受阻底物上的普林斯反应

技术领域

本发明涉及有机合成领域，并且更具体地涉及一种通过式(II)的高空间位阻烯烃与醛的反应制备式(I)中定义的高烯丙醇(homoallylic alcohol)衍生物的方法。

背景技术

许多式(I)中定义的高烯丙醇衍生物本身是有用的产品或者是制备其它重要原材料的有用中间体，特别是香料工业用的原材料(例如2-(2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇)。后者化合物是用于制备工业相关化合物诸如(3a,6,6,9a-四甲基十二氢萘并[2,1-b]呋喃；来源：Firmenich SA,Geneva,Switzerland)或(3a,6,6,9a-四甲基十二氢萘并[2,1-b]呋喃的非对映体混合物；来源：Firmenich SA,Geneva,Switzerland)的重要中间体。

文献中已经制备了式(I)的高烯丙基化合物，例如，通过还原相应的醛、酯或酸基团(例如，EP 2215069)。

此种合成途径需要多步骤过程，这不可避免地促使了较低的效率。因此，仍然需要一种以更有效的方式制备目标化合物的方法，即其允许以良好的产率和仅一步法获得所述化合物。本发明的目的是通过使用分子间普林斯反应(Prins reaction)以提供此种方法。

本发明的化合物(I)在文献中从未被报道或教导过可以通过基于普林斯型反应的本发明的方法来获得。不存在使用高空间位阻烯烃和醛进行普林斯反应的先例，这产生了对本发明方法的偏见，因此阻碍了本领域技术人员。已知的唯一实例是导致环形成的分子内反应(参见Tetrahedron 1996,52(11),3921-3932)，但已知分子内反应比分子间反应容易得多，并且不能认为前者预期了后者。

发明内容

现在我们已经发现，可以通过普林斯型反应以有利地方式生产式(I)的衍生物。

因此，本发明的第一目的是一种用于制备式(I)化合物的方法，该式(I)化合物为其任一种立体异构体的形式或为这些立体异构体的混合物的形式，

其中R¹表示氢原子或C_1-8烷基；

R²、R³、R⁴、R⁵分开时各自彼此独立地表示C_1-9直链、支链或环状的烷基，该烷基可选地被一至两个C_1-5烷基取代并且可选地包含从醚、酯、羰基、胺、酰胺或醇基团中选择的一个或两个官能团；R²和R³结合在一起时表示C_4-11直链、支链或环状的烷二基，该烷二基可选地包含从醚、酯、羰基、胺、酰胺或醇基团选择的一个或两个官能团，和/或R³和R⁴结合在一起时表示C_2-9直链、支链或环状的烷二基，和/或R⁴和R⁵结合在一起时表示C_4-9直链、支链或环状的烷二基，和/或R²和R⁵结合在一起时表示C_2-9直链、支链或环状烷二基；并且

R⁶表示C_1-3直链或支链烷基；

所述方法包含使相应的式(II)化合物与式R¹CHO的化合物反应的步骤，其中R¹具有与式(I)中相同的含义，

其中R²、R³、R⁴、R⁵和R⁶具有与式(I)中相同的含义。

应当理解的是，“……R²和R³结合在一起时表示C_2-9直链、支链或环状烷二基……和/或R³和R⁴结合在一起时表示C_2-9直链、支链或环状烷二基，和/或R⁴和R⁵结合在一起时”或类似是指所述基团可以形成(多)环烷基。换言之，化合物(II)可以是无环、单环、双环或三环，在其中R³和R⁴以及R⁴和R⁵结合在一起的情况下，式(II)化合物包含双环部分如十氢化萘，例如R³、R⁴和R⁵结合在一起表示烷三基。

根据任一本发明的上述实施方式，所述式(II)化合物是C₉-C₂₀化合物。

根据任一本发明的上述实施方式，所述化合物(I)是式(III)化合物，该式(III)化合物为其任一种立体异构体的形式或为这些立体异构体的混合物的形式，

其中n是0或1；

R⁸、R⁹、R¹⁰分开时各自彼此独立地表示氢原子或C_1-6直链、支链或环状的烷基，该烷基可选地被一至两个C_1-3烷基取代并且可选地包含从醚、酯、羰基、胺、酰胺或醇基团中选择的一个或两个官能团；

