一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，该方法是指：在保护气氛中，将钛金属催化剂、碱类化合物、硼酸酯类化合物以及烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合，于35℃~100℃反应8~24 h后，即将所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物直接转变为烷基硼酸频哪醇酯类化合物。本发明专利技术操作简单、成本低且具有良好的官能团耐受性和广泛的底物适用范围。良好的官能团耐受性和广泛的底物适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法。

技术介绍

[0002]烷基硼酸酯类化合物是一类重要的有机合成中间体，可以和亲电试剂进行交叉偶联制备药物分子，在药物化学应用中发挥重要作用。传统上利用烷基锂、烷基镁等金属试剂通过转金属反应制备烷基硼酸酯类化合物，但底物适用范围较窄。此外，烯烃硼氢化反应也可用于制备烷基硼酸酯类化合物，但由于烯烃具有多个反应位点以及烯烃异构的发生，其选择性存在很大挑战性。
[0003]近年来，科学家致力于利用烷基卤化物的硼化来作为制备烷基硼酸酯类化合物的替代方法，该方法的优势在于使用丰富或容易获得的烷基卤化物作为起始材料，降低合成成本，以及避免烯烃硼氢化反应中的区域选择性问题。科学家们已经发展了基于Cu、Ni、Pd、Rh、Zn、Fe、Mn等过渡金属催化剂催化的烷基卤化物到烷基硼酸酯类化合物转化的方法。然而，这些已知方法中都使用B2pin2或B2cat2作为硼化试剂，而以HBpin或HBcat作为硼源的研究未见报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种操作简单、成本低且具有良好的官能团耐受性和广泛底物适用范围的烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所述的一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，其特征在于：在保护气氛中，将钛金属催化剂、碱类化合物、硼酸酯类化合物以及烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合，于35℃~100℃反应8~24h后，即将所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物直接转变为烷基硼酸频哪醇酯类化合物；所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物、所述钛金属催化剂、所述碱类化合物和所述硼酸酯类化合物的摩尔比为1：0.05~0.1：0.25~1：2~3。
[0006]其反应方程式为：所述钛金属催化剂、所述碱类化合物、所述硼酸酯类化合物以及所述烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合过程中还添加有机溶剂；所述烷基卤代化物或磺酸酯类化合物的摩尔量与所述有机溶剂的体积比为0.2 mmol：1mL。
[0007]所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物的结构式如下：；式中：R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种；R2和R3均为烷基或氢。
[0008]所述R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种。
[0009]所述取代苄基中的取代基为甲基、甲氧基、酯基、氟、氯、溴、苯基或三氟甲基中的一种。
[0010]所述钛金属催化剂是指双(环戊二烯)二氯化钛、(环戊二烯)三氯化钛、双(叔丁基环戊二烯基)二氯化钛、五甲基环戊二烯基三氯化钛、双（五甲基环戊二烯）二氯化钛中的一种。
[0011]所述硼酸酯类化合物是指频哪醇硼烷或儿萘酚硼烷。
[0012]所述碱类化合物是指甲醇钾、甲醇钠、甲醇锂、叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、碳酸铯、氟化铯、乙酸银、碳酸锂、氢化锂、甲基锂中的一种。
[0013]所述有机溶剂是指正己烷、二氧六环、氯仿、N,N
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二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、二乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、甲苯中的一种。
[0014]所述保护气氛是指氮气气氛或氩气气氛，其压强为1 atm。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术使用相对廉价且自然界存在广泛的钛金属，降低了反应成本。
[0016]2、本专利技术以钛金属为催化剂，以HBpin或HBcat为硼源，可以直接将烷基卤代物或磺酸酯类化合物转化成烷基硼酸频哪醇酯类化合物，不但操作简单、成本低，而且具有良好的官能团耐受性和广泛的底物适用范围。同时避免了烷基卤代物与硼烷反应发生氢化脱卤反应生成饱和烷烃这一利用其他过渡金属催化剂常常发生的反应。
[0017]3、本专利技术所合成的硼酸酯类化合物产率高，选择性好，利于产物分离纯化。
