一种无金属催化羰基化苄氯合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种无金属催化羰基化苄氯合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法，在介质聚乙二醇中，在碘化物催化剂和碱的作用下，一氧化碳为羰基源，碘催化剂催化苄氯、芳硼试剂的羰基化-烷基化多米诺反应，直接制备得到1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物。本发明专利技术的制备1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法，无需贵金属催化剂和配体，常压下即可反应，具有底物来源广泛、稳定和廉价；催化剂廉价易得；产生废物少、适用范围广、反应选择性高和目标产物收率高的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成
，涉及一种催化羰基化苄氯、芳硼试剂合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法。
技术介绍
1,2,3-三芳基-1-丙酮类化合物是一类重要的有机合成中间体，广泛应用于合成三取代烯、四取代烯、多芳取代的茚和多芳取代的异噁唑杂环等高附加值的产品。钯催化的羰基化苄氯和芳硼试剂能合成1,2-二芳乙酮(Xiao-FengWu,HelfriedNeumann,MatthiasBeller,Adv.Synth.Catal.2011,353,788–792；Xiao-FengWu,HelfriedNeumann,MatthiasBeller,TetrahedronLetters,2010,51,6146–6149.)，紧接着在碱的作用之进行苄氯的烷基化反应可以合成1,2,3-三芳基-1-丙酮。该方法具有简单，选择性好，和应用范围广的优势。但是，该方法需要用到昂贵而有毒的金属钯和膦配体，且羰基化步骤需要较高的压力，对反应设备要求高，极大的阻碍了该方法的广泛应用。此外，该方法需要两步反应，容易造成大量的废物形成，引起严重的环境问题。因此，专利技术一种不使用金属和配体催化剂合成1,2,3-三芳基-1-丙酮类化合物的方法具有重要的研究价值和应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无金属催化羰基化苄氯、芳硼试剂合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法，所述方法是一种苄氯、芳硼试剂和一氧化碳的羰基化-烷基化多米诺反应的方法。该方法原位形成1,2-二芳乙酮中间体，无需分离直接进行烷基化反应，即可形成1,2,3-三芳基-1-丙酮类化合物。该方法无需贵金属催化剂和配体，常压下即可反应，同时，具有底物来源广泛、稳定和廉价、催化剂廉价易得、产生废物少、适用范围广、反应选择性高和目标产物收率高的优势。本专利技术的技术方案如下：一种无金属催化羰基化苄氯合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法，其特征在于，在聚乙二醇溶剂中，在碘化物催化剂和碱的作用下，苄氯、芳硼试剂和一氧化碳发生羰基化-烷基化多米诺反应，偶联形成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物，反应通式表示如下：式中，苄氯的苯环被邻、间或对位R1基取代，可以是单取代或多取代，R1是指任意选自氢，C1～C12的烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯基，C3～C12的环烷基，氟或氯；芳硼试剂是指苯基取代硼酸、硼酸酯或氟硼酸盐，其苯环被邻、间或对位R2基取代，可以是单取代或多取代，R2是指任意选自氢，C1～C12的烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯基，C3～C12的环烷基，C1～C12烷氧基羰基，芳基羰基，C1～C12烷酰氧基，氰基，C1～C12烷磺酰基，磺酸基，磺酸酯基，磷酸酯基，硝基，苯基，氟或氯；所述的溶剂是平均分子量为200～20000聚乙二醇。优选平均分子量为400～1000聚乙二醇，最优选的溶剂为聚乙二醇-400。本专利技术所采用的催化剂是无机碘化合物，与溶剂聚乙二醇组成催化体系替代贵金属催化剂和配体体系，对于目标反应令人意外地表现出良好的催化活性和选择性。所述的碘化物包括碘化钠、碘化钾、碘化锂、碘化铯、碘化铵、氢碘酸、单质碘、四丁基碘化铵、四甲基碘化铵、四乙基碘化铵、碘化锌、碘化钙、三甲基碘代磺酸、四丙基碘化铵、碘化乙酰硫代胆碱、乙基三苯基碘化膦、三甲基苯基碘化铵、1-丁基-3-甲基碘化咪唑鎓、碘化铋、碘化镍、碘化酮、碘化亚酮、碘化钴、甲基三苯基碘化鏻、1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓、1-甲基-3-丙基碘化咪唑嗡、1,2-二甲基-3-丙基碘化咪唑鎓等。最优选的催化剂可选择常用的碘化钠。所述的碱为无机碱或有机碱。无机碱包括但不限于磷酸锂、水合磷酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸钾、水合磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、水合磷酸钠、氟化钠、氟化钾、氟化铯、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇锂、氢氧化锂、丙酸钠、丙酸钾、丁酸钠、丁酸钾、特戊酸钠、特戊酸钾；有机碱包括但不限于四丁基氟化铵、三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、或1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯。