專利名稱：一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氮或含氧三元小環(huán)化合物的高效開環(huán)方法，該方法還可用于合成多種含氮或含氧的1.2-雙官能團(tuán)化合物。
背景技術(shù)：
含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)是合成含氮或含氧化合物的重要途徑之一。在許多藥物的合成中，它往往是一關(guān)鍵步驟。關(guān)于氮雜或氧雜環(huán)丙烷類化合物的開環(huán)反應(yīng)報(bào)道已很多，但是大多數(shù)報(bào)道的方法都只限于一種或幾種特定結(jié)構(gòu)的小環(huán)化合物或開環(huán)試劑。而且，反應(yīng)條件一般都較為苛刻，例如需強(qiáng)堿的存在，或使用金屬鹽做為催化劑(1)D.Tanner，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1994，33，599-619；2)T.Ibuka，Chem.Soc.Rev.1998，27，145-154；3)H.Stamm，J.Prakt.Chem.1999，319-331；4)G.Pattenden in Comprehensive Organic Synthesis，Vol.3(Eds.B.M.Trost，I.Fleming)，Pergamon Press，Oxford，1991，pp.223-280；5)E.N.Jacobsen，M.H.Wu，In Comprehensive Asymmetric Catalysis，(Eds.E.N.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yamamoto)，Springer，New York，1999，Chapter35)，這無疑限制了氮雜或氧雜三元小環(huán)化合物的開環(huán)在有機(jī)合成和藥物生產(chǎn)中的運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效的適合于多種不同類型氮雜和氧雜三元小環(huán)化合物與多種不同類型開環(huán)試劑的開環(huán)方法。
本發(fā)明的方法還是一種高效而簡單且條件溫和的合成1，2-含氮或含氧雙官能團(tuán)化合物的方法。
本發(fā)明的一種含氮或含氧三元小環(huán)化合物的高效開環(huán)方法，提供了合成多種含氮或含氧雙官能團(tuán)化合物，含氮或含氧雙官能團(tuán)化合物的結(jié)構(gòu)通式是 其中R1或R2＝H，F(xiàn)，Cl，Br，I，烴氧基，C1-16的烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基，芐基，R5取代的芳基。
R3＝H，R5取代的芳基磺?；S基，分子式為R6CO的酰基，R5取代的芳基。
R4＝C1-16的烷基、芐基、R5取代的芳基。
X＝N、O；Y＝NH、O、S。
R6＝C1-12的烷基、叔丁基氧基、R5取代的芳基。R5＝H，F(xiàn)，Cl，Br，I，C1-16的烷基，烴氧基，苯基，硝基，酯基，?；?br> 本發(fā)明的含氮或含氧1，2-雙官能團(tuán)化合物是以分子式為 的含氮或含氧三元小環(huán)化合物為原料，在水或有機(jī)溶劑的存在下，以分子式為R3P的有機(jī)膦為催化劑，與多種不同開環(huán)試劑反應(yīng)制得，可用下式表示 三元小環(huán)化合物、開環(huán)試劑、有機(jī)膦的摩爾比為1∶1.0-2∶0.01-0.2。在0℃至110℃溫度下，反應(yīng)3-96小時(shí)。其中R1、R2、R3、R4、X、Y同前所述。有機(jī)膦催化劑為三烴基膦，其中烴基R＝C1-12的鏈烷基、C5-8環(huán)烷基或R5取代的芳基。
本發(fā)明方法中，所述水為蒸餾水，最好是低溫除氧后的蒸餾水。所述有機(jī)溶劑可以是極性或非及性溶劑。如苯、四氯化碳、石油醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、二烷六環(huán)、乙腈等。
采用本發(fā)明方法所得產(chǎn)物可以用重結(jié)晶，薄層層析，柱層析減壓蒸餾等方法加以分離。如用重結(jié)晶的方法，推薦溶劑為極性溶劑與非極性溶劑的混合溶劑。推薦溶劑可為二氯甲烷--正己烷，異丙醇--石油醚，乙酸乙酯--石油醚，乙酸乙酯--正己烷，異丙醇--乙酸乙酯--石油醚等混合溶劑。用薄層層析和柱層析方法，所用的展開劑為極性溶劑與非極性溶劑的混合溶劑。推薦溶劑可為異丙醇--石油醚，乙酸乙酯--石油醚，乙酸乙酯--正己烷，異丙醇--乙酸乙酯--石油醚等混合溶劑，其體積比可以分別是極性溶劑∶非極性溶劑＝1∶0.1-500。例如乙酸乙酯∶石油醚＝1∶0.1-50，異丙醇∶石油醚＝1∶1-500。
本發(fā)明提供了一種高效簡單的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法；提供了制備多種含氮或含氧1，2-雙官能團(tuán)化合物的方法。與現(xiàn)有方法相比，該方法可適用于多種不同類型的含氮或含氧三元小環(huán)化合物，同時(shí)也適用于多種不同類型的開環(huán)試劑。該方法簡便，條件溫和，且其中一個(gè)較大優(yōu)點(diǎn)是可用水做溶劑，這無疑為工業(yè)化生產(chǎn)提供了一個(gè)綠色，環(huán)境友好的方法。另外，反應(yīng)中無需加入任何金屬鹽類化合物，從而有利于藥物的生產(chǎn)和處理。且反應(yīng)的產(chǎn)率也較好，一般達(dá)到78％-98％。


具體實(shí)施例方式
通過下述實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1氮雜環(huán)丙烷在三丁基膦存在下與含硫試劑的開環(huán)反應(yīng)在有機(jī)溶劑中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)硫試劑1.2mmol溶于乙腈中，加入三丁基膦0.1mmol，室溫下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-硫醚基胺。
