一种四取代烯烃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四取代烯烃及其制备方法。该方法以式Ⅰ所示的化合物和溴代丙二酸二乙酯为原料，在光催化剂和碱的作用下，白光照射下进行反应，反应结束即得式Ⅱ所述的化合物。该方法条件温和，操作简单，对设备无严格的要求，产物收率高，使用可见光诱导反应的发生，原料便宜且易得，底物适用范围广，对很多有机官能团均能容忍。

【技术实现步骤摘要】
一种四取代烯烃及其制备方法
本专利技术属于化学合成领域，具体涉及一种四取代烯烃及其制备方法。
技术介绍
四取代烯烃的结构单元广泛存在于具有生物活性的天然产物和药物中，由于其独特的结构，物理性质与电子的性质，双键的多样反应性，四取代烯烃的合成一直以来吸引着很多化学家的研究兴趣，特别是区域及立体选择性的合成多取代烯烃是有机化学中的研究难点和热点之一。四取代烯烃分子骨架广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中，例如抗癌药物他莫昔芬、艾多昔芬(Idoxifene)、Etacstil和天然产物Vioxx、Nileprost、epi-Illudol以及选择性雌激素受体降解剂GDC-0810等其它相关生物活性分子(J.Am.Chem.Soc.2017,139,10777-10783)。此外，四取代烯烃还是众多各种不对称反应的基础，例如氢化、环氧化和其他的反应过程。由于四取代烯烃化合物的重要性，近年来有关这类化合物的合成及活性研究引起了有机化学家和药物化学家的进一步关注。传统合成四取代烯烃化合物的方法主要有Horner-Wadsworth-Emmons反应、Julia、Peterson、McMurry和Witting反应，但该方法具有一定的局限性，比如制备原料步骤繁杂及条件相对苛刻，立体选择性差。因此，从新的反应机制入手，设计并实现廉价、直接、操作安全简单、高效、底物范围广且官能团容忍度高的新合成方法，并以此制备一系列结构多样的四取代烯烃化合物显得非常重要。
技术实现思路
本专利技术克服了现有合成方法中普遍存在的难点和缺点，设计一种温和环保的方法高效合成了四取代烯烃及其。即用式Ⅰ所示的化合物和溴代丙二酸二乙酯作为原料，在光催化剂的作用下发生反应，通过1,4-芳基迁移的策略高效一步合成四取代烯烃化合物。本专利技术所涉及的制备方法优势明显，包括条件温和，操作安全简单，后处理方便，产率高，原料便宜易得，底物适用范围广，官能团容忍性好，因此具有重要的商业价值和工业应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种四取代烯烃，该烯烃的结构式如式Ⅱ所示：其中：R为氢、氟、甲氧基、甲基、苯基、氯或甲氧羰基；R1为苯基、甲氧基苯基、对甲苯基、对氟苯基、对氯苯基、甲基、乙基或异丙基；R2为氢、甲氧基、甲基、氟或氯。上述的四取代烯烃的制备方法，该方法的反应路线如下：其中：R为氢、氟、甲氧基、甲基、苯基、氯或甲氧羰基；R1为苯基、甲氧基苯基、对甲苯基、对氟苯基、对氯苯基、甲基、乙基或异丙基；R2为氢、甲氧基、甲基、氟或氯。在一些优选的技术方案中：所述的式Ⅰ选自以下任意一种化合物：本专利技术技术方案中：上述方法的具体步骤是以式Ⅰ所示的化合物和溴代丙二酸二乙酯为原料，在光催化剂和碱的作用下，白光照射下进行反应，反应结束即得式Ⅱ所述的化合物。在一些优选的技术方案中：所述的光催化剂选自fac-Ir(ppy)3、(Ru(bpy)3Cl2·6H2O、(Ru(bpy)3Cl2、[Ru(bpy)3][PF6]2、罗丹明B、曙红Y、曙红B和荧光素中的至少一种；优选所述的光催化剂fac-Ir(ppy)3。在一些优选的技术方案中：所述碱选自磷酸氢二钾、磷酸钾、碳酸氢钠、三乙胺、碳酸钠、碳酸铯和氢氧化钾中的至少一种；优选所述碱选自磷酸氢二钾。在一些优选的技术方案中：反应所用溶剂选自乙腈、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜和乙醇中的至少一种；优选所述的溶剂为1,2-二氯乙烷。在一些优选的技术方案中：式Ⅰ所示的化合物：溴代丙二酸二乙酯：碱：光催化剂摩尔比为1：0.1～5：0.1～4：0.01～1；优选所述的摩尔比为1：2：2：0.02。在一些优选的技术方案中：式Ⅱ所示的化合物选自以下任意一种化合物：本专利技术所涉及的反应机理如下所示：光催化剂在白光照射下形成激发态，激发态经由单电子转移过程，失去一个电子氧化成为Ir(IV)，同时产生碳自由基A，自由基A对原料Ⅰ的碳碳三键进行加成，形成乙烯基自由基B，乙烯基自由基B经过分子内自由基环化形成五元螺环中间体C，后经过开环得到苄位自由基D，D经过单电子转移过程失去一个电子，形成碳正离子E，同时Ir(Ⅳ)被还原为Ir(Ⅲ)，最后E脱去氢离子形成产物Ⅱ。本专利技术首次采用光催化，利用1,4-芳基迁移的策略，实现了高效一步合成四取代烯烃化合物的新制备方法。