R⁷、R¹¹、R¹²分开时各自彼此独立地表示C_1-6直链、支链或环状的烷基，该烷基可选地被一至两个C_1-3烷基取代并且可选地包含从醚、酯、羰基、胺、酰胺或醇基团中选择的一个或两个官能团；R⁷和R⁸结合在一起时表示C_3-9直链或支链烷二基，该烷二基可选地包含从醚、酯、羰基、胺、酰胺或醇基团中选择的一个或两个官能团，和/或R⁹和R¹⁰结合在一起时表示C_1-2直链烷二基，和/或R¹⁰和R¹¹结合在一起时表示C_3-9直链或支链烷二基，和/或R⁸和R¹¹结合在一起时表示C_1-3直链或支链烷二基；并且

R¹²表示C_1-3直链或支链烷基。

根据任一本发明的上述实施方式，所述化合物(II)是式(IV)化合物，

其中，R⁷、R⁸、R⁹、R¹⁰、R¹¹和R¹²具有与式(III)中相同的含义。

应当理解的是，“……R⁷和R⁸结合在一起时表示C_3-9直链或支链烷二基……和/或R⁹和R¹⁰结合在一起时表示C_1-2直链烷二基，和/或R¹⁰和R¹¹结合在一起时表示C_3-9直链或支链烷二基，和/或R⁸和R¹¹结合在一起时……”或类似，是指所述基团可以形成(多)环烷基；即化合物(III)或(IV)可以是单环、双环或三环，例如当R⁷和R⁸以及R⁹和R¹⁰结合在一起时，化合物(III)和(IV)是三环化合物。

根据一个特定的实施方式，化合物(III)和(IV)是单环、双环或三环化合物。优选地，化合物(III)和(IV)是单环或双环化合物，甚至更优选双环化合物。所述式(IV)化合物可以是合成的或天然的。特别地，式(IV)化合物可以是具有外双键的天然倍半萜衍生物，例如称为客烯(zizaene)的(3S,3aS,6R)-3,7,7-三甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁(methanoazulene)或乙酸(7,7-二甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁-3-基)甲酯，其中R¹是氢原子的情况下，根据本发明的方法分别提供2-((3S,3aS,6R)-3,7,7-三甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-3a,6-亚甲基薁-8-基)乙-1-醇或乙酸(8-(2-羟乙基)-7,7-二甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-3a,6-亚甲基薁-3-基)甲酯。式(IV)的合成化合物的具体非限制性例子选自于由1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘、1,1,3-三甲基-2-亚甲基环己烷、2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘、1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷和乙酸(3,3,4-三甲基-2-亚甲基环戊基)甲酯组成的列表，其在R¹是氢原子的情况下，根据本发明的方法分别提供2-(2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇,2-(2,6,6-三甲基环己-1-烯-1-基)乙-1-醇、(2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇、2-((1R,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基)乙-1-醇和2-(2-(羟甲基)-4,5,5-三甲基环戊-1-烯-1-基)乙-1-醇。

根据任一本发明的实施方式，并且独立于具体的方面，化合物(III)以及相应的化合物(IV)可以是其任一种立体异构体的形式或这些立体异构体的混合物的形式。为了清楚起见，术语‘立体异构体’是指任何非对映体、对映体、外消旋体。

事实上，化合物(III)或(IV)可具有不同立体化学的立体中心(即，当存在两个立体中心时，化合物(III)或(IV)可以具有(R,R)或(R,S)构型)。每个所述立体中心可以是相对构型R或S或它们的混合，或者换言之，所述式(III)或(IV)的化合物可以是纯对映体或立体异构体的形式，或立体异构体混合物的形式。

根据本发明的特定实施方式，式(III)的化合物是2-(2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇并且相应的式(IV)化合物是1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘，它们具有呈构型R或S或其混合的三个立体中心。换言之，1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘为基本上为纯立体异构体或立体异构体混合物的形式。根据本发明的特定实施方式，式(IV)化合物为含有至少80％两种立体异构体(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的立体异构体的混合物的形式。优选地，式(IV)化合物为含有至少50％(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的立体异构体混合物的形式。甚至更优选地，式(IV)化合物为含有至少75％(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的立体异构体混合物形式。根据本发明的特定实施方式，化合物(IV)是(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘。为了清楚起见，表述“4aSR,6SR,8aSR”是指等摩尔量的4aS,6S,8S与4aR,6R,8R的混合物，并且表述“4aSR,6RS,8aSR”是指等摩尔量的4aS,6R,8S与4aR,6S,8R的混合物。根据本发明的特定实施方式，化合物(II)是(4aS,6S,8aS)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘。

