一种色烷类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种色烷类化合物及其制备方法，具体为：将结构(I)的烯烃、结构(II)的三氟甲基试剂以及氧化剂分散在溶剂中，通过加热搅拌即可得到具有结构(III)的色烷类化合物：

A Chromoalkane Compound and Its Preparation Method

The invention discloses a chromoalkane compound and a preparation method thereof, in particular: the olefin of structure (I), the trifluoromethyl reagent of structure (II) and the oxidant are dispersed in the solvent, and the chromoalkane compound with structure (III) can be obtained by heating and stirring.

【技术实现步骤摘要】
一种色烷类化合物及其制备方法
本专利技术涉及化学合成领域，具体为一种三氟甲基化的色烷类化合物及其制备方法。
技术介绍
色烷类化合物是一类重要的有机化工原料，在诸多领域如有机合成、高分子、合成药物、农药等展示了广泛的应用前景。而含三氟甲基的化合物则具有独特的生物以及化学活性。因此，含三氟甲基的色烷类化合物将同时具备色烷和含三氟甲基化合物的性质和特点。迄今为止，所报道的色烷类化合物的合成方法主要通过铜催化的乌尔曼偶联(J.Org.Chem.2009,74,5075)、色酮的还原(PCTInt.2009,2009062285)而获得，而对于三氟甲基化色烷类化合物的合成，目前还未见报道。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供了一种以烯烃(I)类化合物为作为反应的起始原料、三氟甲亚磺酸钠(II)为三氟甲基源以及过硫酸盐为氧化剂，通过单电子转移历程过硫酸盐可氧化三氟甲基亚磺酸钠为三氟甲基自由基，从而与烯烃发生自由基加成、自由基芳基化以及氧化反应而得到含三氟甲基的色烷类化合物(III)。该方法具有很高的普适性，可以构建各种各样的含三氟甲基的色烷类化合物。此方法涉及的反应条件温和、操作简单，产物多样性、可以实现放大规模的生产。本专利技术的目的是这样实现的：将结构(I)的烯烃、结构(II)的三氟甲基试剂以及氧化剂分散在溶剂中，通过加热搅拌即可得到具有结构(III)的色烷类化合物：III的具体结构为：所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述的溶剂为二甲亚砜、乙腈、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醇、丙酮、1,4-二氧六环或乙酸乙酯中的一种；所述的烯烃与三氟甲基试剂的摩尔比为1:1.5—1:2；所述的烯烃与氧化剂的摩尔比为1:1—1:3；所述的反应温度为25℃—60℃；所述的反应时间为12—20h。有益效果：与现有化学合成领域相关技术相比，本专利技术第一次实现了无过渡金属催化剂条件下碳碳双键的三氟甲基化和芳基化的双官能团化反应。通过自由基历程过硫酸盐可引发三氟甲基自由基的生成，从而与烯烃加成来直接构建含三氟甲基的色烷类化合物。该反应条件温和、操作简单，可以制备各种各样的目标类化合物。附图说明图1a、1b和1c分别为根据本专利技术实施例1制备的色烷类化合物8b的核磁共振氢谱、氟谱和碳谱；图2a、2b和2c分别为根据本专利技术实施例2制备的色烷类化合物8h的核磁共振氢谱、氟谱和碳谱；图3a、3b和3c分别为根据本专利技术实施例3制备的色烷类化合物8q的核磁共振氢谱、氟谱和碳谱；图4a、4b和4c分别为根据本专利技术实施例4制备的色烷类化合物8t的核磁共振氢谱、氟谱和碳谱。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术做进一步的说明：所述的一种色烷类化合物及其制备方法，包括以下步骤：将结构(I)的烯烃、结构(II)的三氟甲基试剂以及氧化剂分散在溶剂中，通过加热搅拌即可得到具有结构(III)的色烷类化合物：III的具体结构为：所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述的溶剂为二甲亚砜、乙腈、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醇、丙酮、1,4-二氧六环或乙酸乙酯中的一种；所述的烯烃与三氟甲基试剂的摩尔比为1:1.5—1:2；所述的烯烃与氧化剂的摩尔比为1:1—1:3；所述的反应温度为25℃—60℃；所述的反应时间为12—20h。实施例1在一个洁净干燥的20mLSchlenk反应管中依次加入1毫摩尔4-叔丁基-烯丁基苯酚、1.6毫摩尔三氟甲基亚磺酸钠、3毫摩尔过硫酸钾，再加入4mL二甲亚砜作溶剂，将反应管密封置于50℃的油浴锅中加热反应20小时。