一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法，将含式Ⅱ所示烯炔类化合物、式Ⅲ所示环丁酮肟酯类化合物、一价铜类化合物、可见光光催化剂、吡啶类配体、甲醇和第一溶剂的均相溶液A，与含芳基硼酸类化合物、碱和第二溶剂的均相溶液B在微流场可见光催化反应装置内反应，即得含有式Ⅰ所示丙二烯类化合物的流出液。本发明专利技术使用微流场可见光催化反应装置制备多官能团化的丙二烯类化合物，能够有效的通过控制反应速率、缩短反应时间、减少副反应进而达到提升产物收率等目的，产率最高可达97.6％。产率最高可达97.6％。产率最高可达97.6％。

【技术实现步骤摘要】
一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法


[0001]本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法。

技术介绍

[0002]丙二烯类骨架不仅广泛存在于药物、农用化学品材料等分子中，同时被认为是各种有机合成必不可少的一类重要中间体。近年来，一些丙二烯骨架的高效构建方法陆续被报道出来，包括分子重排、亲核取代、1,4
‑
加成等等。与这些经典方法相比，以1,3
‑
烯炔类化合物作为底物，通过自由基介导1,4
‑
双官能化的方法可以同时将两个不同的官能团引入目标分子中。因此，该方法也成为构建多取代丙二烯的最直接途径之一。最近，Liu、Wang、Bao、Lu、和Ma等课题组分别报道了通过自由基途径对实现1,3
‑
烯炔的1,4
‑
双官能化，构建丙二烯骨架的方法。尽管取得了这些突破，但该领域仍然存在一些挑战，例如起始原料的低反应性较低、需要亲核试剂来终止反应以及难以控制1,2
‑
与1,4
‑
加成产物等，这些因素限制了该方法的进一步发展与应用。因此，开发一种能在温和条件下通过自由基介导的方式实现1,3
‑
烯炔的1,4
‑
双官能化，构建丙二烯类化合物的方法受到了极大的重视。
[0003]另一方面，将可见光氧化还原与过渡金属催化相结合，开发出的金属光氧化还原催化，目前已成为实现高价值转化的有力工具，其中最具代表性的是可见光/铜催化与可见光/镍催化体系。而将这两种高效的催化体系运用在1,3
‑
烯炔的1,4
‑
自由基加成，实现丙二烯骨架的高效构建领域具有较为广泛的应用。最近，Lu课题组开发了一种以1,3
‑
烯炔类化合物、烷基N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺酯和三甲基甲硅烷基氰化物(TMSCN)三组分为底物的1,4
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碳氰化反应的光氧化还原/铜催化。与此同时，Li课题组开发了一种通过可见光氧化还原与铜协同催化芳基碘化物、亚磺酸盐与1,3
‑
烯炔的1,4
‑
磺酰基化反应。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有反应技术的不足，提供一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法，以解决现有技术中对1,3
‑
烯炔类化合物进行多取代官能化过程中普遍存在的反应时间长、产物收率低、无法规模化放大等问题。
[0005]专利技术思路：本专利技术设想使用光氧化还原的方式诱导环丁酮肟通过开环产生烷基氰自由基，并引发烯炔类化合物底物产生丙二烯基自由基中间体，然后铜的催化下与芳基硼酸发生交叉偶联，获得四取代的丙二烯类化合物。该方案的实施可以有效地促进烯炔类化合物的1,4
‑
双官能化，高效构建官能团耐受性好和化学和区域选择性高的氰烷基芳基化丙二烯衍生物。该方法的特点是反应条件温和(室温，可见光，使用弱碱)、底物范围广、可以以较高的反应产率和较短的反应时间获得目标产物，且方便规模化应用。此外，本专利技术采用微流场反应技术可以提升该反应的效率，为该方法在制药工业等领域的进一步应用奠定基
础。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法，其反应的方程式如图2所示，具体为：将含式Ⅱ所示烯炔类化合物、式Ⅲ所示环丁酮肟酯类化合物、一价铜类化合物、可见光光催化剂、吡啶类配体、甲醇和第一溶剂的均相溶液A，与含芳基硼酸类化合物、碱和第二溶剂的均相溶液B于微流场可见光催化反应装置内反应，即得含有式Ⅰ所示丙二烯类化合物的流出液。
