一种合成苯并芴类化合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种合成苯并芴类化合物的合成方法，所述合成方法是：以式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物和式Ⅱ所示的重氮盐为起始物，在路易斯酸、三氟乙醇存在条件下，于80℃～100℃温度下反应，反应完全得到反应混合液，经后处理制备得到式Ⅲ所示的苯并芴类化合物；所述式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物与式Ⅱ所示的重氮盐、路易斯酸的物质的量之比为1：1～3：0.1～1；本发明专利技术的合成方法具有原料简单易得,对环境危害小，反应条件温和，操作简便,底物普适性好等特点。

A method for the synthesis of benzofluorene compounds

【技术实现步骤摘要】
一种合成苯并芴类化合物的方法
本专利技术涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及与一种合成苯并芴类化合物的方法。
技术介绍
芴及其衍生物是一类重要的具有刚性平面联苯结构的化合物,分子内含有较大的共轭体系,这种特殊的刚性稠环结构使芴类化合物表现出许多独特的光电性能及生物活性,在光电材料、医药等多领域具有潜在的广泛应用。如在光电领域中，芴类衍生物高分子材料聚芴作为有机光电材料，已成为一种非常重要并被许多学者认为最有希望商业化的蓝光材料。芴类衍生物因其具有较大的电子离域、高的荧光量子产率和好的光热稳定性，成为一种备受关注的双光子吸收材料，被逐渐应用于制备有机太阳能电池材料。而在生物领域，已经有多种芴类衍生物作为生物传感元件，其中水溶性聚芴衍生物作为荧光探针已经被成功用于基因检测、蛋白质/酶浓度及活性测定、抗原抗体识别、细菌检测以及细胞成像等一系列研究，引起了化学家和生物学家的高度重视。更为重要的是芴类化合物易于进行结构修饰,在芴环上可方便地引入各种功能基,芴类衍生物的合成及其开拓芴类化合物潜在的新用途,成为近些年来十分活跃的研究领域,且发展迅速。2001年，Sanz课题组报道了一种快速合成芴类衍生物的方法，该方法用邻炔基苯乙烯为原料，金盐和银盐同时作为催化剂，二氯甲烷为溶剂，常温下邻炔基苯乙烯发生分子内环加成反应合成含不同取代基的二氢苯并[a]芴类化合物(见Org.Lett.,2012,14(18):4778-4781)。2006年，Hu课题组报道了在催化量的醋酸钯的存在下，四氢呋喃作溶剂，1-氯-2-卤代苯与芳基格式试剂一步法反应合成不同取代基的芴类化合物(见Org.Lett.,2006,8(22):5057-5060)。2010年，Hu课题组在之前研究的基础上，将格式试剂换成苯硼酸和1,2-卤代苯在Pd(OAc)2/Pcy3催化体系下发生交叉偶联和环化反应串联反应生成芴类化合物(见Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49(16):2909-2912)。在以往报道的合成芴类化合物的方法中还存在很多不足的地方，比如用到过渡金属，反应条件苛刻，反应底物适应性不好。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种通用，简便，高效的合成苯并芴类化类化合物的方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种合成苯并芴类化合物的方法，所述的方法具体按照如下步骤进行：以式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物和式Ⅱ所示的重氮盐为起始物，在路易斯酸、三氟乙醇存在条件下，于80℃～100℃温度下反应，反应完全得到反应混合液，经后处理制备得到式Ⅲ所示的苯并芴类化合物；所述式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物与式Ⅱ所示的重氮盐、路易斯酸的物质的量之比为1：1～3：0.1～1；其中，式Ⅰ或式Ⅲ中，R1为H或甲基；R2为H、氯、氟、甲基或甲氧基；R3为H、异丙基或乙酰基；式Ⅱ中，R4为H或甲基。进一步，所述路易斯酸为氯化铁、三氟甲磺酸锂、四氟硼酸锂中的一种或任意几种的混合物，优选为三氟甲磺酸锂。再进一步，所述的三氟乙醇的加入量以所述的式Ⅰ所示的化合物的物质的量计为5～15ml/mmol。本专利技术所述的反应，所述反应温度优选为90℃。本专利技术所述的反应混合液的后处理方法为：反应结束后，将所述的反应混合液冷却至室温，在反应液中加入柱层析硅胶(100-200目)，并通过减压蒸馏除去溶剂，经柱层析分离，以体积比为10:1的石油醚与乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂，收集含目标产物的洗脱液，减压蒸馏除去溶剂得到目标产物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)安全环保，不产生废气废水；(2)原料易得，底物适应性好，各种取代基都可以实现芳构化；(3)反应条件温和；(4)反应步骤简单，且是一种合成各种含取代基的苯并芴类化合物的新路线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不限于此：实施例1将0.3mmol(E)-3-苯基-1-(2-(苯基乙炔基)苯基)丙-2-烯-1-酮，0.6mmol对甲基苯基四氟硼酸重氮盐、0.06mmol三氟甲磺酸锂加入到15mL厚壁耐压反应管中，再加入3mL三氟乙醇作溶剂。