一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法

1.本发明属于光诱导合成技术领域，具体涉及一种在无外加光催化的条件下，光诱导实现一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法。


背景技术：

2.环丙烷因其特殊的结构，是有机合成中的重要中间体之一。环丙烷结构的构建在有机合成中具有较高的实用价值。因此，研究者们致力于开发高效、简便、有选择性的方法来实现环丙烷结构的构建。
3.早期，重氮烷烃分解的[2+1]环加成反应实现环丙烷化的方法受重氮化合物稳定性和反应性的限制，多通过与过渡金属如铜、铑、钌等，形成金属卡宾中间体与烯烃发生环加成；而光解或热解方法下则生成活性较强的卡宾中间体，不利于高效构建环丙烷结构少有研究。近年来，可见光条件下的卡宾转移反应，因其温和的反应过程，有效抑制了副反应的发生，避免了过渡金属催化剂、高温以及危险化学试剂的使用，为高效构建环丙烷结构提供了新的思路。目前为止，使用可见光方法构建环丙烷结构多局限于富电子烯烃，对于可见光诱导实现环丙烷化仍是一个具有挑战性的领域。因此，通过温和、绿色的方法高效构建环丙烷结构是极具意义又极具挑战性的课题研究之一。


技术实现要素：

[0004]
本发明是要解决有机合成中实现高效环丙烷化困难的技术问题，而提供的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法。
[0005]
一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，具体按以下步骤进行：
[0006]
一、将供体/受体型重氮化合物、烯烃加入到溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
[0007]
二、在空气氛围、室温条件下，采用led灯照射步骤一获得的混合溶液，减压蒸馏去除溶剂，然后采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0008]
进一步的，步骤一所述供体/受体型重氮化合物为2-(4-叔丁基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯、3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯或2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯。
[0009]
进一步的，步骤一所述烯烃为3-亚甲基环丁基甲腈。
[0010]
进一步的，步骤一所述溶剂为二氯甲烷或氯仿。
[0011]
进一步的，步骤一所述供体/受体型重氮化合物与溶剂的用量比值为0.2～0.5mmol：3ml；
[0012]
所述烯烃与溶剂的用量比值为0.8～1.0mmol：3ml。
[0013]
进一步的，步骤二所述led灯照射光源功率为30w，波长为420～480nm。
[0014]
进一步的，步骤二所述控制照射时间为1～2h。
[0015]
进一步的，步骤二采用led灯照射同时进行搅拌。
[0016]
进一步的，步骤二所述薄层色谱法分离纯化所用溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合。
[0017]
进一步的，所述石油醚和乙酸乙酯体积比为(5～10)：1。
[0018]
本发明反应式为：
[0019]
其中r1为h、cl、br、叔丁基、苯基或甲氧基；r2为烯丁基或环丁基亚甲基。
[0020]
本发明旨在探究一种供体/受体型重氮化合物与3-亚甲基环丁基甲腈在无外加光催化剂的情况下，实现烯烃的环丙烷化。在蓝光诱导的条件下，供体/受体型重氮化合物的α位形成单线态卡宾与烯烃发生反应，无需任何催化剂的参与，反应循环仅有重氮化合物以及烯烃，副产物为n2，使得反应更加简便、绿色、温和、高效。
[0021]
本发明重氮化合物根据重氮α位引入官能团类型的不同归类为供体/受体型重氮化合物，供体取代基为芳基，受体取代基为酯基。
[0022]
本发明供体/受体型重氮化合物以2-苯基-2-重氮乙酸甲酯为例，反应机理如下：
[0023][0024]
在30w 465nm蓝光照射下，重氮芳基乙酸甲酯分解形成游离的单线态卡宾中间体，与体系中的烯烃进行一步协同的[2+1]环加成，从而得到相应的环丙烷结构。
[0025]
本发明有益效果
[0026]
与现有技术相比，本发明通过一种便捷、绿色温和、高效率的方法来构筑多取代螺环环丙烷类化合物，主要具有以下优势：
[0027]
(1)无外加金属催化剂的条件下，实现供体/受体型重氮化合物α位环丙烷化。
[0028]
(2)反应在室温下通过光照便能实现多取代螺环环丙烷类化合物的合成，反应条件绿色温和。
[0029]
(3)本发明中可见光仅为诱导作用，反应体系便可自行发生，反应原理较光催化有本质不同，且反应循环仅涉及重氮芳基酯以及3-亚甲基环丁基甲腈，不需要任何催化剂或者酸碱盐的参与，由于减少了参与反应循环物质，反应效率有明显提升，不涉及其他物质参与反应，物质纯度也更高。
[0030]
(4)该反应体系用的供体/受体型重氮化合物、烯烃试剂以及溶剂都是廉价、易得的商用化学品，使得整个反应体系节约、效率高。
[0031]
(5)该反应体系底物普适性好，适用于一些含敏感官能团的底物，且原子经济性高，通过反应条件的优化能够得到较高的产率。
[0032]
(6)使用光便可诱导环丙烷结构的构建，在药物化学方面具有相当大的潜在应用价值。
[0033]
本发明用于制备多取代螺环环丙烷类衍生物。
附图说明
[0034]
图1是实施例一所得多取代螺环环丙烷类衍生物-1的1h nmr谱图；
[0035]
图2是实施例一所得多取代螺环环丙烷类衍生物-1的
13
c nmr谱图。
具体实施方式
[0036]
具体实施方式：本实施方式一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，具体按以下步骤进行：
[0037]
一、将供体/受体型重氮化合物、烯烃加入到溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
[0038]
二、在空气氛围、室温条件下，采用led灯照射步骤一获得的混合溶液，减压蒸馏去除溶剂，然后采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0039]
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述供体/受体型重氮化合物为2-(4-叔丁基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯、3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯或2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯。其它与具体实施方式一相同。
[0040]
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述烯烃为3-亚甲基环丁基甲腈。其它与具体实施方式一或二相同。
[0041]
