一种催化二硫缩醛/酮脱保护为羰基化合物的绿色方法

1.本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种催化二硫缩醛/酮脱保护为羰基化合物的绿色合成方法。


背景技术：

2.在有机合成领域，特别是多步有机合成反应中，各种官能团的保护和去保护是一种常见的做法。在各种保护基团中，硫代缩醛/酮类化合物在天然产物的全合成中起着至关重要的作用，它们对羰基的脱保护，特别是在温和的反应条件下，一直是有机合成领域研究的热点。
3.目前，虽然已经开发了许多方法用于硫代缩醛/酮类化合物的脱保护，如使用hg(ii)、zn(ii)、ag(i)、ga(iii)等重金属盐，或使用seo2、(phseo)2o等有毒试剂，或使用nbs、高价碘试剂等，但这些方法都存在一些缺点，如试剂价格昂贵、反应时间长、官能团兼容性差、对环境不友好等，这些缺点严重限制了硫代缩醛/酮类保护基团在有机合成领域的应用。
4.因此，开发一种操作简便、温和高效且环境友好的硫代缩醛/酮类化合物脱保护为相应羰基化合物的方法意义重大。


技术实现要素：

5.本发明的目的是，开发一种催化二硫缩醛/酮类化合物脱保护为相应羰基化合物的绿色合成方法。
6.本发明采用的技术方案为：
7.一种催化二硫缩醛/酮脱保护为羰基化合物的绿色方法：
8.在中性、敞口、室温条件下，以乙醇作反应溶剂，通过协同催化体系cebr
3-h2o2原位生成次溴酸作为直接氧化剂，短时间内完成二硫缩醛/酮类化合物转化为相应醛/酮类化合物的脱保护反应。
9.反应于溶剂中进行，所用溶剂为绿色溶剂乙醇。
10.反应在催化条件下进行，包括h2o
2-cebr3组成的协同催化体系，其中cebr3也可替换为ce(no3)
3-kbr、cecl
3-kbr、ce(cf3so3)
3-kbr等ce
3+
与br-组成的金属盐组合。
11.反应底物为具有不同类型硫代缩醛/酮保护基的化合物，其中保护基团二硫缩醛/酮不仅可以是闭环化合物，如1，3-二硫杂环戊烷，也可以是开环化合物，如不同类型醛/酮类化合物分别与两分子2-巯基乙醇、4-甲基苯硫醇、苯甲硫醇以及2-巯基苯酚等反应形成的不同结构的硫代缩醛/酮保护基，反应底物具有的官能团可为氢基、烷基、烯基、炔基、芳基、酯基、脂环烃等不同官能团或呋喃、噻吩、吲哚、吡啶、吡咯以及其他杂环等不同取代基，可耐受常用保护基团如bn、ac、tbs、thp、boc和tips等。
12.具体操作时，提供一种方案：将反应底物二硫缩醛/酮类化合物、cebr3(0.01-0.1eq)依次加入装有适量乙醇的玻璃反应容器中，室温下搅拌均匀，然后加入h2o2水溶液
(30wt％，1-2eq)，反应混合物在室温下继续搅拌反应5-10min。tlc点板监测反应，反应完成后用稀释的na2s2o3溶液(0.1m)淬灭和乙酸乙酯萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯萃取2-3次。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得产物。
13.本发明的有益效果：
14.本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：
15.本发明实现了在温和条件下由cebr
3-h2o2组成协同催化体系催化氧化二硫缩醛/酮类化合物脱保护为相应羰基化合物的可放大反应。与现有方法相比，本发明以绿色溶剂乙醇作反应溶剂，由协同催化体系cebr
3-h2o2原位生成次溴酸作为直接氧化剂进行脱保护反应，具有环境友好、试剂易得、成本低廉、反应温和高效、官能团耐受性好等特点，比之前所有的方法更具优势，具有良好的应用前景。
附图说明
16.图1和图2是实施例1的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
17.图3和图4是实施例2的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
18.图5和图6是实施例3的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
19.图7和图8是实施例4的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
20.图9和图10是实施例5的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
21.图11和图12是实施例6的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
22.图13和图14是实施例7的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
23.图15和图16是实施例8的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
24.图17和图18是实施例9的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
具体实施方式
25.下面用具体实施方案详述本发明，但本发明的保护范围不仅限于此。
26.以下实施例中的1h-nmr及
13
c-nmr谱均在室温条件下测定，记录在400mhz光谱仪上，1h为400mhz，
13
c为100mhz，光谱仪来自布鲁克公司。
27.实施例1
[0028][0029]
将乙醇40ml、1a(4mmol，0.92g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.4mmol，0.152g)，h2o2水溶液(30wt％，8mmol，0.82ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，20ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物1b(产率：99％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ7.93-7.80(m，2h)，7.48-7.32(m，2h)，2.56(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ196.8，139.6，135.5，129.8，128.9，26.6.ir 3066.7，3005.6，1682.3，1585.2，1485.8，1395.4，1356.5，1255.6，1092.3，1011.7，956.3，823.6，758.7cm-1
；
hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c8h8clo[m+h]
+
155.0258；found 155.0254.
[0030]
实施例2
[0031][0032]
将乙醇40ml、2a(4mmol，1.1g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.4mmol，0.152g)，h2o2水溶液(30wt％，8mmol，0.82ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，20ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物2b(产率：90％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ7.89-7.71(m，2h)，7.64-7.53(m，2h)，2.57(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ197.1，135.9，132.0，129.9，128.4，26.6.ir 1666.1，1576.2，1390.4，1350.7，1258.7，1171.7，1068.0，998.9，951.1，818.4，739.8cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c8h8bro[m+h]
+
198.9753；found 198.9742.
[0033]
实施例3
[0034][0035]
将乙醇30ml、3a(3mmol，0.97g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.3mmol，0.114g)，h2o2水溶液(30wt％，6mmol，0.61ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，15ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物3b(产率：92％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ7.88-7.76(m，2h)，7.71-7.60(m，2h)，2.56(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ197.4，138.0，136.5，129.8，101.2，26.6.ir 3326.9，1668.1，1573.4，1417.8，1386.4，1354.0，1259.8，1171.5，996.3，951.3，813.5cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c8h8io[m+h]
+
246.9614；found 246.9611.
[0036]
实施例4
[0037][0038]
