[发明专利]一种氰烷基取代的醌类化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种氰烷基取代的醌类化合物及其合成方法，属于有机合成领域，所述的合成方法为惰性气体保护条件下，将醌类化合物与环丁酮肟类化合物混合溶于溶剂中，在催化剂和氧化剂的作用下，得到氰烷基取代的醌类化合物。本发明中所述的氰烷基取代的醌类化合物作为一种重要的有机化学原料，在有机合成、催化剂配体、分子电化学领域有着广泛的应用。本发明所述的合成方法中利用Ag+/S₂O₈^2‑体系对醌类化合物进行氰烷基化反应，该反应不仅具有底物适应性好，原料廉价易得，可以实现多种醌类化合物的氰烷基化取代的特点，同时解决了使用光催化剂所导致的高成本以及光催化反应难以放大的问题。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种氰烷基取代的醌类化合物及其合成方法。

背景技术

醌类化合物及其衍生物是一种重要的有机化学原料，在染料、天然产物、催化剂配体、分子电化学等领域有着广泛的应用，随着对醌类化合物的深入研究，研究人员发现其在抗HIV、抗病毒、抗炎以及抗肿瘤等方面显示出了独特的药物活性，因此，醌类化合物及其衍生物在药物合成领域具有重要的研究意义。

近年来，针对醌类化合物的合成，研究人员设计并开发了多种方法，主要围绕以贵金属和光催化剂的催化反应展开。

2012年，Xu等人以苯醌和苯硼酸为原料在FeS催化剂下直接合成醌类衍生物(Iron-Mediated Direct Arylation with Arylboronic Acids through an ArylRadical Transfer Pathway.Chem.Commun.,2012,48:11769-11771.)。

2014年，Lee等人利用贵金属钯作为催化剂，实现了苯醌与硼酸的直接反应，合成了醌类化合物(Palladium-Catalyzed Direct C-H Functionation of Benzoquinone.Angew.Chem.Int.Ed.2014,53:13876-13879.)。

氰烷基官能团在有机合成中是一种常用的中间体，在天然产物和药物分子的合成过程中应用广泛，通过过渡金属或光催化剂催化环丁酮肟及其衍生物开环生成氰烷基官能团是目前较为常用的方法。

2018年，Shi等人利用光催化剂fac-Ir(ppy)₃在光诱导下成功实现了环丁酮肟醚产生亚胺自由基的环化串联反应，构建了多种1,2,3,4-四氢萘醌骨架(A PhotocatalyticIminyl Radical-Mediated C-C Bond Cleavage/Addition/Cyclization Cascade forthe Synthesis of 1,2,3,4-Tetrahydrophenanthrenes.Chem.Commun.2018,54:9925-9928.)。同年，Yu等人选用烯基硼酸作为烯基源，在可见光催化下，诱导环丁酮肟酯发生N-O键的断裂产生亚胺自由基，随后开环与烯基硼酸发生反应实现烯基硼酸的氰烷基取代(Photoredox-Catalyzed Intermolecular Remote C-H and C-C Vinylation via IminylRadicals.Org.Lett.2018,20:5523-5527.)。

利用过渡金属或光催化剂虽然能够有效地催化环丁酮肟及其衍生物生成氰烷基官能团，但也存在诸多问题，如光氧化还原催化剂价格昂贵，导致难以广泛应用。此外，光催化反应还存在反应难以放大的难题，限制了其应用前景。因此，设计并开发一种廉价的催化体系用以实现有机化合物的氰烷基取代，在有机合成领域具有现实意义和重要的研究价值。

发明内容

本发明提供了一种氰烷基取代的醌类化合物，所述的氰烷基取代的醌类化合物作为一种重要的有机化学原料，在有机合成、催化剂配体、分子电化学领域有着广泛的应用。

一种氰烷基取代的醌类化合物，所述的氰烷基取代的醌类化合物具有式I所示结构：