專利名稱：一種芳香硼酸酯鹵代化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，尤其涉及一種芳香硼酸酯鹵代化合物的制備方法。芳香硼酸化合物在有機(jī)合成中具有十分重要的用途，而含有鹵素的芳香硼化合物可以用于多位點(diǎn)的金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)，包括Heck反應(yīng)，Suzuki-Miyaura反應(yīng)等，因此具有更高的應(yīng)用價(jià)值。含有鹵素的芳香硼化合物的傳統(tǒng)制備很困難，一般用多取代鹵苯加入丁基鋰低溫進(jìn)行鋰鹵交換，再和三甲氧基硼烷反應(yīng)，水解得到芳香鹵代硼酸。該反應(yīng)條件苛刻，繁瑣，操作不便，處理困難，而且鋰商交換受取代基控制，不能夠很好的制備某些特定位點(diǎn)的鹵素芳香硼酸。本發(fā)明對(duì)于合成鹵代芳香硼酸技術(shù)是一種重要的補(bǔ)充。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直接在空氣中反應(yīng)且高效易行的芳香硼酸酯鹵代化合物的制備方法，該方法具有比較廣泛的底物適應(yīng)性，通過(guò)該方法可合成眾多帶有不同取代基的芳香硼酸酯鹵代化合物。本發(fā)明方法的技術(shù)方案如下一種芳香硼酸酯鹵代化合物的合成方法，芳香硼酸酯(Ar-Bpin)(式I)和鹵代丁二酰亞胺(NXQ (式II)在三氯化金的催化下，在有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)得到芳香硼酸酯鹵代化合物(式III)。上述反應(yīng)式中Ar代表取代或未取代芳香基；X代表鹵素。上述反應(yīng)對(duì)官能團(tuán)具有很好的容忍性，芳香硼酸酯的芳香基Ar可以是雜環(huán)或非雜環(huán)的芳香基，且芳香基上可帶有一個(gè)或多個(gè)相同的或不同的取代基。所述雜環(huán)芳香基可以是五元或六元的含有雜原子的雜環(huán)芳香基，其中雜原子可以是S、N、0，例如噻吩基、呋喃基、吡咯基。所述芳香基上常見(jiàn)的取代基例如烷基、烷氧基、羥基和鹵素等。當(dāng)芳香基上具有多個(gè)取代基時(shí)，這多個(gè)取代基可以相同或不同，相鄰的兩個(gè)取代基可以相互獨(dú)立或成環(huán)。上述烷基優(yōu)選指具有1 10個(gè)碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基等；更優(yōu)選具有1 4個(gè)碳原子的烷基，特別優(yōu)選甲基、乙基和丙基。上述烷氧基優(yōu)選指具有1 10個(gè)碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、 異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等；更優(yōu)選具有1 4個(gè)碳原子的烷氧基，
背景技術(shù)：
3特別優(yōu)選甲氧基、乙氧基和異丙氧基。上述鹵素是指氟、氯、溴或碘原子。本發(fā)明方法中，芳香硼酸酯鹵代化合物的鹵素來(lái)源為鹵代丁二酰亞胺，鹵代丁二酰亞胺可用商品化試劑，無(wú)需特殊處理，亦可在反應(yīng)前進(jìn)行重結(jié)晶處理，其用量?jī)?yōu)選基于所述芳香硼酸酯的1. 1-1. 5當(dāng)量的范圍內(nèi)。催化劑選用三氯化金，用量在基于所述芳香硼酸酯的2-5%當(dāng)量的范圍內(nèi)。本發(fā)明方法所使用的有機(jī)溶劑優(yōu)選為二氯甲烷或1，2_ 二氯乙烷。有機(jī)溶劑的用量按每毫摩爾芳香硼酸酯使用2-3毫升有機(jī)溶劑計(jì)。上述反應(yīng)的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間根據(jù)不同的原料略有不同，以芳香硼酸酯反應(yīng)完全為準(zhǔn)，可以采用GC-MS監(jiān)測(cè)。反應(yīng)溫度一般在20°C至80°C的范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間一般在6_40 小時(shí)。加熱過(guò)程可采用油浴(例如硅油、石蠟油等)或者其它加熱方式。本發(fā)明優(yōu)選在反應(yīng)完成后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后處理，包括濃縮和純化。所述濃縮過(guò)程可采用常壓蒸餾、減壓蒸餾等方法，例如用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空濃縮。所述純化過(guò)程是通過(guò)柱層析得到純凈的產(chǎn)物。本發(fā)明方法所使用的芳香硼酸酯可由工業(yè)上較易得的芳香硼酸酯化而成，芳香硼酸酯再在三氯化金的催化下，以非常便宜易得的鹵代丁二酰亞胺作為鹵素來(lái)源，得到芳香硼酸酯鹵代化合物。