一種制備丙炔酸類(lèi)化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化合物的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及到丙烘酸類(lèi)化合物的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烘酸類(lèi)化合物是合成精細(xì)化學(xué)品、醫(yī)藥分子的重要中間體，例如通過(guò)環(huán)加成等 反應(yīng)合成香豆素、黃酬等雜環(huán)化合物;另外，它們也是脫簇交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備取代烘控的重 要原料之一，因此丙烘酸類(lèi)化合物的合成一直受到廣泛的關(guān)注（參見(jiàn)：Gooi3en，L. J.， Rodriguez, N.， Manjolinho F.， Langea, P. P.， Adv. Synth. Catal.， 2010， 352， 2913)?，F(xiàn)有技術(shù)中，合成丙烘酸類(lèi)化合物的方法主要是烘控的氧化簇基化反應(yīng)，W甲酸或 一氧化碳作為簇基化試劑，但甲醒或一氧化碳存在價(jià)格較貴、毒性很大W及操作不便等缺 點(diǎn)，因此使運(yùn)些方法的應(yīng)用受到限制。有文獻(xiàn)報(bào)道利用金屬有機(jī)試劑(如格氏試劑)可W制 備丙烘酸類(lèi)化合物，但是金屬有機(jī)試劑存在價(jià)格貴、對(duì)空氣敏感和不易操作的缺點(diǎn)，因此開(kāi) 發(fā)合成丙烘酸類(lèi)化合物的新方法是具有很好的應(yīng)用前景的。
[0003] 近年來(lái)，很多制備方法避免使用昂貴的金屬有機(jī)試劑，比如W (1,10-鄰二氮雜 菲）-雙(Ξ芳基麟)硝酸銅為催化劑，可W實(shí)現(xiàn)各種脂肪族端烘和芳香族端烘的簇基化反 應(yīng)，但是對(duì)于芳香族端烘，需要在五個(gè)大氣壓的條件下進(jìn)行；WN，N，N'N'-四甲基乙二胺為 配體的條件下，可W實(shí)現(xiàn)氯化亞銅催化的端烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，在 室溫常壓下即可完成，但是催化體系對(duì)于缺電子的芳香族端烘幾乎沒(méi)有活性，只有將配體 改變?yōu)榈s環(huán)卡賓、同時(shí)增加催化劑的用量時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)缺電子的芳香族端烘的簇基化，但 產(chǎn)率較低，實(shí)際應(yīng)用意義不大;銀催化劑催化的端烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng)體系不需要 加入配體，催化劑用量不高，但是，該反應(yīng)體系仍然需要兩個(gè)大氣壓的二氧化碳，且大部分 底物的活性偏低;稀±化合物催化的端烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng)條件較溫和，但底物也 僅限于普通端烘，含有醒基、氯基等對(duì)金屬有機(jī)試劑(如格氏試劑等)敏感的端烘則沒(méi)有設(shè) 及到，而且稀±化合物價(jià)格較貴，對(duì)空氣敏感，不易于操作。因此，開(kāi)發(fā)高效、綠色、廉價(jià)易 得、便于使用、底物適用性廣的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)端烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng)具有極大的創(chuàng) 新性和應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種制備丙烘酸類(lèi)化合物的方法，即W分子式為[KRNC (C也））NC肥HN(C也化）}邸][化CUKR為2,6-二異丙基苯基）的含單亞胺功能化咪挫陽(yáng)離子 的離子型鐵(III)配合物為單組份催化劑，二氧化碳作為簇基化試劑，通過(guò)端烘的簇基化反 應(yīng)來(lái)制備各種丙烘酸類(lèi)化合物。
