铜催化羧酸的区域选择性烯烃化和三氟甲基化生成(Z)-三氟甲烷烯醇酯的方法技术

本发明专利技术目的在于提供一种铜催化羧酸的区域选择性烯烃化和三氟甲基化生成(Z)

【技术实现步骤摘要】
铜催化羧酸的区域选择性烯烃化和三氟甲基化生成(Z)
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三氟甲烷烯醇酯的方法


[0001]本专利技术涉及一种通过铜催化的未活化羧酸与(三氟甲基)三甲基硅烷(TMSCF3)的烯烃化和三氟甲基化来合成(Z)
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α
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位取代的三氟甲基烯醇酯的第一个示例该酯同时包含烯烃三氟甲基和烯醇酯单元。通过使用廉价的CuCl催化剂，该方案不需要复杂的配体和敏感的有机金属试剂。该方法表现出令人印象深刻的官能团耐受性和底物范围，具有优异的化学选择性、区域选择性和立体选择性。实现了未活化羧酸在不脱酸的情况下构建具有高区域选择性和立体选择性的多取代烯烃类化合物，并首次完成了仅从羧酸构建烯三氟甲基酯类化合物的挑战。

技术介绍

[0002]烯醇酯是重要的合成原料，是制备增塑剂、药物、生物活性分子和荧光材料的基础。同时，在有机合成的转化过程中，烯醇酯结构一直扮演着不可替代的核心组成部分，例如著名的Diels
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Alder反应、不对称氢化、烯烃复分解和Mizoroki
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Heck反应等。在烯醇酯的各种合成方法中，有机酸的转化是最理想的方法之一。主要原因是它们可以通过酶催化、微生物发酵和从自然界的植物中分离得到。同时，这也是将可再生资源转化为高附加值化学品的一种方式，为全球对化学品和燃料日益增长的需求提供了一个潜在的可持续解决方案。目前，通过向炔烃中添加羧酸来催化生成烯醇酯的方法是公认且最可靠的策略之一。尽管这些已知方法有着不可否认的科学贡献和综合效益。但是，设计仅从容易获得的羧酸中获得结构多样性烯醇酯的方法仍然是一个尚未解决的重要合成挑战。以羰基酸为起始原料合成三取代和四取代功能烯醇酯的区域选择性和立体选择性仍然难以控制。因此，从两个羧酸分子中构建具有良好化学选择性、区域选择性和立体选择性的多取代烯醇酯将是一个有趣的课题。
[0003]同时，由于乙三氟甲基烯醇酯具有独特的化学和物理性质(高脂溶性、代谢稳定性、抗氧化活性)，其在医药、农药、精细化学品和材料领域有着广泛的应用。目前，在已知三氟甲基烯醇酯的合成方法中，羧酸与炔烃的加成三氟甲基化反应是合成该化合物的主要途径。然而，从廉价且丰富的羧酸直接转化为三氟甲基烯醇酯在文献中尚不清楚并且无法通过羧酸与炔烃的加成合成α
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位取代的三氟甲基烯醇酯。因此，本研究的另一个目标是开发一种可行的催化方法来应对这一未知挑战。目前，国内外还没有方法合成(Z)
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α
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位取代的三氟甲基烯醇酯类化合物的公开文献和专利申请。

