[发明专利]一种β-氯代酸酯及α，β-不饱和酸酯类化合物的合成方法

说明书

本发明属有机化学技术领域，具体为一种β‑氯代酸酯及α，β‑不饱和酸酯类化合物的合成方法。所述化合物的结构经¹H NMR、¹³C NMR表征并得以确认。本发明方法是在以乙腈为溶剂，由烯烃、氯草酸单酯和2，6‑二甲基吡啶在光催化条件下，由氯草酸单酯发生碎裂化生成烷氧酰基自由基中间体与烯烃发生自由基加成反应生成碳自由基，随后再发生氯代反应得到β‑氯代酸酯类化合物，再在DBU条件下发生脱氯化氢反应，生成α，β‑不饱和酸酯类化合物。本发明所述化合物制备方法优点在于由烯烃出发，条件温和、简单高效、官能团兼容性强、底物的适用范围广，可以由高度商品化的原料合成各种β‑氯代酸酯及α，β‑不饱和酸酯类化合物。基于流体化学的光反应，同样可以以较好的产率得到目标产物，具有很好的工业与药物化学应用价值。

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种β-氯代酸酯及α，β-不饱和酸酯类化合物的合成方法。

背景技术

β-氯代酸酯类化合物为一类含有羧酸酯片段的有机化合物，其传统合成方法为使用相应的β-羟基酯的氯代反应得到；α，β-不饱和酸酯类化合物为一类含有羧酸酯片段的有机化合物，其传统合成方法为使用相应的不饱和酸与醇发生酯化反应得到。

烷氧酰基自由基的耦联反应是一种得到广泛关注的新型有机合成策略，具体而言，即为在有机化学反应中引入一分子酯基，从而合成羧酸酯类化合物。其优势在于避免了传统酯化反应中的极性官能团的引入，利用简单易得的石油化工产品—烯烃为原料，一步构建酯基官能团，具有简洁高效、底物适用性好等优点。近年来，针对现有酸酯类化合物的合成方法多依赖于传统羧酸以及酸酐的酯化反应，底物需要预先引入羧基等极性基团的问题，通过烷氧酰基自由基反应合成羧酸酯类化合物的反应方法得到一定的研究关注。[(a)Trost,B.M.,Waser,J.,Meyer,A.J.Am.Chem.Soc.2008,130,16424-16434；(b)Taniguchi,T.,Sugiura,Y.,Zaimoku,H.,Ishibashi,H.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,10154-10157；(c)Slutskyy,Y.,Overman,L.E.Org.Lett.2016,18,2564-2567.]

烯烃是一类极重要的石油化工产品，因此，以烯烃为原料，通过烷氧酰基自由基反应直接合成α，β-不饱和酸酯类化合物的方法具有极广阔的应用前景。本发明的优势在于(1)使用烯烃作为羧酸骨架碳源，氯草酸单酯作为酯基源，再在2，6-二甲基吡啶和Ru(bpy)₃Cl₂反应条件下的步骤简单；(2)使用烷氧酰基自由基的策略，使用已非常成熟商业化的烯烃类化合物作为反应原料，无需预先引入羧基或者酸酐类官能团，即可方便高效地合成各种β-氯代酸酯类产物和α，β-不饱和酸酯类产物，具有广阔的药物化学与工业合成价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题的不足，提供一种简便、高效的β-氯代酸酯类化合物和α，β-不饱和酸酯类化合物的合成方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明的目的之一是提供，一种β-氯代酸酯类化合物的合成方法，所述合成方法是利用烯烃、氯草酸单酯、催化剂和碱，在溶剂中以及光催化条件下进行反应，得到β-氯代酸酯类化合物。

优选的，所述反应的反应式如下所示：

式中，R¹、R²、R⁴各自独立的为氢原子、烷基、或为含有或不含有吸电子基团或供电子基团的苯基、萘基或杂芳环；所述烷基为C1—C16的链状烷基、或被C0—C16烷基任选取代的三元至十二元的环状烷基，吸电子基团为氟、氯、溴、三氟甲基、C1—C16的烷基酰基、C1—C16的烷氧酰基取代基团，供电子基团为C1—C16烷基或C1—C16烷氧基，杂芳环为含氮、氧或硫原子的五元芳香环、或含氮原子的六元芳香环；