[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種制備丙烘酸類(lèi)化合物的方 法，包括W下步驟:向反應(yīng)器中依次加入催化劑、碳酸飽、端烘化合物和N，N-二甲基甲酯胺； 然后通入二氧化碳，于40~70°C，常壓下攬拌反應(yīng)12~20小時(shí);然后經(jīng)鹽酸酸化得到丙烘酸 類(lèi)化合物。
[0006] 催化劑為離子型鐵（III)配合物，是一種含單亞胺功能化咪挫陽(yáng)離子的離子型鐵 (111)配合物，分子式為[{(3肥(邸3)州(：肥歴(邸2化）}邸][化(：14](1?為2,6-二異丙基苯基）， 其分子結(jié)構(gòu)式如下所示：
進(jìn)一步的，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液冷卻至室溫，然后依次經(jīng)過(guò)水稀釋、鹽酸酸化、乙酸萃 取，接著將萃取得到的乙酸層用飽和氯化鋼洗涂，再經(jīng)無(wú)水硫酸鋼干燥，最后真空除去溶 劑，得到目標(biāo)產(chǎn)物丙烘酸類(lèi)化合物。
[0007] 本發(fā)明還公開(kāi)了離子型鐵(III)配合物作為單組份催化劑在催化端烘化合物與二 氧化碳的簇基化反應(yīng)中的應(yīng)用。
[000引離子型鐵（III)配合物的制備為，將氯化物加入到無(wú)水Ξ氯化鐵的四氨巧喃溶液 中，室溫下反應(yīng);然后真空抽去溶劑，剩余物經(jīng)己燒洗涂、抽干，再用四氨巧喃萃取，離屯、萃 取液，轉(zhuǎn)移清液;最后在清液中加入己燒重結(jié)晶，室溫下析出黃色晶體為離子型鐵（III)配 合物;所述氯化物為[{(RNC(C也）)NCHCHN(C也化）}C扣C1，其中R為2,6-二異丙基苯基。
[0009] 上述技術(shù)方案中，端烘化合物為苯乙烘、取代苯乙烘、雜環(huán)芳烘或者二烘；比如苯 乙烘、4-甲基苯乙烘、4-叔下基苯乙烘、4-乙烘基聯(lián)苯、4-甲氧基苯乙烘、4-漠苯乙烘、4-氯 苯乙烘、4-氣苯乙烘、2-氣苯乙烘、3-氣苯乙烘、4-Ξ氣甲基苯乙烘、2-乙烘基嚷吩、1,4-二 乙烘基苯、4-硝基苯乙烘、1-己烘、4義烘基苯臘或者4-乙烘基苯甲醒。
[0010] 上述技術(shù)方案中，W物質(zhì)的量計(jì)，碳酸飽是端烘化合物用量的1.8~2.5倍，催化劑 用量為端烘化合物的3~6 %，優(yōu)選的，碳酸飽是端烘化合物用量的2倍，催化劑用量為端烘 化合物的5 %。
[OOW 優(yōu)選的技術(shù)方案中，攬拌反應(yīng)時(shí)間為16~18小時(shí)。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)由端烘化合物與二氧化碳在離子型鐵(III)配合物催化下反應(yīng) 得到丙烘酸類(lèi)化合物。
[0013] 上述反應(yīng)過(guò)程可如下表示：
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明首次采用鐵(III)配合物作為單組份催化劑，W二氧化碳為簇基化試劑，在常壓 下實(shí)現(xiàn)了端烘的簇基化反應(yīng)，制得了丙烘酸類(lèi)化合物，此反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，尤其是可 W在常壓下完成；同時(shí)具有價(jià)廉、綠色、環(huán)境友好的特點(diǎn)，而且催化劑結(jié)構(gòu)明確、組份單一、 合成方法簡(jiǎn)單、空氣穩(wěn)定易操作，有利于大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。尤其是本發(fā)明公開(kāi)的制備方 法對(duì)各種端烘具有很好的適用性，尤其是對(duì)含氯基、醒基等對(duì)金屬有機(jī)試劑（如格氏試劑 等)敏感的官能團(tuán)的端烘也具有很好的耐受性，解決了現(xiàn)有技術(shù)僅能適用某些端烘化合物 的缺陷；為制備含有各種官能團(tuán)的丙烘酸類(lèi)化合物、豐富丙烘酸類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)提供了一種 新的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例一：含單亞胺功能化咪挫陽(yáng)離子的離子型鐵（III)配合物（分子式為[KRNC (C出））NC肥HN(C出化）}CH][化Cl4] (R為2,6-二異丙基苯基））的合成 將[{(1^：(邸3)作(：肥歴(邸2化）}邸](：1(3為2,6-二異丙基苯基）（0.40克，1.0毫摩爾） 加入到無(wú)水Ξ氯化鐵(0.16克，1.0毫摩爾）的四氨巧喃溶液中，25 °C下反應(yīng)3小時(shí)，真空抽 去溶劑，己燒洗涂，抽干，用四氨巧喃萃取，離屯、，清液轉(zhuǎn)移，在清液中加入己燒重結(jié)晶，室溫 下析出黃色晶體，產(chǎn)率93%。
