一种可见光促进硒基噁唑烷-2．4-二酮的合成方法与流程

一种可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮的合成方法
技术领域
1.本发明涉及有机合成化学技术领域，具体为一种可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮的合成方法。


背景技术：

2.噁唑烷
‑
2，4
‑
二酮化合物是有机合成中重要的中间体，也是生物活性分子中的重要结构单元。该类化合物在医药和农业领域具有广泛的用途，如具有抗糖尿病、抗癫痫、抗炎活性和作为杀菌剂、除草剂等。因此，发展高效的合成噁唑烷
‑
2，4
‑
二酮类化合物的方法一直受到有机化学家和药物化学家的广泛关注。常用的合成方法包括α
‑
羟基酰胺与碳酸酯缩合制得或者α
‑
羟基酯与脲或异氰酸酯反应得到((a)j.w.clark
‑
lewis,chem.rev.1958,58,63
‑
99；(b)r.maity,s.naskar,k.mal,s.biswas,i.das,adv.synth.catal.2017,359,4405
‑
4410；(c)h.huang,j.fan,g.he,z.yang,x.jin,q.liu,h.zhu,chem.eur.j.2016,22,2532
‑
2538；(d)r.w.stoughton,j.am.chem.soc.1941,63,2376
‑
2379)。但这些方法通常需要使用预先制备的底物；碳酸酯和异氰酸酯原料毒性较大；原子经济性不高；而且产率一般不高。此外，利用二氧化碳作为c1资源，合成噁唑烷
‑
2，4
‑
二酮化合物也有报道((a)g.galliani,b.rindone,f.saliu tetrahedron lett.2009 5123
‑
5125；(b)g.chen,c.fu,s.ma,org.biomol.chem.,2011,9,105
–
110)，但是这类反应通常需要高温高压条件，或价格昂贵的过渡金属作为催化剂。
3.硒是人体中一种非常重要的微量元素，它的存在与人们的健康息息相关。硒具有抗癌、抗氧化、增强人体免疫力、拮抗有害重金属、调节维生素的吸收、调节人体内蛋白质的合成以及增强生殖功能，同时，硒元素对糖尿病、白内障、心脑血管疾病也有一定的防治效果((a)nogueira,c.w.；zeni,g.；rocha,j.b.t.,chem.rev.2004,104,6255
‑
6286；(b)derek,w.j.；risto,l.,selenium and tellurium chemistry:from small molecules to biomolecules and materials.springer
‑
verlag:berlin,2011)。此外，含硒化合物在有机合成、医药和材料科学领域有着广泛的应用。因此，人们投入大量的精力来开发各种将硒基引入有机分子中的方法。然而，在噁唑烷
‑
2，4
‑
二酮骨架上引入硒基官能团的研究方法报道极少，仍存在继续进行研究和探索的必要，这也是本发明得以完成的基础和动力所在。
4.可见光是一种清洁无污染的能源，近年来可见光促进的有机合成反应得到了极大的发展。然而文献调研表明，基于可见光参与的合成硒基噁唑烷
‑
2，4
‑
二酮方法至今未曾报道。在此，我们报道可见光参与的可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮化合物新合成方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮的合成方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮的合成方法,步骤如下：在有机溶剂中，以具有如式(i)所示结构的n
‑
boc保护的丙烯酰
胺，式(ii)所示结构的二硒醚为反应原料，在可见光照射下进行反应，反应结束后，将反应液减压除去溶剂得到粗产品，粗产品经过柱层析纯化得到式(iii)所示结构的硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮化合物；
7.反应方程式如下式所示：
[0008][0009]
其中式(i)化合物中的r1和r2是h原子，烷基和芳基，式(ii)化合物采用二芳基二硒醚，二烷基二硒醚。
[0010]
优选的，式(i)所示结构的丙烯酰胺与式(ii)所示结构的二硒醚的摩尔比为1∶1
‑
1：2，优选为1∶1。