該方法具有經(jīng)濟(jì)性好、條件溫和、選擇性良好等優(yōu)點(diǎn)。相比于傳統(tǒng)方法，不僅操作和實(shí)用性強(qiáng)，而且能夠合成一些用傳統(tǒng)方法難以制備的新的芳香硼酸鹵代化合物。具言之，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)勢(shì)1、本發(fā)明制備的芳香硼酸鹵代化合物在有機(jī)合成中有著重要的應(yīng)用，該方法區(qū)域選擇性良好，可以對(duì)底物進(jìn)行單一位點(diǎn)的鹵代，原料便宜，產(chǎn)率較高；2、本發(fā)明方法所涉及的反應(yīng)不需要嚴(yán)格的無(wú)水無(wú)氧條件，在空氣中即可順利發(fā)生，條件溫和操作方便簡(jiǎn)單；3、本發(fā)明方法所涉及的反應(yīng)對(duì)官能團(tuán)具有很好的容忍性，取代基可以為烷基、烷氧基、羥基，鹵原子(F、Cl、Br、I)等，可以合成一些傳統(tǒng)方法難以制備的鹵代芳香硼酸酯類化合物。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例13-甲基-6-溴苯硼酸頻那醇酯的合成向25mL的長(zhǎng)管型反應(yīng)瓶中加入218mg (即lmmol) 3-甲基苯硼酸頻那醇酯， 2Hmg(即1. 2mmol)溴代丁二酰亞胺，6mg(即0. 02mmol)三氯化金，3mL 1，2_ 二氯乙烷，在 40°C下反應(yīng)16小時(shí)，反應(yīng)后濃縮，以石油醚乙酸乙酯體積比為30 1做洗脫劑柱層析純化即可得到3-甲基-6-溴苯硼酸頻那醇酯，其結(jié)構(gòu)如下式所示
權(quán)利要求
1. 一種芳香硼酸酯鹵代化合物的制備方法，在三氯化金的催化下，式I所示的芳香硼酸酯和鹵代丁二酰亞胺在有機(jī)溶劑中反應(yīng)得到式III所示的芳香硼酸酯鹵代化合物；其中:kr代表取代或未取代芳香基；X代表鹵素。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，Ar代表取代或未取代的苯基、噻吩基、 呋喃基或吡咯基。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，Ar帶有一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基，所述取代基為烷基、烷氧基、羥基或商素，相鄰兩個(gè)取代基相互獨(dú)立或成環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，鹵代丁二酰亞胺的用量為所述芳香硼酸酯的1. 1-1.5當(dāng)量。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，三氯化金的用量為所述芳香硼酸酯的 2-5%當(dāng)量。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷或1，2_二氯乙焼。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為20°C-80°C，反應(yīng)時(shí)間為 6-40小時(shí)。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，該方法還包括在反應(yīng)完成后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行濃縮和純化。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述濃縮采用常壓蒸餾或減壓蒸餾的方法進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述純化采用柱層析的方法進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種芳香硼酸酯鹵代化合物的制備方法，芳香硼酸酯和鹵代丁二酰亞胺在三氯化金催化劑的促進(jìn)下，在有機(jī)溶劑中反應(yīng)得到芳香硼酸酯鹵代化合物。本發(fā)明方法所涉及的反應(yīng)不需要嚴(yán)格的無(wú)水無(wú)氧條件，在空氣中即可順利發(fā)生，操作方便簡(jiǎn)單，且對(duì)官能團(tuán)具有很好的容忍性和普適性，并且首次實(shí)現(xiàn)了芳香硼酸酯直接鹵化得到芳香鹵代硼酸酯，反應(yīng)效率高，反應(yīng)成本低，可廣泛用于制備芳香硼酸酯鹵代化合物。
文檔編號(hào)C07F5/04GK102241699SQ20101017793
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者張艷, 王劍波, 莫凡洋, 邱頔 申請(qǐng)人:北京大學(xué)