[发明专利]一种α-酮酯化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种α‑酮酯化合物的制备方法。具体包括以下操作步骤：在反应瓶中加入原料α‑重氮酯和有机光催化剂，然后加入有机溶剂，在可见光灯照射下，空气中室温反应2‑12小时。薄层色谱（TLC）监测反应完毕后，终止反应，然后用乙酸乙酯提取反应液。减压浓缩提取液得粗产物，粗产物经柱层析分离得到α‑重氮酯化合物。该制备方法采用清洁的可见光为反应能源，价格便宜的有机染料为光催化剂，空气为绿色的氧化剂和氧源，具有操作简便，无金属残留和反应条件温和的优点。

技术领域

本发明属于合成化学领域，具体涉及一种α-酮酯化合物的制备方法，尤其是一种利用可见光催化技术制备α-酮酯化合物方法。

背景技术

α-酮酯及其衍生物是众多生物活性分子和功能材料的关键结构单元，展示出十分重要的生物活性。α-酮酯是一类具有重要应用价值的有机合成中间体，其可以用于构建各类有用的有机化合物如：α-亚胺酯，手性α-羟基酯，呋喃酯，琥珀酸酯和苯哌啶醋酸甲酯等。鉴于α-酮酯在有机化学和药物化学中的重要性，其合成方法被广泛开发出来，其中α-重氮酯的氧化脱氮反应为α-酮酯提供了一类实际有用的合成策略。传统的α-重氮酯的氧化脱氮合成α-酮酯反应常常依赖于使用大量的有机或无机氧化剂，例如：二甲基过氧化酮(Tetrahedron Lett.2005,46,3927-3929；Org.Lett.2012,14,3608-3611)，次氯酸叔丁酯(Eur.J.Org.Chem.2013,662-665),偶氮二甲酸二乙酯/水(Synlett 2006,15,2486-2488),二甲亚砜(Tetrahedron Lett.2016,57,849-851)以及吡啶或喹啉氮氧化物(Chem.Commun.2015,51,7035-7038；Org.Lett.2018,20,776-779)。这些氧化剂的使用不仅对环境带来污染，还使反应遭受苛刻的反应条件和较差的官能团兼容性。

空气中的氧气是一类便宜、绿色的氧化剂，因为其反应的副产物是水，不会对环境产生污染，所以采用空气中的氧气为氧化剂和氧源是氧化反应最理想的选择之一。目前，采用α-重氮酯与氧气的氧化合成α-酮酯方法主要分为两类:一类是采用α-重氮酯与当量的金属试剂(如铬Cr，铑Rh，钨W金属盐)反应预先制备出金属卡宾中间体，然后金属卡宾中间体再与空气中氧气反应生成α-酮酯(Angew.Chem.,Int.Ed.1984,23,587-608；Science,2013,342,351-354；J.Org.Chem.2004,69,7352-7354)(反应式1)。

第二类是Bai和Xu课题组发展的碘化亚铜催化的α-重氮酯与氧气的氧化脱氮反应构建α-酮酯的方法，该反应需要在加热条件下完成(J.Org.Chem.2020,85,12579-12584)(反应式2)。

但是，该两类反应都需要使用当量或催化量的金属试剂，反应后的金属离子不容易除去，对环境产生极大污染。因此，发展简便、温和、绿色的非金属催化氧气参与氧化α-重氮酯合成α-酮酯的方法仍是十分必要的。

发明内容

为了解决现有合成技术的存在的问题，本发明的目的是提供一种基于可见光介导下采用非金属催化氧气氧化α-重氮酯合成α-酮酯化合物的方法。该方法采用价格便宜的有机染料为光催化剂，清洁的可见光为反应能源，空气为绿色的氧化剂和氧源，反应在室温下进行，具有操作简便，无金属残留和反应条件温和等优点。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

(1)将结构式I所示的化合物和有机光催化剂加入到反应瓶中，然后加入有机溶剂进行混合处理，接着把反应瓶放置在反应器中，在可见光灯照下，空气或氧气中室温反应2-12小时；

(2)薄层色谱监测反应结束后，用乙酸乙酯对反应瓶中的反应物进行提取，提取液进行减压浓缩处理，最后用柱层析分离技术提纯得到通式II所示的α-酮酯化合物；