一種常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種常壓下銅催化合成二芳甲酮類化合物的方法，在溶劑醇或醇的水溶液中，在堿和酸的作用下，加入銅催化劑，常壓下芳基碘代物、芳基硼酸與一氧化碳直接交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備二芳甲酮類化合物。本發(fā)明的羰基化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制備二芳甲酮類化合物的方法，具有催化劑來(lái)源廣泛、廉價(jià)和毒性??；反應(yīng)無(wú)需配體且活性好；反應(yīng)常壓進(jìn)行且選擇性高；底物來(lái)源廣泛且穩(wěn)定；官能團(tuán)相容性好且底物的適用范圍廣；反應(yīng)介質(zhì)綠色且可以循環(huán)回收等優(yōu)點(diǎn)。在優(yōu)化的反應(yīng)條件之下，目標(biāo)產(chǎn)品分離收率高達(dá)95%。
【專利說(shuō)明】—種常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成二芳甲酮的方法，是一種常壓下利用銅催化芳硼酸、芳基碘代物與一氧化碳直接交叉偶聯(lián)來(lái)制備二芳甲酮的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二芳甲酮的骨架結(jié)構(gòu)廣泛存在于天然產(chǎn)品、醫(yī)藥、光敏劑和有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)中，其合成方法已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。付-克?；磻?yīng)是合成二芳甲酮常用的方法之一，但是該方法需要使用大大過(guò)量的路易斯酸如三氯化鋁，導(dǎo)致底物上官能團(tuán)的相容性問(wèn)題和形成廢物多。另該方法形成的產(chǎn)物主要是鄰位和對(duì)位取代產(chǎn)物，會(huì)使產(chǎn)品純化困難，而且間位取代產(chǎn)品無(wú)法通過(guò)此法獲得。為了克服這些問(wèn)題，過(guò)渡金屬催化的芳親電試劑、芳金屬試劑如有機(jī)鎂試劑、有機(jī)鋁試劑、有機(jī)鋅試劑、有機(jī)錫試劑、有機(jī)硅試劑和有機(jī)銦試劑，與一氧化碳的三組分偶聯(lián)反應(yīng)提供了一個(gè)直接和方便的合成二芳甲酮的方法，但這些方法存在形成大量非羰基化副產(chǎn)的問(wèn)題。
[0003]羰基化的Suzuki反應(yīng)具有反應(yīng)選擇性好、產(chǎn)率高、底物來(lái)源廣泛和穩(wěn)定性好、底物適用范圍廣和官能團(tuán)相容性好的優(yōu)點(diǎn)，能用于合成各類二芳甲酮的結(jié)構(gòu)。目前，催化羰基化的Suzuki反應(yīng)的催化體系一般都要用到膦配體，然而膦配體有毒、對(duì)空氣和水不穩(wěn)定，且價(jià)格昂貴。雖然穩(wěn)定的氮卡賓配體和氮配體也用于此反應(yīng)，但是配體的引入給反應(yīng)的后處理造成困難，而且也增加了生產(chǎn)成本。此外，羰基化的Suzuki反應(yīng)一般需要較大壓力下才能順利進(jìn)行，限制了該反應(yīng)的廣泛應(yīng)用。如此同時(shí)，該反應(yīng)所用到的介質(zhì)絕大部分是有毒的有機(jī)溶劑。最為不利的一點(diǎn)是:羰基化的Suzuki反應(yīng)用到貴金屬鈀，不僅該金屬在地殼中的含量?jī)H為一億分之一，而且該金屬還有毒性，在制藥工藝中，解決鈀的殘留也是一個(gè)工藝難題。不難看出，探索一種無(wú)配體的、經(jīng)濟(jì)的、環(huán)境友好和高效的方法來(lái)合成二芳甲酮具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的二芳甲酮合成方法存在的缺陷，提供一種新的合成二芳甲酮類化合物的方法，在銅催化劑作用下，常壓下芳基硼酸、碘代芳基化合物與一氧化碳直接偶聯(lián)合成二芳甲酮，該方法具有催化劑來(lái)源廣泛、廉價(jià)和毒性??；反應(yīng)無(wú)需配體且活性好；反應(yīng)常壓進(jìn)行且選擇性高；底物來(lái)源廣泛且穩(wěn)定；底物官能團(tuán)相容性好且底物的適用范圍廣；反應(yīng)介質(zhì)綠色且可以循環(huán)回收等優(yōu)勢(shì)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及解決其技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，在溶劑醇或醇的水溶液中，在堿和酸的作用下，加入銅催化劑，常壓下芳基硼酸、芳基碘代物與一氧化碳直接交叉偶聯(lián)反應(yīng)，制得二芳甲酮化合物，反應(yīng)通式表示如下:
【權(quán)利要求】
1.一種常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，以醇或醇的水溶液為溶劑，在堿和酸的作用下，加入銅催化劑，常壓下芳基硼酸、芳基碘代物與一氧化碳直接交叉偶聯(lián)反應(yīng)，制得二芳甲酮化合物，反應(yīng)通式表示如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，以R表示芳環(huán)或雜芳環(huán)Ar上的取代基，R單取代或多取代芳環(huán)上的氫；以R’是芳環(huán)或雜芳環(huán)Ar’上的取代基，R’單取代或多取代芳環(huán)上的氫；其中 R任意選自氫、Cl~C12直鏈或支鏈的烷基、Cl~C12直鏈或支鏈的烷氧基、Cl~C12直鏈或支鏈的氟取代烷基、C3~C12的環(huán)烷基、苯基、氟、氯、氰基、羰基、醛基或硝基； R’任意選自氫、Cl~C12直鏈或支鏈的烷基、Cl~C12直鏈或支鏈的烷氧基、Cl~C12直鏈或支鏈的氟取代烷基、C3~C12的環(huán)烷基、氟、氯、氰基、醛基、羰基或硝基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的芳基硼酸、芳基碘代物、銅催化劑、堿和酸的摩爾比為I~2:1:0.005~1:1~10:0.1~5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的銅催化劑為納米銅、銅粉、碘化亞銅、氯化亞銅、溴化亞銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化亞銅、氧化銅、硫酸銅、醋酸銅、三氟乙酸銅或三氟甲磺酸銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的堿為磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸氫二鈉、氟化鉀、氟化銫、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銫、醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸銫、特戊酸銫、甲醇鈉、乙醇鈉，乙醇鉀、叔丁醇鋰、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、四丁基氟化銨、四丁基氫氧化銨、三乙胺、二異丙基乙胺、三丁胺、吡啶、氮取代的苯胺、1，4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷、I, 8- 二氮雜二環(huán)[5.4.0] 十一碳-7-烯或 1，5- 二氮雜二環(huán)[4.3.0]壬-5-烯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的酸為特戊酸、2-甲基丙酸、1-金剛烷羧酸、乙酸、2-硝基苯甲酸、三氟乙酸或?qū)澕妆交撬帷?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的醇為異丙醇、正丁醇、叔丁醇、甘油，或平均分子量為100~6000的聚乙二醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的醇的水溶液中醇與水的體積比為1:0.01~100。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓下銅催化合成二芳甲酮的方法，其特征在于，所述的方法中，交叉偶聯(lián)反應(yīng)溫度為20~200°C，反應(yīng)時(shí)間為0.5~72小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C07C205/45GK103951537SQ201410201156
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】韓維, 程來(lái)勁, 榮琪 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)