一种合成氟烷基取代的吡咯烷的方法

本发明涉及有机合成，具体涉及一种合成氟烷基取代的吡咯烷的方法。

背景技术：

1、由于氟的特殊性质，含氟有机物在生命科学、生物医药、材料科学有着十分广泛的应用。如chin.chem.lett.,2021,32(11),3342-3354；chem.rev,2016,116(2),422-518；chem.rev,2014,114(4),2432-2506；chem.rev,2016,116(2),719-766。在这些行业的驱动下，化学家发展了多种合成方法学合成各种含氟有机物。

2、吡咯烷是药物分子中最常见的含氮杂环之一(eur.j.med.chem.,2022,235,114303；j.med.chem.,2000,43(23),4452–4464；j.med.chem.,2021,64(20),15313–15333)。然而，获得氟烷基化吡咯烷的方法仍然非常有限，其中过渡金属催化剂是必要的(adv.synth.catal.,2018,360(3),562–567；angew.chem.ind.ed.,2019,58(46),16637–16643)。

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4、然而，这种策略仍有几个问题需要解决，例如(1)需要使用昂贵的金属催化剂如ru、pd、cu、fe等；(2)有些催化体系需要配合昂贵的n、p配体一起使用。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，设计将胺充当底物、电子供体化合物和碱的所有角色，创新性的发展了一种用n,n-二烯丙基胺类化合物作为底物和电子供体化合物与氟烷基碘合成氟烷基化吡咯烷的方法。

2、本发明的目的之一是提供一种合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于，包括的步骤为：于惰性气体中，在可见光照射下，将式a化合物与式b化合物进行反应，从而形成式c结构的化合物；

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4、上述反应式中，r任选为苯基、c1-15烷基取代的苯基、c1-15烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、氰基取代的苯基、卤代的苯基、酯基取代的苯基、嘧啶、喹啉、吡啶、卤素取代的吡啶、苯丙酸甲酯、苯丙酸乙酯、苯丙酸叔丁酯、3-(4-硝基苯基)丙酸甲酯、3-(4-氯苯基)丙酸甲酯、6-((叔丁氧羰基)氨基)己酸甲酯、3-羟基丙酸甲酯、3-(苄氧基)丙酸甲酯或茚满。

5、优选例中，所述式a化合物、式b化合物的摩尔比为1～3：1。更优选为2：1。

6、另一优选例中，反应在0～50℃下进行，较佳地反应在20～40℃下进行，更优选的反应在25℃下进行。

7、另一优选例中，所述惰性气体选自：氮气或者氩气。

8、另一优选例中，所述的反应在可见光照射下进行，优选的所述可见光为蓝光或者紫光。更优选为蓝光。

9、另一优选例中，反应中加有添加剂碱。所述添加剂碱碱选自碳酸盐。更优选为碳酸钾。

10、本发明还提供了一些新化合物，所述化合物为化合物c-1～c-36，上述化合物的结构式分别为：

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12、上述化合物在医药、农药或者材料中有潜在的应用。

13、发明人通过长期深入的研究，发现了一种新型的n,n-二烯丙基胺类化合物氟烷基化的方法，于惰性气体中，在可见光照射下，用n,n-二烯丙基胺类化合物作为底物、碱和电子供体化合物与氟烷基碘合成氟烷基取代的吡咯烷的方法。同时该体系具有十分优异的官能团兼容性、合成简便性、原子经济性、适合大规模生产等优点。

14、本发明的有益效果：(1)本方法所选用的原料都来自于廉价的工业原料，同时使用光来促进反应，且无需任何添加剂就可以使得反应顺利进行。经济、绿色、环保适合大规模的生产。(2)该反应具有十分优异的官能团兼容性以及反应多样性，一些用常规方法难以合成的底物，用本方法都能高效的合成。(3)本方法可以直接用于含氟氨基酸的合成，这些结构在生物医药领域有着十分重要的应用。

15、应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一赘述。

16、术语：如本文所用，术语“c1-15烷基”指具有1-15个碳原子的直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基或类似基团。

17、术语“c1-15烷氧基”指具有1-15个碳原子的直链或支链烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基或类似基团。

18、术语“卤素”指氟、氯、溴或碘。

19、术语“卤代的”指基团中的h被相同或不同的一个或多个卤素原子所取代，例如三氟甲基、五氟乙基、三氟甲氧基、二氟乙烯基或类似基团。

技术特征：

1.一种合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于，包括的步骤为：于惰性气体中，在可见光照射下，将式a化合物与式b化合物进行反应，从而形成式c结构的化合物；

2.根据权利要求1所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：式a化合物、式b化合物的摩尔比为1～3：1。

3.根据权利要求2所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：反应在0～50℃下进行。

4.根据权利要求3所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：所述的反应在可见光照射下进行。

5.根据权利要求4所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：所述可见光为蓝光或者紫光。

6.根据权利要求5所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：反应中加有添加剂碱。

7.根据权利要求6所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：添加剂碱选自碳酸盐。

8.根据权利要求7所述的合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，其特征在于：添加剂碱选自碳酸钾。

技术总结
本申请公开了有机合成技术领域中的一种合成氟烷基取代的吡咯烷的方法，该方法由简单易得的N,N‑二烯丙基胺和氟烷基碘代物为原料，在可见光照射下，创新性的采取无溶剂的方式，高收率地得到多种氟烷基化吡咯烷及其衍生物的方法。该反应对于大部分的底物也不需要额外的添加剂，同时未反应的原料也可以在后处理的时候回收，因此该方法具有体系简单，原子经济性好，具有十分优异的官能团兼容性，以及较高的立体选择性。

技术研发人员：贺春阳,毛婷,贾佳,赵亮
受保护的技术使用者：遵义医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13