[发明专利]一种含1,3-氧硫杂环戊烷衍生物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含1,3‑氧硫杂环戊烷衍生物及其制备方法，将式Ⅱ结构的苄硫取代的炔醛类化合物、一溴二氟醋酸酯、式Ⅱ结构的苄硫取代的炔醛、一溴二氟醋酸酯、面式‑三(2‑苯基吡啶)合铱及碳酸氢钠加入到乙腈溶剂中，反应后得到。本发明采用光催化自由基加成引发C‑H键醚化反应策略，一步实现了式I结构含1,3‑氧硫杂环戊烷衍生物的立体选择性合成。本反应条件温和，底物适用范围广，可以通过取代基的改变实现含1,3‑氧硫杂环戊烷衍生物的结构多样性合成，反应收率良好，操作简单，对于环状醚类合成提供了新途径。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及含1,3-氧硫杂环戊烷的衍生物及其制备方法。

背景技术

1,3-氧硫杂环戊烷作为同时含有硫、氧原子的五元杂环化合物，在香料、食品、医药等领域得到了广泛的应用。这类化合物一般具有强烈的水果香气及青叶香气，常作为香料等添加剂应用在肉类、汤料、方便食品等领域。此外，这类化合物也存在于多种天然产物或药物分子中。

1,3-氧硫杂环戊烷最常见的制备方法为巯基乙醇类化合物与羰基化合物(醛或酮)通过脱水反应合成。此类反应为可逆反应，通常通过加入催化剂或反水器等促进反应的进行。

R₁、R₂、R₃、R₄：氢、烷基、芳基、酰基和酯基等

随着合成化学的发展，醇的合成已经有许多方法，其中，羰基的加成反应是一种重要的合成途径。在这方面，有机金属试剂如格氏试剂对羰基加成是合成醇的有效方法，然而，有机金属试剂对水非常敏感，需要在严格的无水无氧条件下进行，导致操作要求较高；更重要的是，有机金属试剂通常具有较高的碱性和亲核性，导致官能团兼容性不够理想，一定程度上限制了该方法的大规模应用，特别是对复杂骨架醇的合成面临挑战。近年来，自由基反应因为具有条件温和、官能团兼容性好的特点，为合成化学提供了有力武器。通过自由基介导的羰基加成反应也引起了化学家的关注，碳自由基对羰基加成可以产生烷氧基自由基，接着攫取氢原子产生醇，但是，该方法的难点在于碳自由基对羰基的加成是热力学不利的(例如R¹＝Me,R²＝n-Bu)，因此，要实现该反应首先需要寻找能够促进碳自由基对羰基加成的有效策略，目前，氧自由基主要经过还原加氢的途径来实现醇的温和、高效合成。因此，要实现该反应首先需要寻找能够促进碳自由基对羰基加成的有效策略，目前，氧自由基经过还原加氢的途径来实现醇的温和、高效合成。

将含氟基团引入药物分子中是药物改性的重要策略之一。随着氟化学的发展，越来越多的含氟化合物广泛应用于医药、农药和材料等领域，在化合物中引入含氟基团(-F、-CF₃、-CF₂CF₃等)，一直受到化学家们的广泛关注。二氟亚甲基(CF₂)化合物不仅有着一般含氟化合物的特性，还具有自己独特的化学性质和药用价值。

芳基或者硫原子的引入可以使芳基或硫的β位更富电子，有利于亲电自由基的进攻，从而实现氟烷基自由基对炔烃加成的区域选择性控制。因此，设计合理的自由基催化反应体系，实现含醛类炔硫醚类化合物的氟化串联环化反应，选择性引入二氟亚甲基的同时实现1,3-硫杂环戊烷类化合物的构建，在理论研究和实际应用中都具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种含1,3-氧硫杂环戊烷衍生物及其制备方法，采用自由基加成引发的C-H键醚化反应策略，一步实现了含1,3-氧硫杂环戊烷衍生物的立体选择性合成。本方法基于自由基串联环化反应策略合成具有二元并环骨架结构，高效实现了环戊烷并1,3-氧硫杂环戊烷的一步构建。且该反应具有条件温和，底物适用范围广等特点，可以通过取代基的改变实现含1,3-氧硫杂环戊烷衍生物的制备方法的结构多样性合成，反应收率良好，操作简单，对于环状醚类的合成提供了新途径。

一种含1,3-氧硫杂环戊烷衍生物，为式I结构：