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一所述溶剂为二氯甲烷或氯仿。其它与具体实施方式一至三之一相同。
[0042]
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一所述供体/受体型重氮化合物与溶剂的用量比值为0.2～0.5mmol：3ml；
[0043]
所述烯烃与溶剂的用量比值为0.8～1.0mmol：3ml。其它与具体实施方式一至四之一相同。
[0044]
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二所述led灯照射光源功率为30w，波长为420～480nm。其它与具体实施方式一至五之一相同。
[0045]
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二所述控制照射时间为1～2h。其它与具体实施方式一至六之一相同。
[0046]
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤二采用led灯照射同时进行搅拌。其它与具体实施方式一至七之一相同。
[0047]
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤二所述薄层色谱法分离纯化所用溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合。其它与具体实施方式一至八之一相同。
[0048]
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述石油醚和乙酸乙酯体积比为(5～10)：1。其它与具体实施方式一至九之一相同。
[0049]
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
[0050]
实施例一：
[0051]
一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，具体按以下步骤进行：
干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-(4-叔丁基苯基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0063]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类衍生物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类衍生物-2，其结构式为：
[0064][0065]
纯度99％，产率为78％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.42
–
7.35(m,3h),7.28
–
7.22(m,3h),3.67(s,5h),3.28
–
3.20(m,2h),2.79
–
2.72(m,3h),2.49(dd,j＝12.5,7.8hz,2h),2.09
–
2.01(m,2h),1.86(d,j＝4.9hz,2h),1.51(d,j＝4.9hz,2h),1.35(s,14h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.42
–
7.35(m,2h),7.21
–
7.16(m,2h),3.66(s,3h),3.20
–
3.14(m,1h),2.83(dd,j＝12.9,7.8hz,2h),2.36(dd,j＝12.7,9.5hz,1h),2.16(dd,j＝12.7,6.3hz,1h),1.92(d,j＝5.3hz,1h),1.55(d,j＝5.3hz,1h),1.35(s,9h)。major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.38,150.33,132.11,125.38,122.36,52.43,36.35,34.17,33.43,32.88,32.30,31.38,26.32,16.81.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.38,150.38,132.19,130.25,130.22,125.38,122.66,52.36,36.54,34.59,33.43,32.78,32.30,31.38,25.86,17.39.
[0066]
实施例三：
[0067]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0068]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0069]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0070]
其中，2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0071]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类衍生物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类衍生物-3，其结构式为：
[0072][0073]
纯度99％，产率为79％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝
7.37
–
7.31(m,1h),7.09(ddd,j＝7.4,4.7,1.8hz,1h),7.00
–
6.93(m,2h),3.98(s,4h),3.90(s,3h),3.63(s,4h),3.20
–
3.14(m,1h),3.03
–
2.98(m,1h),2.86
–
2.78(m,1h),2.24(dd,j＝12.3,7.7hz,1h),2.07
–
1.98(m,1h),1.74(d,j＝5.0hz,1h),1.45(d,j＝3.3hz,1h),.minor1h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.37
–
7.31(m,1h),7.09(ddd,j＝7.4,4.7,1.8hz,1h),7.00
–
6.93(m,2h),3.90(s,3h),3.62(s,3h),3.26
–
3.20(m,1h),2.98
–
2.93(m,1h),2.86
–
2.78(m,1h),2.21
–
2.16(m,1h),2.07
–
1.98(m,1h),1.76(d,j＝5.3hz,1h),1.43(d,j＝3.0hz,1h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.61,159.03,130.14,129.15,124.62,122.77,120.54,110.52,55.70,52.12,33.57,32.63,32.46,31.36,27.03,16.40.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.61,159.03,130.48,129.15,124.85,122.96,120.88,110.56,55.63,52.12,33.41,32.80,32.32,31.36,26.23,17.72.
