一种光催化实现C(sp2)-C(sp3)偶联的方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化实现C(sp2)

【技术实现步骤摘要】
一种光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法。

技术介绍

[0002]众所周知，1,1
‑
二芳基烷烃是许多药物和生物活性分子中普遍存在的核心结构，引入1,1
‑
二芳基烷烃骨架至黄烷酮提供了增强药理研究的多样性。该类化合物常常采用过渡金属催化的苄基亲电试剂或亲核试剂与芳基伴侣的交叉偶联。然而仅有少数报道实现了选择性C
‑
H键官能化的C(sp2)
‑
C(sp3)键交叉偶联。Stahl小组采用4,4,6
‑
三甲基
‑
1,3,2
‑
二氧杂硼烷酯作为芳基伴侣，揭示了苄基C
‑
H键铜催化芳基化，但需要较高反应温度和氧化剂。
[0003]目前，光诱导有机合成在多个研究领域均有广泛应用(如新反应开发、天然产物合成和药物发现领域)，典型的例子为：Lu及其同事报道了通过光氧化还原和镍双重催化苄基C
‑
H芳基化。该方法尽管实现了对映选择性，但由于光氧化还原电位固有限制，含有吸电子基团的苄基衬底在反应体系中并不相容。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，苯专利技术提供了一种安全、绿色、高效的光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法。A、反应原料配制：将对甲苯磺酰腙衍生物、添加剂、碱溶于溶剂中，置换惰性气体多次后密封；或氩气保护下，先将含羰基化合物、对甲基苯磺酰肼溶于溶剂中，置换惰性气体多次后，在温度为25
‑
35℃条件下密封搅拌，然后密封状态下加入添加剂和碱；B、合成：将反应管置于光源下照射，光源距离反应管2～6cm，控温25
‑
35℃下反应6～24小时，分离纯化后得到C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的产物。本专利技术原料廉价易得，操作简单，绿色环保，为C(sp2)
‑
C(sp3)偶联提供了一条新途径。
[0005]本专利技术以酮、对甲基苯磺酰肼、芳基硼酸、添加剂和碱为原料，或直接以对甲苯磺酰腙衍生物、芳基硼酸、添加剂和碱为原料通过光催化方式，实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联。两种原料合成实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联产物的方式基本相同，仅采用第一种原料时，先进行酮、对甲基苯磺酰肼反应成腙，然后进行合成过程。
[0006]本专利技术所述一种光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法，包括如下步骤：
[0007]A、反应原料配制
[0008]将对甲苯磺酰腙衍生物、添加剂、碱和芳基硼酸溶于溶剂中，或将羰基化合物、对甲基苯磺酰肼溶于溶剂中，控温25
‑
35℃条件下反应，然后加入芳基硼酸、添加剂和碱；
[0009]B、偶联合成
[0010]将反应管置于390
‑
405nm光源下照射，光源距离反应管为2～6cm，控制反应温度为25
‑
35℃反应，分离纯化得到C(sp2)
‑
C(sp3)偶联产物。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，所述对甲苯磺酰腙衍生物结构通式为其中:
[0012]R1选自选自取代苯基、萘基、联苯基、呋喃基、取代吡啶基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻酚基、苯乙烯基、噻唑基；其中取代基选自氢、C1
‑
C4烷基、C1
‑
C4烷氧基、C1
‑
C4烷氧羰基、卤素、硝基、三氟甲基中的一种或多种；
[0013]R2选自氢、C1
‑
C4烷基；
[0014]或R1,R2一起组成X为卤素。
[0015]进一步地，在上述技术方案中，所述羰基化合物结构通式为其中：
[0016]R1选自选自取代苯基、萘基、联苯基、呋喃基、取代吡啶基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻酚基、苯乙烯基、噻唑基；其中取代基选自氢、C1
‑
C4烷基、C1
‑
C4烷氧基、C1
‑
C4烷氧羰基、卤素、硝基、三氟甲基中的一种或多种；
