[发明专利]一种手性3-羟基吡咯酮类化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种烯酰胺类化合物及其制备方法与应用，特别是一种手性3-羟基吡咯酮类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

烯胺是有机合成中常用的一类亲核试剂，广泛的用于碳碳键的构筑。在烯胺的氮原子上引入酰基后就成了烯酰胺，与烯胺相比，由于羰基的吸电子作用，其亲核性有了一定的降低，其稳定性增加，亲核性有所降低，而且表现出其它不同的反应性能。烯酰胺用作亲核试剂的研究起步很晚，Kobayashi研究组对于烯酰胺用作亲核试剂的研究作了大量卓有成效的工作，2004年至今，他们先后报道了烯酰胺与包括乙醛酸酯(Kobayashi，S.，Angew.Chem.Int.Ed.2004，43，3258-3260，Kobayashi，S.，Angew.Chem.Int.Ed.2006，45，3814-3816)、N-酰基亚胺酸酯(Kobayashi，S.，Angew.Chem.Int.Ed.2004，43，1679-1681)、2，3-二酮丁烷(Kobayshi，S.，Org.Biomol.Chem.2005，3，2910-2913)、重氮酸二酯(Kobayashi，S.，Angew.Chem.Int.Ed.2006，45，7993-7995)、丙烯酸酯(Kobayashi，S.，Angew.Chem.Int.Ed.2007，46，7803-7805)等等不同的亲电试剂之间的发生的对映选择性加成反应，取得了很好的结果。但是Kobayashi研究组报道的都是分子间的反应，而且烯酰胺的氮原子上必须为氢原子。本研究组致力于研究氮原子上烷基取代的烯酰胺的亲核加成反应，通过控制反应条件，高选择性地实现了烯酰胺的α碳、β碳(M-X Wang，Org.Lett.2008，10，2461-2464)和苯环(M-X Wang，Org.Lett.2007，9，1387-1390)的邻位碳对环氧的亲核加成反应，取得了非常好的化学选择性和产率。烯酰胺对环氧的亲核加成反应中产物两个手性中心都是保留了底物的手性，很难实现不对称的诱导，因此把烯酰胺对环氧的加成反应拓展到对前手性的羰基的对应选择性加成非常值得期待。

发明内容

本发明的目的是提供一种手性3-羟基吡咯酮类化合物及其制备方法与应用。

本发明提供的手性3-羟基吡咯酮类化合物，为R构型或S构型，其结构通式如式I所示：

(式I)

式I结构通式中，R，R¹，R²均选自下述基团：氢原子、C₁-C₆烷基、烯丙基、苄基和含有取代基的苯基；

其中，含有取代基的苯基中，取代基为氢原子、C1-C6的烷基、氟、氯、溴、甲氧基、二甲基氨基或三氟甲基。

本发明提供的制备上述手性3-羟基吡咯酮类化合物的方法，是在手性路易斯酸作为催化剂的条件下，式II结构通式所示的化合物进行分子内的对映选择性加成反应，得到手性3-羟基吡咯酮类化合物；

(式II)

其中，式II结构通式中，R，R¹，R²均选自下述基团：C₁-C₆烷基、烯丙基、苄基和含有取代基的苯基；

其中，含有取代基的苯基中，取代基为氢原子、C1-C6的烷基、氟、氯、溴、甲氧基、二甲基氨基或三氟甲基。

该反应为分子内的烯酰胺对羰基的对映选择性加成反应，反应方程式如下所示：

上述制备方法中，式II结构通式所示的化合物为烯酰胺类化合物，含有各种取代基的上述烯酰胺类化合物均可按照下述文献报道的方法大量制备：Guitian，E.J.Org.Chem.1993，58，3113-3117；Bourguignon，J.Tetrahedron，1994，50，13135-13144。

该方法中所用手性路易斯酸催化剂是salen手性催化剂，其结构通式如式III所示：

(式III)

上述式III结构通式中，M为Cr^IIICl、Cr^IIIOTf或Cu^II；

R³，R⁴选自下述基团：氢原子、叔丁基、氟、氯、溴、三氟甲基和C₁-C₆烷基；