具体实施方式
[0018]一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法：在压强为1atm的氮气或氩气保护气氛中，将钛金属催化剂、碱类化合物、硼酸酯类化合物以及烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合，于35℃~100℃反应8~24h后，即将烷基卤代物或磺酸酯类化合物直接转变为烷基硼酸频哪醇酯类化合物。
[0019]其中：烷基卤代物或磺酸酯类化合物、钛金属催化剂、碱类化合物和硼酸酯类化合物的摩尔比为1：0.05~0.1：0.25~1：2~3。
[0020]钛金属催化剂、碱类化合物、硼酸酯类化合物以及烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合过程中还添加有机溶剂；烷基卤代化物或磺酸酯类化合物的摩尔量与有机溶剂的体积比为0.2 mmol：1mL。
[0021]烷基卤代物或磺酸酯类化合物的结构式如下：；式中：R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种；R2和R3均为烷基或氢。R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种。取代苄基中的取代基为甲基、甲氧基、酯基、氟、氯、溴、苯基或三氟甲基中的一种。
[0022]钛金属催化剂是指双(环戊二烯)二氯化钛、(环戊二烯)三氯化钛、双(叔丁基环戊二烯基)二氯化钛、五甲基环戊二烯基三氯化钛、双（五甲基环戊二烯）二氯化钛中的一种。
[0023]硼酸酯类化合物是指频哪醇硼烷或儿萘酚硼烷。
[0024]碱类化合物是指甲醇钾、甲醇钠、甲醇锂、叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、碳酸铯、氟化铯、乙酸银、碳酸锂、氢化锂、甲基锂中的一种。
[0025]有机溶剂是指正己烷、二氧六环、氯仿、N,N
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二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、二乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、甲苯中的一种。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，所有原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。本专利技术对取代基的取代位点没有任何特殊的限定。
[0027]在本专利技术的具体实施例中，烷基卤代物或磺酸酯类化合物为1
‑
溴辛烷、1
‑
溴己烷、1
‑
溴庚烷、1
‑
溴壬烷 溴甲基环己烷、2
‑
环己基溴乙烷、1
‑
溴
‑3‑
甲基丁烷、1
‑
溴
‑
3,7
‑
二甲基辛烷、1
‑
溴苯丙烷、7
‑
溴庚酸乙酯、2
‑
（4
‑
（4
‑
溴丁基）苯基）乙酸乙酯、5
‑
溴
‑2‑
甲基
‑2‑
戊烯、1
‑
溴苯乙烷、对三氟甲基溴乙苯、3
‑
(2
‑
溴乙基)噻吩、5
‑
(2
‑
溴乙基)
‑
2,3
‑
二氢苯并呋喃、2
‑
(2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，其特征在于：在保护气氛中，将钛金属催化剂、碱类化合物、硼酸酯类化合物以及烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合，于35℃~100℃反应8~24 h后，即将所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物直接转变为烷基硼酸频哪醇酯类化合物；所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物、所述钛金属催化剂、所述碱类化合物和所述硼酸酯类化合物的摩尔比为1：0.05~0.1：0.25~1：2~3。2.如权利要求1所述的一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述钛金属催化剂、所述碱类化合物、所述硼酸酯类化合物以及所述烷基卤代化物或磺酸酯类化合物混合过程中还添加有机溶剂；所述烷基卤代化物或磺酸酯类化合物的摩尔量与所述有机溶剂的体积比为0.2 mmol：1mL。3.如权利要求1或2所述的一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述烷基卤代物或磺酸酯类化合物的结构式如下：；式中：R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种；R2和R3均为烷基或氢。4.如权利要求3所述的一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述R1为苄基、取代苄基、杂环、取代杂环、烷基或烯基中的一种。5.如权利要求4所述的一种烷基卤代物直接制备烷基硼酸酯类...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立朋，王先津，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所苏州研究院，
类型：发明
国别省市：