一种通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法技术

本发明专利技术公开了一种无氧化剂和外部光敏剂条件下，通过光/镍双催化体系进行芳基酚和芳香醛脱氢酯化的方法。具体的，在惰性气体保护下，将醛、芳基酚、镍催化剂、配体、碱加入到配备搅拌装置的反应容器中，再加入溶剂，于365 nm LEDs光源照射下，常规搅拌反应，得到芳香酯类化合物。本发明专利技术整个过程符合原子经济效益、高效且易于操作，为合成芳香酯类化合物提供了一种新型途径。种新型途径。

【技术实现步骤摘要】
一种通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法


[0001]本专利技术属于催化化学
，具体涉及通过光/镍双催化体系进行芳香醛与芳基酚脱氢酯化的方法。

技术介绍

[0002]邻芳基酯是存在于天然产物、生物活性分子、药物分子等的一个重要结构组成[Tsakos, M.; Schaffert, E. S.; Clement, L. L.; Villadsen, N. L.; Poulsen, T. B. Nat. Prod. Rep.2015, 32, 605
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632]，因此，酯类合成方法的发展是现代有机化学一个重要的研究课题。经典的合成手段依赖于（i）苯酚和羧酸或其衍生物在酸性或碱性条件下的缩合反应[Ishihara, K. Tetrahedron2009, 65, 1085
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1109]；（ii）Baeyer
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Villiger 氧化反应[Olah, G. A.; Wang, Q.; Trivedi, N. J.; Surya Prakash, G. K. Synthesis1991, 9, 739
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740]。另外，其他比如过渡金属催化羧酸和芳基化试剂在加热或光照条件下的偶联反应的途径也已实现[Sun, R.; Qin, Y.; Nocera, D. G. Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 9527
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9533]。
[0003]近年来，由于商业成本低、易获得等原因，醛与醇的直接氧化酯化制备邻烷基酯的方法也备受关注，此合成路线是通过氧化原位形成半缩醛，再与醇的亲核反应完成的。然而，醛与酚的氧化交叉偶联的例子却相当有限[Reynolds, N. T.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc.2005, 127, 16406
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16407]，究其原因在于酚的亲核性较弱，氧化性高，抑制了半缩醛的生成。并且大多数关于醛和酚的氧化酰化的报道都涉及使用昂贵的过渡金属催化剂、过量或化学计量量的氧化剂、高温、以及有限的官能团耐受性等，此外酚类物质对氧化剂敏感，容易发生自偶联、聚合等副反应[Itoh, S.; Fukuzumi, S. Acc. Chem. Res.2007, 40, 592
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600]。