根据任一本发明的实施方式，R⁸、R⁹、R¹⁰分开时各自彼此独立地表示氢原子或C_1-6直链、支链或环状的烷基，该烷基可选地被一至两个C_1-3烷基取代并且可选地包含从醚、酯或羰基基团中选择的一个或两个官能团；R⁷、R¹¹、R¹²各自彼此独立地表示C_1-6直链、支链或环状的烷基，该烷基可选地被一至两个C_1-3烷基取代并且可选地包含从醚、酯或羰基基团中选择的一个或两个官能团；R⁷和R⁸结合在一起时表示C_3-9直链或支链烷二基，该烷二基可选地包含从醚、酯或羰基基团中选择的一个或两个官能团。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁷基团表示C_1-3烷基，该烷基可选地包含从醚、酯和羰基中选择的一个官能团，或甚至优选甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R¹²基团表示甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁸基团表示氢原子或C_1-3烷基，或甚至优选氢原子或甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁹基团表示氢原子或C_1-3烷基，或甚至优选氢原子或甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R¹⁰基团表示氢原子或C_1-3烷基，或甚至优选氢原子或甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R¹¹基团表示C_1-3直链或支链烷基，或甚至优选甲基。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁷和R⁸结合在一起时表示C_3-6直链或支链烷二基，或甚至优选C₄支链烷二基。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁹和R¹⁰结合在一起时表示C_1-2直链烷二基，或甚至优选C₂直链烷二基。

根据任一本发明的实施方式，所述R¹⁰和R¹¹结合在一起时表示C_3-6直链或支链烷二基，或甚至优选C₆支链烷二基。

根据任一本发明的实施方式，所述R⁸和R¹¹结合在一起时表示C₃支链烷二基。

根据任一本发明的实施方式，n是1。

式(IV)化合物可以通过多种方法来制备，例如，在1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的情况下，通过氢化随后光解(+)-15,16-去二甲基赖百当-8(20)-烯-13-酮，如Helv.Chim.Acta 1976,59(4),1140-1157中所描述的。

如上所述，所述反应是在R¹CHO的存在下进行的，其中R¹是氢原子或C₁-C₈烷基。根据任一本发明的实施方式，R¹是氢原子，即R¹CHO是甲醛。

根据任一本发明的实施方式，甲醛以不同质量等级使用，即使用无水甲醛或甲醛水溶液。水溶液可以含有至多15重量％的水，更优选水溶液含有至多10重量％的水。根据任一本发明的实施方式，使用无水甲醛，即含有小于1％w/w的水。

根据任一本发明的实施方式，式R¹CHO的化合物可以原样使用或以合成等效物使用。

表述“合成等效物”在此指的是在本发明的反应条件下会释放R¹CHO的化合物。例如，当所述R¹CHO是甲醛时，此种合成等效物的具体非限制性例子是甲醛的低聚物或聚合物的形式例如1,3,5-三氧杂环己烷、多聚甲醛或受保护的甲醛例如二甲氧基甲烷，或甲醛和甲醛与醇的半缩醛的混合物，例如(来自Celanese>

根据任一本发明的实施方式，所述R¹CHO是多聚甲醛的形式。

可以较大范围的浓度将所述R¹CHO添加到本发明方法的反应介质中。作为非限制性的例子，可以列举相对于式(II)化合物的量处于约0.5摩尔当量至约7摩尔当量范围内的那些作为R¹CHO浓度值。优选地，R¹CHO浓度相对于式(II)化合物的量为1摩尔当量至5摩尔当量。不言而喻的是，如本领域技术人员所已知的，R¹CHO的最佳浓度将取决于R¹CHO的性质、底物的性质、方法中使用的温度以及期望的反应时间。

通常，已经包括(并且经常优选的)大量路易斯酸催化剂的各种反应条件促进普林斯反应。现在惊奇地发现，在本发明的情况下，即在高空间位阻烯烃(II)的情况下，优选热条件，即未催化。

