一種制備不對(duì)稱(chēng)共軛二炔烴類(lèi)化合物的催化劑及其合成方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二快輕類(lèi)化合物的催化劑及其合成方 法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有機(jī)合成領(lǐng)域，具體設(shè)及一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化 劑及其合成方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 1，3-共輛二烘控類(lèi)化合物，特別是不對(duì)稱(chēng)1，3-共輛二烘控類(lèi)化合物，具有剛 性結(jié)構(gòu)單元和獨(dú)特的電子特性，其結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于抗菌藥物和天然產(chǎn)物中，是功能分子材料 合成中的重要官能團(tuán)。此外，此類(lèi)化合物也廣泛的應(yīng)用于諸多合成化學(xué)領(lǐng)域，例如：構(gòu) 建大環(huán)系烘化物、合成多種類(lèi)型烘化物、天然產(chǎn)物合成和超分子領(lǐng)域的應(yīng)用等。不對(duì)稱(chēng) I, 3-共輛二烘控類(lèi)化合物主要通過(guò)化diot-化0化iewicz偶聯(lián)反應(yīng)合成，需要預(yù)先官能 團(tuán)化，需要多步反應(yīng)；同時(shí)，在官能團(tuán)化過(guò)程中底物的官能團(tuán)的容忍性也受到了嚴(yán)重的限 審IJ。2014年，化iXD等，開(kāi)發(fā)了一種Au催化劑，應(yīng)用末端烘的偶聯(lián)反應(yīng)，其催化體系為 dppm(AuB;r)2(2. 5mol% )、化en(10mol% )、化I(0Ac)2(2equiv)，乙臘和 1,4-二氧六環(huán)作混 合溶劑，收率為57~93%。但該催化劑為貴重金屬、催化體系使用了強(qiáng)化學(xué)氧化劑、只適用 于芳香烘控與脂肪烘控間的交叉偶聯(lián)反應(yīng)。
[0003] 【參考文獻(xiàn)：GlaserC.Ber.Dtsch.Chem.Ges. 1869,2,422-424 ;Glaser，C. Ann.Chem.Pharm. 1870, 154, 137-171;TangJY,JiangHF,DengGH,ZhouL.Chin. J.Org.畑em. 2005, 25, 1503-1507;AnnabelleLK,化unS,TykwinskiRR.Angew. 化em.Int.Ed. 2006,45, 1034-1057;Ka;rlinKD,ItohS.Co卵er-O巧gen化emishy. JohnWil巧&Sons,化wJersey, 2011;WengY,QiengB,HeC,LeiAW.Angew.Qiem.Int. Ed.2012,51，9547-9551;化ngHH，XiYM，Rona曲iN，DongBL，AkhmedovNG，ShiX D.J.Am.Qiem.Soc. 2014, 136, 13174-13177.】
[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種廉價(jià)易得，底物適用性廣的末端烘控交叉偶聯(lián)反應(yīng)催化 劑，用于制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物非常重要，具有巨大的應(yīng)用前景。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] 本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑及其合成方 法，該催化劑催化兩種不同的末端烘控交叉偶聯(lián)反應(yīng)，能夠高選擇性和高產(chǎn)率地合成不對(duì) 稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1，其結(jié)構(gòu)式如式1，
[0008]
[0009] 式1.催化劑1的分子結(jié)構(gòu)
[0010] 金屬銅化合物（催化劑1) 一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1的 合成方法，包含W下步驟：在氮?dú)夥諊氯°~粉、四甲基乙二胺（TMEDA)、S氯甲燒置于反 應(yīng)容器中，混合；在攬拌下于反應(yīng)溫度為-20~50°C下反應(yīng)4~72h，反應(yīng)結(jié)束后，用有機(jī) 溶劑S氯甲燒、N，N-二甲基甲酯胺、四氨巧喃洗涂過(guò)濾，干燥，得到淡黃色吸濕性固體，即 為金屬銅化合物（催化劑1)(式1)。化合物為二價(jià)銅，其在甲醇溶液中的ESI-MS:m/z= 367. 0([1+邸30田+)。（式 2)
[0011]
[0012] 式2.金屬銅化合物（催化劑1)的合成方法
[0013] 一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑催化末端烘控交叉偶聯(lián)反應(yīng)的方 法，包含下述步驟：
[0014]取兩種不同的末端烘控化合物、金屬銅化合物（催化劑1)、TMEDA、有機(jī)溶劑置于 反應(yīng)容器中，混合；在攬拌下于30~70°C下反應(yīng)4~12h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用飽和 氯化錠溶液洗涂，然后用有機(jī)溶劑萃取，干燥，減壓蒸饋濃縮除去溶劑，粗產(chǎn)品經(jīng)柱色譜分 離，即得不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物（式3)。
[0015]
[0016] 式3.金屬銅化合物（催化劑1)催化烘控間的交叉偶聯(lián)反應(yīng)
[0017] 所述反應(yīng)式中，Ri是芳基、脂肪基；R2是芳基、脂肪基。
[0018] 上述的一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1的合成方法，其特征在 于，至少使用銅粉。
[0019] 上述一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1的合成方法，其特征在于， 至少使用TMEDA。
