[发明专利]一种制备2-芳基丙二酸衍生物的方法及其应用

说明书

本发明提供了一种制备2‑芳基丙二酸衍生物的方法及其应用。该方法以环己烯酮衍生物为原料，在催化剂A存在下与丙二酸衍生物发生缩合反应得2‑(亚环己烯基)丙二酸衍生物，后者在催化剂B的作用下发生芳构化反应得到2‑芳基丙二酸衍生物。与现有技术相比，本发明不止在合成策略和所使用的原料上完全不同，还具有以下优点：(1)反应原料易得；(2)反应无需溶剂，产能高；(3)催化剂B可以回收套用，降低成本；(4)收率高，三废少，对环境友好，有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种2-芳基丙二酸衍生物的制备方法及其应用。

背景技术

2-芳基丙二酸衍生物是一类重要的有机合化合物。例如2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二酯和2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈是制备高效除草剂唑啉草酯的重要中间体(WO 00/78881)。

目前，文献报道制备2-芳基丙二酸衍生物的策略，根据C-C的建立方式可分为两大类。

第一类策略是以卤代芳烃与丙二酸衍生物在催化剂的作用下进行C-C偶联构建目标化合物骨架的手段为特征(Chem.Commun.1984，932、WO 00/78712和WO 2004/050607)。该策略通常使用活泼的溴代或碘代芳烃为原料。卤代芳烃，特别是在特定位置上有不同取代基的卤代芳烃，其合成非常不容易，这类卤代芳烃通常是通过相应的苯胺经重氮-卤代反应制备。在这些重氮-卤代反应过程中不仅产生大量的三废污染，同时存在安全隐患和卤素腐蚀问题。不仅如此，卤代物与丙二酸衍生物的C-C偶联反应需要使用昂贵的有机金属催化剂，催化剂成本高，而且难以回收。

第一类策略的另一种形式，是使用三氟甲磺酰氧基代替溴/碘作为离去基团。然而，三氟甲磺酰基非常昂贵，并且导致的含氟废料是一个严重的三废处理问题。

第二类策略是以苯乙酸衍生物为原料，通过与碳酸二酯或其合成等价物在强碱的作用下进行缩合反应构建目标化合物骨架(Angew.Chem.,Int.Ed.2015,54(48),14447-14451)。与上述策略类似，该策略严重受限于所使用原料苯乙酸衍生物尤其是多取代苯乙酸衍生物的制备。除此之外，该策略所使用强碱如钠氢在工业化生产上是一个重大的安全隐患。

针对现有技术中的不足，本发明技术人员通过大量的思索，提出以环己烯酮衍生物为原料制备2-芳基丙二酸衍生物的全新策略。通过大量的实验探索，本发明技术人员成功地开拓出一种制备2-芳基丙二酸衍生物的新方法。

发明内容

本发明所提供的制备2-芳基丙二酸衍生物新方法是以环己烯酮衍生物(1)为原料。在催化剂A存在下，2-环己烯酮衍生物和/或3-环己烯酮衍生物(1)与丙二酸衍生物(2)发生缩合反应得2-亚环己烯基丙二酸衍生物(3)；后者在催化剂B的作用下发生芳构化反应得到2-芳基丙二酸衍生物(4)。具体反应如下所示：

其中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵彼此独立地为氢、C1-C10烷基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基；

X¹和X²彼此独立地为氰基、-COR⁶，所述的R⁶为氢、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C6-C12芳基氧基、C1-C10烷基氨基、C6-C12芳基氨基、二(C1-C10烷基)氨基、(C1-C10烷基)(C6-C12芳基)氨基、二(C6-C12芳基)氨基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基。