在本发明的方法中，可以仅在热条件下促进化合物(II)与化合物R¹CHO之间的反应，这是非常违反直觉的，因为已知在这种条件下，机理是周环的(即对空间位阻高度敏感)且可逆的(即难以实现良好的产率)(参见March’s“Advanced>

根据任一本发明的实施方式，在130℃至300℃的温度下进行本发明的方法。特别地，所述温度处于160℃～230℃的范围内。当然，本领域技术人员能够根据起始原料和最终产物的熔点和沸点以及期望的反应或转化时间来选择优选的温度。

根据任一本发明的实施方式，任选地，本发明的方法还可以在从C_2-8羧酸、C_4-16羧酸酐或所述羧酸与所述羧酸酐的混合物中选择的羧酸衍生物的存在下进行。事实上，已经发现，此种羧酸衍生物提高了该方法的产率和/或允许降低该方法中所需的R¹CHO的量。

作为此种羧酸衍生物的非限制性例子，可以列举乙酸或丙酸、乙酸酐、或乙酸与乙酸酐的混合物。

可以以大范围浓度将羧酸衍生物加入到本发明方法的反应介质中。作为非限制性例子，可以列举相对于式(II)化合物的量处于约0.0摩尔当量至约5摩尔当量范围内的那些羧酸衍生物浓度。优选地，相对于式(II)化合物的量，所述羧酸衍生物的浓度可以为0.5摩尔当量至2.5摩尔当量，或甚至为0.8摩尔当量至2摩尔当量。当所述羧酸衍生物为羧酸与羧酸酐的混合物形式时，优选地以0.05:1～2:1(更优选0.1:1～0.5:1)的相应摩尔比使用所述羧酸与羧酸酐。不言而喻的是，如本领域技术人员所了解的，羧酸衍生物的最佳浓度将取决于该羧酸衍生物的性质、底物的性质、反应的温度以及期望的反应时间。

在本发明的方法之后可以是水解步骤，从而将在方法中形成的副产物(即甲酸酯、乙酸酯、甲氧基甲基醚)转化为式(I)的醇。

所述反应可以是存在溶剂或不存在溶剂的条件下进行。当因实践原因需要或使用溶剂时，那么当前在此种反应类型中使用的任何溶剂均可以用于本发明的目的。非限制性的例子包括甲醇、乙醇、环己烷、THF、Me-THF、MTBE、DME、Et₂O、甲苯、乙酸乙酯、丁酮、二氯甲烷、十二烷。溶剂的选择依赖于底物的性质和羧酸衍生物的性质，并且本领域技术人员在每种情况下能够选择最合宜的溶剂以优化反应。

根据Helv.Chim.Acta 1976,59(4),1140-1157获得起始材料(比例为78/22的(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物形式)。其它起始材料的制备如下文实施例部分的报道。

具体实施方式

现在将通过以下实施例的方式进一步详细说明本发明，其中缩写具有本领域的通常含义，温度单位为摄氏度(℃)；NMR光谱数据是使用360或400MHz仪器在CDCl₃(如果没有另外说明)中分别对¹H和¹³C进行记录的，化学位移δ以TMS为基准，单位为ppm，耦合常数J的单位为Hz。

实施例1

2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢-萘-1-基)乙-1-醇的制备

无羧酸衍生物

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在190℃将(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(80/20,14.54mmol)、1.5mL甲苯和多聚甲醛(43.6mmol)加热2小时。冷却至室温后，在圆底烧瓶中在20mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(7.27mmol)。1小时之后，加入EtOAc并且用水将有机层洗涤一次并且用盐水洗涤一次。使用EtOAc萃取水层一次并且使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。在真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(47％收率)并且回收了起始材料,即(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(61/39,7.49mmol,51％收率)。

¹H-NMR:0.83(s,3H),0.88(s,3H),0.95(s,3H),1.04-2.10(m,12H),1.61(s,3H),2.31(m,2H),3.60(m,2H).

¹³C-NMR:19.0,19.0,19.9,20.1,21.7,31.5,33.3,33.3,33.7,37.2,38.7,41.7,51.7,62.6,128.5,136.2.