[0074]
实施例四：
[0075]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0076]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0077]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0078]
其中，2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0079]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类衍生物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类衍生物-4，其结构式为：
[0080][0081]
纯度99％，产率为82％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.32
–
7.29(m,3h),7.18
–
7.15(m,1h),3.67(s,3h),3.17(dt,j＝9.4,6.1hz,1h),2.87
–
2.69(m,2h),2.15(dd,j＝12.8,6.0hz,1h),2.04(ddd,j＝12.0,9.0,2.5hz,1h),1.89(d,j＝5.1hz,1h),1.51(d,j＝5.1hz,1h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.32
–
7.29(m,2h),7.27
–
7.24(m,2h),3.68(s,3h),3.30
–
3.20(m,1h),2.87
–
2.69(m,2h),2.46(dd,j＝12.5,7.9hz,1h),2.36(dd,j＝12.8,9.5hz,1h),1.96(d,j＝5.4hz,1h),1.57(d,j＝5.4hz,1h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.55,137.35,134.23,130.61,129.72,129.20,127.91,122.07,52.51,36.34,34.17,32.94,32.86,26.42,16.89.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.55,137.44,134.23,130.80,129.72,128.92,127.91,122.45,52.57,
36.52,33.39,32.48,32.21,26.15,17.42.
[0082]
实施例五：
[0083]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0084]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0085]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0086]
其中，2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0087]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类衍生物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类衍生物-5，其结构式为：
[0088][0089]
纯度99％，产率为75％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.44(ddt,j＝10.1,8.4,1.8hz,2h),7.33
–
7.19(m,2h),3.67(s,3h),3.30
–
3.21(m,1h),2.87
–
2.71(m,2h),2.46(dd,j＝12.4,7.9hz,1h),2.08
–
2.00(m,1h),1.89(d,j＝5.1hz,1h),1.51(d,j＝5.1hz,1h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.44(ddt,j＝10.1,8.4,1.8hz,2h),7.33
–
7.19(m,2h),3.66(s,3h),3.21
–
3.14(m,1h),2.87
–
2.71(m,2h),2.36(dd,j＝12.7,9.5hz,1h),2.15(ddd,j＝12.7,6.0,1.3hz,1h),1.95(d,j＝5.4hz,1h),1.56(d,j＝5.4hz,1h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.53,137.64,133.46,130.82,130.01,129.72,122.39,122.07,52.58,36.31,34.17,32.87,32.21,26.42,16.90.minor
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.53,137.72,133.67,130.82,130.01,129.43,122.45,122.39,52.52,36.48,33.39,32.95,32.50,26.17,17.42.
[0090]
实施例六：
[0091]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0092]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0093]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0094]
其中，2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0095]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类衍生物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类衍生物-6，其结构式为：
[0096][0097]
纯度99％，产率为91％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.66
–
7.60(m,6h),7.49(dd,j＝8.4,6.9hz,3h),7.41(dd,j＝8.0,6.3hz,3h),7.36(dd,j＝6.8,5.2hz,2h),3.70(s,3h),3.31
–
3.24(m,1h),2.91
–
2.74(m,3h),2.54(dd,j＝12.5,7.8hz,1h),2.11
–
2.05(m,2h),1.93(d,j＝5.0hz,1h),1.57(d,j＝5.0hz,1h).minor 1
hnmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.66
–
7.60(m,4h),7.49(dd,j＝8.4,6.9hz,2h),7.41(dd,j＝8.0,6.3hz,2h),7.36(dd,j＝6.8,5.2hz,1h),3.71(s,4h),3.24
–
3.16(m,1h),2.91
–
2.74(m,2h),2.42(dd,j＝12.6,9.6hz,1h),2.19(dd,j＝12.5,5.8hz,1h),1.99(d,j＝5.3hz,1h),1.63(d,j＝5.3hz,1h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.15,140.59,140.42,134.34,131.12,128.87,127.48,127.20,122.30,52.52,36.47,34.22,32.95,32.93,26.47,16.90.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝172.15,140.56,140.46,134.40,131.07,128.87,127.52,127.14,122.62,52.45,36.62,33.50,32.47,32.33,26.13,17.46.