在水中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)硫試劑1.2mmol混和，加入三丁基膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml乙酸乙酯，分液，水相使用乙酸乙酯(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-硫醚基胺。P1(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1HNMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.20-1.50(m，4H)，1.50-1.75(m，2H)，2.00-2.10(m，1H)，2.20-2.30(m，1H)，2.45(s，3H；CH3)，2.80-3.00(m，2H)，5.10-5.20(d，3J＝3.6Hz，1H；NH)，7.20-7.40(m，7H)，7.75(d，3J＝8.3Hz，2H)；IR(film)ν＝3265cm-1(NH)；EI-MS m/z(％)361(7)[M+]，252(13)[M+-PhS]；元素分析C19H23NO2S2.計(jì)算值C，63.13；H，6.41；N，3.87；實(shí)測值C，63.07；H，6.48；N，3.91.P2(N-對甲苯磺酰基-環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-CH3PhSH).1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.22-1.36(m，4H)，1.57-1.61(m，3H)，1.96-1.99(m，1H)，2.32(s，3H)，2.44(s，3H)，2.78-2.81(m，1H)，2.91-2.93(m，1H)，5.29(d，J＝3.5Hz，1H)，7.05(d，J＝8.0Hz，2H)，7.11-7.17(m，2H)，7.26-7.37(m，2H)，7.76(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(film)3279，1598，1377cm-1；EI-MS m/z(％)375(M+，44)，252(39)，204(100)；Anal.for C20H25NO2S2.CalcdC，63.96；H，6.71；N，3.73.FoundC，63.82；H，6.73；H，3.46P3(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-CH3PhCH2SH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.01-1.50(m，4H)，1.52-1.73(m，2H)，1.92-2.12(m，1H)，2.14-2.27(m，1H)，2.27(s，3H)，2.33-2.38(m，1H)，2.41(s，3H)，2.78-2.92(m，1H)，3.45-3.57(m，2H)，5.03(d，J＝2.4Hz，1H)，7.10-7.30(m，6H)，7.74-7.77(d，J＝8.2Hz)；IR(film)3309，1597，1383cm-1；EI-MS m/z(％)389(M+，1)，234(100)；HRMSforC21H27NS2O2Calcd.389.1449；Found389.1456.P4(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-(t-Bu)PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.22-1.36(m，4H)，1.32(s，9H)，1.60-1.63(m，3H)，1.96-1.99(m，1H)，2.36(s，3H)，)，2.78-2.81(m，1H)，2.91-2.93(m，1H)，5.34(d，J＝4.4Hz，1H)，7.05(d，J＝8.1Hz，2H)，7.11-7.17(m，2H)，7.26-7.37(m，2H)，7.76(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(film)3279，1598，1377cm-1；EI-MS m/z(％)425(M+，32)，Anal.for C23H21NO2S2.CalcdC，66.15；H，7.48；N，3.35.FoundC，66.23；H，7.50；N，3.38P5(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-ClPhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.29-1.36(m，4H)，1.60-1.63(m，3H)，1.97-2.01(m，1H)，2.39(s，3H)，)，2.80-2.84(m，1H)，2.91-2.93(m，1H)，5.40(d，J＝3.5Hz，1H)，7.10(d，J＝8.1Hz，2H)，7.16-7.21(m，2H)，7.26-7.37(m，2H)，7.80(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(film)3245，1599，cm-1；EI-MS m/z(％)395(M+，32)，Anal.for C19H22ClNO2S2.CalcdC，57.63；H，5.60；N，3.54.FoundC，57.64；H，5.58；N，3.52P6(N-對甲苯磺酰基-環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為t-BuSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.29(s，9H)，1.45-1.67(m，6H)，2.04-2.17(m，2H)，2.42(s，3H)，2.43-2.58(m，1H)，2.59-2.81(m，1H)，5.37(br，1H)，7.30(d，J＝7.9Hz，1H)，7.76(d，J＝8.0Hz，1H).IR(film)3275，3242，1598，1393cm-1；EI-MS