分离出1％的以甲氧基甲基醚保护的相应醇，其可以容易地被水解成所述相应醇。

¹³C-NMR:19.0,19.0,19.7,20.0,21.7,28.4,33.3,33.3,33.7,37.0,38.7,41.8,51.8,55.1.67.6,96.3,128.0,136.5.

在羧酸与羧酸酐的混合物的存在下

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在182℃将(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(78/22,19.37mmol)、多聚甲醛(56.2mmol)、AcOH(3.88mmol)和Ac₂O(19.38mmol)加热16小时。在冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在50mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(9.69mmol)。30分钟之后，加入AcOEt并且使用水和使用盐水洗涤有机层。使用AcOEt萃取水层并且使用MgSO₄干燥合并的有机层，过滤。在真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(53％收率)并且回收起始材料(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘(2.53mmol,13％收率)。分离出4.7％由甲氧基甲基醚保护的相应醇，其可以容易地被水解为所述相应醇。

在羧酸酐存在下

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(80/20,19.38mmol)、多聚甲醛(58.1mmol)和Ac₂O(19.38mmol)加热10小时。冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在50mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(48.5mmol)。60分钟之后，加入AcOEt并且使用水和盐水洗涤有机层。使用AcOEt萃取水层，使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。在真空下除去溶剂，通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(61％收率)，并且回收起始材料(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘(3.88mmol,20％收率)。

分离出3％用甲氧基甲基醚保护的相应醇，其可以容易地被水解成所述相应醇。

在羧酸的存在下

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在185℃将(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(78/22,19.37mmol)、多聚甲醛(29.1mmol)和AcOH(19.38mmol)加热5小时。冷却到室温后，在圆底烧瓶中在25mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入1.5g KOH。16小时之后，加入AcOEt并且使用水和盐水洗涤有机层。使用AcOEt萃取水层，并且使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。在真空下除去溶剂，通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(41％收率)，并且回收起始材料(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘(3.65mmol,19％收率)。分离出0.1％用甲氧基甲基醚保护的相应醇，其可以容易地被水解成所述相应醇。

实施例2

使用路易斯酸制备2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇的比较例

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在磁棒搅拌下，将(4aSR,6SR,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘与(4aSR,6RS,8aSR)-1,1,4a,6-四甲基-5-亚甲基十氢萘的混合物(44/55,19.19mmol)和多聚甲醛(19.38mmol)和路易斯酸(0.96mmol)加热16小时。冷却到室温之后，通过GC确定产物收率和转化率。

表1：使用各种路易斯酸制备2-((4aSR,8aSR)-2,5,5,8a-四甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇

实施例3

2-((3S,3aS,6R)-3,7,7-三甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-3a,6-亚甲基薁-8-基)乙醇的制备

无羧酸衍生物

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在195℃将(3S,3aS,6R,8aS)-3,7,7-三甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁(按Tetrahedron>4干燥合并的有机相并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((3S,3aS,6R)-3,7,7-三甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-3a,6-亚甲基薁-8-基)乙醇(3.92mmol,收率37％)，并且回收起始材料(3S,3aS,6R,8aS)-3,7,7-三甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁(5.59mmol,53％收率)。

¹H-NMR:0.84(d,J＝9.6Hz,3H),1.00(s,3H),1.01(s,3H),1.28-1.37(m,3H),1.52-1.83(m,6H),1.84-1.86(m,1H),1.87-1.94(m,1H),2.15-2.32(m,4H),3.54-3.63(m,2H).

¹³C-NMR:17.2,24.8,25.5,27.1,29.4,32.1,32.4,34.4,38.9,40.0,40.8,48.0,54.0,62.2,128.0,146.6.

