一种制备顺式三氟甲基苯乙烯类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备顺式三氟甲基苯乙烯类化合物的方法，属于有机合成领域。本发明专利技术方法利用高价态铜三氟甲基配合物，与苯乙炔类化合物、硅烷进行反应得到三氟甲基取代的苯乙烯类化合物。采用本发明专利技术方法制备含三氟甲基苯乙烯类化合物，可以有效的提高区域选择性和立体选择性，得到β位三氟甲基取代的顺式苯乙烯类化合物，选择性高于90％，异构体生成较少，产率较高。本发明专利技术方法具有绿色安全、成本低、高效、工艺简单等优点，工业前景广阔，本发明专利技术方法的产物在药物、农药、高分子材料合成等领域有重要的应用价值。

A METHOD FOR PREPARATION OF CIS-TRIFLUOROMETHYL STYRENE COMPOUNDS

The invention discloses a method for preparing cis-trifluoromethylstyrene compounds, which belongs to the field of organic synthesis. The method of the invention uses high valence copper trifluoromethyl complex to react with phenylacetylene compound and silane to obtain trifluoromethyl substituted styrene compound. The method of preparing trifluoromethylstyrene compounds by the present invention can effectively improve the regioselectivity and stereoselectivity, and obtain beta trifluoromethyl substituted cis-styrene compounds with selectivity higher than 90%, less isomer formation and higher yield. The method has the advantages of green safety, low cost, high efficiency and simple process, and has broad industrial prospects. The products of the method have important application value in the fields of medicine, pesticide, macromolecule material synthesis and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种制备顺式三氟甲基苯乙烯类化合物的方法
本专利技术涉及一种制备顺式三氟甲基苯乙烯类化合物的方法，属于有机合成领域。
技术介绍
在CF3基团中，由于氟原子的电负性大，原子半径小等特点，使得CF3基团中的C-F键十分牢固，同时也使得CF3基团具有强吸电子性。因此，将CF3基团引入到有机分子中可以有效地改善有机分子的偶极距、极性、稳定性以及脂溶性。正因如此，含有CF3基团的化合物在农药、医药、材料、染料等领域得到了广泛的应用。烯烃是合成许多生物活性分子的重要结构单元；所以，合成并制备三氟甲基化烯烃具有十分重要和普遍的意义。因此为构建乙烯基-CF3结构单元，科研工作者做出了巨大的努力。其中，一些代表性的方法，包括卤代烯烃的交叉偶联、乙烯基硼酸的三氟甲基化；通过脱羧形成乙烯基-CF3键和烯烃C-H键的直接三氟甲基化。除了这些外，有些是通过先制备化合物Ar-C≡C-CF3，从而进一步反应得到含CF3基团的烯烃类化合物，还有就是利用膦叶立德与羰基化合物的缩合以及烯烃的复分解反应来获得目标产物。然而，由于三氟甲基试剂的合成复杂、有限的底物范围、操作不易、原子利用率低，以及区域和立体选择性差等问题，使得这些结果都不是十分理想。炔烃的直接H-CF3化是构建乙烯基-CF3键最经济和最简便的方法之一。然而，目前炔烃H-CF3化的主要问题是产物的立体选择性不好，通常得到的是Z式和E式烯烃的混合物，选择性的合成Z式构型的乙烯基-CF3化合物的例子十分罕见，至今为止很少被报道。因此，构建一种在苯乙烯类化合物中高效和高选择性地引入CF3的方法是有迫切需求的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种高效、立体选择性地制备含三氟甲基苯乙烯化合物及其衍生物的方法，其产物特征是苯乙烯β位上含有一个三氟甲基基团，且三氟甲基基团与苯环处于顺式的构型。该方法属于一锅法，具有成本低、产率高、操作简单等特点。考虑到乙烯类化合物的应用广泛和庞大的市场，本专利技术方法有广阔的实际应用价值和巨大的市场空间，同时也为制备各种含乙烯基-CF3的药物中间体和高分子材料提供了可能。本专利技术的第一个目的是提供一种含三氟甲基苯乙烯类化合物的制备方法，所述方法是利用铜三氟甲基配合物作为三氟甲基源，与苯乙炔类化合物和硅烷发生反应，得到三氟甲基顺式取代的苯乙烯类化合物；所述铜三氟甲基配合物的化学结构式如式(I)所示：在本专利技术的一种实施方式中，配体Ligand包括菲啰啉、吡啶、联吡啶及其取代衍生物。在本专利技术的一种实施方式中，所述铜三氟甲基配合物包括式(I-a)、式(I-b)、式(I-c)，其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立的选自烷基、卤代烷基、环烷基、卤代环烷基、链烯基、卤代链烯基、芳香基。在本专利技术的一种实施方式中，所述的铜三氟甲基配合物与炔烃的摩尔比为1:1～5:1。在本专利技术的一种实施方式中，所述的硅化合物与炔烃的摩尔比为2:1～8:1。在本专利技术的一种实施方式中，所述的碱与炔烃的摩尔比为2:1～6:1。