一种直接构建两个相连叔碳‑叔碳键的方法技术

一种直接构建两个相连叔碳‑叔碳键的方法。即通过炔丙基叔醇碳酸酯和叔碳亲核试剂，在钯催化剂、双膦配体、碱的作用下，在有机溶剂中加热反应，一步直接构建两个相连叔碳‑叔碳键的方法。本发明专利技术操作简单，原料试剂易得，反应具有高度化学选择性，产物易于分离纯化，适用于合成多种含有炔基官能团和叔碳‑叔碳键的化合物。重要的是原料炔丙基叔醇碳酸酯的手征性可以非常高效地转移到产物中，所以该方法可以合成含有高光学活性季碳中心的化合物。该偶联反应产物中的炔基官能团可以进一步转变为其它基团，从而制备更多含有叔碳‑叔碳键的化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学合成方法，具体地说，是一种直接构建两个相连叔碳-叔碳键的方法。
技术介绍
碳-碳键是有机化合物最主要的组成部分，所以发展各种各样的快速构建碳碳键的方法，历来都是化学工作者关注的热点话题。值得一提的是，2010年的诺贝尔化学奖，正是颁发给了三位在“钯催化的偶联反应直接构建碳-碳键”的领域做出巨大贡献的科学家。但是，目前发展的偶联反应往往是构建两个位阻比较小的碳原子之间的化学键；对于构建位阻比较大的两个叔碳原子之间的化学键，一直是化学家亟待攻克的难题。因为位阻太大，两个叔碳原子接近会比较困难，另外这类反应中往往会伴随消除反应。目前，构建叔碳-叔碳键通常使用的方法是四取代烯烃的加成反应，但是四取代烯烃的合成限制了该方法的运用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种直接构建叔碳-叔碳键的方法，即通过炔丙基叔醇碳酸酯和叔碳亲核试剂，在钯催化剂、双膦配体、碱的作用下，在有机溶剂中加热反应，一步直接构建叔碳-叔碳键的方法。本专利技术是采用以下具体技术方案来实现的：本专利技术公开了一种直接构建两个相连叔碳-叔碳键的方法，在钯催化剂和双膦配体作用下，炔丙基叔醇碳酸酯和叔碳亲核试剂在碱的存在和在有机溶剂中加热反应下，生成叔碳-叔碳键化合物，产物中的炔基官能团进一步转化为其它基团，反应式如下：其中R1为烷基或者芳基；R2、R3为烷基；所述的炔丙基叔醇碳酸酯是外消底物或光学活性底物；R4，R5为酯基，羰基，氰基；R6中包含多种官能团，所述的官能团是联烯、炔基、烯基、芳基或者烷基中的一种或几种。作为进一步地改进，本专利技术的具体操作步骤如下：1)、反应管加入碱，在油泵抽真空状态下，用电烘枪烘烤反应管，随后充入氮气，如此反复三次；反应管冷至室温后，在氮气气氛下依次投入钯催化剂、双膦配体、炔丙基叔醇碳酸酯、叔碳亲核试剂、有机溶剂，将反应管置于油浴中加热并搅拌；2)、待步骤1)反应完全后，将反应管从油浴中提出，自然回复室温，慢慢加入10mL体积比为10％的稀盐酸淬灭反应；所述的稀盐酸是市售浓盐酸稀释十倍；3)、待步骤2)完成后，用乙醚萃取，有机相依次用水和饱和实验水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，快速柱层析得最终产物。作为进一步地改进，本专利技术所述的钯催化剂为醋酸钯，氯化钯，三(二亚苄基丙酮)二钯，二(二亚苄基丙酮)一钯中的任意一种。作为进一步地改进，本专利技术所述的催化剂是醋酸钯。作为进一步地改进，本专利技术所述的双膦配体为1,1'-双(二苯基膦)二茂铁，1,2-双(二苯基膦)乙烷，1,3-双(二苯基膦)丙烷，1,4-双(二苯基膦)丁烷，2,2'-双-(二苯膦基)-1,1'-联萘中的任意一种。作为进一步地改进，本专利技术所述双膦配体为1,1'-双(二苯基膦)二茂铁。作为进一步地改进，本专利技术所述的碱为碳酸钾，碳酸铯，磷酸钾，氢氧化钾，氢氧化钠中的任意一种。作为进一步地改进，本专利技术所述的碱是碳酸钾或者碳酸铯。作为进一步地改进，本专利技术所述有机溶剂为二甲亚砜，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，四氢呋喃，乙腈中的任意一种。作为进一步地改进，本专利技术所述的有机溶剂为二甲亚砜。本专利技术具有以下优点：(1)原料简单易得，制备方便；(2)反应温和，操作简单；(3)底物普适性广，官能团兼容性好；(4)产物易分离纯化；(5)原料炔丙基叔醇碳酸酯的手心中心可以非常高效地转移到产物中去。本专利技术的创新点在于发展了一种直接构建叔碳-叔碳键的方法，首次发现钯催化下的炔丙基叔醇碳酸酯与叔碳亲核试剂的偶联反应，制备了一系列含有不饱和炔基官能团和叔碳-叔碳键化合物。更重要的是，原料炔丙基叔醇碳酸酯的手征性可以非常高效地转移到产物中去，从而可以方便地合成高光学活性季碳中心的化合物。该偶联反应产物中的炔基官能团还可以进一步地转化为其它基团，制备更多含有叔碳-叔碳键的化合物。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的具体技术方案作进一步地详细说明：实施例1其中，equiv表示当量，mol表示摩尔，dppf表示1,1'-双(二苯基膦)二茂铁，DMSO表示二甲亚砜。称取K2CO3(414.2mg,3.0mmol)投入Schlenk反应管中，在油泵抽真空状态下，用电烘枪烘烤反应管整个外壁，随后冲入氮气，如此往复三次。反应管冷至室温后，在氮气气氛下依次投入Pd(OAc)2(11.4mg,0.05mmol),dppf(33.4mg,0.06mmol)，炔丙基叔醇碳酸酯1a(217.5mg,1.0mmol)与DMSO(8mL)，2,3-联烯基丙二腈2a(178.0mg,1.5mmol)与DMSO(2mL)。