双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法技术

本发明专利技术公开了一种双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法，该方法以对水和空气稳定、廉价易得的双吲哚甲烷衍生物为配体，促进CuCl催化卤代芳烃与端炔的Sonogashira交叉偶联反应，不但降低了CuCl的用量，且无需使用传统膦配体。本发明专利技术方法具有良好的底物适用性，对芳基炔烃和烷基端炔都适用，且目标产物的收率高，是一种高效、低耗、安全、适用性广的Sonogashira交叉偶联反应体系，可广泛应用于构筑Csp-Csp2键。

【技术实现步骤摘要】
双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法
本专利技术属于Sonogashira交叉偶联反应
，具体涉及到双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法。
技术介绍
碳-碳键的构建在合成生物活性分子、药物分子、天然产物中起着至关重要的作用。目前存在的碳-碳偶联反应中，Sonogashira交叉偶联反应以其便捷的方式合成碳-碳键，受到众多科研工作者的亲睐。其中，过渡金属催化的Sonogashira交叉偶联反应常使用贵金属Pd，典型的催化体系包括经典的Pd/Cu双金属加入膦配体的催化体系以及单金属Pd加入膦配体催化体系(K.Sonogashira,Y.TohdaandN.Hagihara,TetrahedronLett.,1975,16,4467–4470.)。以上两大类催化体系在催化Sonogashira交叉偶联反应中均表现出良好的催化活性，但由于金属Pd既是贵金属又是重金属，加之环境不友好的膦配体，不但使反应体系成本高昂，不利于工业化推广，而且造成后处理过程复杂，环境污染风险增加等一系列问题。非Pd金属作为催化剂往往具有成本低廉、体系无毒的特点，该类催化体系逐渐进入人们的视野并占据一席之地，尤其是Cu催化的Sonogashira交叉偶联反应，更是得到了人们的广泛关注。然而，不可忽视的是，在现有的Cu催化的Sonogashira交叉偶联反应中，所用的铜盐量非常大，且经常需要加入环境不友好的大量的膦配体；另外，各种Cu催化体系不同程度的需要较苛刻的反应条件，且催化效率较低。因此，随着Cu催化Sonogashira交叉偶联反应领域研究的不断开展，能协同Cu催化Sonogashira交叉偶联反应的配体研究得到了极大的发展。在过去的几十年中，大量的配体被成功地应用到Sonogashira交叉偶联反应中去提高铜的催化活性和选择性。例如经典的催化体系有：碘化亚铜(5％)/三苯基磷(10％)体系(KazumiOkuro,MakotoFuruune,MasahiroMiura,Masakatsu，TetrahedronLett.,1992,33,5363-5364.)、碘化亚铜(10％)/1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(20％)体系(Jin-HengLi,Ji-LanLi,De-PingWang,Shao-FengPi,Ye-XiangXie,Man-BoZhang,andXi-ChaoHu,J.Org.Chem.2007,72,2053-2057.)、碘化亚铜(10％)/N,N-二甲基甘氨酸(30％)体系(DaweiMaandFengLiu，Chem.Commun.,2004,1934-1935.)、碘化亚铜(10％)/8-羟基喹啉(20％)体系(MinyanWu,JinchengMao,JunGuo,andShunjunJi，Eur.J.Org.Chem.2008,4050-4054.)、氯化铜(20％)/水杨酸(20％)体系(Horung-JyhChen,Zhe-YiLin,Meng-YuanLi,Ruei-JhengLian,Qing-WenXue,Jui-LunChung,Shu-ChihChen,Yao-JungChen，Tetrahedron2010,66,7755-7761.)、溴化亚铜(20％)/rac-BINOL(20％)体系(JinchengMao,JunGuo,Shun-JunJi,JournalofMolecularCatalysisA:Chemical2008,284,85–88.)、乙酰丙酮铜(10％)/二苯甲酰甲烷(30％)体系(FlorianMonnier,Franc，oisTurtaut,LeslieDuroure,andMarcTaillefer，Org.Lett.,2008,10,3203-3206.)等。然而这些配体通常产生刺鼻的挥发性气体，在一些体系中不仅配体的用量较大(20％～30％)，而且还需要大量的铜盐(10％～20％)，易造成环境污染，并且此类配体一般对氧和水分敏感，在空气中不稳定，大多结构难以修饰、衍生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述Cu催化Sonogashira交叉偶联反应存在的缺点，提供一种高效、低耗、安全、适用性广的双吲哚甲烷衍生物协同CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是：以CuCl为催化剂、双吲哚甲烷衍生物为配体、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，将卤代芳烃与端炔、K2CO3按摩尔比为1:1～1.5:2～5，在惰性气氛中100～130℃反应12～24小时，分离纯化产物，得到炔烃化合物。