一种钯催化级联环化反应合成3,4-二苯并异香豆素及其衍生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种钯催化级联环化反应合成3,4

【技术实现步骤摘要】
一种钯催化级联环化反应合成3,4
‑
二苯并异香豆素及其衍生物的方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种钯催化邻炔基苯甲酸酯和邻卤代苯甲酸合成3,4
‑
二苯并异香豆素及其衍生物的方法。

技术介绍

[0002]异香豆素是一类具有苯并色烯酮骨架结构的内酯化合物，广泛分布于自然界中，种类繁多。科学研究表明，异香豆素衍生物不仅具有抗菌、消炎、抗癌、抑制蛋白酶活性和抗氧化性等生理和生物活性，还是合成杂环化合物过程中的关键中间体。最近的研究表明，异香豆素衍生物具有明显的抗癌活性。为了研究这类化合物的构效关系，开发具有实用价值的药物，发展一种更加高效的方法用于这类骨架的构筑显得非常重要。
[0003]有关异香豆素的研究可以追溯到上世纪70年代，到目前为止，人们已经开发出许多异香豆素的合成方法，比较经典的有异色满催化氧化法、环缩合法、茚氧化法等。其中，金属催化法是合成异香豆素最常用的方法，其最常用的催化剂主要有铊、钯、锂及其配合物。近年来，钯催化的级联环化反应由于其在构建复杂分子方面的高效性和多样性而引起了人们的极大兴趣，并且已成为构建多环骨架的一个高效策略。
[0004]在2012年Li课题组报道了2
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炔基苯甲酸酯与缺电子的烯烃在钯催化下的级联反应，合成4
‑
取代异香豆素。Lu课题组在2016年报道了钯催化邻炔基苯甲酸酯的分子内级联环化反应，快速地合成稠合异香豆素。Jiang课题组在2017年通过钯催化的溴代炔烃与苯甲酸的亲核加成/氧化环化反应，建立了一种高效、可靠的3
‑
取代异香豆素合成方法。同年，Zhu课题组报道了钯催化下的甲酸苯酯与2
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溴苯甲基苯基酮反应，快速地合成3,4
‑
二取代异香豆素。但是，上述这些合成异香豆素类衍生物方法存在以下问题：1.原料需要卤化、原子利用率低；2.化学选择性较差、底物适用范围受限；3.反应产率不高且副产物较多。
[0005]因此，发展一种由廉价易得底物出发、底物适用范围广的异香豆素衍生物合成方法显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种钯催化级联环化反应合成3,4
‑
二苯并异香豆素及其衍生物的方法，不需要添加额外的氧化剂就可以促使钯(0)转化为钯(II)参与循环，实现传统方法所不能制备的稠合异香豆素的合成，底物适用范围广，化学选择性好。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种钯催化级联环化反应合成3,4
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二苯并异香豆素及其衍生物的方法，以有机溶剂为反应介质，以邻炔基苯甲酸酯和邻卤代苯甲酸为原料，在钯催化剂、膦配体、锂盐和碱的作用下反应，分离纯化后即得3,4
‑
二苯并异香豆素及其衍生物，其反应方程式如式1所示：
[0009][0010]其中，R1、R2和R3独立地选自氢原子、卤素原子、C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、氰基、硝基、芳基、杂环芳基或含取代基的C1～C8的烷基中的一种，可以为一个或多个且位置不限。
[0011]上述卤素原子是指氟、氯或溴。
[0012]上述C1～C8的烷基是指含1至8个碳原子的直链或支链饱和脂肪烃基团，例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基等等；
[0013]上述C1～C8的烷氧基是指含1至8个碳原子的烷基末端连有氧原子的基团，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等。
[0014]上述芳基包括苯基、萘基、蒽基、菲基或者含C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、卤素原子、氰基、硝基中至少一种取代基的苯基，取代基可以为一个或多个，取代的位置不限。
[0015]上述杂环芳基包括五元或六元环取代基，如呋喃、噻吩、吡啶等，取代基可以为一个或多个，取代的位置不限。
[0016]上述含取代基的C1～C8的烷基，在任意一个碳原子上可以包含卤素原子、C1～C8的烷氧基、氰基、硝基、芳基、杂环芳基中至少一种取代基。
[0017]X为卤素原子，例如氟、氯、溴中的一种。
[0018]优选的，所述钯催化剂为四(三苯基膦)钯、醋酸钯、三氟乙酸钯、二(三苯基膦)二氯化钯、溴化钯和氯化钯中的一种或多种。
[0019]优选的，所述膦配体选自2
‑
双环己基膦
‑
2',4',6'
‑
三异丙基联苯、三苯基膦、三环己基膦、三(4
‑
氟苯基)膦、2
‑
二环己基膦
‑2’
,6
’‑
二异丙氧基
‑
1,1
’‑
联苯和2
‑
二
‑
叔丁膦基
‑
2',4',6'
‑
三异丙基联苯中的一种或多种。
[0020]优选的，所述碱选自碳酸铯、碳酸钾、磷酸钾和叔丁醇钾中的一种或多种。
[0021]优选的，所述锂盐选自氯化锂、溴化锂和醋酸锂中的一种或多种。
[0022]优选的，所述有机溶剂选自N,N
