[发明专利]一种1,6-烯炔硝化环化反应制备2-吡咯烷酮类化合物的方法

说明书

本发明涉及一种无任何外来添加剂条件下2‑吡咯烷酮类化合物的绿色合成方法。该方法通过向Schlenk反应瓶中加入1，6‑烯炔(1)、式2a的亚硝酸叔丁酯和溶剂1，4‑二氧六环，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到目标产物2‑吡咯烷酮类化合物(I)；

技术领域

本申请属于有机合成领域，具体涉及一种2-吡咯烷酮类化合物的合成方法。

背景技术

2-吡咯烷酮类化合物是一类具有一个五元内酰胺环的氮杂环化合物，广泛存在于天然产物和各类人工合成的化合物当中，也由于吡咯烷酮类化合物具有多种生物活性而被广泛用于医药领域。作为2-吡咯烷酮类的一个子类，硝基取代的2-吡咯烷酮骨架同样也是非常重要的结构单元，具有广泛的应用前景。

发明人发现，现有技术中合成制备2-吡咯烷酮核心结构的常用方法包括通过先前形成的三元环或四元环类化合物的环扩张反应、六元环类化合物的环收缩反应、两个组分之间的环化反应等。尽管该类骨架的合成方法已经有一些报道，但在温和条件下发展绿色、经济、高选择性的合成策略来制备2-吡咯烷酮类化合物仍然具有挑战性。

以往的合成方法通常都需要额外的添加剂，例如催化剂、氧化剂、碱等用于自由基反应的引发和促进，因此实现无任何外来添加剂下的有机自由基硝化环化反应由于具有绿色和环境友好的特点，被认为是极具前途的合成策略之一。发明人对于无任何外来添加剂条件下的自由基反应进行了深入的研究，在本发明中，我们提出了一种以1，6-烯炔类化合物和亚硝酸叔丁酯为反应原料，在无任何外来添加剂条件下，经自由基硝化环化高选择性合成硝基取代的2-吡咯烷酮类化合物的新方法。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、绿色高效、低成本、高选择性的1，6-烯炔硝化环化反应制备2-吡咯烷酮类化合物的方法，该方法以廉价易得、绿色无污染的亚硝酸叔丁酯为硝化试剂，无需其他任何添加剂，中性条件下高区域选择性的以较高产率制备获得2-吡咯烷酮类化合物。

本发明提供的2-吡咯烷酮类化合物的制备方法，该方法以1，6-烯炔和亚硝酸叔丁酯为原料，通过下列步骤进行制备获得：

向Schlenk反应瓶中加入1，6-烯炔(1)、式2a的亚硝酸叔丁酯和溶剂1，4-二氧六环，将反应瓶置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC监测反应进程，至原料反应完全，经后处理得到目标产物2-吡咯烷酮类化合物(I)。

本发明提供的2-吡咯烷酮类化合物的制备方法，其化学反应式可表述为(见式一)：

上述式一的反应中，所述的反应气氛为1atm的空气气氛，也可以替换为1atm的氮气气氛或其它惰性气体气氛，从经济成本等方面考虑，优选为空气气氛。

所述的后处理操作如下：将反应完成后的反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷) 得到目标产物2-吡咯烷酮类化合物(I)。

式1及式I表示的化合物中，R¹表示其所连接的1个或多个取代基，各个R¹彼此独立地选自氢、C₅-C₁₀芳基、C₁-C₁₀烷基、C₁-C₆烷氧基、C₁-C₆酰基；

R²表示C₁-C₆烷基、C₅-C₁₄芳基；

R³表示C₁-C₆烷基、C₅-C₁₄芳基；