m/z(％)341(M+，44)，Anal.for C17H27NO2S2.CalcdC，59.28；H，7.97；N，4.10.FoundC，59.18；H，7.97；N，4.09P6(N-對甲苯磺酰基-環(huán)戊基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.43-1.73(m，4H)，2.04-2.21(m，2H)，2.42(s，3H)，3.27-3.38(m，2H)，4.99(d，J＝4.7Hz，1H)，7.22-7.33(m，7H)，7.67(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(film)3267，1598，1380cm-1；EI-MS m/z(％)347(M+，20)，238(9)，176(100)；元素分析C18H21NO2S2.C，62.22；H，6.09；N，4.03；實(shí)測值C，62.32；H，6.15；N，3.90.P7(N-對甲苯磺酰基-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)2.35(s，3H)，2.42(s，3H)，3.18-3.22(m，2H)，3.34-3.39(m，2H)，4.13(t，J＝7.2Hz，1H)，4.30(q，J＝6.7Hz，1H)，4.74(br，1H)，5.33(br，1H)，7.08-7.27(m，24H)，7.50(d，J＝8.2Hz，2H)，7.64(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(neat)3290，3059，1599cm-1；EI-MS m/z(％)383(M+，1.67)，260(100)，199(78).元素分析C21H21NO2S2.計(jì)算值C，65.76；H，5.52；N，3.65.實(shí)測值C，65.66；H，5.75；N，3.58.P8(N-對甲苯磺酰基-2-十六碳基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-CH3PhCH2SH)1HNMR(CDCl3/TMS)(ppm)δ(ppm)0.86-0.90(m，3H)，1.09-1.31(m，30H)，2.33(s，3H)，2.42(s，3H)，2.38-2.47(m，1H)，2.53(dd，J＝13.5，4.9Hz，1H)，3.25-3.33(m，1H)，3.52，(dd，J＝13.4，8.4Hz，2H)，4.70(d，J＝7.7Hz，1H)，7.10(m，4H)，7.27(d，J＝8.1Hz，2H)，7.73(d，J＝8.3Hz，2H)；IR(neat)3320，1389cm-1；EI-MS m/z(％)559(M+，23)；元素分析C33H53NO2S2.計(jì)算值C，70.39；H，9.54；N，2.50.實(shí)測值C，70.42；H，9.60；N，2.48.P9((N-苯甲?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.10-1.50(m，4H)，1.60-1.75(m，2H)，2.05-2.20(m，1H)，2.25-2.40(m，1H)，2.90-3.10(m，1H)，3.75-3.90(m，1H)，6.20(d，J＝6.6Hz，1H)，7.10-7.50(m，8H)，7.60(d，J＝8.6Hz，2H).IR(film)3302，2933，1637cm-1；EI-MS m/z(％)311(M+，1)，273(6)，210(27)，190(100)，元素分析C19H21NOS.計(jì)算值C，73.31；H，6.75；N，4.50.實(shí)測值C，73.16；H，6.87；N，4.33.P10((N-叔丁基氧基甲?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.10-1.30(m，3H)，1.40(s，9H)，1.50-1.75(m，3H)，1.95-2.05(m，1H)，2.05-2.20(m，1H)，2.85(dt，J＝10.3，3.7Hz，1H)，3.30-3.40(m，1H)，4.62(d，J＝7.3Hz，1H)，7.10-7.30(m，3H)，7.30-7.50(m，2H).IR(film)3346，2932，1686，1532cm-1.EI-MS m/z(％)307(M+，2.4)，252(2)，190(23)，57(100).HRMSC17H25NO2S.計(jì)算值307.1564；實(shí)測值307.1585.P11(N-芐基-環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.25-1.42(m，4H)，1.69-1.72(m，2H)，2.02-2.21(m，2H)，2.43-2.46(m，1H)，2.92-3.00(m，2H)，3.71-3.98(m，2H)，7.23-7.51(m，10H).IR(neat)3280，3061，1583cm-1.EI-MS m/z(％)297(M+，2)，91(100)，106(79)，188(24)；HRMS計(jì)算值C19H23NS297.1551；實(shí)測值297.1507.P12((N-芐基-2-正丁基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為p-tBuPhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)0.85(t，J＝7.0Hz，3H)，1.20-1.40(m，13H)，1.50-1.70(m，2H)，2.00-2.40(br，1H)，2.70-2.80(m，1H)，3.05(m，2H)，3.75(s，2H)，72.