技术实现思路

[0004]为了克服上述技术问题，本专利技术提供了一种利用光催化与镍催化剂协同催化体系，实现了芳基酯类化合物的合成。具体的实施例中，以NiCl2·
glyme作为催化剂，以Na2CO3、Cs2CO3或K2CO3作为碱，在365 nm LEDs照射下，实现了一系列醛与芳基酚的酯化反应。本专利技术整个过程符合原子经济效益、高效且易于操作，尤其是本专利技术无需氧化剂以及外部光敏剂，是一种合成芳香酯类化合物的新型途径。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：一种通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法，其包括如下步骤：以醛、芳基酚为反应物，在镍催化剂、配体、碱存在下，光照反应，实现脱氢酯化。具体的，在惰性气体保护下，按照醛、芳基酚、镍催化剂、配体、碱之间的摩尔比为（2.5～1.5）: 1:（0.05～0.11）:（0.1～0.15）:（0.5～1），将上述物质加入到配备搅拌装置的反应容器中，再加入溶剂，于20～30℃，365 nm LEDs照射下，反应18～24小时，实现脱氢酯化，得到酯化合物。
[0006]本专利技术中，所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种，优选氮气。
[0007]本专利技术中，镍催化剂为NiCl2、NiCl2·
glyme或者NiBr2·
glyme，配体为4,4
‑
二
‑
叔丁基联吡啶（dtbbpy）；glyme为乙二醇二甲醚。
[0008]本专利技术中，所述醛的结构式如下：Ar为苯基或者取代苯基。具体的，醛为如式（B）～式（E）中的任意一种所示的结构：所述芳基酚的结构式如下：Ar
’
为苯基或者取代苯基。具体的，芳基酚为如式（G）～式（T）中的任意一种所示的结构：Ar
’
为苯基或者取代苯基。
[0009]产物酯的结构通式如下：
上述结构式中，R1、R2、R3可以选自氢、烷基、羰基、酯基、氰基、三氟甲基或卤素；R4、R5、R6可以选自氢、烷基、羰基、酯基、氰基、三氟甲基、卤素或苯基。
[0010]本专利技术中，碱选自碳酸钠（Na2CO3）、碳酸铯（Cs2CO3）或碳酸钾（K2CO3）中的一种；溶剂选自1,2
‑
二氯乙烷（DCE）、CH2Cl2、MeCN。
[0011]本专利技术中，芳香/脂肪醛、芳基酚、镍催化剂、配体、碱之间的摩尔比优选为2.5~1.5 : 1 : 0.1 : 0.12 : 1。
[0012]本专利技术中，光源为2
×
3 W 365 nm LEDs。
[0013]作为举例，本专利技术通过光/镍双催化体系进行芳香醛与芳基酚脱氢酯化的方法示意如下：与现有技术相比，采用上述技术方案的本专利技术具有下列优点：本专利技术无需氧化剂以及外部（额外添加）光敏剂，以芳香醛为反应物，以NiCl2·
glyme为催化剂，以碳酸钠或碳酸铯为碱，在365 nm LEDs照射下，实现了一系列酯类化合物的合成；。此外，本专利技术能够以较高收率获得酯类化合物。本专利技术整个过程符合原子经济效益、高效且易于操作，是一种合成芳香酯类化合物的新型途径。
具体实施方式
[0014]下面将结合具体的实施例对本专利技术做出进一步的描述。除非另有说明，下列实施例中所使用的试剂、材料、仪器等均可通过商业手段获得，溶剂经过常规脱气干燥；本专利技术具体操作方法以及测试方法都为本领域常规方法；如无特别指出，实施例的反应都在30℃下进行，实施例的收率指分离收率。
[0015]glyme为乙二醇二甲醚:dtbbpy为4,4
‑
二
‑
叔丁基联吡啶：实施例1：苯甲醛和对氰基苯酚反应
在N2气氛下，将苯甲醛（0.5 mmol），对氰基苯酚（0.2 mmol），NiCl2·
glyme（0.02 mmol，10 mol%），dtbbpy（0.024 mmol，12 mol%），Na2CO3（0.2 mmol）以及DCE（1 mL）置于带有磁力搅拌子的干燥反应管中，用2
×
3 W 365 nm LEDs在30℃照射并常规搅拌24小时。反应结束后，加入3 mL水，然后用3
×
3 mL乙酸乙酯对混合物萃取3次，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液经减压旋转蒸发后，经硅胶色谱柱层析分离纯化，得到目标产物（收率93%），HPLC收率95%。
[0016]1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.20 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 7.75 (d, J = 8.6 Hz, 2H),本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法，其特征在于，包括如下步骤：以醛、芳基酚为反应物，在镍催化剂、配体、碱存在下，光照反应，实现脱氢酯化。2.根据权利要求1所述通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法，其特征在于，所述反应在惰性气体保护下、溶剂中进行。3.根据权利要求1所述通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法，其特征在于，醛、芳基酚、镍催化剂、配体、碱的摩尔比为（2.5～1.5）: 1 :（0.05～0.11）:（0.1～0.15）:（0.5～1）。4.根据权利要求1所述通过光/镍双催化体系进行醛与芳基酚脱氢酯化的方法，其特征在于，所述醛的结构式如下：Ar为苯基或者取代苯基；所述芳基酚的结构式如下：Ar
’
为苯基或者取代苯基。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红喜，柴璐璐，李海燕，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：