技术实现思路

[0004]本专利技术开发了一种利用廉价铜作为催化剂的(Z)
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乙烯基三氟甲烷酯支架的高效转化方法。该反应对各种未活化的羧酸表现出耐受性，相应的区域选择性、立体选择性产物产率高，反应条件温和。该催化方案具有原料广泛、不含贵金属和有害副产品等优点。这种合成(Z)
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乙烯基三氟甲烷酯的策略可以为结构高度官能化或复杂的烯烃打开一扇门，这些
烯烃仍然难以用传统的合成方法制备。
[0005][0006]其中所述R3为芳香性基团(苯基等)、R4为烷烃基团(甲基等)。
【附图说明】
[0007]附图1所示是(Z)
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位取代的三氟甲基烯醇酯类衍生物合成的路线图，附图2所示是(Z)
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位取代的三氟甲基烯醇酯转化的路线图。
【具体实施方式】
[0008][0009]其中所述R1为苯环取代基(甲基、甲氧基、氯等)；R2为烷烃基团(甲基)
[0010]实例1:
[0011]向装有磁力搅拌的10mL Schlenk管中添加苯乙酸(0.30mmol，1.0当量)、CuCl(0.03 mmol，0.1当量)和NaI(0.69mmol，2.3当量)。用泵抽真空后填充氮气，三次。然后，在 N2气氛下添加1.0mL超干溶剂四氢呋喃和TMSCF3(0.6mmol，2.0当量)。该混合物在70℃下搅拌12小时(恒温油浴锅)。冷却至室温后，该混合物用乙酸乙酯稀释后，加入适量水，再用乙酸乙酯萃取三次，收集有机相，并加入适量的无水Na2SO4脱水合并的有机层，在减压下浓缩。粗产物在硅胶上通过柱色谱分离方法，得到纯化的(Z)
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α
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位取代的三氟甲基烯醇酯类衍生物。
[0012]通过柱色谱法分离纯化(石油醚/乙酸乙酯＝100:1)，得到标题化合物，为黄色油状物。收率：36.7mg,80％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40
‑
7.17(m,10H),6.84(s,1H),3.81(s,2H). 13
C NMR(101MHz,CDCl3)δ167.3,134.4,134.0,132.1,130.7,129.6,129.5,129.1,128.9,128.7, 127.7,123.4,123.4,121.6,118.9,41.0.
19
F NMR(377MHz,CDCl3)δ
‑
70.12.HRMS(ESI)m/z: [M
+
H]+
calcd for C
17
H
14
F3O
2+
307.0946；Found 307.0946.
[0013]实例2:
[0014]向装有磁力搅拌的10mL Schlenk管中添加甲氧基苯乙酸(甲氧基位置＝对位、间位、邻位)(0.30mmol，1.0当量)、CuCl(0.03mmol，0.1当量)和NaI(0.69mmol，2.3当量)。用泵抽真空后填充氮气，三次。然后，在N2气氛下添加1.0mL超干溶剂四氢呋喃和TMSCF
3 (0.6mmol，2.0当量)。该混合物在70℃下搅拌12小时(恒温油浴锅)。冷却至室温后，该混合
物用乙酸乙酯稀释后，加入适量水，再用乙酸乙酯萃取三次，收集有机相，并加入适量的无水Na2SO4脱水合并的有机层，在减压下浓缩。粗产物在硅胶上通过柱色谱分离方法，得到纯化的(Z)
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α
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位取代的三氟甲基烯醇酯类衍生物。
[0015]实例3:
[0016]向装有磁力搅拌的10mL Schlenk管中添加溴代苯乙酸(溴基位置＝对位、间位、邻位) (0.30mmol，1.0当量)、CuCl(0.03mmol，0.1当量)和NaI(0.69mmol，2.3当量)。用泵抽真空后填充氮气，三次。然后，在N2气氛下添加1.0mL超干溶剂四氢呋喃和TMSCF
3 (0.6mmol，2.0当量)。该混合物在70℃下搅拌12小时(恒温油浴锅)。冷却至室温后，该混合物用乙酸乙酯稀释后，加入适量水，再用乙酸乙酯萃取三次，收集有机相，并加入适量的无水Na2SO4脱水合并的有机层，在减压下浓缩。粗产物在硅胶上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜催化的未活化羧酸与(三氟甲基)三甲基硅烷(TMSCF3)的烯烃化和三氟甲基化来合成(Z)
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α
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位取代的三氟甲基烯醇酯，其特征在于：第一个示例，该酯同时包含烯烃三氟甲基和烯醇酯单元；通过使用廉价的CuCl催化剂，该方案不需要复杂的配体和敏感的有机金属试剂；该方法表现出令人印象深刻的官能团耐受性和底物范围，具有优异的化学选择性、区域选择性和立体选择性；实现了未活化羧酸在不脱酸的情况下构建具有高区域选择性和立体选择性的多取代烯烃类化合物，并首次完成了仅从羧酸构建烯三氟甲基酯类化合物的挑战；要求保护其合成方案，合成方法如下：向装有磁力搅拌的10mL Schlenk管中添加乙酸类衍生物(0.30mmol，1.0当量)、CuCl(0.03mmol，0.1当量)和NaI(0.69mmol，2.3当量)；用泵抽真空后填充氮气，三次；然后，在N2气氛下添加1.0mL超干溶剂四氢呋喃和TMSCF3(0.6mmol，2.0当量)；该混合物在70℃下搅拌12小时(恒温油浴锅)；冷却至室温后，该混合物用乙酸乙酯稀释后，加入适量水，再用乙酸乙酯萃取三次，收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱仁华，卢懂，杨晓刚，关文键，尹双凤，神户宣明，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：