本发明专利技术属于有机合成化学技术领域,公开了一种(E)‑4‑芳基‑3‑丁烯腈类化合物的合成方法。该方法在碘化亚铜催化下,通过芳基烯烃化合物与溴乙腈或碘乙腈偶联反应,一步合成目标物。该方法原子经济性高、反应步骤简单、原料廉价易得,底物适用范围广泛,适用于合成各种(E)‑4‑芳基‑3‑丁烯腈化合物,适用于工业化生产。
A Synthesis Method of (E) -4-Aryl-3-Butenonitrile Compound
The invention belongs to the technical field of organic synthesis chemistry, and discloses a synthesis method of (E) 4 aryl 3 butadiene nitrile compounds. The method synthesizes the target compound in one step through the coupling reaction of aryl olefins with bromoacetonitrile or iodoacetonitrile catalyzed by cuprous iodide. The method has the advantages of high atomic economy, simple reaction steps, low cost of raw materials and wide application range of substrates. It is suitable for the synthesis of various (E) 4 aryl 3 butadiene nitrile compounds and industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物的合成方法
本专利技术属于化学有机合成
,涉及一种铜催化芳基烯烃与溴乙腈通过C-C键偶联反应,合成(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物的方法。
技术介绍
腈类化合物广泛存在于天然产物及医药产品中(Kleemann,A.;Engel,J.;Kutscher,B.;Reichert,D.PharmaceuticalSubstance:Synthesis,Patents,Applications,4thed.;GeorgThieme:Stuttgart,2001.),同时,该类化合物在药物合成中也是非常重要的有机合成中间体,可以作为合成醛、酰胺、四氮唑、脒以及羧酸等化合物的前体((a)RappoportZ.TheChemistyoftheCyanoGroup,ed,Interscience,London,1970;(b)Larock,R.C.ComprehensiveOrganicTransformations:AGuidetoFucntionalGroupPreparations,VCH,NewYork,1989.)。其中,特别是3-丁烯腈类化合物已经在维生素D受体、杀虫剂和抗真菌药物等生物活性化合物中被发现(Otaka,K.;Oohira,D.;Okada,S.PCTInt.Appl.WO2002090320A2,2002.)。此外,该化合物含有C=C不饱和键和氰基,可以作为医药或有机合成中间体进一步地官能团化。因此,研究新颖、高效地合成3-丁烯腈类化合物的方法近年来已受到人们的普遍关注,并取得了重要的研究成果。文献调研表明,合成3-丁烯腈类化合物的方法主要通过烯丙基底物的亲核取代实现,例如,可以通过烯丙基卤、烯丙基醇、烯丙基酯等与金属氰化合物或三甲基氰硅烷的亲核取代反应制备,但是这些反应一般要求苛刻的反应条件和贵重的催化剂。黄汉民、徐新芳和Lee课题组分别报道了用偶氮二异丁腈和1,1′-偶氮双(环己烷甲腈)等作为氰源与肉桂酸、端炔或炔丙酸类化合物反应合成该类化合物((a)GaoB.;Xie,Y.;Yang,L.;Huang,H.Org.Biomol.Chem.,2016,14,2399;(b)Rong,G.;Mao,J.;Zheng,Y.;Yao,R.;Xu,X.Chem.Commun.,2015,51,13822;(c)Irudayanathan,F.M.;Lee,S.Org.Lett.,2017,19,2318.)。但是到目前为止,烯烃与溴乙腈通过C-C键偶联反应合成3-丁烯腈类化合物的方法尚无报道。因此,发展高效、廉价、环保的通过烯烃与溴乙腈偶联反应合成3-丁烯腈类化合物的方法是极其重要的工作。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种芳基端烯类化合物与溴乙腈或碘乙腈通过C-C键交叉偶联反应,直接合成(E)-4-芳基-3-丁烯腈类化合物的方法,为(E)-4-芳基-3-丁烯腈类化合物的合成提供更加简单实用的新方法,便于高效、廉价、环保地实现工业化生产。为实现本专利技术目的,本专利技术技术方案如下:其反应方程式如下:以CuI为催化剂、邻菲罗啉(Phen)为配体,1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)为碱在乙腈溶剂中反应,由烯烃化合物和溴乙腈或碘乙腈经催化偶联一步反应得到(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物。R为H、卤素、C1-3烷基或硝基,优选:R为H、F、Cl、Br、甲基或硝基。