本發(fā)明涉及化工領域，具體涉及一種鈷催化的酮α-烷基化合成酮類衍生物的方法。
背景技術：
目前，酮類化合物是最普遍、最重要的有機合成原料及中間體，酮的合成和衍生化也是學術界及業(yè)界最重要的研究課題之一。酮類化合物的合成路線和方法很多，其中通過甲基酮的α-烷基化反應合成酮類衍生物是化學合成和中間體合成的常見方法，其合成產(chǎn)物不僅作為工業(yè)常用精細化學品，也是藥物合成中重要的化學中間體。
傳統(tǒng)上，酮的α-位功能化主要通過原料酮和有機鹵化物在堿性條件下反應，這類反應需要加入等當量的堿和較大毒性的鹵化物，不僅成本高，而且產(chǎn)生大量高污染副產(chǎn)物。為避免烷基化試劑的高毒性，使用替代型烷基化試劑（例如醇）以及發(fā)展更高效的金屬催化劑已經(jīng)成為近年來研究酮α-烷基化的重要趨勢和熱點課題。以‘借氫（或氫自轉移）’反應為代表、利用更綠色的醇作為烷基化實際的酮衍生化反應具有非常高的原子經(jīng)濟性，也成為當前綠色化學的重要研究方向之一。
借氫法進行酮α-烷基化的反應是指用金屬催化劑將相對惰性的有機分子（如伯醇）催化脫氫，并形成高活性的金屬氫化物催化劑中間體，其后脫氫產(chǎn)物與酮偶聯(lián)形成α，β-不飽和酮中間體，隨后金屬氫化物催化劑再利用前面釋放的氫分子將中間體還原成飽和酮的反應，從而實現(xiàn)原料酮的α-烷基化。該方法不產(chǎn)生有污染副產(chǎn)物，既簡潔高效，又綠色環(huán)保。以釕和銥為代表的貴金屬催化劑近年來相繼被報道。雖然這些催化劑具有廣泛的底物適用性，但因為這些金屬價格高昂且有毒性，發(fā)展廉價而低毒的金屬催化劑（如鐵, 鈷、錳等）是當前綠色化學的重大挑戰(zhàn)之一。
最近幾年來，幾種含有非貴金屬（鐵、錳）的催化劑已經(jīng)應用到以醇為烷基化試劑的酮α-烷基化反應而合成復雜酮衍生物。但是這些催化劑穩(wěn)定性差、合成困難，并且價格昂貴。這極大地限制了它們在工業(yè)生產(chǎn)上的應用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是針對目前上述之不足，而提供一種鈷催化的酮α-烷基化合成酮類衍生物的方法。
其特征在于包括如下步驟：
一種鈷催化的酮α-烷基化合成酮類衍生物的方法，包括如下步驟：
氮氣或氬氣的保護下，將0.05-0.4mol鈷配合物及0.8-1.5mol添加劑在室溫溶解于5mg的非極性溶劑中，攪拌下加入10-14mol伯醇和9-11mol甲基酮衍生物，其后在120 °C 反應24小時，減壓去除溶劑，所得混合物通過柱色譜法分離得到純品，即得本產(chǎn)品。
下述為鈷配合物的合成方法：
室溫條件下，在25 毫升圓底燒瓶中，將10mol 2,2′;6′,2′′-三聯(lián)吡啶溶解于10mL四氫呋喃THF中，然后加入10mol氯化鈷,所得溶液攪拌過夜后，過濾，所得淡綠色固體用THF洗滌后，干燥的純品即為鈷配合物。
所述的非極性溶劑為甲苯、乙苯或四氫呋喃。
所述的添加劑可為叔丁醇鉀或叔丁醇鈉。
所述的醇為含R1的伯醇胺。
所述的伯醇是苯甲醇、4-氯苯甲醇或正己醇。
所述的甲基酮衍生物是苯甲酮或4′-甲氧基苯甲酮。
本發(fā)明優(yōu)點是：本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1）催化劑制備簡單、高效； 2）催化劑不含貴金屬，價格低廉，且具有很高的化學穩(wěn)定性；3）催化過程選擇性好，無其它副反應，且效率高、綠色環(huán)保。利用簡單的鈷配合物作為催化劑,選擇性進行酮α-烷基化合成復雜酮衍生物,操作方便、成本低、收率高，可進行大批量合成，適合工業(yè)生產(chǎn)應用。該反應效率高、化學選擇性優(yōu)異、副產(chǎn)物為水，無污染、且放大反應效果穩(wěn)定，適宜大批量工業(yè)應用。反應底物簡單易得，可作為合成酮衍生產(chǎn)品的優(yōu)良途徑。其結構單元中的R1和R2取代基團范圍廣，可適用于脂肪鏈、環(huán)烷烴、芳香基及雜環(huán)基。因此應用廣泛，可用于制備多種藥物中間體的原材料。