-7.40(m，5H)；IR(neat)3320，1602cm-1；EI-MS m/z(％)356(MH+，8)，298(1)，176(100)，91(97)；HRMSAnal.for C14H15NS.Cacld355.2359；Found355.2346P13(N-氫-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhCH2SH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.45(s，2H)，3.00(d，J＝6.9Hz，2H)，3.55(dd，J＝13.4，13.4Hz，2H)，3.67(t，J＝7.0Hz，1H)，7.20-7.50(m，10H)；IR(neat)3374，1601cm-1；EI-MS m/z(％)244(MH+，7)，213(28)，121(28)，121(38)，91(100)；HRMS計(jì)算值C15H17NS.Cacld243.1066；實(shí)測值243.1074.P14(N-氫-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.50(s，2H)，3.15(d，J＝6.8Hz，2H)，4.15(t，J＝6.9Hz，1H)，7.10-7.40(m，10H)；IR(neat)3373，1583cm-1；EI-MS m/z(％)∷230(MH+，7)，229(M+，9)，213(34)，199(100)，165(18)，120(38)；HRMSC14H15NS.計(jì)算值229.0891；實(shí)測值229.0908.P15(N-芐基-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為n-BuSH)1HNMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)0.85(t，J＝7.3Hz，3H)，1.20-1.60(m，4H)，2.10(bs，1H)，2.30(dt，J＝7.6，3.5Hz，2H)，3.00(d，J＝7.4Hz，2H)，3.80(s，2H)，4.00(t，J＝7.4Hz，1H)，7.15-7.45(m，10H)；IR(neat)3322，1601cm-1；EI-MS m/z(％)300(MH+，0.84)，120(85)，91(100)；HRMSC22H23NS.計(jì)算值299.1697；實(shí)測值299.1702.P17(N-芐基-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為BnSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.90(bs，1H)，3.00(d，J＝7.4Hz，2H)，3.50(dd，J＝13.4，13.4Hz，2H)，3.70(s，2H)，3.90(t，J＝7.4，Hz，1H)，7.20-7.40(m，15H)；IR(neat)3321，1601cm-1；EI-MSm/z(％)334(MH+，26)，210(12)，120(60)，91(100)；HRMSC22H23NS.333.1515；實(shí)測值333.1533.P18(N-芐基-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.90(bs，1H)，3.10(dd，J＝12.8，7.3Hz，2H)，3.80(s，2H)，4.40(t，J＝7.3，Hz，1H)，7.10-7.40(m，15H)；IR(neat)3327，1601cm-1；EI-MS m/z(％)320(MH+，3)，319(M+，0.25)，210(1)，120(83)，91(100)；HRMSC21H21NS.計(jì)算值319.1422；實(shí)測值319.1408.P19(N-叔丁基氧基甲?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為BnSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.10-1.90(m，6H)，1.40(s，9H)，2.00-2.30(m，2H)，2.40(dt，J＝10.1，3.57Hz，1H)，3.40-3.60(m，1H)，3.60-3.80(m，2H)，4.50-4.70(m，1H)，7.20-7.40(m，5H)；IR(neat)3356，2938，1648，1531cm-1；EI-MS m/z(％)321 (M+，0.11)，265(8)，204(31)，57(100)；HRMSC17H25NO2S.計(jì)算值321.1748；實(shí)測值321.1755.P20(N-芐基-1，2-二苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為BnSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.25-2.00(br，1H)，3.20(s，2H)，3.25-3.40(m，1H)，3.50-3.75(m，1H)，3.80-4.10(m，2H)，6.90-7.50(m，20H)；IR(neat)3274，1600cm-1；EI-MSm/z(％)409(M+，1)，302(2)，196(73)，91(100).元素分析C28H27NSC，82.15；H，6.60；N，3.42.實(shí)測值C，82.24；H，6.55；N，3.27.P21(N-芐基-1，2-二苯基氮雜環(huán)丙烷，硫試劑為PhSH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.50-2.30(br，1H)，3.30(d，J＝13.7Hz，1H)，3.60-3.70(m，1H)，4.00(d，J＝7.5Hz，1H)，4.10-4.40(m，1H)，7.00-7.30(m，20H)；IR(neat)3250，1600cm-1；EI-MSm/z(％)395(MH+，7)，289(22)，196(99)，91(100)；HRMSC27H25NS計(jì)算值395.1707；實(shí)測值395.1663.