本专利技术有益的效果是：克服了现有合成方法中普遍存在的难点和缺点，设计一种温和环保的方法高效合成了四取代烯烃化合物。即用高炔丙醇和溴代丙二酸二乙酯作为原料，在光催化剂的作用下发生反应，通过1,4-芳基迁移的策略高效一步合成四取代烯烃化合物。本专利技术所涉及的制备方法优势明显，包括条件温和，操作安全简单，后处理方便，产率高，原料便宜易得，底物适用范围广，官能团容忍性好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：本专利技术使用原料化合物式Ⅰ(Ⅰa-Ⅰp)如下所示：其合成方法参考Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,7629–7633文中的方法。本专利技术制备的四取代烯烃化合物式Ⅱ(a-p)如下所示，其纯度达到96-99％。实施例1：原料Ⅰa的制备方法：在氮气保护，-78℃下，加入干燥的乙醚(45ml)、正己烷(26ml)、正丁基锂(60mmol,27ml)，加入四甲基乙二胺(16.5mmol,1.92g)，滴加溴丙炔(30mmol,3.56g)，搅拌20min得到白色固体。将二苯基甲酮(15mmol,2.73g)溶于乙醚(15ml)中，缓慢加入上述溶液中，加完后恢复室温搅拌2h。反应完成后，乙醚萃取，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂，得到的产物经柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝30:1)。纯化得到的产物(6.2mmol,1.37g)加入到干燥的瓶子中，并同时加入Pd(PPh3)2Cl2(5mmol％,175mg)、CuI(5mmol％,4mg)、碘苯(6.8mmol,1.40g)，溶于重新蒸馏的三乙胺(20ml)中，氮气保护下，50℃反应16h。反应结束后，加入乙酸乙酯(30ml)，过滤，得到的滤液通过减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝10:1)纯化得到Ⅰa。原料表征：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(t,J＝1.7Hz,2H),7.48(s,2H),7.36(d,J＝1.8Hz,1H),7.34(d,J＝1.4Hz,2H),7.32(s,1H),7.26(dd,J＝4.9,2.5Hz,7H),3.37(s,2H),3.02(s,1H).将式Ⅰa所示化合物(0.20mmol，59.7mg)、溴代丙二酸二乙酯2(0.40mmol,95.6mg)、fac-Ir(ppy)3(2mol％,2.6mg)、磷酸氢二钾(0.40mmol,69.7mg)溶于二氯乙烷(2mL)中，在白光照射下反应24小时。反应完成后，将反应体系减压除去溶剂，得到粗产物，粗产物经柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝20:1)纯化得到80.0mg黄色油状产物式Ⅱa所示化合物，收率为88％，纯度为99％。产物表征：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.88–7.82(m,2H),7.52(t,J＝7.4Hz,1H),7.42(d,J＝7.8Hz,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四取代烯烃，其特征在于：该烯烃的结构式如式Ⅱ所示：

【技术特征摘要】
1.一种四取代烯烃，其特征在于：该烯烃的结构式如式Ⅱ所示：其中：R为氢、氟、甲氧基、甲基、苯基、氯或甲氧羰基；R1为苯基、甲氧基苯基、对甲苯基、对氟苯基、对氯苯基、甲基、乙基或异丙基；R2为氢、甲氧基、甲基、氟或氯。2.权利要求1所述的四取代烯烃的制备方法，其特征在于：其中：R为氢、氟、甲氧基、甲基、苯基、氯或甲氧羰基；R1为苯基、甲氧基苯基、对甲苯基、对氟苯基、对氯苯基、甲基、乙基或异丙基；R2为氢、甲氧基、甲基、氟或氯。3.根据权利要求2所述的四取代烯烃的制备方法，其特征在于，所述的式Ⅰ选自以下任意一种化合物：4.根据权利要求2所述的四取代烯烃的制备方法，其特征在于：该方法以式Ⅰ所示的化合物和溴代丙二酸二乙酯为原料，在光催化剂和碱的作用下，白光照射下进行反应，反应结束即得式Ⅱ所述的化合物。5.根据权利要求2所述的四取代烯烃的制备方法，其特征在于：所述的光催化剂选自fac-Ir(ppy)3、(Ru(bpy)3Cl2·6H2O、(Ru(bpy)3Cl2、[Ru(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱映光，周华婷，彭琛，孟菲，顾晨，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32