一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，属于有机合成技术领域，该方法主要包括以下步骤：将烯烃化合物

【技术实现步骤摘要】
一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法
。

技术介绍

[0002]烯烃类化合物的广泛存在使其在有机合成化学中占据着非常重要的地位，通过对烯烃双键的官能团化可以合成多种多样的化合物，目前已被大量应用于药物化学
、
高分子化学和材料化学等领域
。
[0003]近年来，随着化学家们的努力，活化烯烃的氢羧基化取得了较大的进展，且已成为高效构建复杂化合物分子的有效手段，但因为非活化烯烃的低反应性和
CO2固有的化学惰性，使得非活化烯烃的氢羧基化反应仍然面临着巨大挑战
。
特别是对于一些常用的工业烯烃气体
(
例如乙烯，丙烯，丁烯，费托品庚烯等
)
，通过光催化实现它们的氢羧化反应目前仍未有成功的报道
。
同时通过该策略实现多种结构多样的不同链长烷基羧酸的合成也是该领域面临的重要挑战
。
另一方面，二氧化碳作为一种来源广泛
、
廉价易得
、
可再生的碳一合成子被广泛应用于各类化学合成
。
鉴于此，提供一种利用二氧化碳实现除活化烯烃外，非活化烯烃氢羧基化合成羧酸类化合物的方法也就显得十分的有意义
。

技术实现思路

[0004]针对上述的不足，本专利技术的目的是提供一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，可有效解决现有技术中利用可见光催化二氧化碳参与的非活化烯烃的氢羧基化反应研究空白的问题，同时该方法具有操作方便
、
原料廉价易得
、
反应条件温和
、
底物普适性广和产物收率高的特点
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：提供一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，该方法包括如下步骤：
[0006]S1
：将烯烃化合物
、
光催化剂
、
碱和添加剂混合，然后在
CO2气氛下加入还原剂和溶剂，得反应液；烯烃化合物
、
光催化剂
、
碱
、
还原剂和添加剂的摩尔比为 1:0.0001
～
0.5:0.1
～
10:1
～
10:0.1
～
10
；
[0007]S2
：将
S1
所得反应液在光照射下
、0
～
100℃
下室温搅拌反应
0.1
～
100h
，再对反应产物进行酸化和分离纯化，得烷基羧酸类化合物；
[0008]烯烃化合物结构通式如下所示：
[0009][0010]其中，
R、R
’
、R”和
R
”’
为氢
、
烷基
、
烯基
、
炔基
、
芳基
、
杂芳基
、
酯基
、
酰胺基
、
氰基
、
羧基
、
羰基
、
酰氧基
、
烷氧基
、
芳基氧基
、
硅氧基
、
磺酰氧基
、
膦氧基
、
胺基
、
取代的胺基
、
巯基
、
硫醚基
、
硫酯基
、
磺酸基
、
卤素
、
硅基或硼基；
R、R
’
、R”和
R
”’
可以相同，也可以不同
。
[0011]本专利技术在上述技术方案的基础上，可以做如下进一步的改进
。
[0012]进一步，烯烃化合物为如下化合物中的一种：
[0013][0014][0015]进一步，有机染料或有机金属络合物
。
[0016]进一步，光催化剂为
D
‑
A
型光催化剂或
Ir
光催化剂
。
[0017]进一步，光催化剂为
4CzIPN、4DPAIPN、3DPAFIPN、3DPA2FBN、5CzBN、4CzPN、 DPZ、4CzPN
‑
Ph、4CzPN
‑
Bu、4CzTPN、4CzTPN
‑
Bu、Ir(dFCF3ppy)2(dtbbpy)PF6、fac
‑
Ir(dF(ppy)3)、 fac
‑
Ir(ppy)3和
Ir(ppy)2(dtbbpy)PF6中的至少一种；优选为
fac
‑
Ir(ppy)3。
[0018]进一步，碱为叔丁醇盐
、
碳酸盐
、
碳酸氢盐
、
氟化盐
、
磷酸盐
、
磷酸氢盐
、
羧酸盐或有机碱
。
[0019]进一步，叔丁醇盐为
KO
t
Bu、NaO
t
Bu、LiO
t
Bu
或
Ca(O
t
Bu)2；碳酸盐为
Cs2CO3、K2CO3、 Na2CO3或
Li2CO3；碳酸氢盐为
CsHCO3、KHCO3或
NaHCO3；氟化盐为
CsF、KF、NaF
或 LiF
；磷酸盐为
K3PO4、Na3PO4或
Li3PO4；羧酸盐为
CsOAc、KOAc、NaOAc、CsOPiv、NaOPiv 或
KOPiv
；有机碱为
DBU、TBD、DABCO、TMG、DBN、TMEDA、Cy2NEt、Cy2NMe、PMP、 NBu3、NMe3或
NEt3。
[0020]进一步，还原剂为有机胺类化合物
。
[0021]进一步，有机胺类化合物为
DBU(1,8
‑
二氮杂双环
[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯
)、TBD(1,5,7
‑
三氮杂二环
[4.4.0]癸
‑5‑
烯
)、DABCO(N,N
‑
二甲基乙醇胺
)、TMG(1,1,3,3
‑
四甲基胍
)、DBN (1,5
‑
二氮杂二环
[4.3.0]壬
‑5‑
烯
)、
i
Pr2NEt(N,N
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：将烯烃化合物
、
光催化剂
、
碱和添加剂混合，然后在
CO2气氛下加入还原剂和溶剂，得反应液；所述烯烃化合物
、
光催化剂
、
碱
、
还原剂和添加剂的摩尔比为
1:0.0001
～
0.5:0.1
～
10:1
～
10:0.1
～
10
；
S2
：将
S1
所得反应液在光照射下
、0
～
100℃
下室温搅拌反应
0.1
～
100 h
，再对反应产物进行酸化和分离纯化，得烷基羧酸类化合物；所述烯烃化合物结构通式如下所示：其中，
R、R
’
、R”和
R
”’
为氢
、
烷基
、
烯基
、
炔基
、
芳基
、
杂芳基
、
酯基
、
酰胺基
、
氰基
、
羧基
、
羰基
、
酰氧基
、
烷氧基
、
芳基氧基
、
硅氧基
、
磺酰氧基
、
膦氧基
、
胺基
、
取代的胺基
、
巯基
、
硫醚基
、
硫酯基
、
磺酸基
、
卤素
、
硅基或硼基；
R、R
’
、R”和
R
”’
可以相同，也可以不同
。2.
根据权利要求1所述的基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，其特征在于，所述烯烃化合物为如下化合物中的一种：
3.
根据权利要求1所述的基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，其特征在于：所述光催化剂为有机染料或有机金属络合物
。4.
根据权利要求1所述的基于烯烃氢羧基化合成烷基羧酸类化合物的方法，其特征在于：所述碱为叔丁醇盐
、

【专利技术属性】
技术研发人员：余达刚，王伟，岳峻平，宋磊，张海鹏，颜思顺，廖黎丽，
申请(专利权)人：潍坊三力本诺化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：