将乙醇50ml、4a(5mmol，1.07g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.5mmol，0.19g)，h2o2水溶液(30wt％，10mmol，1.02ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，25ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物4b(产率：77％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr
(400mhz，chloroform-d)δ8.02-7.91(m，2h)，7.19-7.02(m，2h)，2.58(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ196.6，164.6(d，j＝253hz)，133.7(d，j＝3hz)，131.0(d，j＝9hz)，115.7(d，j＝21hz)，26.6.ir 3073.3，3006.7，1682.2，1594.3，1504.5，1408.4，1357.5，1261.7，1227.6，1155.1，958.2，835.0cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c8h8fo[m+h]
+
139.0554；found 139.0549.
[0039]
实施例5
[0040][0041]
将乙醇40ml、5a(4mmol，0.96g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.4mmol，0.152g)，h2o2水溶液(30wt％，8mmol，0.82ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，20ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物5b(产率：94％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ10.10(s，1h)，8.22-8.15(m，2h)，8.00-7.91(m，2h)，3.96(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ191.8，166.2，139.3，135.2，130.3，129.6，52.7.ir 2958.8，1720.7，1682.2，1572.2，1500.4，1432.6，1387.8，1276.6，1193.9，1102.3，1007.8，950.6，849.3，802.5，752.7cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c9h9o3[m+h]
+
165.0546；found 165.0542.
[0042]
实施例6
[0043][0044]
将乙醇25ml、6a(2.5mmol，1g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.25mmol，0.095g)，h2o2水溶液(30wt％，5mmol，0.51ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，12.5ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物6b(产率：94％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ10.06(s，1h)，7.99-7.93(m，2h)，7.79-7.73(m，2h)，7.67-7.61(m，2h)，7.52-7.45(m，2h)，7.45-7.39(m，1h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ192.0，147.3，139.8，135.3，130.4，129.1，128.6，127.8，127.5.ir 3025.1，2833.8，2742.7，1687.7，1598.2，1560.8，1382.7，1303.6，1213.0，1166.7，999.7，830.3，758.2，723.4，697.7cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c
13h11
o[m+h]
+
183.0804；found 183.0810.
[0045]
实施例7
[0046][0047]
将乙醇30ml、7a(3mmol，1.1g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.3mmol，0.114g)，h2o2水溶液(30wt％，6mmol，0.61ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，15ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物7b(产率：97％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ9.88(s，1h)，7.83(d，j＝8.4hz，2h)，7.00(d，j＝8.4hz，2h)，3.88(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ190.9，164.7，132.1，130.1，114.4，55.7.ir 3009.5，2966.0，2837.6，2738.7，1681.7，1596.0，1508.3，1460.3，1428.5，1311.2，1253.1，1213.5，1154.8，1021.2，827.1cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c8h9o2[m+h]
+
137.0597；found 137.0597.
[0048]
实施例8
[0049][0050]
将乙醇30ml、8a(3mmol，1.1g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.3mmol，0.114g)，h2o2水溶液(30wt％，6mmol，0.61ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，15ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物8b(产率：75％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ7.75(d，j＝7.7hz，1h)，7.60-7.54(m，1h)，7.47(d，j＝7.7hz，1h)，7.36(t，j＝7.6hz，1h)，3.16-3.12(m，2h)，2.70-2.66(m，2h).
13
c-nmr(100mhz，chloroform-d)δ207.2，155.3，137.2，134.7，127.4，126.8，123.8，36.3，25.9.ir 3236.9，3049.6，2943.9，2893.5，1704.0，1601.8，1471.1，1439.6，1274.8，1195.5，1033.3，756.1cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c9h9o[m+h]
+
133.0648；found 133.0644.
[0051]
实施例9
[0052][0053]
将乙醇30ml、9a(3mmol，1.1g)依次加入100ml圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.3mmol，0.114g)，h2o2水溶液(30wt％，6mmol，0.61ml)，在室温下搅拌反应10min。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m，15ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(100ml)萃取。收集有机相，水相用乙酸乙酯(2x 50ml)萃取。合并有机相后依次用水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物9b(产率：90％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，chloroform-d)δ10.77(s，1h)，9.40(d，j＝9.2hz，1h)，8.42(d，j＝7.8hz，1h)，8.32-8.26(m，3h)，8.22(dd，j＝14.0，8.3hz，2h)，8.11-8.05(m，2h).
13
c-nmr(100 mhz，chloroform-d)δ193.2，193.2，135.6，131.5，131.2，131.1，130.9，130.8，130.5，127.5，127.3，127.2，127.0，126.7，124.8，124.7，124.2，123.1.ir 2705.2，1675.1，1577.8，1498.3，1370.5，1174.1，1051.6，892.3，835.7，778.8，750.0，705.3 cm-1
；hrms(esi
+
)(m/z)calcd.for c
17h11
o[m+h]
+
231.0804；found 231.0797.