[0020] 上述一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1的合成方法，其特征在于， 至少使用S氯甲燒。
[0021] 上述一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑1的合成方法，其特征在于， 所述反應(yīng)體系中銅粉、TMEDA、有機(jī)溶劑S氯甲燒的摩爾比為1:巧~引：[20~80]，反應(yīng)溫 度為-20~50°C，反應(yīng)時(shí)間為4~72h。
[0022] 上述的一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑催化末端烘控交叉偶聯(lián)反 應(yīng)的方法，其特征在于，所述末端烘控化合物選自苯乙烘、3-甲基下烘醇-3、4-叔-下基苯 基乙烘、4-氯苯乙烘、4-乙烘基苯乙酬、4-硝基苯乙烘、苯基丙烘基硫酸、3-乙烘基[I比晚、環(huán) 己基乙烘、4-乙烘基苯甲酸、4-乙烘基苯胺、苯甲酸烘丙醋、芐基丙烘基酸、1-乙烘糞、環(huán)己 基乙烘、2-乙烘甲苯、4-乙烘甲苯。
[0023] 上述的一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑催化末端烘控交叉偶聯(lián)反 應(yīng)的方法，其特征在于，所述反應(yīng)過(guò)程中所用有機(jī)溶劑選自N，N-二甲基乙酷胺值MAC)、 1，4-二氧六環(huán)、四氨巧喃、N，N-二甲基甲酯胺中的至少一種。
[0024] 上述的一種制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的催化劑催化末端烘控交叉偶聯(lián)反 應(yīng)的方法，其特征在于，所述反應(yīng)體系中金屬銅化合物（催化劑1)、TMEDA、第一種末端烘控 類(lèi)化合物、第二種末端烘控類(lèi)化合物之間的摩爾比為化01~0. 1]: [0. 1~0. 5]: 1:1，反 應(yīng)溫度為30~70°C，反應(yīng)時(shí)間為4~12h。
[0025] 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明所提供了一種金屬銅化合物（催化劑1)，其催化兩種不同 的末端烘控交叉偶聯(lián)反應(yīng)，制備不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物。該催化劑的合成具有原料廉 價(jià)、反應(yīng)條件溫和、安全可靠、易操作等特點(diǎn)。該催化劑解決了 了合成不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi) 化合物需要對(duì)烘控預(yù)官能團(tuán)化，成本高昂，操作復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)等問(wèn)題。
[00%]【附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明】
[0027] 圖1為合成銅金屬化合物催化劑的反應(yīng)式。
[0028] 圖2為合成不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的反應(yīng)式。 【【具體實(shí)施方式】】
[0029] 下面結(jié)合本發(fā)明的合成例對(duì)本發(fā)明所述的合成方法作進(jìn)一步說(shuō)明，需要說(shuō)明的 是，實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明要求保護(hù)范圍的限制。
[0030] 如圖1所示，本發(fā)明提供的催化劑的合成步驟為：在氮?dú)庀聦~粉、TMEDA(摩爾比 100% -800%基于銅粉）、有機(jī)溶劑=氯甲燒（摩爾比2000% -8000%基于銅粉）置于反應(yīng) 容器中，混合；在攬拌下于反應(yīng)溫度為-20~50°C下反應(yīng)4~72h，反應(yīng)結(jié)束后，用有機(jī)溶劑 S氯甲燒、N，N-二甲基甲酯胺、四氨巧喃洗涂過(guò)濾，干燥，得到淡黃色吸濕性固體，即為金屬 銅化合物（催化劑1)。
[0031] 催化劑1的合成例（1) 陽(yáng)03引在氮?dú)夥諊拢?.Ommol銅粉、15mmolTMEDA、80mmolS氯甲燒置于反應(yīng)容器 中，混合；在攬拌下于l〇°C反應(yīng)30h，反應(yīng)結(jié)束后，用有機(jī)溶劑S氯甲燒、N，N-二甲基甲酯 胺、四氨巧喃洗涂過(guò)濾，干燥，得到淡黃色吸濕性固體2. 4mmol，粗產(chǎn)率80%。
[0033] 催化劑的合成例似
[0034] 在氮?dú)夥諊?，?.Ommol銅粉、40mmolTMEDA、200mmolS氯甲燒置于反應(yīng)容器 中，混合；在攬拌下于40°C反應(yīng)48h，反應(yīng)結(jié)束后，用有機(jī)溶劑S氯甲燒、N，N-二甲基甲酯 胺、四氨巧喃洗涂過(guò)濾，干燥，得到淡黃色吸濕性固體4. 5mmol，粗產(chǎn)率75%。
[0035] 催化劑的合成例（3)
[0036] 在氮?dú)夥諊?，?0mmol銅粉、60mmolTMEDA、400mmolS氯甲燒置于反應(yīng)容器 中，混合；在攬拌下于25°C反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，用有機(jī)溶劑S氯甲燒、N，N-二甲基甲酯 胺、四氨巧喃洗涂過(guò)濾，干燥，得到淡黃色吸濕性固體17mmol，粗產(chǎn)率85%。
[0037] 如圖2所示，本發(fā)明提供的不對(duì)稱(chēng)共輛二烘控類(lèi)化合物的合成步驟為：將金屬銅 化合物（催化劑1)(摩爾比1 % -10 %基于第一種末端烘控類(lèi)化合物）、TMEDA(摩爾比 10% -50%基于第一種末端烘控類(lèi)化合物）、第二種末端烘控類(lèi)化合物（摩爾比100%基于 第一種末端烘控類(lèi)化合物）、有機(jī)溶劑置于反應(yīng)容器中，混合；在攬拌下于30~70°C下反應(yīng) 4~12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用飽和氯化錠溶液洗涂，然后用有機(jī)溶劑萃取