将反应管置于30℃油浴中搅拌11小时，薄层层析(TLC)跟踪显示反应结束。将反应管从油浴中提出，自然回复室温，慢慢加入10mL稀盐酸(v/v＝10％，市售浓盐酸稀释十倍)淬灭反应。乙醚(30mL)萃取三次，合并有机相，依次用水和饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，柱层析(淋洗剂：石油醚/乙酸乙酯＝20/1)得液体产物3aa(226.4mg,89％):1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.46-7.38(m,2H,ArH),7.36-7.25(m,3H,ArH),5.40-5.28(m,1H,CH＝),4.95(dt,J1＝6.7Hz,J2＝2.4Hz,2H,＝CH2),2.82(dt,J1＝7.6Hz,J2＝2.3Hz,2H,CH2),1.63(s,6H,Me×2)；13C NMR(75MHz,CDCl3)δ210.5,131.6,128.7,128.2,121.5,113.9,87.9,85.9,83.0,77.1,48.7,39.4,33.7,25.7；IR(neat,cm-1)3063,2985,2942,2869,2245,2221,1956,1598,1491,1470,1459,1443,1393,1373,1291,1252,1161,1091,1071,1028；MS(EI):m/z(％)260(M+,100)；HRMS calcd.for C18H16N2(M+):260.1313；Found:260.1310.实施例210mmol Scale Reaction:称取K2CO3(4.1445g,30.0mmol)投入三颈瓶中，在油泵抽真空
状态下，用电烘枪烘烤反应管整个外壁，随后冲入氮气，如此往复三次。反应瓶冷至室温后，在氮气气氛下依次投入Pd(OAc)2(0.1121g,0.5mmol),dppf(0.3322g,0.6mmol)，炔丙基叔醇碳酸酯1a(2.1822g,10.0mmol)与DMSO(80mL)，2,3-联烯基丙二腈2a(1.7696g,15.0mmol)与DMSO(20mL)。将反应瓶置于30℃油浴中搅拌17小时，薄层层析(TLC)跟踪显示反应结束。将反应瓶从油浴中提出，自然回复室温，慢慢加入80mL稀盐酸(v/v＝10％，市售浓盐酸稀释十倍)淬灭反应。乙醚(100mL)萃取三次，合并有机相，依次用水和饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，柱层析(淋洗剂：石油醚/乙酸乙酯＝20/1)得液体产物3aa(2.3102g,89％):1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47-7.38(m,2H,A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接构建两个相连叔碳‑叔碳键的方法，其特征在于，在钯催化剂和双膦配体作用下，炔丙基叔醇碳酸酯和叔碳亲核试剂在碱的存在和在有机溶剂中加热反应下，生成叔碳‑叔碳键化合物，产物中的炔基官能团进一步转化为其它基团，反应式如下：其中R1为烷基或者芳基；R2、R3为烷基；所述的炔丙基叔醇碳酸酯是外消底物或光学活性底物；R4，R5为酯基，羰基，氰基；R6中包含多种官能团，所述的官能团是联烯、炔基、烯基、芳基或者烷基中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种直接构建两个相连叔碳-叔碳键的方法，其特征在于，在钯催化剂和双膦配体作用下，炔丙基叔醇碳酸酯和叔碳亲核试剂在碱的存在和在有机溶剂中加热反应下，生成叔碳-叔碳键化合物，产物中的炔基官能团进一步转化为其它基团，反应式如下：其中R1为烷基或者芳基；R2、R3为烷基；所述的炔丙基叔醇碳酸酯是外消底物或光学活性底物；R4，R5为酯基，羰基，氰基；R6中包含多种官能团，所述的官能团是联烯、炔基、烯基、芳基或者烷基中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的直接构建两个相连叔碳-叔碳键的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：1)、反应管加入碱，在油泵抽真空状态下，用电烘枪烘烤反应管，随后充入氮气，如此反复三次；反应管冷至室温后，在氮气气氛下依次投入钯催化剂、双膦配体、炔丙基叔醇碳酸酯、叔碳亲核试剂、有机溶剂，将反应管置于油浴中加热并搅拌；2)、待步骤1)反应完全后，将反应管从油浴中提出，自然回复室温，慢慢加入10mL体积比为10％的稀盐酸淬灭反应；所述的稀盐酸是市售浓盐酸稀释十倍；3)、待步骤2)完成后，用乙醚萃取，有机相依次用水和饱和实验水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，快速柱层析得最终产物。3.根据权利要求1或2所述的直接构建两个相连叔碳-叔碳键的方法，其特征在于，所述的钯催...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻生明，黄鑫，吴望腾，吴尚泽，李鹏斌，傅春玲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33