在羧酸酐的存在下

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将(3S,3aS,6R,8aS)-3,7,7-三甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁(按Tetrahedron>2O(9.79mmol)加热10小时。冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在20mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(24.47mmol)。60分钟之后，加入AcOEt并且使用水和盐水洗涤有机层。使用AcOEt萃取水层，用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((3S,3aS,6R)-3,7,7-三甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-3a,6-亚甲基薁-8-基)乙醇(2.68mmol,收率37％)，并且回收起始材料(3S,3aS,6R,8aS)-3,7,7-三甲基-8-亚甲基八氢-1H-3a,6-亚甲基薁(4.09mmol,56％收率)。

实施例4

(S)-2-(2-(羟甲基)-4,5,5-三甲基环戊-1-烯-1-基)乙-1-醇的制备

无羧酸衍生物

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将乙酸((1S,4S)-3,3,4-三甲基-2-亚甲基环戊基)甲酯(按Helv.Chim.Acta 1991,74(3),543-548中的报道获得)(10.27mmol)、1.5mL甲苯和多聚甲醛(45.9mmol)加热6小时。冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在10mL甲醇中搅拌所述温合物并且加入KOH(7.64mmol)。1小时之后，加入EtOAc，并且使用水和盐水洗涤有机层各一次。使用EtOAc萃取水层一次，用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到(S)-2-(2-(羟甲基)-4,5,5-三甲基环戊-1-烯-1-基)乙-1-醇(4.52mmol,44％收率)，并且回收脱保护的起始材料((1S,4S)-3,3,4-三甲基-2-亚甲基环戊基)甲醇(3.03mmol,30％收率)。

¹H-NMR:0.77(s,3H),0.93(d,J＝4.6Hz,3H),0.98(s,3H),1.83-1.89(m,1H),1.95-2.01(m,1H),2.21-2.28(m,1H),2.39-2.46(m,2H),3.32(brs,1H),3.55-3.61(m,1H),3.64-3.69(m,1H),4.03-4.12(m,2H).

¹³C-NMR:14.0,20.3,26.0,28.4,40.3,43.4,48.9,59.1,61.3,136.9,143.8.

在羧酸酐的存在下

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将乙酸((1S,4S)-3,3,4-三甲基-2-亚甲基环戊基)甲酯(按Helv.Chim.Acta 1991,74(3),543-548中的报道获得)(10.27mmol)、多聚甲醛(45.9mmol)和Ac₂O(15.28mmol)加热10小时。冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在20mL甲醇中搅拌所述混合物，并且加入KOH(38.2mmol)。60分钟之后，加入AcOEt，并且使用水和盐水洗涤有机层。使用AcOEt萃取水层，使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到(S)-2-(2-(羟甲基)-4,5,5-三甲基环戊-1-烯-1-基)乙-1-醇(5.03mmol,49％收率)，并且回收脱保护的起始材料((1S,4S)-3,3,4-三甲基-2-亚甲基环戊基)甲醇(2.59mmol,25％收率)。

实施例5

2-((3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇的制备

起始材料的制备

通过狄尔斯-阿尔德反应及双键氢化(根据WO 2007/031904)，制备酮的混合物：(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基八氢萘-1(2H)-酮与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基八氢萘-1(2H)-酮)，其为非对映体的3:2混合物。

在Wittig条件下按照以下一般工序处理上述酮的混合物：

在200mL甲苯中，将2-甲基丙-2-醇钾(61.8mmol)和甲基三苯基溴化鏻(64.3mmol)加热回流2小时。然后，在回流温度下逐滴加入起始酮(51.5mmol)。在回流下搅拌所述混合物直到起始酮完全转化。冷却到室温之后，加入水并且分离各层。使用EtOAc萃取水层两次，使用盐水洗涤合并的有机层，用MgSO₄干燥并且过滤。真空除去溶剂得到黄色油状物。加入戊烷并且通过过滤分离出结晶固体。使用戊烷萃取所述固体多次，过滤之后在真空下浓缩合并的有机层，通过快速色谱法纯化。

根据上述一般工序获得混合物(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘(83/17)：

¹H-NMR(主要非对映异构体):0.92(d,J＝6.2Hz,3H),1.04(d,J＝6.5Hz,3H),1.09(s,3H),1.20-1.54(m,8H),1.54-1.60(m,1H),1.64-1.70(m,1H),1.70-1.78(m,1H),1.92-1.97(m,1H),1.98-2.04(m,1H),4.80(s,1H),4.91(s,1H).