具體實施方式
一種鈷催化的酮α-烷基化合成酮類衍生物的方法，其特征在于包括如下步驟：
氮氣或氬氣的保護下，將0.05-0.4mol鈷配合物及0.8-1.5mol添加劑在室溫溶解于5mg的非極性溶劑中，攪拌下加入10-14mol伯醇和9-11mol甲基酮衍生物，其后在120 °C 反應24小時，減壓去除溶劑，所得混合物通過柱色譜法分離得到純品，即得本產(chǎn)品。
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明實施例中的反應的通式如下：
其中R1 為苯基、取代苯基、雜環(huán)芳基、取代雜環(huán)芳基以及碳原子數(shù)為２～８的鏈烷基或碳原子數(shù)為５～８的環(huán)烷基。R2 為代表苯基、取代苯基、雜環(huán)芳基、取代雜環(huán)芳基以及碳原子數(shù)為２～８的鏈烷基。
實施例一：
N2保護下，在100 毫升硬質(zhì)玻璃管中加入鈷催化劑 (0.02 mmol, 2 mol%) 以及叔丁醇鉀（11.2 mg, 0.10 mmol, 10 mol%），然后加入5毫升甲苯，磁子攪拌。其后分別加入苯甲醇(118.8 mg, 1.1mmol)和苯甲酮(120.0 mg, 1.0mmol)。將玻璃管密封后于油浴中加熱至120 oC，攪拌過夜。反應24小時后冷卻至室溫，將溶劑減壓蒸餾，粗產(chǎn)品通過硅膠柱分離（洗脫劑：乙酸乙酯/己烷：1：5）。產(chǎn)率：189毫克（90%）。
實施例二：
N2保護下，在100 毫升硬質(zhì)玻璃管中加入鈷催化劑 (0.02 mmol, 2 mol%) 以及叔丁醇鉀（11.2 mg, 0.10 mmol, 10 mol%），然后加入5毫升甲苯，磁子攪拌。其后分別加入4-氯苯甲醇(156.2 mg, 1.1 mmol)和苯甲酮(120.0 mg, 1.0 mmol)。將玻璃管密封后于油浴中加熱至120 oC，攪拌過夜。反應24小時后冷卻至室溫，將溶劑減壓蒸餾，粗產(chǎn)品通過硅膠柱分離（洗脫劑：乙酸乙酯/己烷：1：5）。產(chǎn)率：211毫克（86%）。
實施例三：
N2保護下，在100 毫升硬質(zhì)玻璃管中加入鈷催化劑 (0.02 mmol, 2 mol%) 以及叔丁醇鉀（11.2 mg, 0.10 mmol, 10 mol%），然后加入5毫升甲苯，磁子攪拌。其后分別加入正己醇(112.2 mg, 1.1 mmol)和苯甲酮(120.0 mg, 1.0 mmol)。將玻璃管密封后于油浴中加熱至120 oC，攪拌過夜。反應24小時后冷卻至室溫，將溶劑減壓蒸餾，粗產(chǎn)品通過硅膠柱分離（洗脫劑：乙酸乙酯/己烷：1：5）。產(chǎn)率：186毫克（91%）。
實施例四：
N2保護下，在100 毫升硬質(zhì)玻璃管中加入鈷催化劑 (0.02 mmol, 2 mol%) 以及叔丁醇鉀（11.2 mg, 0.10 mmol, 10 mol%），然后加入5毫升甲苯，磁子攪拌。其后分別加入苯甲醇(118.8 mg, 1.1 mmol)和4′-甲氧基苯甲酮(150.0 mg, 1.0 mmol)。將玻璃管密封后于油浴中加熱至120 oC，攪拌過夜。反應24小時后冷卻至室溫，將溶劑減壓蒸餾，粗產(chǎn)品通過硅膠柱分離（洗脫劑：乙酸乙酯/己烷：1：5）。產(chǎn)率：211毫克（88%）。
所述鈷配合物( 催化劑) 的通式為:
其中R3代表碳原子數(shù)為1～ 5 的鏈烷基、功能基、苯基、雜環(huán)基以及取代雜環(huán)基。
下述為鈷配合物( 催化劑) 的合成：
室溫條件下，在25 毫升圓底燒瓶中，將2,2′;6′,2′′-三聯(lián)吡啶（233 mg, 1 mmol）溶解于四氫呋喃THF（10mL）中，然后加入氯化鈷（129 mg, 1 mmol）。所得溶液攪拌過夜后，過濾，所得淡綠色固體用THF洗滌后，干燥的純品。產(chǎn)率：318毫克（88%）。