[0098]
实施例七：
[0099]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0100]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-(3,4-二氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0101]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0102]
其中，2-(3,4-二氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-(3,4-二氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯。
[0103]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类化合物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类化合物-7，其结构式为：
[0104][0105]
纯度99％，产率为91％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.46(t,j＝8.1hz,1h),7.39(d,j＝2.1hz,1h),7.22(dd,j＝8.3,2.2hz,1h),3.68(s,3h),3.30
–
3.22(m,1h),2.86
–
2.71(m,2h),2.44(dd,j＝12.5,7.8hz,1h),2.07(ddd,j＝11.8,9.0,2.1hz,2h),1.91(d,j＝5.2hz,1h),1.49(d,j＝5.2hz,1h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.46(t,j＝8.1hz,1h),7.37(d,j＝2.1hz,1h),7.12(dd,j＝8.3,2.1hz,1h),3.67(s,3h),3.21
–
3.14(m,1h),2.86
–
2.71(m,2h),2.36(dd,j＝12.8,9.5hz,1h),2.16(ddd,j＝12.7,5.8,1.3hz,1h),1.98(d,j＝5.4hz,1h),1.55(d,j＝5.5hz,1h).major
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.20,135.61,132.54,132.42,130.47,130.36,121.99,52.66,35.89,34.08,32.81,32.16,26.42,16.95.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.20,135.68,132.58,131.94,130.47,130.09,122.33,52.59,36.02,33.36,33.06,32.61,26.26,17.43.
[0106]
实施例八：
[0107]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0108]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0109]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为1.5h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0110]
其中，3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯。
[0111]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类化合物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类化合物-8，其结构式为：
[0112][0113]
纯度99％，产率为76％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.35(dt,j＝7.7,5.4hz,3h),7.30
–
7.22(m,4h),5.75
–
5.62(m,1h),5.07
–
5.05(m,2h),4.17(dq,j＝10.8,6.8hz,1h),4.04(dt,j＝10.6,6.5hz,1h),3.27
–
3.17(m,1h),2.81(ddd,j＝13.6,8.5,5.0hz,1h),2.76
–
2.67(m,1h),2.45(dd,j＝12.4,7.9hz,1h),2.36
–
2.25(m,3h),
2.11(dd,j＝12.7,6.1hz,1h),1.99(tt,j＝9.2,1.7hz,1h),1.84(d,j＝5.0hz,1h),1.49(d,j＝5.0hz,1h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.35(dt,j＝7.7,5.4hz,2h),7.30
–
7.22(m,3h),5.75
–
5.62(m,1h),5.02(ddq,j＝6.9,3.3,1.5hz,2h),4.17(dq,j＝10.8,6.8hz,1h),4.04(dt,j＝10.6,6.5hz,1h),3.17
–
3.09(m,1h),2.81(ddd,j＝13.6,8.5,5.0hz,1h),2.76
–
2.67(m,1h),2.36
–
2.25(m,2h),2.11(dd,j＝12.7,6.1hz,1h),1.91(d,j＝5.3hz,1h),1.54(d,j＝5.3hz,1h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.60,135.31,133.92,130.72,128.37,127.52,122.62,117.47,64.24,36.84,34.29,33.19,32.92,32.31,26.11,16.86.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.60,135.39,134.00,130.67,128.37,127.54,122.24,117.40,64.17,37.01,34.29,33.55,32.68,32.20,25.74,17.43.