且上述各碱可以组合使用。最优选的碱可选择磷酸钠和磷酸氢二钾的组合物。所述反应在温度25-150℃下反应。所述的一氧化碳的压力1～10个大气压。最优选为常压下反应。本专利技术方法采用碘化物催化苄氯、芳硼试剂和一氧化碳的羰基化-烷基化多米诺反应，该方法原位形成1,2-二芳乙酮中间体，无需分离直接进行烷基化反应，苄氯、芳硼试剂和一氧化碳偶联即形成目标产物1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物。该方法无需贵金属催化剂和配体，常压下即可反应，同时，具有底物来源广泛、稳定和廉价、催化剂廉价易得、产生废物少、适用范围广、反应选择性高和目标产物收率高的优势。具体地，本专利技术合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法具有下列优点：1.催化剂是廉价、稳定和易得的碘化物。2.所用的原料苄氯是所有苄卤中价格最廉价；芳硼试剂经济易得、稳定和无毒；反应具有官能团相容性好，产生废物少和产率高的优点。3.在无过渡金属催化剂和配体作用下，有效的实现了常压下活化一氧化碳，大大降低了反应的成本和对反应设备的要求，反应更加安全和实用。4.反应所用到的介质是环境友好的绿色溶剂聚乙二醇。具体实施方式下面结合实施例进一步描述本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术的范围。实施例1步骤1将装有搅拌子的反应瓶与高纯一氧化碳相联，并抽真空、充一氧化碳重复三次，使反应体系在一氧化碳气氛下。步骤2向反应瓶中依次加入碘化钠(0.075mmol)，磷酸钠(2.0mmol)，磷酸氢二钾(0.1mmol)，苄氯(1.0mmol或1.5mmol)，芳硼酸(0.5mmol)和聚乙二醇-400(2.0g)。反应混合物在100℃下反应，反应进度由薄层色谱或气相色谱监测。步骤3反应结束后，冷却到室温，用有机溶剂萃取，合并有机相，并浓缩用柱层析分离，即得到纯产品。实施例2步骤1将装有搅拌子的反应瓶与高纯一氧化碳相联，并抽真空、充一氧化碳重复三次，使反应体系在一氧化碳气氛下。步骤2向反应瓶中依次加入四丁基碘化铵(0.075mmol)，碳酸钠(2.0mmol)，苄氯(1.0mmol或1.5mmol)，芳氟硼酸钾(0.5mmol)和聚乙二醇-400(2.0g)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无金属催化羰基化苄氯合成1,2,3‑三芳基‑1‑丙酮化合物的方法，其特征在于，在聚乙二醇溶剂中，在碘化物催化剂和碱的作用下，苄氯、芳硼试剂和一氧化碳发生羰基化‑烷基化多米诺反应，偶联形成1,2,3‑三芳基‑1‑丙酮化合物，反应通式表示如下：式中，苄氯的苯环上的取代基R1为单取代或多取代，R1是指任意选自氢，C1～C12的烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯基，C3～C12的环烷基，氟或氯；芳硼试剂是指苯基取代硼酸、硼酸酯或氟硼酸盐，其苯环上的取代基R2为单取代或多取代，R2是指任意选自氢，C1～C12的烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯基，C3～C12的环烷基，C1～C12烷氧基羰基，芳基羰基，C1～C12烷酰氧基，氰基，C1～C12烷磺酰基，磺酸基，磺酸酯基，磷酸酯基，硝基，苯基，氟或氯。

【技术特征摘要】
1.一种无金属催化羰基化苄氯合成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物的方法，其特征在于，在
聚乙二醇溶剂中，在碘化物催化剂和碱的作用下，苄氯、芳硼试剂和一氧化碳发生羰基化-
烷基化多米诺反应，偶联形成1,2,3-三芳基-1-丙酮化合物，反应通式表示如下：
式中，苄氯的苯环上的取代基R1为单取代或多取代，R1是指任意选自氢，C1～C12的
烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯
基，C3～C12的环烷基，氟或氯；
芳硼试剂是指苯基取代硼酸、硼酸酯或氟硼酸盐，其苯环上的取代基R2为单取代或多
取代，R2是指任意选自氢，C1～C12的烷基、烯基或炔基，C1～C12烷氧基，C1～C12氟
取代烷基、氟取代烷氧基，C1～C12巯基，C3～C12的环烷基，C1～C12烷氧基羰基，芳
基羰基，C1～C12烷酰氧基，氰基，C1～C12烷磺酰基，磺酸基，磺酸酯基，磷酸酯基，
硝基，苯基，氟或氯。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的溶剂是平均分子量为200～20000
聚乙二醇。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的溶剂是平均分子量为400～1000
聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的碘化物选自碘化钠、碘化钾、<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩维，钟延珍，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32