一种使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112851597A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110042934.1(22)申请日2021.01.13(71)申请人南京工业大学地址210000江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人郭凯陈恺李振江(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人吴频梅(51)Int.Cl.C07D263/20(2006.01)C07D263/22(2006.01)C07D263/24(2006.01)B01J31/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法(57)摘要本发明公开了一种使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，属于有机合成技术领域。本发明采用环氧化物和异氰酸酯为原料，采用本发明所提出的式(I)的催化剂反应得到恶唑烷酮。该方法所用试剂廉价易得，且为一步法即可合成产物，条件温和，高效，且整个反应体系中没有金属残留。CN112851597ACN112851597A权利要求书1/1页1.一种使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：采用环氧化物与异氰酸酯为原料，采用式(I)所示的催化剂反应得到恶唑烷酮及其衍生物；其中，R1、R2为芳基；X选自溴或碘；所述的环氧化物与异氰酸酯合成恶唑烷酮的制备路线如下：其中，R3为一氯甲基、苯氧甲基或苯基；R4为对甲氧苯基、3，5‑双三氟甲基苯基、间甲苯基或对甲苯基。2.根据权利要求1所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的式(I)中的X‑为3.根据权利要求1或2所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的式(I)所示催化剂选自如下结构：4.根据权利要求1所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的环氧底物为环氧氯丙烷、氧化苯乙烯或苯基缩水甘油醚。5.根据权利要求1‑4任一所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的环氧底物与催化剂的摩尔比为100：2‑5。6.根据权利要求1‑4任一所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的恶唑烷酮合成方法具体步骤为：环氧化物、异氰酸酯和式(I)所示的有机催化剂，在溶剂中70‑100℃发生反应8小时，反应液通过柱层析得到产物恶唑烷酮。7.根据权利要求6所述的使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法，其特征在于：所述的反应在100℃条件下进行。2CN112851597A说明书1/7页一种使用咪唑鎓盐催化合成恶唑烷酮的方法技术领域[0001]本发明属于有机催化技术领域，具体涉及利用环氧化物与异氰酸酯发生[3+2]环化反应生产恶唑烷酮的方法。背景技术[0002]恶唑烷酮是一种含有N原子和O原子的五元杂环，可以用作不对称合成中的手性助剂，氨基醇合成的中间体和前提和聚合物的结构单元，以及恶唑烷酮本身作为一个新兴的药效基团在药物化学中具有重要用途。(Eur.J.Org.Chem.2020,1881–1895)。其中，N上芳基取代的恶唑烷酮可以用作抗万古霉素肠球菌(VRE)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抗菌药物的前体。(Med.Chem.Lett.2008,18,4868–4871)除此以外，恶唑烷酮还可以用于合成抗精神病药物和抗抑郁症药物，因此，开发出一种简单高效的恶唑烷酮方法一直是人们高度关注的重点。(J.Med.Chem.2002,45,1180–1183)[0003]截止到目前，已经有大量合成恶唑烷酮的方法被报道，比如α‑氨基酸或1,2‑氨基醇与羰基衍生物的环化反应，氨基甲酸酯化，Au和Ag催化的N硼丙基炔胺和炔丙基醇的环化，环氧化物与异氰酸酯的[3+2]环化，其中最直接，原子经济最高效的方法是环氧化物与异氰酸酯的[3+2]环化反应，这种方法可以通过改变环氧化物和异氰酸酯上的取代基得到各种取代的恶唑烷酮。通过路易斯酸活化环氧化物上的氧，然后路易斯碱亲核进攻环氧化物中的亚甲基碳从而开环，最后将异氰酸酯嵌入，闭环形成恶唑烷酮。Speranza和Pepple等人在1958年报道使用四丁基铵盐催化环氧化物与异氰酸酯合成恶唑烷酮。(J.Org.Chem.1958,23,1922)。在那之后，相继报道了很多金属盐催化剂催化环氧化物与异氰酸酯的[3+2]环化反应，但是其反应条件非常苛刻，高温、高负载量，过量的环氧化物，以及异氰酸酯需要缓慢加入。最近，金属复合物催化剂的应用有效改善了上述问题，然而当选用吸电子基异氰酸酯或者烷基取代异氰酸酯时，效果并不理想。(ACSCatal.2013,3,790)并且金属离子残留的有毒金属离子阻碍了恶唑烷酮在生物医药方面的应用。[0004]最近，有机催化在催化领域取得了非常重要的进展，这