以四氢呋喃为醛基砌块合成(E)⁃α⁃羟乙基⁃α,β⁃不饱和醛

doi:10.7503/cjcu20210486

摘要/Abstract

摘要：

以四氢呋喃(THF)为醛基砌块, 铜为催化剂, 过氧化叔丁醇(TBHP)为氧化剂, 将THF氧化为2-羟基四氢呋喃, 继而开环异构化为4-羟基丁醛, 在酸催化下与乙醇胺作用形成亚胺中间体(M); 以苄醇为底物, 通过铜催化氧化反应得到苯甲醛, 进而与M反应得到立体专一的(E)-α-羟乙基-α, β-不饱和醛; 利用二维相关谱确认了产物构型. 对反应底物进行了拓展, 结果表明, 该方法能够有效合成官能化的α, β-不饱和醛. 本文发展的合成方法具有底物范围广及合成工艺简单等优势.

关键词: 铜催化, 四氢呋喃, 多米诺反应, (E)-α-羟乙基-α, β?不饱和醛

Abstract:

In this paper， THF was used as carbonyl source and tert-butyl hydroperoxide（TBHP） was used as oxidant to oxidize THF to 2-hydroxytetrahydrofuran， and then isomerization to 4-hydroxybutyraldehyde by ring-opening reaction， then it reacted with ethanolamine under acid catalysis to form imine intermediate（M）. On the other hand， benzaldehyde was obtained from benzyl alcohol by copper catalyzed oxidation reaction， and then reacted with M to obtain stereospecific（E）-α-hydroxyethyl-α，β-unsaturated aldehydes， which was further derivatized to obtain the α-functionalized α，β-unsaturated aldehydes. The configuration of the product was confirmed by COSY（homonuclear chemical shift correlation spectroscopy）. Our method has the advantages of low cost and simple synthesis process.

Key words: Copper catalysis, Tetrahydrofuran, Domino reaction, （E）-α-Hydroxyethyl-α, β-unsaturated aldehyde

中图分类号:

O625

TrendMD:

濮伟雯, 史永森, 刘建峰, 柯德宏, 吴孝兰, 许胜. 以四氢呋喃为醛基砌块合成(E)⁃α⁃羟乙基⁃α,β⁃不饱和醛. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3641.

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图/表 12

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Entry	Amine	Yield（%）	Entry	Amine	Yield（%）
1	—	0	8	Aniline	Trace
2	n?Butylamine	32	9	Diaminobutane	21
3	Benzylamine	29	10	Methylamine	0
4	^tButylamine	41	11	Proline	0
5	Ethanolamine	53	12	Pyrrolidine	0
6	Ethylenediamine	33	13	Triethylamine	0
7	Cyclopentylamine	37	14	TMEDA	0

Entry	Amine	Yield（%）	Entry	Amine	Yield（%）
1	—	0	8	Aniline	Trace
2	n?Butylamine	32	9	Diaminobutane	21
3	Benzylamine	29	10	Methylamine	0
4	^tButylamine	41	11	Proline	0
5	Ethanolamine	53	12	Pyrrolidine	0
6	Ethylenediamine	33	13	Triethylamine	0
7	Cyclopentylamine	37	14	TMEDA	0

Entry	Catalyst	Yield（%）	Entry	Catalyst	Yield（%）
1	—	0	10	MnO₂	Trace
2	Cu（OAc）₂	53	11	PdCl₂	Trace
3	Cu	23	12	ZrCl₄	0
4	CuO	24	13	ZnCl₂	0
5	Cu₂O	24	14	MnSO₄·2H₂O	0
6	CuCl₂	Trace	15	FeCl₂·4H₂O	0
7	Cu（OTf）₂	31	16	Ni（OAc）₂	0
8	CuSO₄	40	17	MnO₂+Cu（OAc）₂	50
9	ZrO	Trace

Entry	Catalyst	Yield（%）	Entry	Catalyst	Yield（%）
1	—	0	10	MnO₂	Trace
2	Cu（OAc）₂	53	11	PdCl₂	Trace
3	Cu	23	12	ZrCl₄	0
4	CuO	24	13	ZnCl₂	0
5	Cu₂O	24	14	MnSO₄·2H₂O	0
6	CuCl₂	Trace	15	FeCl₂·4H₂O	0
7	Cu（OTf）₂	31	16	Ni（OAc）₂	0
8	CuSO₄	40	17	MnO₂+Cu（OAc）₂	50
9	ZrO	Trace

Entry	Oxidant	Yield（%）	Entry	Oxidant	Yield（%）
1	TBHP	53	6	AIBN	0
2	TBHP ^b	38	7	BPO	0
3	H₂O₂	0	8	DEAD	0
4	DTBP	Trace	9	K₂S₂O₈	0
5	mCPBA	0