[发明专利]一种环丁烷衍生物的合成方法

说明书

本发明公开了一种新型环丁烷衍生物的合成方法，其以新型金卡宾化合物为起始原料，发展了一种通过金卡宾模板效应一步法构筑分离环丁烷衍生物的方法。本发明提供的合成方法与传统方法相比，具有明显优势：无辅助物，转化高效；产物单一；易分离等系列优点。

技术领域

本发明涉及一种合成新型环丁烷衍生物的方法，属于合成化学技术领域。

背景技术

光化学反应又称光化作用，即物质在可见光或紫外光下发生化学反应。在合成化学中，相对于传统合成方法，光化学反应作为一种新型的合成方法表现出无可替代的优势。近年来，环丁烷衍生物在生物活性、气体吸附以及电化学等领域都有非常广泛的应用前景。根据Schmidt 规则，发生[2+2]光化学环加成反应需满足两个C=C双键按平行方式排列并且之间的距离须小于4.2 Å。在没有约束的条件下分子进行无序运动，两个分子之间的距离很难满足光化学反应要求，因此，自由分子直接进行[2+2]光化学环加成反应并构筑环丁烷衍生物相对较难。通过不断探索和努力，研究者们发现利用环糊精、葫芦脲、一些特殊的 MOFs骨架等可作为模板剂，将反应物约束在一个有限的空间内进行光化学反应；另外利用分子间作用力,如配位键、氢键、金属-金属作用等也可以达到类似的效果。

近年来随着配位化学的快速发展，研究者利用配位基团与含有C=C烯烃配体组装成配位聚合物或者金属有机框架材料可获得具有合适的预排列的结构，将有助于[2+2]环加成反应的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过金卡宾模板效应，在温和条件下一步法构筑分离环丁烷衍生物的方法。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种环丁烷衍生物的合成方法，包括以下步骤：

（1）以CH₂Cl₂为溶剂，双核金卡宾配合物(I)和含有C=C烯烃配体2a-2u为原料制备矩形金卡宾化合物[3a-3u] (OTf)₄；

其中，R为:

（2）以化合物[3a-3u] (OTf)₄为原料，通过模板效应实现[2+2]光化学环加成反应，制备环丁烷衍生物4a-4u；

。

上述步骤（1）中，化合物（I）和配体2a-2u的物质的量比为1:1~1:1.5，优选为1:1。

上述步骤（1）中，化合物1与配体2a-2u的反应时间为1~72小时，优选为24小时。

上述步骤（2）中，使用365 nm紫外光照射，光照时间为1~72小时，优选为24小时。

上述合成方法中的模板分子[3a-3u](OTf)₄在[2+2]光化学反应中的应用。

本发明的优点：金属卡宾模板反应具有反应条件温和、反应时间短、产率高、操作简单；合成环丁烷衍生物具有转化高效（无辅助物）、产物单一、易分离、普适性广等一系列优点。

附图说明

图1为合成环丁烷衍生物4a-4u机理示意图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步具体描述本发明，本发明并不局限于下述实施例。

如图1所示，本发明利用金属卡宾模板效应，在365 nm紫外光照射下，被限域的烯烃进行[2+2] 光化学环加成反应裂解形成环丁烷衍生物。此反应利用环丁烷衍生物张力，导致金属与N之间形成的化学键断裂，此过程无需借助其他外界条件，即可形成环丁烷衍生物。