一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法
阅读说明：本技术 一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法 (Preparation method of 2-alkoxy-2-cyclopentene-1-ketone ) 是由 闫溢哲 贺远 李林 徐改改 彭百祥 薛欣欢 安虹 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制备2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的方法,具体为以环戊酮和脂肪醇为反应底物,在当量碘和铜盐存在下,经由碘化、取代、氧化及加成消除的串联反应得到2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮。环戊酮的化学结构通式为,醇的化学结构通式为R～2OH,铜盐选自乙酸铜、碘化亚铜、单质铜和氧化铜中的一种。本发明公开的制备方法具有原料易得、底物范围广、操作简单方便和绿色安全等优点。(The invention discloses a method for preparing 2-alkoxy-2-cyclopentene-1-ketone, which specifically comprises the steps of taking cyclopentanone and fatty alcohol as reaction substrates, and obtaining the 2-alkoxy-2-cyclopentene-1-ketone through a series reaction of iodination, substitution, oxidation and addition elimination in the presence of equivalent iodine and copper salt. The chemical structural general formula of cyclopentanone is The chemical structural general formula of the alcohol is R 2 And OH, wherein the copper salt is selected from one of copper acetate, cuprous iodide, elementary copper and copper oxide. The preparation method disclosed by the invention has the advantages of easily available raw materials, wide substrate range, simplicity and convenience in operation, greenness, safety and the like.)
技术领域
本发明涉及一种2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法。
背景技术
2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮是一类非常重要的环状化合物，其可用于药物合成的前体。传统方法一般都是在酸存在下，通过1，2-环戊二酮和烷氧基试剂反应而得(Oncogene2016，35，2518；J.Med.Chem.2009，52，5152；Eur.J.Org.Chem.2010，6354)。然而，底物范围较窄、产率普遍较低、原料不易得且操作繁琐等缺点限制了其进一步应用。
发明内容
针对以上技术难题，本发明的目的是发明2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮的制备方法，使其底物范围更广、产率更高、操作更简单方便、更绿色安全。
本发明采用的技术方案是：在反应容器中加入环戊酮、碘及酮盐(比例为1∶1∶0.5～1.5)，再加入20～60mL脂肪醇，然后后在100℃下反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析得到2-烷氧基-2-环戊烯-1-酮。
所述环戊酮的化学结构通式为其中R1为氢、甲基和乙基中的一种。
所述脂肪醇的化学结构通式为R2OH，其中R2为甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基和异丙基中的一种。
所述铜盐选自乙酸铜、碘化亚铜、单质铜和氧化铜中的一种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明原料廉价易得，经济成本较低；
2.本发明无需无水无氧操作，操作简单实用，容易实现规模化生产；
3.本发明产率更高，且对不同脂肪醇和环戊酮都适用，底物范围更广；
4.本发明中反应副产物为无机盐和水，更绿色安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购试剂、设备和常规使用的方法。
实施例一：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为76％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例二：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及甲醇(2b，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ab，收率为40％。无色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.41-6.38(m，1H)，3.75-3.73(m，3H)，2.54-2.51(m，2H)，2.47-2.43(m，2H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.4，157.5，126.9，57.0，33.1，21.8。
实施例三：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及正丙醇(2c，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ac，收率为67％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.37(t，J＝3.0Hz，1H)，3.81(t，J＝6.7Hz，2H)，2.54-2.50(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，1.83-1.77(m，2H)，1.00(t，J＝7.4Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.6，156.7，127.2，71.4，33.1，22.0，21.8，10.3；HRMS(ESI)：calcd for C8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0726。
实施例四：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及正丁醇(2d，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ad，收率为72％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.37(t，J＝3.0Hz，1H)，3.85(t，J＝6.6Hz，2H)，2.54-2.50(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，1.79-1.71(m，2H)，1.48-1.41(m，2H)，0.94(t，J＝7.4Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.7，156.7，127.3，69.7，33.1，30.7，21.8，19.1，13.7；HRMS(ESI)：calcd for C9H14NaO2[M+Na]+177.0886，found177.0883。
实施例五：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及异丁醇(2e，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ae，收率为44％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.36(t，J＝3.0Hz，1H)，3.60(d，J＝6.7Hz，2H)，2.53-2.49(m，2H)，2.45-2.42(m，2H)，2.10(hept，J＝6.7Hz，1H)，0.98(d，J＝6.7Hz，6H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ202.5，156.9，127.3，76.3，33.1，27.8，21.8，19.2。
实施例六：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及异丙醇(2f，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3af，收率为83％。淡黄色油状液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.36(t，J＝3.0Hz，1H)，4.31(hept，J＝6.1Hz，1H)，2.55-2.51(m，2H)，2.45-2.41(m，2H)，1.32(d，J＝6.1Hz，6H)；13CNMR(100MHz，CDCl3)：δ203.4，155.3，127.6，72.1，32.9，21.9，21.3；HRMS(ESI)：calcd forC8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0727。
实施例七：
反应瓶中加入3-甲基环戊酮(1b，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ba，收率为46％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.28(d，J＝2.9Hz，1H)，3.94-3.88(m，2H)，2.90-2.84(m，1H)，2.66(dd，J1＝19.1Hz，J2＝6.2Hz，1H)，1.98(dd，J1＝19.1Hz，J2＝1.8Hz，1H)，1.39(t，J＝7.0Hz，3H)，1.18(d，J＝7.0Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.5，155.8，132.8，65.4，41.8，29.1，21.5，14.3；HRMS(ESI)：calcd forC8H12NaO2[M+Na]+163.0730，found 163.0725。
实施例八：
反应瓶中加入3-乙基环戊酮(1c，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，60mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3ca，收率为59％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.33(d，J＝2.8Hz，1H)，3.92(qd，J1＝7.0Hz，J2＝0.8Hz，2H)，2.74-2.68(m，1H)，2.62-2.57(m，1H)，2.06-2.02(m，1H)，1.60-1.51(m，1H)，1.49-1.41(m，1H)，1.39(tt，J1＝7.0Hz，J2＝1.0Hz，3H)，0.97(tt，J1＝7.4Hz，J2＝1.0Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.3，156.0，131.2，65.4，39.7，35.9，28.8，14.2，11.5；HRMS(ESI)：calcd for C9H14NaO2[M+Na]+177.0886，found 177.0878。
实施例九：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，40mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为73％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(7.5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为69％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十一：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(2.5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为48％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十二：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、氧化铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为47％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十三：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、铜粉(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为13％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十四：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、碘化亚铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为24％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
实施例十五：
反应瓶中加入环戊酮(1a，5mmol)、碘(5mmol)、乙酸铜(5mmol)及乙醇(2a，20mL)，然后在100℃加热反应12小时。反应完成后过滤、减压蒸馏、柱层析即可得到产物3aa，收率为25％。淡黄色油状液体；1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ6.39(t，J＝3.1Hz，1H)，3.93(q，J＝7.1Hz，2H)，2.54-2.51(m，2H)，2.44-2.42(m，2H)，1.40(t，J＝7.1Hz，3H)；13C NMR(150MHz，CDCl3)：δ202.6，156.5，127.2，65.4，32.9，21.8，14.2。
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