實(shí)施例2氮雜環(huán)丙烷在三丁基膦存在下與酚的開環(huán)反應(yīng)在有機(jī)溶劑中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)酚試劑1.2mmol溶于甲苯中，加入三丁基膦0.1mmol，回流下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-芳醚基胺。
在水中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)酚試劑1.2mmol混和，加入三(鄰甲氧基苯基)膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml二氯甲烷，分液，水相使用二氯甲烷(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-芳醚基胺P22(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1H NMR(CD3COCD3/TMS)δppm1.25-1.33(m，4H)，1.56-1.75(m，2H)，2.02-2.05(m，1H)，2.21-2.24(m，1H)，2.43(s，3H)，3.27-3.40(m，1H)，4.11-4.25(m，1H)，4.76(d，J＝3.6Hz，1H)，6.67(d，J＝8.2Hz，2H)，6.94(t，J＝7.5Hz，1H，)，7.21-7.30(m，4H)，7.76(d，J＝8.2Hz，2H)，IR(film)3297，1601，1163cm-1；EI-MS m/z(％)346(MH+，37)，252(100)，155(14)；元素分析C19H23NSO3計(jì)算值C，66.06；H，6.71；N，4.05.實(shí)測值C，65.91；H，6.81；N，3.81.P22(N-對甲苯磺酰基-環(huán)戊基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.40-1.47(m，1H)，1.71-1.81(m，3H)，1.98-2.09(m，2H)，2.38(s，3H)，3.66-3.72(m，1H)，4.49-4.52(m，1H)，4.91(d，J＝6.5Hz，1H)，6.76(d，J＝7.8Hz，2H)，6.89-6.94(m，1H)，7.19-7.26(m，4H)，7.75(d，J＝8.0Hz，2H).IR(neat)3289，1600，1382cm-1.EI-MS m/z(％)331(M+，6)，238(100)，172(54).元素分析C18H21NSO3計(jì)算值.C，65.23，H；6.39；N，4.23.實(shí)測值C，65.11；H，6.50；N，4.00.P23(N-對甲苯磺酰基-2-苯基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)2.35(s，3H)，2.39(s，3H)，3.25(dd，J＝13.6，8.9Hz，1H)，3.42(dd，J＝13.5，3.8Hz，1H)，3.75(m，2H)，4.68(t，J＝5.3Hz，1H)，5.11(dd，J＝8.9，3.8Hz，2H)，5.44(br，1H)，6.73(t，J＝8.3Hz，2H)，6.85-6.96(m，1H)，7.11-7.17(m，2H)，7.20-7.32(m，7H)，7.61(d，J＝8.3Hz，1H)，7.72(d，J＝8.3Hz，1H)；IR(neat)3280，1599，1496cm-1；EI-MS m/z(％)367(M+，1)，274(93)，155(87)，91(100)；HRMSC21H21NSO3計(jì)算值.367.1234；實(shí)測值367.1240.P24(N-苯甲?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1HNMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.38-1.61(m，5H)，1.82-1.85(m，1H)，2.15-2.17(m，1H)，2.27-2.32(m，1H)，4.17-4.30(m，2H)，6.11(d，J＝5.5Hz，1H)，6.93-6.99(m，3H)，7.23-7.28(m，2H)，7.35-7.45(m，3H)，7.60-7.63(m，2H).IR(neat)3305，1639，1601 cm-1.EI-MS m/z(％)296(MH+，2)，202(30)，105(100)；元素分析C19H21NO2計(jì)算值.C，77.26；H，7.17，N，4.74；實(shí)測值C，77.36；H，7.15；N，4.58.P25(N-叔丁基氧基甲?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.25-1.63(m，15H)，2.13-2.15(m，2H)，3.65-3.72(m，1H)，4.04(dt，J＝9.1，3.8Hz，1H)，4.53(d，J＝6.3Hz，1H)，6.90-6.95(m，3H)，7.23-7.29(m，2H).IR(neat)3329，1689，1391cm-1.EI-MS m/z(％)291(M+，4)，174(32)，142(100)；HRMSC17H25NO3計(jì)算值.291.1850；實(shí)測值291.1862.P26(N-芐基-環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，酚試劑為PhOH)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)1.23-1.36(m，4H)，1.73-1.75(m，2H)，2.11-2.15(m，3H)，2.79(dt，J＝9.1，4.4Hz，1H)，3.77(d，J＝13.1，1H)，3.91(d，J＝13.1Hz，1H)，4.09(dt，J＝9.0，4.3Hz，1H)，6.91-6.95(m，3H)，7.23-7.31(m，7H).IR(neat)3330，3318，1600cm-1.EI-MS m/z(％)281(M+，17)，188(53)，91(100)；HRMSC19H23NO計(jì)算值281.1867實(shí)測值281.1852.
實(shí)施例3氮雜環(huán)丙烷在三丁基膦存在下與胺的開環(huán)反應(yīng)在有機(jī)溶劑中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)胺試劑1.2mmol溶于乙醚中，加入三環(huán)己基膦0.1mmol，室溫下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-氨基胺。
在水中將氮雜環(huán)丙烷(1mmol)和相應(yīng)胺試劑1.2mmol混和，加入三環(huán)己基膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml乙酸乙酯，分液，水相使用乙酸乙酯(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-氨基胺。P27(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，胺試劑為PhCH2NH2)1H NMR(CD3COCD3/TMS)δ(ppm)1.06-1.41(m，6H)，156-1.63(m，2H)，1.77-1.82(m，1H)，2.29-2.34(m，1H)，2.38(s，3H)，2.84-2.92(m，1H)，3.59(d，J＝13.2Hz，1H)，3.75，(d，J＝13.1Hz，1H)，7.21-7.36(m，7H)，7，74(d，J＝8.2Hz，2H)；EI-MS m/z(％)359(MH+，87)，186(31)，91(100).P28(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，胺試劑為PhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.01-1.45(m，4H)，1.50-1.67(m，2H)，1.95-2.20(m，2H)，2.40(s，3H)，2.85-3.05(m，3H)，5.08(br，1H)，6.45(d，J＝7.4Hz，2H)，6.38-6.5(m，1H)，7.05-7.30(m，4H)，7.81(d，J＝7.3Hz，2H)；EI-MS m/z(％)344(M+，20)，189(67)，96(100).P29(N-對甲苯磺?；?環(huán)己基氮雜環(huán)丙烷，胺試劑為i-PrNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)(ppm)0.94(dd，J＝6.1，2.4Hz，6H)，1.11-1.26(m，4H)，1.61-1.67(m，2H)，2.05-2.09(m，1H)，2.16-2.23(m，2H)，2.42(s，3H)，2.45-2.47(m，1H)，2.86(m，1H)，5.68(br，1H)，7.30(d，J＝8.1Hz，2H)，7.76(d，J＝8.2Hz，2H).EI-MS m/z(％)311(MH+，28)，155(100)；元素分析C16H26NO2S計(jì)算值.C，61.90，H，8.44，N，9.02；實(shí)測值C，61.77，H，8.38，N，8.78.