[0011]
优选的，所述有机溶剂为n，n
‑
二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、正己烷、乙腈、1，4
‑
二氧六烷、甲苯、四氢呋喃、乙醚、四氯化碳中的至少一种，优选为乙腈。
[0012]
优选的，反应的照射光源为太阳光，汞灯，荧光灯、钨灯，led灯中的一种，优选荧光灯。
[0013]
优选的，反应的时间为26h
‑
36h。
[0014]
优选的，反应结束后，将反应液减压浓缩，将浓缩物通过柱色谱分离，以石油醚和乙酸乙酯体混合液为洗脱剂，其中石油醚：乙酸乙酯的体积比为(1～40)：1，收集洗脱液，旋蒸溶剂后得到式(iii)所示的硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮。
[0015]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016]
(1)本方法采用廉价易得的丙烯酰胺和二硒醚为原料，丙烯酰胺可由丙烯酰氯与相应的胺通过碳氮键偶联反应获得，二硒醚通过商业途径获得。
[0017]
(2)本方法可在空气条件下操作，对水和氧气不敏感，反应条件相对温和，操作简单。
[0018]
(3)本方法采用可见光作为剂，成本低廉，反应效率高。
[0019]
(4)本方法仅需一步就可以获得目标产物，收率高、官能团兼容性好，后处理简单，具有良好的应用潜力。
具体实施方式
[0020]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]
本发明提供如下技术方案：一种可见光促进硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮的合成方法，步骤如下：在有机溶剂中，以具有如式(i)所示结构的n
‑
boc保护的丙烯酰胺，式(ii)所示结构的二硒醚为反应原料，在可见光照射下进行反应，反应结束后，将反应液减压除去溶剂得到粗产品，粗产品经过柱层析纯化得到式(iii)所示结构的硒基噁唑烷
‑
2.4
‑
二酮化合物；
[0022]
反应方程式如下式所示：
[0023][0024]
其中式(i)化合物中的r1和r2是h原子，烷基和芳基，式(ii)化合物采用二芳基二硒醚，二烷基二硒醚。
[0025]
实施例一：
[0026]
反应方程式如下式所示：
[0027][0028]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
氯苯基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20∶1)，得到白色固体93毫克，产率为94％，
[0029]
所得产物核磁图谱数据为：
11
h nmr(400mhz，cdcl3)：δ7.56
‑
7.52(m，2h)，7.46(d，j＝8.8hz，2h)，7.39(d，j＝8.8hz，2h)，7.30
‑
7.25(m，3h)，3.46(d，j＝13.9 hz，1h)，3.41(d，j＝13.9hz，1h)，1.77(s，3h).
13
c nmr(100mhz，cdcl3)：δ173.2，152.8，134.8，133.6，129.5，129.42，129.40，128.7，128.1，126.8，85.4，34.4，22.9。
[0030]
实施例二：
[0031]
反应方程式如下式所示：
[0032][0033]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
溴苯基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝25:1)，得到白色固体104毫克，产率为95％，
[0034]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.54(d,j＝8.8hz,2h),7.49
–
7.42(m,2h),7.25(d,j＝8.8hz,2h),7.23
–
7.16(m,3h),3.38(d,j＝13.9hz,1h),3.33(d,j＝13.9hz,1h),1.69(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ172.1,151.7,132.5,131.5,128.9,128.4,127.6,127.1,126.0,121.7,84.4,33.4,21.8.