在本专利技术的一种实施方式中，所述苯乙炔类化合物的化学结构式如式(II)所示：其中，R’选自芳香基及其取代衍生基团。在本专利技术的一种实施方式中，所述硅烷包括Et3SiH、Me3Si-SiMe3、Ph3SiH中一种或多种。在本专利技术的一种实施方式中，所述碱包括NaOtBu、KOtBu、Na2CO3中一种或多种。在本专利技术的一种实施方式中，所述溶剂包括DMF、DMA、DMSO中一种或多种。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法中的反应温度为80℃-130℃。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法中的化学反应式如下：其中，R”为苯环上邻位、间位或对位取代基；或者是芳香杂环及其取代衍生物，取代基选自烷基、卤代烷基、环烷基、卤代环烷基、链烯基、卤代链烯基、芳香基。在本专利技术的一种实施方式中，所述制备方法具体包括：按照摩尔比，将硅烷与碱的溶液在氮气保护一定的温度下反应一段时间，然后加入铜三氟甲基化合物和炔烃，并在氮气保护下于80～130℃的条件下反应1～24h；待反应结束后冷却至室温，经过滤、萃取、洗涤、干燥和柱层析等操作，得到目标产物。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤中，经油浴反应后的反应体系冷却至室温，加入3～10倍体积的二氯甲烷稀释、过滤；再用10～50倍体积的饱和食盐水洗涤并萃取，分液，取有机层并将有机层干燥，最后加入硅胶旋干柱层析，得到目标产物。本专利技术的第二个目的是提供一种高分子材料，所述高分子材料的原料包括含三氟甲基的苯乙烯类化合物，所述含三氟甲基的苯乙烯类化合物是利用上述的方法制备制备得到的。本专利技术的第三个目的是将上述方法应用于农药或者医药领域中。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术方法具有高度选择性，选择性地生成β位三氟甲基化的苯乙烯类产物(化合物a)，且三氟甲基与芳环处于顺式构型，选择性高于90％，产率较高，可达74％，其他异构体(化合物b、c)生成不到10％。(2)本专利技术所使用的各反应原料、硅化合物、碱和溶剂均简单易得，来源广泛，价格便宜，并且性能非常稳定，不需要特殊处理。本专利技术具有成本低、选择性好、操作简单、绿色环保等特点，非常有望进行大规模工业化生产，同时也为制备新型的药物分子提供了方便。附图说明图1为含三氟甲基苯乙烯类化合物的合成路线图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。在本领域内的技术人员对本专利技术的简单替换或改进均属于本专利技术所保护的技术方案之内。本专利技术所述顺式三氟甲基苯乙烯化合物及其衍生物的制备方法，核心策略是利用炔烃的加成反应制得目标产物，反应路线图如图1所示。实施例1：一种制备顺式三氟甲基苯乙烯化合物的方法，采用以下工艺步骤：在室温下，向装有搅拌子的25mLSchlenk管中加入NaOtBu38mg(0.4mmol)，然后用橡胶塞将管密封，抽真空并用干燥氮气再填充三次。接着称取三乙基硅烷47mg(0.4mmol)并溶解于2mL的DMF溶液中，通过注射器将二者的混合液注入到反应管中。反应管在100℃的油浴锅中反应1h。随后，用天平称取35mg(0.1mmol)铜三氟甲基化合物1和4-甲氧基苯乙炔13mg(0.1mmol)，并将二者溶解于1mL的DMF中，接着将混合液用注射器注入至反应管中，继续反应11h。反应完全后，冷却至室温，向反应体系加入12mL二氯甲烷稀释并过滤，将滤液用60mL饱和食盐水洗涤三次，取有机层用无水CaCl2干燥，再加入少量硅胶旋干柱层析，得无色油状产物3a(产率74％)。上述步骤的反应过程如下式(1)所示：产物3a的核磁数据如下：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.42(d,J＝8.7Hz,2H),6.93(d,J＝8.8Hz,2H),6.85(d,J＝12.7Hz,1H),5.67(dq,J＝12.6,9.3Hz,1H),3.86(s,3H).19FNMR(376MHz,CDCl3)δ-57.53(s,3F).实施例2：一种制备顺式三氟甲基苯乙烯化合物的方法，采用以下工艺步骤：在室温下，向装有搅拌子的25mLSchlenk管中加入NaOtBu38mg(0.4mmol)，然后用橡胶塞将管密封，抽真空并用干燥氮气再填充三次。接着称取三乙基硅烷47mg(0.4mmo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含三氟甲基苯乙烯类化合物的制备方法，其特征在于，所述方法是利用铜三氟甲基配合物作为三氟甲基源，与苯乙炔类化合物和硅烷发生反应，得到β位三氟甲基顺式取代的苯乙烯类化合物；所述铜三氟甲基配合物的化学结构式如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种含三氟甲基苯乙烯类化合物的制备方法，其特征在于，所述方法是利用铜三氟甲基配合物作为三氟甲基源，与苯乙炔类化合物和硅烷发生反应，得到β位三氟甲基顺式取代的苯乙烯类化合物；所述铜三氟甲基配合物的化学结构式如式(I)所示：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配体Ligand包括菲啰啉、吡啶、联吡啶及其取代衍生物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铜三氟甲基配合物与炔烃的摩尔比为1:1～5:1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硅烷与炔烃的摩尔比为2:1～8:1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱与炔烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松林，肖畅，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32