¹³C>

未使用羧酸衍生物制备2-((3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘的混合物(83/17,15.6mmol)、1.5mL甲苯和多聚甲醛(46.8mmol)加热6小时。冷却到室温之后，在圆底烧瓶中在10mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(7.80mmol)。1小时之后，加入EtOAc并且使用水和盐水各洗涤有机层一次。使用EtOAc萃取水层一次，使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(4.68mmol,30％收率)，并且回收起始材料，即(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘的混合物(78/22,8.42mmol,54％收率)。

¹H-NMR(55℃):1.01(d,J＝6.8Hz,3H),1.05(s,3H),1.22-1.28(m,2H),1.29-1.51(m,7H),1.56-1.64(m,2H),1.66(s,3H),1.70-1.75(m,1H),2.01-2.07(m,1H),2.27-2.33(m,1H),2.36-2.43(m,1H),3.59-3.64(m,2H).

¹³C-NMR(55℃):18.4,20.7,23.2,24.2,27.6,28.8,32.3,33.6,34.1,35.7,38.5,38.9,62.6,133.3,134.1.

在羧酸酐的存在下制备2-((3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)，在搅拌下在180℃将(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘的混合物(83/17,15.6mmol)、多聚甲醛(46.8mmol)和Ac₂O(15.6mmol)加热10小时。冷却到室温后，在圆底烧瓶中在20mL甲醇中搅拌所述混合物，并且加入KOH(39.0mmol)。10小时后，加入EtOAc并且使用水和盐水各洗涤有机层一次。使用EtOAc将水层萃取一次，使用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-3,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘-1-基)乙-1-醇(4.67mmol,收率30％)，并且回收起始材料，即(2SR,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘与(2RS,3RS,4aRS,8aRS)-2,3,8a-三甲基-1-亚甲基十氢萘的混合物(75/25,8.07mmol,52％收率)。

实施例6

2-((1R,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基)乙-1-醇的制备

起始材料的制备

根据Can.J.Chem,62,1984,1899-1902(甲基化)，从(1R,4R)-1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-酮((+)-樟脑)获得酮(1R,3R,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-酮与(1R,3S,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-酮的混合物。

按照实施例5中描述的一般程序，在Wittig条件下处理上述酮的混合物，得到(1R,3R,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷与(1R,3S,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷的混合物(78/22)。

¹H-NMR(主要异构体):0.82(s,3H),0.86(s,3H),0.91(s,3H),1.15(d,J＝7.1Hz,3H),1.17-1.20(m,1H),1.27-1.33(m,1H),1.50-1.58(m,2H),1.76-1.83(m,1H),2.11-2.17(m,1H),4.64(d,J＝2.4Hz,1H),4.69(d,J＝2.4Hz,1H).

¹H-NMR(次要异构体的特征信号):0.78(s,3H),0.88(s,3H),0.92(s,3H),1.05(d,J＝6.7Hz,3H),4.61(d,J＝2.1Hz,1H),4.66(d,J＝2.9Hz,1H).

¹³C>

不使用羧酸衍生物制备2-((1R,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基)乙-1-醇

在10mL高压釜(Premex MED278,钢制反应釜)中，在搅拌下在180℃将(1R,3R,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷与(1R,3S,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷的混合物((78/22),14.61mmol)、1.5mL甲苯和多聚甲醛(43.8mmol)加热2小时。冷却至室温后，在圆底烧瓶中在10mL甲醇中搅拌所述混合物并且加入KOH(7.30mmol)。1小时之后，加入EtOAc，使用水和盐水各洗涤有机层一次。使用EtOAc萃取水层一次，用MgSO₄干燥合并的有机层并且过滤。真空下除去溶剂并且通过快速色谱法纯化残留物，得到2-((1R,4R)-1,3,7,7-四甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基)乙-1-醇(4.99mmol,收率27％)，并且回收起始材料，即(1R,3R,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷与(1R,3S,4R)-1,3,7,7-四甲基-2-亚甲基二环[2.2.1]庚烷的混合物((84/15)),5.23mmol,收率29％)。

¹H-NMR:0.74(s,3H),0.76(s,3H),0.90-1.01(m,2H),0.97(s,3H),1.53-1.57(m,1H)1.68(s,3H),1.74-1.80(m,1H),2.02(d,J＝3.8Hz,1H),2.23-2.32(m,2H),3.57(t,J＝6.7Hz,2H).

¹³C-NMR:12.0,12.8,19.4,19.5,24.8,28.9,33.8,54.8,54.9,56.8,61.5,135.2,139.5。