[0035]
实施例3
[0036]
反应方程式如下式所示：
[0037][0038]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
甲基苯基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)，得到油状液体90毫克，产率为96％，
[0039]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.61
–
7.51(m,2h),7.34
–
7.17(m,7h),3.45(d,j＝13.8hz,1h),3.41(d,j＝13.8hz,1h),2.40(s,3h),1.76(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.6,153.4,139.2,133.7,130.0,129.4,128.9,128.3,128.0,125.6,85.3,34.5,22.9,21.2。
[0040]
实施例4
[0041]
反应方程式如下式所示：
[0042][0043]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(2
‑
萘基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝15:1)，得到白色固体93毫克，产率为91％，
[0044]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.88(d,j＝8.8hz,1h),7.84
–
7.78(m,3h),7.59
–
7.39(m,5h),7.26
–
7.09(m,3h),3.44(d,j＝13.8hz,1h),3.37(d,j＝13.9hz,1h),1.73(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.6,153.3,133.6,133.1,133.0,129.4,129.4,128.9,128.3,128.1,127.8,127.2,126.7,124.9,122.9,85.4,34.5,22.9。
[0045]
实施例5
[0046]
反应方程式如下式所示：
[0047][0048]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(3,4,5
‑
三甲氧基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝15:1)，得到白色固体102毫克，产率为91％，
[0049]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.62
–
7.48(m,2h),7.37
–
7.20(m,3h),6.64(s,2h),3.87(s,3h),3.85(s,6h),3.47(d,j＝13.9hz,1h),3.43(d,j＝13.9hz,1h),1.78(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.6,153.6,153.2,138.5,133.4,129.4,128.9,128.0,126.4,103.5,85.2,60.9,56.3,34.4,22.8。
[0050]
实施例6
[0051]
反应方程式如下式所示：
[0052][0053]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(2
‑
呋喃甲基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)，得到无色油状82毫克，产率为90％，
[0054]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.39(dd,j＝7.5,2.0hz,2h),7.29(dd,j＝1.8,0.9hz,1h),7.23
–
7.15(m,3h),6.39
–
6.28(m,1h),6.25(dd,j＝3.3,1.9hz,1h),4.65(d,j＝15.4hz,1h),4.59(d,j＝15.4hz,1h),3.24(s,2h),1.57(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.8,153.8,147.5,142.9,133.7,129.2,128.9,128.0,110.6,109.8,85.7,36.5,34.0,22.7。
[0055]
实施例7
[0056]
反应方程式如下式所示：
[0057][0058]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
甲基
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝30:1)，得到无色油状69毫克，产率为93％，
[0059]
所得产物核磁图谱数据为：：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ77.44
–
7.29(m,5h),3.44(d,j＝13.8hz,1h),3.42(d,j＝13.8hz,1h),3.13(s,3h),1.76(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.9,153.1,133.6,129.3,128.0,125.6,84.3,34.5,27.3,21.2。
[0060]
实施例8
[0061]
反应方程式如下式所示：
[0062][0063]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
甲基苯基)
‑
丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二苯基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝25:1)，得到油状液体93毫克，产率为94％，
[0064]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.61
–
7.51(m,2h),7.34
–
7.17(m,7h),5.70
–
5.62(m,1h),3.49
–
3.40(m,2h),2.40(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ174.0,152.3,140.1,133.5,129.8,128.4,127.9,127.2,126.5,124.9,86.1,35.4,21.9。
[0065]
实施例9
[0066]
反应方程式如下式所示：
[0067][0068]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
甲基苯基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二(4
‑
甲基苯基)二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝15:1)，得到油状液体93毫克，产率为92％，
[0069]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.60
–
7.21(m,8h),3.75(s,3h),3.44(d,j＝13.8hz,1h),3.39(d,j＝13.8hz,1h),2.39(s,3h),1.77(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.6,154.4,140.2,132.6,131.0,128.3,127.9,127.3,127.0,125.7,85.3,55.6,34.5,22.9,21.2。
[0070]
实施例10
[0071]
反应方程式如下式所示：
[0072][0073]
室温下，向装有磁力搅拌子的25毫升反应管中装入过n
‑
boc
‑
n
‑
(4
‑
甲基苯基)
‑2‑
甲基丙烯酰胺(0.25毫摩尔)，二甲基二硒醚(0.25毫摩尔)，乙腈(2毫升)，加毕，将23瓦白色紧凑型荧光灯放在距离反应管3厘米的地方，室温下反应36小时，反应完成后，将有机相通过旋转蒸发器除去溶剂，残余物用硅胶柱进行纯化(硅胶规格为200目～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝15:1)，得到油状液体74毫克，产率为95％，
[0074]
所得产物核磁图谱数据为：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ7.60
–
7.39(m,4h),3.44(d,j＝13.8hz,1h),3.39(d,j＝13.8hz,1h),2.39(s,3h),1.95(s,3h),1.69(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ173.5,154.4,139.2,130.0,128.3,125.6,86.3,34.4,23.3,22.5.6.1。
[0075]
综上所述，本方法采用廉价易得的丙烯酰胺和二硒醚为原料，丙烯酰胺可由丙烯酰氯与相应的胺通过碳氮键偶联反应获得，二硒醚通过商业途径获得；本方法可在空气条件下操作，对水和氧气不敏感，反应条件相对温和，操作简单；本方法采用可见光作为剂，成本低廉，反应效率高；本方法仅需一步就可以获得目标产物，收率高、官能团兼容性好，后处理简单，具有良好的应用潜力。
[0076]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。