專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制備四取代呋喃化合物的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及呋喃的制備，具體地說(shuō)是一種用于1，2-二芳基乙炔氧化制備呋喃的方法。
背景技術(shù)：
呋喃是一類(lèi)重要的五元雜環(huán)化合物，廣泛存在于具有生物活性的天然產(chǎn)物中。呋喃又是一類(lèi)非常重要的合成中間體，在有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛。由于呋喃類(lèi)化合物呈現(xiàn)出多種多樣的生物功能和藥物活性，因此這類(lèi)化合物吸引了人們極大的研究興趣。對(duì)于有機(jī)化學(xué)家來(lái)說(shuō)，合成這類(lèi)化合物是一個(gè)有價(jià)值的和具有挑戰(zhàn)性的課題。傳統(tǒng)的呋喃合成方法主要有兩種一種是對(duì)已經(jīng)存在的呋喃環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造；另 一種則是以非環(huán)化合物為前體來(lái)構(gòu)造呋喃結(jié)構(gòu)單元，由于呋喃環(huán)改造的方法具有一定的局限性，所以以非環(huán)化合物為原料來(lái)制備呋喃研究的比較多，其中又以1，4_ 二羰基化合物在酸催化下的環(huán)化縮合反應(yīng)(Paa I-Knorr synthesis)及其相關(guān)方法較為成熟。江煥峰報(bào)道了以二苯乙炔為原料，Pd(OAc)2和Zn(OTf)2為催化劑，7. 6bar O2在100°C甲醇溶液中反應(yīng)24h，可以得到50%-80%產(chǎn)率的產(chǎn)物(Synlett 2009，No. 6，929932)。該反應(yīng)是“一鍋法”完成的，在反應(yīng)中也是首先生成1，4_ 二羰基化合物，然后在路易斯酸Zn(OTf)2的作用下環(huán)化生成呋喃化合物(見(jiàn)式I)。反應(yīng)存在反應(yīng)溫度高，壓力大，時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
fWO Pd(0Ac)-02ZhYVph
\=/Zn(OTf)2, MeOH
LPh
o o )」Zn(OTf)2
---
Ph Ph
式I本發(fā)明目的是提供用1，2-二芳基乙炔為原料金屬鈀化合物為催化劑，堿性添加劑乙酸鹽為助催化劑，氧氣(或空氣)為氧化劑，催化氧化制備呋喃的新方法。本發(fā)明所涉及的堿性添加劑乙酸鹽為M(CH3C00)n(n = I時(shí)，M = Li，Na，K，η = 2時(shí)，M = Mg，Ca，Ba)，優(yōu)選為乙酸鈉和乙酸鉀。堿在反應(yīng)中有很重要的作用，不加堿時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的不好。只有少量的產(chǎn)物生成。本發(fā)明所涉及的金屬鈀化合物為PdCl2, Pd(CH3CN)2Cl2, (C6H5CN)2PdCl20本發(fā)明所涉及的氧氣(或空氣)壓力為O. 1-0. 5Mpa。
本發(fā)明所述的1，2-二芳基乙炔的分子式為=(X, Y = H, Cl,CH3, OCH3, Br，F(xiàn)，NO2)。本發(fā)明所述的鈀催化劑與乙酸鹽摩爾用量的比為I : 1-1 10，鈀催化劑與底物1，2_ 二芳基乙炔摩爾用量的比為I : 100-10 100。本發(fā)明所述的反應(yīng)溫度為45°C -120°c。反應(yīng)在液相狀態(tài)下進(jìn)行。本發(fā)明所述的N，N-二甲基乙酰胺和水的質(zhì)量比為40 1-1 10，優(yōu)選20 1-1 2。水對(duì)反應(yīng)的作用至關(guān)重要，沒(méi)有水的加入反應(yīng)將不能進(jìn)行，沒(méi)有DMA反應(yīng)可以進(jìn)行，但結(jié)果不好。DMA的作用是溶劑和穩(wěn)定Pd催化劑。由于上述技術(shù)的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
I、本催化體系的氧化反應(yīng)，使用綠色價(jià)廉的氧氣(或空氣)為氧源；反應(yīng)條件溫和，0. IMPa的空氣就可以使反應(yīng)進(jìn)行，提高了反應(yīng)的可操作性和安全性。2、由于氧氣，催化劑和助催化劑的使用使反應(yīng)條件溫和，選擇性高，產(chǎn)品易分離。同時(shí)本發(fā)明所涉及到催化劑易得，反應(yīng)所需試劑價(jià)格低廉。3、有些底物只用水作溶劑，反應(yīng)也可以進(jìn)行，減少了有機(jī)溶劑帶來(lái)的污染問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)一些實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施步驟，不應(yīng)將這些實(shí)施例當(dāng)做本發(fā)明范圍限制。所有氧化反應(yīng)都是在帶有聚四氟內(nèi)襯的50mL不銹鋼反應(yīng)釜中進(jìn)行的。實(shí)施例1-17表I反應(yīng)條件的考察3
實(shí)施例__催化刻__^__溶劑(m/m) 收率(％)
1imNaOAcDMA/H20 不反應(yīng)^
2Pd (OAc) 2NaOAcDMA/H2Otrace
3Pd2 (dba) 3 NaOAc DMA/H2O 不反應(yīng)^
4PdCl2NaOAcDMA/H2O82
5Pd (CH3CN) 2C12 NaOAcDMA/H2O80
6(C6H5CN) 2PdCl2 NaOAcDMA/H2O79
權(quán)利要求
1.一種制備四取代呋喃的方法，其特征在于在堿性添加劑乙酸鹽的存在下，1，2-二芳基乙炔在金屬鈀化合物催化劑作用下，以氧氣或空氣為氧化劑在液相條件下，在N，N- 二甲基乙酰胺(DMA)和水混合溶液中反應(yīng)直接生成四取代呋喃。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于乙酸鹽的分子式為M(CH3COO)n，n=I時(shí)，M = Li、Na 或 K, n = 2 時(shí)，M = Mg、Ca 或 Ba。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于鈀催化劑與乙酸鹽摩爾用量的比為1:1-1: 10 ;鈀催化劑與底物1，2-二芳基乙炔摩爾用量的比為I : 100-10 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于氧氣或空氣的壓力為0.1-0. 5Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于1，2_二芳基乙炔的分子式為
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度為45°C-120°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所使用的金屬鈀化合物催化劑分子式PdCl2'Pd (CH3CN)2Cl2 或(C6H5CN)2PdCl20
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于N，N-二甲基乙酰胺和水的質(zhì)量比為.40 1-1 10。
全文摘要
本發(fā)明提供一種1，2-二芳基乙炔直接氧化制四取代呋喃方法，該方法包括用金屬鈀化合物為催化劑，乙酸鹽為堿性添加劑，氧氣(或空氣)為氧化劑在N，N-二甲基乙酰胺(DMA)和水的混合溶液中對(duì)1，2-二芳基乙炔進(jìn)行氧化生成四取代呋喃化合物。本發(fā)明所涉及到催化劑易得，反應(yīng)所需試劑價(jià)格低廉，反應(yīng)條件溫和。
文檔編號(hào)C07D307/38GK102964317SQ20111025731
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者王連月, 李軍, 高爽, 趙公大, 呂迎, 張毅, 張恒耘 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所