實(shí)施例4三元環(huán)氧化合物在三丁基膦存在下與硫試劑的開環(huán)反應(yīng)。
在有機(jī)溶劑中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)硫試劑1.2mmol溶于四氫呋喃中，加入三(十二烷基)膦0.1mmol，室溫下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-硫醚基醇。
在水中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)硫試劑1.2mmol混和，加入三(十二烷基)膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml乙醚，分液，水相使用乙醚(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-硫醚基醇。P30(1，2-二甲基環(huán)氧丙烷，硫試劑為PhSH)1HNMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.25(d，J＝6.3Hz，3H)，1.30(d，J＝6.9Hz，3H)，2.30(br，1H)，3.00-3.20(m，1H)，3.60-3.75(m，1H)，7.20-7.30(m，3H)，7.35-7.50(m，2H)；EI-MS m/z(％)183(MH+，17)，182(M+，100)，165(37)，137(96)，123(11)，109(20)，77(6).P31(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，硫試劑為PhCH2SH)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.20-1.60(m，4H)，1.65-1.80(m，2H)，1.90-2.20(m，2H)，2.05-2.25(m，2H)，3.25-3.45(m，2H)，3.70-3.90(m，2H)，7.20-7.40(m，5H)；EI-MS m/z(％)223(MH+，13)，222(M+，36)，205(25)，123(40)，91(100)，65(9).P32(苯乙烯環(huán)氧化合物，硫試劑為PhSH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝2.86(s，1H；OH)，3.08(dd，J＝13.8Hz，J＝9.4Hz，1H)，3.30(dd，J＝13.8Hz，J＝3.6Hz，1H)，4.71(d，J＝9.3Hz；CH)，7.20-7.42(m，10H)；EI-MS m/z(％)230(69)[M+]，213(48)，124(100).1HNMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝2.13(s，1H；OH)，3.88-3.89(m，2H；CH2)，4.29(t，J＝6.9Hz，1H；CH)，7.21-7.42(m，10H)；EI-MS m/z(％)230(37)[M+]，199(100)[M+-CH3OH].P33(苯乙烯環(huán)氧化合物，硫試劑為p-CH3PhCH2SH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝2.34(s，3H；CH3)，2.66(dd，J＝13.9Hz，J＝9.2Hz，1H)，2.81(dd，J＝13.9Hz，J＝3.7Hz，1H)，2.87(d，J＝2.6Hz；OH)，3.70(s，2H；CH2)，4.68(m，J＝9.1，2.9Hz，1H；CH)，7.13-7.36(m，10H)；IR(film)ν＝3430cm-1，1514cm-1(Ph)，1381cm-1；EI-MS m/z(％)258(1)[M+]，152(53)，105(100)；HRMS計(jì)算值C16H18OS258.1108；實(shí)測值258.1117.P34(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，硫試劑為p-CH3PhCH2SH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.89(t，3J＝6.1Hz，1H)，2.32(s，3H；CH3)，3.51(d，J＝13.4Hz，1H)，3.64(d，J＝13.3Hz，1H)，3.78-3.87(m，3H)，7.08-7.14(m，4H)，7.25-7.34(m，5H)；IR(fi1m)ν＝3399 cm-1(OH)，1600cm-1(Ph)，1380 cm-1(CH3)；EI-MS m/z(％)258(8)[M+]，105(100)；HRMS計(jì)算值C16H18OS258.1108；實(shí)測值258.1112.P35(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，硫試劑為PhSH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.15-1.45(m，4H)，1.60-1.85(m，2H)，2.00-2.20(m，2H)，2.70(br，1H；OH)，2.75-2.90(m，1H；CH)，3.30-3.40(m，1H；CH)，7.25-7.40(m，3H)，7.45-7.60(m，2H).