[0017]R2选自氢、C1
‑
C4烷基；
[0018]或R1,R2一起组成X为卤素。
[0019]进一步地，在上述技术方案中，芳基硼酸选自所述芳基硼酸选自取代苯硼酸、萘基硼酸、喹啉硼酸、二苯并呋喃硼酸、吲哚硼酸、呋喃硼酸、噻吩硼酸；其中取代基选自氢、C1
‑
C4烷基、C1
‑
C4烷氧基、C1
‑
C4烷硫基、C1
‑
C4烷氧羰基、卤素、硝基、三氟甲基、三甲硅基、苯氧基、乙烯基、吡啶基、羟基中的一种或多种。
[0020]进一步地，在上述技术方案中，所述对甲苯磺酰腙衍生物、芳基硼酸与碱摩尔比为1:1～10:1～3。
[0021]进一步地，在上述技术方案中，所述添加剂选自三氟乙醇。
[0022]进一步地，在上述技术方案中，醛/酮与对甲基苯磺酰肼摩尔比为1:1；芳基硼酸与醛/酮摩尔比为1～10:1，优选为2:1；碱与醛/酮摩尔比为1～3:1，优选为2:1。
[0023]进一步地，在上述技术方案中，碱选自DBU、DABCO、DTHP、Cs2CO3、K2CO3、Na2CO3、NaHCO3中的任意一种或多种组合。
[0024]进一步地，在上述技术方案中，对甲基苯磺酰肼溶于溶剂中的浓度为0.1～0.2M，优选为0.2M。
[0025]进一步地，在上述技术方案中，所述溶剂选自1,4
‑
二氧六环、γ
‑
戊内酯、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃及乙酸乙酯中的任意一种或多种组合。
[0026]进一步地，在上述技术方案中，反应在惰性气体保护下进行，光源距离反应管4厘米，反应时间为6
‑
24小时。
[0027]进一步地，在上述技术方案中，分离纯化采用二氯甲烷和水萃取反应产物，无水硫
determined by 1
H NMR analysis of the crude reaction mixture using 1,3,5
‑
trimethoxybenzene as the internal standard.
[0037]实施例2
[0038]氩气保护下，在带有磁力搅拌的反应瓶中，依次加入0.2mmol对甲苯磺酰腙衍生物、芳基硼酸(0.4mmol)、K2CO3(0.4mmol)、三氟乙醇(0.7mmol)和1.0mL 1,4
‑
二氧六环，双排管置换氩气三次。密封后在390nm光源下光照，光源距离反应管4cm，风扇或者低温反应器降温，控制温度25℃，12小时后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、反应原料配制将对甲苯磺酰腙衍生物、添加剂、碱和芳基硼酸溶于溶剂中，或将羰基化合物、对甲基苯磺酰肼溶于溶剂中，控温25
‑
35℃条件下反应，然后加入芳基硼酸、添加剂和碱；B、偶联合成将反应管置于390
‑
405nm光源下照射，光源距离反应管为2～6cm，控制反应温度为25
‑
35℃反应，分离纯化得到C(sp2)
‑
C(sp3)偶联产物。2.根据权利要求1所述光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法，其特征在于：所述对甲苯磺酰腙衍生物结构通式为其中R1选自选自取代苯基、萘基、联苯基、呋喃基、取代吡啶基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻酚基、苯乙烯基、噻唑基；其中取代基选自氢、C1
‑
C4烷基、C1
‑
C4烷氧基、C1
‑
C4烷氧羰基、卤素、硝基、三氟甲基中的一种或多种；R2选自氢、C1
‑
C4烷基；或R1,R2一起组成X为卤素。3.根据权利要求1所述光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法，其特征在于：所述添加剂选自三氟乙醇。4.根据权利要求1所述光催化实现C(sp2)
‑
C(sp3)偶联的方法，其特征在于：所述羰基化合物结构通式为其中R1选自选自取代苯基、萘基、联苯基、呋喃基、取代吡啶基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻酚基、苯乙烯基、噻唑基；其中取代基选自氢、C1
‑
C4烷基、C1
‑
C4烷氧基、C1
‑
C4烷氧羰基、卤素、硝基、三氟甲基中的一种或多种；R2选自氢、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，张卫东，王金鑫，林敬川，韩心雨，谢优平，蔡观，谢承志，
申请(专利权)人：上海中医药大学，
类型：发明
国别省市：