[0114]
实施例九：
[0115]
本实施例一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0116]
一、将0.8mmol 3-亚甲基环丁基甲腈溶于3ml二氯甲烷溶剂中，然后加入0.2mmol2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯，混合均匀，得到混合溶液；
[0117]
二、在空气氛围、室温条件下，磁力搅拌同时采用功率为30w、波长为460nm的led灯照射步骤一获得的混合溶液，控制照射时间为2h，控制搅拌速度为550rpm，采用tlc监测反应进度；然后进行减压蒸馏去除溶剂，再采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。
[0118]
其中，2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯的制备方法为：将1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(7.5mmol)添加到对氯苯乙酸甲酯(5.0mmol)、对甲苯磺酰叠氮化物(7.5mol)的mecn(15ml)中；将反应混合物搅拌8h，使用tlc来确认原料的消耗，同时用nh4cl(5ml)的饱和溶液猝灭反应混合物；用dcm(3x 30ml)萃取，用盐水(3x 10ml)洗涤，用mgso4干燥，然后将混合物在压力下浓缩成粗产物；通过柱色谱(1:50乙酸乙酯/石油醚)纯化，得到深橙色油状的2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯。
[0119]
本实施例制备的多取代螺环环丙烷类化合物进行核磁氢谱、碳谱以及高分辨质谱鉴定为多取代螺环环丙烷类化合物-9，其结构式为：
[0120][0121]
纯度99％，产率为76％；其核磁数据分析为：major 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.40
–
7.28(m,7h),4.00
–
3.86(m,3h),3.29
–
3.20(m,1h),2.86(dd,j＝12.3,8.0hz,2h),2.80
–
2.72(m,2h),2.47(dd,j＝12.4,7.9hz,2h),2.04
–
1.90(d,j＝5.1hz,1h),1.53(d,j＝5.0hz,1h),1.09(ddp,j＝11.3,7.5,3.5hz,1h),0.58
–
0.50(m,3h),0.24(dq,j＝6.1,4.5hz,3h).minor 1
h nmr(400mhz,cdcl3)δppm＝7.40
–
7.28(m,5h),4.00
–
3.86(m,2h),3.17(td,j＝6.1,3.1hz,1h),2.86(dd,j＝12.3,8.0hz,1h),2.80
–
2.72(m,1h),2.36(dd,j＝12.6,9.5hz,1h),2.12(ddd,j＝12.7,6.0,1.4hz,1h),1.99(m,1h),1.97(d,j＝5.4hz,1h),1.58(d,j＝5.3hz,1h),1.09(ddp,j＝11.3,7.5,3.5hz,1h),0.58
–
0.50(m,2h),0.24(dq,j＝6.1,4.5hz,2h).major 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.69,135.45,130.70,128.38,
127.49,122.29,69.62,36.91,34.37,32.93,32.34,25.86,17.44,9.97,3.23.minor 13
c nmr(101mhz,cdcl3)δppm＝171.69,135.52,130.64,128.38,127.51,122.70,69.58,37.05,33.61,32.59,32.16,25.59,17.57,16.90,9.94,3.25.

技术特征：
1.一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一、将供体/受体型重氮化合物、烯烃加入到溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；二、在空气氛围、室温条件下，采用led灯照射步骤一获得的混合溶液，减压蒸馏去除溶剂，然后采用薄层色谱法分离纯化，所得产物即为多取代螺环环丙烷类衍生物，完成制备。2.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤一所述供体/受体型重氮化合物为2-(4-叔丁基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(2-甲氧基苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-氯苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-(3-溴苯基)-2-重氮乙酸甲酯、2-([1，1'-联苯]-4-基)-2-重氮乙酸甲酯、3-烯-1-基-2-重氮-2-苯乙酸丁酯或2-重氮-2-苯乙酸环丙基甲酯。3.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤一所述烯烃为3-亚甲基环丁基甲腈。4.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤一所述溶剂为二氯甲烷或氯仿。5.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤一所述供体/受体型重氮化合物与溶剂的用量比值为0.2～0.5mmol：3ml；所述烯烃与溶剂的用量比值为0.8～1.0mmol：3ml。6.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤二所述led灯照射光源功率为30w，波长为420～480nm。7.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤二所述控制照射时间为1～2h。8.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤二采用led灯照射同时进行搅拌。9.根据权利要求1所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于步骤二所述薄层色谱法分离纯化所用溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合。10.根据权利要求9所述的一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，其特征在于所述石油醚和乙酸乙酯体积比为(5～10)：1。

技术总结
一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法，本发明属于光诱导合成技术领域，具体涉及一种在无外加光催化的条件下，光诱导实现一种多取代螺环环丙烷类衍生物的制备方法。本发明是要解决有机合成中实现高效环丙烷化困难的技术问题。方法：一、将供体/受体型重氮化合物、烯烃加入到溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；二、在空气氛围、室温条件下，照射步骤一获得的混合溶液，去除溶剂，分离纯化。与现有技术相比，本发明通过一种便捷、绿色温和、高效率的方法来构筑多取代螺环环丙烷类衍生物。本发明用于制备多取代螺环环丙烷类衍生物。于制备多取代螺环环丙烷类衍生物。于制备多取代螺环环丙烷类衍生物。


技术研发人员：杨超 齐丹 白金瑞
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/1