接着，于90℃下磁力搅拌2小时。冷却至室温后，在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目)，并通过减压蒸馏除去溶剂。经柱层析分离，以体积比为10:1的石油醚与乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂，收集含目标产物的洗脱液，减压蒸馏除去溶剂得到目标产物。该物质为淡黄色固体，产率75％。表征数据：1HNMR(500MHz,CDCl3):δ8.21(d,J＝3.5Hz,1H),7.62(d,J＝7.5Hz,1H),7.465(d,J＝7.5Hz,1H),7.33-7.30(m,1H),7.27(t,J＝7.5Hz,1H),7.25-7.22(m,1H),7.20(d,J＝7Hz,1H),7.15-7.07(m,4H),7.05(s,1H),6.96-6.94(m,2H),5.00(s,1H),4.56-4.46(m,2H)；13CNMR(125MHz,CDCl3):δ153.95,149.56,141.55,140.76,138.87,136.57,131.04,128.90,127.93,127.35,127.16,127.13,126.83,125.38,125.15,124.94,124.64,124.44,122.99,122.43,119.27,98.31,66.70,66.42,66.13,65.85,53.62.实施例2将0.3mmol(E)-1-(2-(苯基乙炔基)苯基)-3-(邻甲苯基)丙-2-烯-1-酮，0.6mmol对甲基苯基四氟硼酸重氮盐、0.06mmol三氟甲磺酸锂加入到15mL厚壁耐压反应管中，再加入3mL三氟乙醇作溶剂。接着，于90℃下磁力搅拌2小时。冷却至室温后，在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目)，并通过减压蒸馏除去溶剂。经柱层析分离，以体积比为10:1的石油醚与乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂，收集含目标产物的洗脱液，减压蒸馏除去溶剂得到目标产物。该物质为淡黄色固体，产率70％。表征数据：1HNMR(500MHz,CDCL3):δ8.30(d,J＝8Hz,1H),7.78(d,J＝8Hz,1H),7.65(d,J＝7.5Hz,1H),7.43-7.35(m,3H),7.22-7.19(m,3H),7.17-7.05(m,4H),5.19(d,1H),4.66(dd,J1＝16Hz,J2＝8Hz,2H),2.13(s,3H)；13CNMR(125MHz,CDCL3):δ153.95,149.67,141.42,140.77,138.85,138.49,136.71,131.14,128.72,128.46,127.67,127.35,127.11,125.40,125本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成苯并芴类化合物的方法，其特征在于：所述的方法具体按照如下步骤进行：/n以式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物和式Ⅱ所示的重氮盐为起始物，在路易斯酸、三氟乙醇存在条件下，于80℃～100℃温度下反应，反应完全得到反应混合液，经后处理制备得到式Ⅲ所示的苯并芴类化合物；所述式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物与式Ⅱ所示的重氮盐、路易斯酸的物质的量之比为1：1～3：0.1～1；/n

【技术特征摘要】
1.一种合成苯并芴类化合物的方法，其特征在于：所述的方法具体按照如下步骤进行：
以式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物和式Ⅱ所示的重氮盐为起始物，在路易斯酸、三氟乙醇存在条件下，于80℃～100℃温度下反应，反应完全得到反应混合液，经后处理制备得到式Ⅲ所示的苯并芴类化合物；所述式Ⅰ所示的邻炔基查尔酮类化合物与式Ⅱ所示的重氮盐、路易斯酸的物质的量之比为1：1～3：0.1～1；



式Ⅰ或式Ⅲ中，
R1为H或甲基；
R2为H、氯、氟、甲基或甲氧基；
R3为H、异丙基或乙酰基；
式Ⅱ中，R4为H或甲基。


2.如权利要求1所述的苯并芴类化合物的合成方法，其特征在于：所述路易斯酸为氯化铁、三氟甲磺酸锂、四氟硼酸锂中的一种或任意几种的混合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运奎，陆露露，郑立孟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33