R在苯环上单取代。化合物2为溴乙腈或碘乙腈。其用量为:化合物1、化合物2摩尔比为1:2。具体方法如下:将芳基烯烃(1.0equiv)加入到装有搅拌子的密封管中,加入乙腈溶剂,再加入溴乙腈或碘乙腈(2.0equiv)混合均匀。然后,依次加入邻菲罗啉、CuI、DBU。用旋塞密封管口,在110℃-120℃条件下搅拌反应。反应结束后,将体系冷却至室温,向反应体系中加入蒸馏水,经萃取,合并有机相,减压蒸馏除去有机相的溶剂,经硅胶柱层析得到无色液体产物。本专利技术的创新性及优点在于:本专利技术填补了由端烯直接有效合成(E)-4-芳基-3-丁烯腈类化合物方法的空白,提供了一种直接、高效、经济性高的合成(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物方法。该方法反应步骤简单、原料从工业产品中获得,试剂廉价,底物范围宽泛,且产率较高,达70%以上,适用于工业生产。为其进一步在医药、材料及有机合成中的拓展应用提供了简单实用的合成方法。附图说明图1为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3a的1HNMR谱图;图2为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3a的13CNMR谱图;图3为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3c的1HNMR谱图;图4为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3c的13CNMR谱图;图5为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3d的1HNMR谱图;图6为(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物3d的13CNMR谱图。具体实施方式实施例1:首先,在35mL的密封管中放入搅拌子,依此加入35μL苯乙烯(0.3mmol),1.0ml乙腈,38μL溴乙腈(0.60mmol),向混合均匀的溶液中依此加入5.4mgPhen(0.03mmol),5.7mgCuI(0.03mmol)和91μLDBU(0.60mmol),用旋塞密封紧管口,加热至110℃,搅拌1.5小时,反应结束后,体系冷却到室温,向反应体系中加入2ml蒸馏水,用乙酸乙酯萃取,合并有机相,减压蒸馏除去有机相的溶剂,经硅胶柱层析分离得37.8mg无色液体产物3a,产率88%。反应见下式:谱图解析数据:1HNMR(400MHz;CDCl3):δ=3.30(dd,J1=1.6Hz,J2=5.6Hz,2H),6.06(dt,J1=15.6,J2=5.6Hz,1H),6.75(d,J=15.6Hz,1H),7.27-7.39(m,5H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ=20.8,116.7,117.3,126.5,128.3,128.7,134.7,135.6.实施例2:首先,在35mL的密封管中放入搅拌子,依此加入37μL4-氟苯乙烯(0.3mmol),1.0ml乙腈,38μL溴乙腈(0.60mmol),向混合均匀的溶液中依此加入5.4mgPhen(0.03mmol),5.7mgCuI(0.03mmol)和91μLDBU(0.60mmol),用旋塞密封紧管口,加热至110℃,搅拌1.5小时,反应结束后,体系冷却到室温,向反应体系中加入2ml蒸馏水,用乙酸乙酯萃取,合并有机相,减压蒸馏除去有机相的溶剂,经硅胶柱层析分离得44.0mg无色液体产物3b,产率91%。反应见下式:谱图解析数据:1HNMR(400MHz;CDCl3):δ=3.29(dd,J1=1.2Hz,J2=5.6Hz,2H),5.98(dt,J1=15.6,J2=5.6Hz,1H),6.71(d,J=15.6Hz,1H),7.03(t,J=8.8Hz,2H),7.34(dd,J1=5.6,J2=8.4Hz,2H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ=20.7,115.7(d,J=22.0Hz),116.5(d,J=2.0Hz),117.2,128.1(d,J=8.0Hz),131.8(d,J=3.0Hz),本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.(
【技术特征摘要】
1.(E)-4-芳基-3-丁烯腈化合物的合成方法,其特征在于,通过以下方法实现:将芳基烯烃化合物1加入到装有搅拌子的密封管中,加入乙腈溶剂,再加入溴乙腈或碘乙腈混合均匀,然后依次加入邻菲罗啉、CuI、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU);用旋塞密封管口,在110oC-120oC条件下搅拌反应;反应结束后,将体系冷却至室温,向反应体系中加入蒸馏水,经萃取,合并有机相,减压蒸馏除去有机相的溶剂,经硅胶柱层析得到目标物;R为H,卤素,C1-3烷基...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕允贺,蒲卫亚,孙凯,李刚,
申请(专利权)人:安阳师范学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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