反应结束后，加入乙酸乙酯萃取反应混合物，再加入水萃取反应溶剂，将有机相通过旋转蒸发仪旋干，再将所得的残余物以石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，通过硅胶柱分离，得到的目标产物为无色油状液体，产率为50％。本实施例制备的产物核磁共振氢谱如图1a所示，核磁共振氟谱如图1b所示，核磁共振碳谱如图1c所示。从图谱中可以确认，获得的产物为目标化合物8b。实施例2在一个洁净干燥的20mLSchlenk反应管中依次加入1毫摩尔4-氰基-烯丁基苯酚、1.8毫摩尔三氟甲基亚磺酸钠、3毫摩尔过硫酸钾，再加入4mL二甲亚砜作溶剂，将反应管密封置于60℃的油浴锅中加热反应18小时。反应结束后，加入乙酸乙酯萃取反应混合物，再加入水萃取反应溶剂，将有机相通过旋转蒸发仪旋干，再将所得的残余物以石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，通过硅胶柱分离，得到的目标产物为无色油状液体，产率为41％。本实施例制备的产物核磁共振氢谱如图2a所示，核磁共振氟谱如图2b所示，核磁共振碳谱如图2c所示。从图谱中可以确认，获得的产物为目标化合物8h。实施例3在一个洁净干燥的20mLSchlenk反应管中依次加入1毫摩尔2-醛基-烯丁基苯酚、1.8毫摩尔三氟甲基亚磺酸钠、3毫摩尔过硫酸钾，再加入4mL二甲亚砜作溶剂，将反应管密封置于60℃的油浴锅中加热反应18小时。反应结束后，加入乙酸乙酯萃取反应混合物，再加入水萃取反应溶剂，将有机相通过旋转蒸发仪旋干，再将所得的残余物以石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，通过硅胶柱分离，得到的目标产物为无色油状液体，产率为41％。本实施例制备的产物核磁共振氢谱如图3a所示，核磁共振氟谱如图3b所示，核磁共振碳谱如图3c所示。从图谱中可以确认，获得的产物为目标化合物8q。实施例4在一个洁净干燥的20mLSchlenk反应管中依次加入1毫摩尔4-甲基2-醛基-烯丁基苯酚、1.8毫摩尔三氟甲基亚磺酸钠、2.5毫摩尔过硫酸钾，再加入4mL乙腈作溶剂，将反应管密封置于50℃的油浴锅中加热反应20小时。反应结束后，将反应液通过旋转蒸发仪旋干，再将所得的残余物以石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，通过硅胶柱分离，得到的目标产物为无色油状液体，产率为76％。本实施例制备的产物核磁共振氢谱如图4a所示，核磁共振氟谱如图4b所示，核磁共振碳谱如图4c所示。从图谱中可以确认，获得的产物为目标化合物8t。在一个实施方案中，本专利技术提供的一种含三氟甲基的色烷类化合物及其制备方法，在无需任何的过渡金属催化作用下，可以由过硫酸盐引发三氟甲基亚磺酸钠生成三氟甲基自由基而直接与烯烃类化合物发生自由基加成、环化、氧化机理来构建特定的色烷类化合物。在本专利技术中，所述的三氟甲基亚磺酸钠在氧化剂过硫酸盐的单电子氧化作用下可生成三氟甲基自由基，生成的三氟甲基自由基与烯烃类化合物发生自由基加成而构建中间体碳自由基A，继而发生芳基化环化反应，得到中间体苯自由基B，然后在过硫酸盐的氧化下，发生一个协同的氢原子转移过程而得到目标化合物含三氟甲基的色烷8b。本专利技术提供了一种制备色烷的新方法，以8b为例，具体机理如下图所示：上述是对本专利技术优选的实施例的说明，以使本领域技术人员能够实现或使用本专利技术，对这些实施例的一些修改对本领域专业人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的范围或精神情况下，在其他实施例中实现。因此，本专利技术范围不受上述具体实施例的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种色烷类化合物及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将结构(I)的烯烃、结构(II)的三氟甲基试剂以及氧化剂分散在溶剂中，通过加热搅拌即可得到具有结构(III)的色烷类化合物：

【技术特征摘要】
1.一种色烷类化合物及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将结构(I)的烯烃、结构(II)的三氟甲基试剂以及氧化剂分散在溶剂中，通过加热搅拌即可得到具有结构(III)的色烷类化合物：III的具体结构为：2.根据权利要求1所述的一种色烷类化合物及其制备方法，其特征在于：所述的氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。3.根据权利要求1所述的一种色烷类化合物及其制备方法，其特征在于：所述的溶剂为二甲亚砜、乙腈、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐林，杨禛，焦景超，杨亚凯，赵薏茹，崔俊艳，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41