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二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N,N
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二甲基甲酰胺、乙腈和1,4
‑
二氧六环中的一种或多种。
[0023]优选的，所述邻炔基苯甲酸酯、邻卤代苯甲酸、钯催化剂、膦配体、锂盐与碱的摩尔比为1:2
‑
3:0.05
‑
0.1:0.1
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0.2:2
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4:2
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4。
[0024]优选的，所述反应温度为90℃
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140℃，时间为8h
‑
16h。
[0025]本专利技术的优势在于：
[0026]与传统的钯催化级联环化反应构建异香豆素方法相比，本专利技术不需要添加额外的氧化剂就可以促使钯(0)转化为钯(II)参与循环；实现传统方法所不能制备的稠合异香豆素的合成，特别是3，4
‑
二苯并异香豆素的合成，化学选择性好，没有异构体，构型单一。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1制备的化合物的1H
‑
NMR的核磁共振谱图；
[0028]图2为本专利技术实施例1制备的化合物的
13
C
‑
NMR的核磁共振谱图；
[0029]图3为本专利技术实施例4制备的化合物的1H
‑
NMR的核磁共振谱图；
[0030]图4为本专利技术实施例4制备的化合物的
13
C
‑
NMR的核磁共振谱图；
[0031]图5为本专利技术实施例5制备的化合物的1H
‑
NMR的核磁共振谱图；
[0032]图6为本专利技术实施例5制备的化合物的
13
C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钯催化级联环化反应合成3,4
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二苯并异香豆素及其衍生物的方法，其特征在于：以有机溶剂为反应介质，以邻炔基苯甲酸酯和邻卤代苯甲酸为原料，在钯催化剂、膦配体、锂盐和碱的作用下反应，分离纯化后即得3,4
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二苯并异香豆素，其反应方程式如式1所示：其中，R1、R2和R3独立地选自氢原子、卤素原子、C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、氰基、硝基、芳基、杂环芳基或含取代基的C1～C8的烷基中的一种；X为卤素原子。2.根据权利要求1所述的钯催化级联环化反应合成3,4
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二苯并异香豆素及其衍生物的方法，其特征在于：所述卤素原子为氟、氯或溴；所述芳基包括苯基、萘基、蒽基、菲基或者含C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、卤素原子、氰基、硝基中至少一种取代基的苯基；所述杂环芳基包括五元或六元环取代基；所述含取代基的C1～C8的烷基为烷基链上包含卤素原子、C1～C8的烷氧基、氰基、硝基、芳基、杂环芳基中至少一种取代基的C1～C8的烷基；所述X为氟、氯或溴。3.根据权利要求1或2所述的钯催化级联环化反应合成3,4
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二苯并异香豆素及其衍生物的方法，其特征在于：所述钯催化剂为四(三苯基膦)钯、醋酸钯、三氟乙酸钯、二(三苯基膦)二氯化钯、溴化钯和氯化钯中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的钯催化级联环化反应合成3,4
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二苯并异香豆素及其衍生物的方法，其特征在于：所述膦配体选自2
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双环己基膦
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2',4',6'
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三异丙基联苯、三苯基膦、三环己基膦、三(4
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氟苯基)膦、2
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二环己基膦
‑2’
,6
’‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨源，雷森，程振东，朱玲，梁云，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：