實(shí)施例5三元環(huán)氧化合物在三丁基膦存在下與酚試劑的開環(huán)反應(yīng)。
在有機(jī)溶劑中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)酚試劑1.2mmol溶于苯中，加入二丁基苯基膦0.1mmol，回流下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-芳醚基醇。
在水中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)酚試劑1.2mmol混和，加入二丁基苯基膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml乙酸乙酯，分液，水相使用乙酸乙酯(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-芳醚基醇。P36(苯乙烯環(huán)氧化合物，酚試劑為PhOH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝2.80(d，3J＝2.4Hz，1H，OH)，3.95-4.03(m，1H)，4.07-4.12(m，1H)，5.08-5.13(m，1H，CH)，6.88-6.95(m，3H)，7.23-7.45(m，7H)；IR(film)ν＝3292cm-1(OH)，1598cm-1(Ph)；EI-MS m/z(％)214(20)[M+]，197(33)[M+-OH]，108(100)；HRMS元素分析C14H14O2214.1034.；計(jì)算值214.1045.1H NMR(300MHz，CD3COCD3，25℃，TMS)δ＝2.24-2.29(m，1H.OH)，3.75-3.94(m，2H，CH2)，5.24(dd，3J＝8.2Hz，3.7Hz，1H，CH)，6.84-6.87(m，3H)，7.14-7.34(m，7H)；IR(film)ν＝3435，1594cm-1；EI-MS m/z(％)214(1)[M+]，94(100)；HRMS計(jì)算值C14H14O2214.1034；實(shí)測值214.1039.P37(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，酚試劑為PhOH)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.26-1.37(m，4H)，1.73-1.76(m，2H)，2.07-2.18(m，2H)，2.61(d，J＝1.7Hz，1H)，3.68-3.75(m，1H)，3.95-4.03(m，1H)，6.93-6.98(m，3H)，7.25-7.31(m，2H)；IR(film)ν＝3450，1603cm-1(Ph)；EI-MS m/z(％)192(27)[M+]，94(100)；元素分析C12H16O2.計(jì)算值C，74.94；H，8.39；實(shí)測值C，74.85；H，8.33.元素分析計(jì)算值實(shí)測值實(shí)施例6三元環(huán)氧化合物在三丁基膦存在下與胺試劑的開環(huán)反應(yīng)在有機(jī)溶劑中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)胺試劑1.0mmol溶于二氧六環(huán)中，加入二苯基環(huán)己基膦0.02-0.1mmol，室溫下反應(yīng)，薄層層析跟蹤至原料消失，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-氨基醇。
在水中將三元環(huán)氧化合物(1mmol)和相應(yīng)胺試劑1.2mmol混和，加入二苯基環(huán)己基膦0.1mmol后加入2ml水，反應(yīng)12小時(shí)后，加入2ml四氯化碳，分液，水相使用四氯化碳(2ml×3)萃取，有機(jī)相合并，減壓除去溶劑，柱層析得相應(yīng)2-氨基醇。P38(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，胺試劑為PhNH2)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.00-1.15(m，1H)1.20-1.50(m，3H，)，1.65-1.85(m，2H，)，2.05-2.20(m，2H)，3.00-3.30(m，2H，)，3.35-3.50(m，1H)，6.70-6.85(m，3H)，7.10-7.30(m，3H)；EI-MS m/z(％)192(MH+，7)，191(M+，43)，174(1)，148(13)，132(100)，118(25)，106(35)，93(11，)，77(14).P39(1-苯氧基環(huán)氧丙烷，胺試劑為PhNH2)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝3.00(br，2H)，3.15-3.30(m，1H)，3.30-3.50(m，1H)，3.90-4.10(m，1H)，4.10-4.30(m，1H)，6.50-6.71(m，3H)，6.75-7.00(m，3H)，7.05-7.30(m，4H)；IR(neat)3403(br，OH，NH)cm-1；EI-MS m/z(％)244(MH+，100)，243(M+，59)，199(1)，106(61)，77(3).P40(1-叔丁基氧基甲酰氨基環(huán)氧丙烷，胺試劑為PhNH2)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝1.40(s，9H)，3.00-3.40(m，6H)，3.85-4.00(m，1H)，4.90(br，1H)，6.60-6.80(m，3H)，710-7.30(m，2H)；IR(neat)3373(br，OH，NH)cm-1.EI-MSm/z(％)267(MH+，13.56)，266(M+，23.81)，248(0.60)，211(25.38)，106(100).Anal.for C14H22N2O3.HRMS計(jì)算值266.1630；實(shí)測值266.1657.P40(1-氯環(huán)氧丙烷，胺試劑為PhNH2)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝3.00-3.30(m，3H)，3.40(dd，J＝4.4，4.5Hz，1H)，3.60-3.80(m，2H，)，4.05-4.20(m，1H)，6.68(d，J＝11.9Hz，2H)，6.75-6.85(m，1H)，7.15-7.40(m，2H)；EI-MS m/z(％)188(MH+，31.391)，187(M+，23.94)，186(MH+，100.00)，185(M+，42)，168(3)，118(3)，106(93).P41(1-己烯環(huán)氧化合物，胺試劑為PhNH2)1H