上述的双吲哚甲烷衍生物的结构式为式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、苄氧基中的任意一种，R3代表苯基、邻氯苯基、对氯苯基、对溴苯基、对氟苯基、对硝基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一种。上述的双吲哚甲烷衍生物进一步优选结构式中R1代表甲基，R2代表H或Br，R3代表对氯苯基或苯基。本专利技术优选双吲哚甲烷衍生物的加入量为卤代芳烃摩尔量的10％，CuCl的加入量为卤代芳烃摩尔量的5％。上述的卤代芳烃优选碘代芳烃，所述的碘代芳烃进一步优选式中A、B、C各自独立的代表H、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基、Cl、NO2、CF3中的任意一种。上述的端炔为烷基端炔或芳基端炔，所述的芳基端炔为式中D、E、F各自独立的代表H、NH2、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基中的任意一种；所述的烷基端炔为式中R代表C4～C6烷基。本专利技术以双吲哚甲烷衍生物作为配体，协同CuCl催化卤代芳烃与端炔的Sonogashira交叉偶联反应，具有以下有益效果：1、本专利技术所用的配体双吲哚甲烷衍生物对水和氧气稳定，可以在空气中保存，且廉价易得，结构易于修饰、衍生。2、CuCl作为催化剂，相比传统铜催化反应的用量有大幅度降低，只需加入底物的5％。3、底物适用性好，对芳基端炔和烷基端炔都适用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1在氮气保护下，将0.1206g(0.5mmol)对甲氧基碘苯与68μL(0.6mmol)苯乙炔、0.0025g(0.025mmol)CuCl、0.1382g(1.0mmol)K2CO3、0.0192g(0.05mmol)双N-甲基吲哚对氯基苯基甲烷，加入3mLN,N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合均匀，升温至130℃，恒温反应24小时，冷却至常温，用乙酸乙酯萃取，柱色谱分离产物，得到1-甲氧基-4-(苯乙炔基)苯，其收率为92％。实施例2在实施例1中，所用的对甲氧基碘苯用等摩尔的邻甲基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，制备成1-甲基-2-(苯乙炔基)苯，其收率为90％。实施例3在实施例1中，所用的对甲氧基碘苯用等摩尔的对甲基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，制备成1-甲基-4-(苯乙炔基)苯，其收率为96％。实施例4在实施例1中，所用的对甲氧基碘苯用等摩尔的对氯碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，制备成1-氯基-4-(苯乙炔基)苯，其收率为94％。实施例5在实施例1中，所用的对甲氧基碘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法，其特征在于：以CuCl为催化剂、双吲哚甲烷衍生物为配体、N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，将卤代芳烃与端炔、K2CO3按摩尔比为1:1～1.5:2～5，在惰性气氛中100～130℃反应12～24小时，分离纯化产物，得到炔烃化合物；上述的双吲哚甲烷衍生物的结构式为式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、苄氧基中的任意一种，R3代表苯基、邻氯苯基、对氯苯基、对溴苯基、对氟苯基、对硝基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一种。

【技术特征摘要】
1.一种双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化Sonogashira交叉偶联反应的方法，其特征在于：以CuCl为催化剂、双吲哚甲烷衍生物为配体、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，将卤代芳烃与端炔、K2CO3按摩尔比为1:1～1.5:2～5，在惰性气氛中100～130℃反应12～24小时，分离纯化产物，得到炔烃化合物；上述的双吲哚甲烷衍生物的结构式为式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、苄氧基中的任意一种，R3代表苯基、邻氯苯基、对氯苯基、对溴苯基、对氟苯基、对硝基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一种；上述的卤代芳烃为式中A、B、C各自独立的代表H、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基、Cl、NO2、CF3中的任意一种。2.根据权利要求1所述的双吲哚甲烷衍生物促进CuCl催化S...

【专利技术属性】
技术研发人员：高子伟，王秀，王振华，孙华明，张伟强，张国防，罗艳龙，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61