[发明专利]一种基于亚甲基氮杂环丙烷合成羟基丙酮酯类化合物的方法

说明书

本发明提供一种基于亚甲基氮杂环丙烷合成羟基丙酮酯类化合物的方法，以N‑取代亚甲基氮杂环丙烷、羧酸、水为原料合成羟基丙酮酯类化合物；避免使用到剧毒金属催化剂、强氧化剂、卤代试剂，在室温下即可反应，制备的羟基丙酮酯类化合物，收率为70‑95%；该方法起始原料廉价易得，操作简便，条件温和，无需加入催化剂。

技术领域

本发明涉及一种制备羟基丙酮酯类化合物的方法，具体涉及一种基于亚甲基氮杂环丙烷合成羟基丙酮酯类化合物的方法，属于化工合成技术领域。

背景技术

羟基丙酮酯类化合物广泛应用于医药、农药、材料等领域，此类结构常存在于生物活性的天然产物和其他功能分子中。

传统合成方法合成羟基丙酮酯类化合物通常使用Pb(OAc)₄、Tl(OAc)₃和Mn(OAc)₃等有毒重金属的羧酸盐直接氧化偶联制备此类化合物，具体如下：

但上述方法的收率较低，反应温度较高，且催化剂的毒性较大。

此外，用含碘化合物作为催化剂，进行不同羧酸化合物和酮类化合物的偶联反应，也是羟基丙酮酯类化合物的常用合成方法。

例如，Ochiai等报道了使用碘苯作为催化剂，间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)作氧化剂，催化酮与乙酸反应生成羟基丙酮酯类化合物的反应(Journal of the American ChemicalSociety, 2005, 127:12244-12245.)；Ishihara等报道使用四甲基碘化铵(Bu4NI)提供碘离子与叔丁基过氧化氢(TBHP)共同氧化来制备羟基丙酮酯的方法( Angewandte Chemie,2011,50:5331–5334. )；徐建华小组报道了使用碘化钾作为催化剂，使用K₂S₂O₈和K₂HPO₄作为温和的氧化剂将羧酸类化合物和丙酮转化为羟基丙酮酯的方法(Organic Biomolecular Chemistry, 2016, 1-4. )；以及张培成等报道的使用碘化钾作为催化剂，1,2-二溴乙烷介导的合成方法(Chinese Chemical Letters, 2019, 59: 5331-5337. )。

上述方法以酮为原料，需要采用含碘化合物作为催化剂，还需要加入氧化剂或卤代试剂，增加副反应，并会造成环境污染，且反应温度通常较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种羟基丙酮酯类化合物的合成方法，实现以下发明目的：

避免使用到剧毒金属催化剂、强氧化剂、卤代试剂；

降低反应温度；

提高反应收率。

本发明采用的技术方案为：

一种基于亚甲基氮杂环丙烷合成羟基丙酮酯类化合物的方法，以N-取代亚甲基氮杂环丙烷、羧酸、水为原料合成羟基丙酮酯类化合物。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述N-取代亚甲基氮杂环丙烷为N-苄基-2-亚甲基氮杂环丙烷、1-(2,2-二甲氧基乙基)-2-亚甲基氮杂环丙烷、N-异丙基-2-亚甲基氮杂环丙烷中的一种。

所述羧酸为3-苯基丙炔酸、3-萘基丙炔酸、对甲基苯丙炔酸、对氟苯丙炔酸、丁炔酸、肉桂酸、2-呋喃丙烯酸中的一种。

所述 N-取代亚甲基氮杂环丙烷与羧酸的摩尔比为（1.25-10）：1；N-取代亚甲基氮杂环丙烷与水的摩尔比为1：（0.6-10）。