[0007][0008]其中，
[0009]R1选自氢、甲基或苯基，优选为苯基；
[0010]R2选自取代或非取代的邻苯二甲酰亚胺、取代或非取代的苯基、环丙烷、丁烷、
‑
NHTs、
‑
NHBz、
‑
BnO或
‑
CH2‑
CH2‑
TBSO，所述取代为卤素取代或烷基取代；优选为邻苯二甲酰亚胺、氯取代的邻苯二甲酰亚胺或环丙烷；
[0011]R3选自取代或非取代的苯基，所述取代为氯取代、苄基取代或苯基取代；优选为苯基；
[0012]R4选自氢、甲基或苄基，优选为氢或苄基；
[0013]R5选自氢、苯基、4
‑
氯苯基、
‑
CO
2t
Bu，或
‑
OBn，优选为氢或苯基；
[0014]X选自C或O，优选为C。
[0015]其中，所述一价铜类化合物为CuI、CuBr、CuCl、CuOAc、Cu(MeCN)4BF4、CuOTf和Cu(MeCN)4PF6中的任意一种或几种组合，优选Cu(MeCN)4BF4和/或Cu(MeCN)4PF6。
[0016]其中，所述可见光光催化剂为式PC
‑
1～PC
‑
12中所示的任意一种化合物或几种化合物的组合，优选为PC
‑
2[(2,2'
‑
联吡啶)双(2
‑
苯基吡啶)铱(III)六氟磷酸盐]；
[0017][0018]其中，所述吡啶类配体为式L1～L6中所示的任意一种化合物或几种化合物的组合，优选为式L3所示的化合物；
[0019][0020]其中，所述均相溶液A中，烯炔类化合物与第一溶剂的摩尔体积比为0.04～0.2mol/L，优选为0.13mol/L。
[0021]其中，所述环丁酮肟酯类化合物、一价铜类化合物、可见光光催化剂、吡啶类配体的摩尔量分别为烯炔类化合物的1.0
‑
3.0倍、1％～20％、1％～5％、2％～40％，优选为2倍、10％、2％、10％。
[0022]其中，所述碱为Et3N，吡啶，DIPEA，DBU，TMEDA，DABCO，DMAP和Et2NH中的任意一种或几种组合，优选为Et3N。
[0023]其中，所述烯炔类化合物与甲醇的用量比为0.2mmol:(15～25)μL，优选为0.2mmol:20μL。
[0024]其中，所述芳基硼酸类化合物和碱的摩尔量分别为烯炔类化合物的1.0
‑
3.0倍和1.0
‑
10.0倍，优选为2倍。
[0025]其中，所述均相溶液B中，芳基硼酸类化合物的浓度为0.2～0.32mmol/mL，优选为0.26mmol/mL。
[0026]其中，所述第一溶剂和第二溶剂分别独立地选自有机溶剂与DMF的混合溶剂；所述有机溶剂为THF、MeCN、DCM、1,4
‑
二氧六环中的任意一种；所述有机溶剂与DMF的体积比为(1～3):1，优选为2:1。
[0027]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过微流场可见光催化反应技术连续化制备丙二烯类化合物的方法，其特征在于，将含式Ⅱ所示烯炔类化合物、式Ⅲ所示环丁酮肟酯类化合物、一价铜类化合物、可见光光催化剂、吡啶类配体、甲醇和第一溶剂的均相溶液A，与含芳基硼酸类化合物、碱和第二溶剂的均相溶液B在微流场可见光催化反应装置内反应，即得含有式Ⅰ所示丙二烯类化合物的流出液；其中，R1选自氢、甲基或苯基；R2选自取代或非取代的邻苯二甲酰亚胺、取代或非取代的苯基、环丙烷、丁烷、
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NHTs、
‑
NHBz、
‑
BnO或
‑
CH2‑
CH2‑
TBSO；所述取代为卤素或烷基取代；R3选自取代或非取代的苯基；所述取代为氯取代、苄基取代或苯基取代；R4选自氢、甲基或苄基；R5选自氢、苯基、4
‑
氯苯基、
‑
CO
2t
Bu或
‑
OBn；X选自C或O。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一价铜类化合物为CuI、CuBr、CuCl、CuOAc、Cu(MeCN)4BF4、CuOTf和Cu(MeCN)4PF6...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，孙蕲，邱江凯，段秀，袁鑫，覃龙洲，吴蒙雨，刘杰，朱姗姗，孙昊，刘纪康，范海滨，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：