[发明专利]一种螺环季酮酸类化合物关键中间体的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体是涉及一种螺环季酮酸类化合物关键中间体的合成方法。

背景技术

众所周知，螺环类化合物以其独特的结构和性质在医药和农药中都占有重要的位置。螺环化合物的两环平面相互垂直，在一定条件下，手性轴的存在，能够构成不对称分子或非对称分子。对于杂环螺环化合物来说，由于大多含有电负性较强的氧、硫、氮等杂原子，分子间作用力较大，使得其还可能具有螺共轭、螺超共轭或异头效应等一般有机化合物不具备的特殊性质，因而成为很好的医药和农药先导化合物前体。近年来，国内外科学工作者已经越来越重视该领域的研究，合成了结构新颖，作用机制独特，含有螺环骨架的化合物，并从中筛选出了一批具有药用效果的化合物，最具代表性的就是螺环季酮酸类化合物。例如美国专利文献US 5262383公开了螺环季酮酸类化合物的防治害虫的活性，中国专利文献CN101235023公开了该类化合物新合成路线，中国专利文献CN 1174676和中国专利文献CN 1692099公开了螺环季酮酸进一步衍生物的防虫杀虫活性，中国专利文献CN 101511354公开了螺环季酮酸类化合物的抗HIV活性。这些公开的专利文献都利用1-(2-苯基乙酰氧(胺)基)环烷基甲酸酯类化合物作为关键中间体通过碱性条件下的分子内缩合来合成螺环季酮酸类化合物，而合成1-(2-苯基乙酰氧(胺)基)环烷基甲酸酯类化合物的方法都是先将取代苯乙酸制成取代苯乙酰氯，然后再与1-羟(胺)基环烷基甲酸酯类化合物反应。其中的问题在于：1.制备酰氯的过程中需要将取代苯乙酸与酰氯化试剂进行长时间回流反应后再蒸馏，能耗较高，酰氯化试剂需过量，套用一定次数后会成为较危险的废料。2.酰化过程中需要使用缚酸剂如三乙胺，会产生大量废水，提高了环境成本，或使用较贵的催化剂如DMAP等，提高了原材料成本，均不利于工业化生产。3.两步反应的总收率不高，也不利于工业化生产。因此，需要开发一种更加完善的直接酯(酰)化方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种成本较低，环境更加友好的螺环季酮酸类化合物关键中间体的绿色合成方法。

一种螺环季酮酸类化合物关键中间体的合成方法，包括：将取代苯乙酸化合物(I)和化合物(II)混合，加热至50-150℃，加入羧酸活化试剂，然后在50-150℃保温反应完全，后处理得到螺旋环季酮酸类化合物关键中间体化合物(III)；

其中，所述的取代苯乙酸化合物(I)结构如下式所示：

上式中，X为卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基或氰基；W、Y和Z分别独立的为氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基或氰基；

所述的化合物(II)的结构如下式所示：

上式中，D为氧、硫或NH；R₁为氰基或-COOR′，其中R′选自C₁-C₄的直链或支链烷基；R₂为氢、烷基或烷氧基；n＝1或2；

所述的螺旋环季酮酸类化合物关键中间体化合物(III)的结构如下式所示：

上式中，X为卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基或氰基；W、Y和Z分别独立的为氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基或氰基；D为氧、硫或NH；R₁为氰基或-COOR′，其中R′选自C₁-C₄的直链或支链烷基；R₂为氢、烷基或烷氧基；n＝1或2；

反应过程为：

式(I)中优选的化合物中，X为氯、C₁-C₄的烷基、C₁-C₄的卤代烷基、C₁-C₄的烷氧基、C₁-C₄的卤代烷氧基或氰基；W、Y和Z分别独立的为氢、氯、C₁-C₄的烷基、C₁-C₄的卤代烷基、C₁-C₄的烷氧基、C₁-C₄的卤代烷氧基或氰基；进一步优选的化合物中，X为氯、甲基、三氟甲基、甲氧基或氰基；W、Y和Z分别独立的为氢、氯原子、甲基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基或氰基；