基、苯基、卤素、三氟甲基、c1-c40烷氧基、c1-c40烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、羟基、硝基、羧基、氰基、氨基；所述r1、r2、r3中的杂环基是指成环原子为碳、氮、氧或硫原子的3-10元杂环，为脂肪环、芳环或者由两个及以上简单环拼合而成的环，包括噻吩、呋喃、吡咯、吡啶；所述r1、r2、r3中的带有官能团的c1-c40烃基中，所述官能团包括酰基、羟基、卤素、c1-c40烷氧基、c1-c40烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、硝基、羧基、氰基。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：(1)向干燥的反应管中依次投入铑催化剂、碱、铜催化剂、有机硼酸、2,3-联烯醇和第一有机溶剂，将反应管用橡皮塞塞好后，插空气球或氧气球使反应管内处于空气或氧气氛围，在-20-60℃下搅拌反应；
其中，所述第一有机溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、乙腈、甲醇、乙醇、二氯甲烷、乙醚、苯甲醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚中的一种或多种；所述第一有机溶剂的用量是指以反应式(a)所示的2,3-联烯醇的用量为基准，所述第一有机溶剂的用量为1.0-20.0ml/mmol；(2)待步骤(1)反应完全后，反应管中的混合液用硅胶短柱过滤，用第二有机溶剂洗涤后，浓缩，快速柱层析得相应的2-烯醛或2-烯酮化合物及其氘代化合物；其中，所述第二有机溶剂为乙酸乙酯、乙醚、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、丙酮、乙腈中的一种或多种；所述第二有机溶剂是指以反应式(a)所示的2,3-联烯醇的用量为基准，所述第二有机溶剂的用量为1.0-200ml/mmol。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、乙腈、甲醇、乙醇、二氯甲烷、乙醚、苯甲醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚中的任意一种或多种；和/或，所述铑催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(iii)二聚体、三(三苯基膦)氯化铑(i)、二(乙烯)氯铑(i)二聚体、(1,5-环辛二烯)氯铑(i)二聚体、乙酰丙酮二(乙烯)铑(i)、(1,5-环辛二烯)氯铑(i)二聚体、双(降冰片二烯)四氟硼酸铑(i)、乙酸铑(ii)二聚体、二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)铑(iii)、乙酰丙酮铑(iii)、二氯化五氨合氯铑(iii)、三(乙二胺)三氯化铑(iii)、五氯铑(iii)酸钾、六氯铑(iii)酸钠、六氯铑(iii)酸钾、三氯化铑(iii)、溴化铑(iii)、碘化铑(iii)、硫酸铑(iii)、硝酸铑(iii)、六硝基铑(iii)酸钾中的任意一种或多种。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜催化剂为醋酸铜水合物、醋酸铜、硫酸铜水合物、硫酸铜、硝酸铜水合物、硝酸铜、氯化铜水合物、氯化铜、溴化铜中的任意一种或多种；和/或，所述碱为乙酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铯、碳酸锂、乙酸镁、乙酸钙中的任意一种或多种。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铑催化剂、铜催化剂、碱、有机硼酸、2,3-联烯醇的摩尔比为(0.005-0.10)：(0.005-1.20)：(0-0.60)：(1.0-3.0)：1.0；和/或，所述反应的温度为-20-60℃。7.如权利要求1-5之任一项所述的方法在氘代2-烯醛、氘代2-烯酮的合成中的应用。8.如权利要求1-5之任一项所述的方法在药物分子、天然产物分子的结构改造中的应用。9.2-烯醛和/或2-烯酮化合物及其氘代化合物，其特征在于，其结构如式3所示：其中，r1为苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；r2为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；r3为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，烃基，带有官能团的烃基；h
a
为氢，氘，氚；
h
b
为氢，氘，氚；其中，所述r1、r2、r3中的芳基是邻、间、对位有取代基的苯基，所述取代基包括烷基、烯基、苯基、卤素、三氟甲基、烷氧基、烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、羟基、硝基、羧基、氰基、氨基；所述r1、r2、r3中的杂环基是指成环原子为碳、氮、氧或硫原子的3-10元杂环，为脂肪环、芳环或者由两个及以上简单环拼合而成的环；所述r1、r2、r3中的带有官能团的c1-c40烃基中，所述官能团包括酰基、羟基、卤素、烷氧基、烷氧羰基、甲酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、硝基、羧基、氰基。10.如权利要求9所述的2-烯醛和/或2-烯酮化合物及其氘代化合物，其特征在于，r1为苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；r2为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；r3为氢，氘，氚，苯基，芳基，杂环基，c1-c40烃基，带有官能团的c1-c40烃基；h
a
为氢，氘，氚；h
b
为氢，氘，氚；其中，所述r1、r2、r3中的芳基是邻、间、对位有取代基的苯基，所述取代基包括c1-c40烷基、c2-c40烯基、苯基、卤素、三氟甲基、c1-c40烷氧基、c1-c40烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、羟基、硝基、羧基、氰基、氨基；所述r1、r2、r3中的杂环基是指成环原子为碳、氮、氧或硫原子的3-10元杂环，为脂肪环、芳环或者由两个及以上简单环拼合而成的环，包括噻吩、呋喃、吡咯、吡啶；所述r1、r2、r3中的带有官能团的c1-c40烃基中，所述官能团包括酰基、羟基、卤素、c1-c40烷氧基、c1-c40烷氧羰基、酰基、酰氧基、酰氨基、磺酰基、磺酰氧基、硝基、羧基、氰基。

技术总结
本发明公开了一种立体专一性合成2-烯醛和2-烯酮化合物及其氘代化合物的方法，即通过2,3-联烯醇与有机硼酸，在铑催化剂、铜催化剂、碱、空气(或氧气)的作用下，在有机溶剂中反应，立体专一性地一步合成2-烯醛和2-烯酮化合物及其氘代化合物。本发明方法操作简单，原料和试剂易得，反应条件温和，底物普适性广，官能团兼容性好，反应具有立体专一性(单一构型)。本发明方法可以用于氘代2-烯醛、氘代2-烯酮的合成，以及药物分子、天然产物分子的结构改造。天然产物分子的结构改造。


技术研发人员：麻生明 王维一 于一博 钱辉
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2020.12.16
技术公布日：2022/6/16