NMR(300MHz，CDCl3，25℃，TMS)δ＝0.90(t，J＝7.3，6.7Hz，3H)，1.25-0160(m，6H)，2.90-3.60(m，4H)，3.70-4.10(m，1H)，6.60-6.80(m，3H)，7.10-7.30(m，3H)；IR(neat)3277，1603cm-1；EI-MSm/z(％)193(M+，5)，162(7)，106(100).P42(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，胺試劑為p-BrPhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)0.95-1.15(m，1H)，1.20-1.50(m，3H)，1.65-1.90(m，2H)，2.05-2.20(m，2H)，2.20-3.40(m，3H)，3.40-3.50(m，1H)，6.60(d，J＝8.6Hz，2H)，7.25(d，J＝8.2Hz，2H)；IR(KBr)3508，3410，1591cm-1P43(環(huán)己烯環(huán)氧化合物，胺試劑為p-CH3OPhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)0.95-1.10(m，1H)，1.20-1.50(m，3H)，1.65-1.90(m，3H)，2.05-2.20(m，2H)，2.90-3.20(m，3H)，3.30-3.45(m，1H)，3.80(s，3H)，6.65-6.72(m，3H)，6.72-6.28(m，2H).P44(1，2-二苯乙烯環(huán)氧化合物，胺試劑為PhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)3.10-3.70(br，2H)，4.52(d，J＝5.9Hz，1H)，4.85(d，J＝5.9Hz，1H)，6.55(d，J＝8.6Hz，2H)，6.50-6.80(m，3H)，7.00-7.40(m，10H).P45(1，5-二辛烯-1，2-環(huán)氧化合物，胺試劑為PhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.05-1.45(m，1H)，1.50-1.80(m，2H)，1.95-2.15(m，2H)，2.20-2.55(m，3H)，3.40-3.50(m，1H)，3.60-6.70(m，1H)，3.70-4.50(br，2H)，5.50-5.60(m，1H)，5.65-5.80(m，1H)，6.70-6.90(m，3H)，7.20(m，2H).EI-MS m/z(％)218(MH+，77.85)，217(M+，100)，200(3.42)，158(5.58)，119(45.63)，106(4.90)，91(6.09)，77(7.50)，65(3.56)；IR(KBr)3315，3107，3054，3027，2941，1604cm-1；HRMSC14H19NO計(jì)算值217.1466；實(shí)測值217.1465.P46(1，2-二甲基環(huán)氧丙烷，胺試劑為PhNH2)1H NMR(CDCl3/TMS)δ(ppm)1.15(d，J＝6.5Hz，1H)，1.25(d，J＝6.2Hz，3H)，2.60-3.30(br，2H)，3.30-3.40(m，1H)，3.60-3.70(m，1H)，6.65-6.85(m，3H)，7.20(t，J＝8.3，7.5Hz，2H)
權(quán)利要求
1.一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，該含氮或含氧雙官能團(tuán)化合物的結(jié)構(gòu)式如下 其中R1或R2＝H，F(xiàn)，Cl，Br，I，烴氧基，C1-16的烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基，芐基，R5取代的芳基；R3＝H，R5取代的芳基磺?；?，芐基，分子式為R6CO的?；?，R5取代的芳基；R4＝C1-16的烷基、芐基、R5取代的芳基；X＝N、O；Y＝NH、O、S；R6＝C1-12的烷基、叔丁基氧基、R5取代的芳基，R5＝H，F(xiàn)，Cl，Br，I，C1-16的烷基，烴氧基，苯基，硝基，酯基，酰基，其特征是以分子式為 的含氮或含氧三元小環(huán)化合物，在水或有機(jī)溶劑中，與分子式為R3P的有機(jī)膦催化劑和開環(huán)試劑在0℃至110℃溫度下，反應(yīng)3-96小時(shí)，三元小環(huán)化合物、開環(huán)試劑、有機(jī)膦催化劑的摩爾比為1∶1.0-2∶0.01-0.2，其中R1、R2、R3、R4、X、Y同前所述，R＝C1-12的鏈烷基、C5-8環(huán)烷基或R5取代的芳基。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，其特征是所得產(chǎn)物再經(jīng)重結(jié)晶、薄層層析、柱層析或減壓蒸餾純化。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，其特征是所述的水為蒸餾水。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，其特征是所述的水經(jīng)低溫除氧。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，其特征是所述的有機(jī)溶劑是極性或非及性有機(jī)溶劑。
6.如權(quán)利要求2所述的一種高效的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法，其特征是所述的重結(jié)晶、薄層層析或柱層析純化方法中，使用極性溶劑與非極性溶劑的混合溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效簡單的含氮或含氧三元小環(huán)化合物的開環(huán)方法,可制備多種含氮或含氧1,2－雙官能團(tuán)化合物。該方法可適用于多種不同類型的含氮或含氧三元小環(huán)化合物,同時(shí)也適用于多種不同類型的開環(huán)試劑。該方法簡便,條件溫和,產(chǎn)率較好、無需加入任何金屬鹽類化合物,尤其可用水做溶劑,是一種綠色、環(huán)境友好的工業(yè)化生產(chǎn)方法,更有利于藥物的生產(chǎn)和處理。
文檔編號(hào)C07C41/00GK1332139SQ0112614
公開日2002年1月23日 申請日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者侯雪龍, 范仁華, 戴立信 申請人:中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所