[0015] 對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行元素分析，結(jié)果如表1所示。
[0016] 表1含單亞胺功能化咪挫陽(yáng)離子的離子型鐵(III)配合物元素分析結(jié)果
' 由于鐵的配合物有順磁性，所W沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行核磁表征。 ' '
[0017]此配合物是W離子對(duì)的形式存在的，其中的CU]-通過(guò)拉曼光譜進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn) 其在333 cnfi處有特征峰，與理論報(bào)道相符合。
[001引配合物的陽(yáng)離子部分[{(RNC(C出））NCHCHN(C此Ph)}CH] + (R為2,6-二異丙基苯基） 通過(guò)質(zhì)譜進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)其在360.2443處有一個(gè)分子離子峰，理論上此分子離子峰在 360.2440，實(shí)測(cè)與理論基本一致。
[0019] 證明所得化合物為目標(biāo)化合物。
[0020] 實(shí)施例二：[{(RNC(C出））NCHCHN(C出陸）}C扣[Fe(n4] (R為2,6-二異丙基苯基)催化 的苯乙烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng) 在反應(yīng)瓶中依次加入催化劑（14.0毫克，0.025毫摩爾，5 mol %)，碳酸飽(32.6毫克， 1.0毫摩爾），苯乙烘巧5微升，0.5毫摩爾），N，N-二甲基甲酯胺(3毫升），通入二氧化碳，在70 °C，常壓下反應(yīng)18小時(shí)。反應(yīng)冷卻至室溫，用水稀釋?zhuān)}酸酸化，乙酸萃取，乙酸層用飽和氯 化鋼洗涂，無(wú)水硫酸鋼干燥，真空除去溶劑得產(chǎn)物，產(chǎn)率為97%。
[0021] 將產(chǎn)物溶于CDC13中（約0.4 mL)，封管，室溫下于化ity Inova-400型NMR儀上測(cè)定 表征：1h 醒R (400 MHz, CDC13, TMS): δ 7.63-7.61 (m, 2H, Ar-H), 7.51-7.47 (m, IH, Ar-H), 7.42-7.38 (m, 2H, Ar-H) ppm。
[0022] 實(shí)施例Ξ: [ {(RNC(C出））NCHCHN(C出陸）}C扣[Fe(n4] (R為2，6-二異丙基苯基)催化 的4-甲基苯乙烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng) 在反應(yīng)瓶中依次加入催化劑（14.0毫克，0.025毫摩爾，5 mol %)，碳酸飽(32.6毫克， 1.0毫摩爾），4-甲基苯乙烘(63微升，0.5毫摩爾），N，N-二甲基甲酯胺(3毫升），通入二氧化 碳，在65 °C，常壓下反應(yīng)18小時(shí)。反應(yīng)冷卻至室溫，用水稀釋?zhuān)}酸酸化，乙酸萃取，乙酸層 用飽和氯化鋼洗涂，無(wú)水硫酸鋼干燥，真空除去溶劑得產(chǎn)物，產(chǎn)率為90%。
[0023] 將產(chǎn)物溶于DMSO-ds中（約0.4血），封管，室溫下于化ity Inova-400型NMR儀上測(cè) 定表征：1η NMR (400 MHz, DMSO-ds, TMS): δ 7.52 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H), 7.29 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H), 2.36 (s, 3H, C出）ppm。
[0024] 實(shí)施例四：[{(RNC(C出））NCHCHN(C出陸）}CH] [FeCl4] (R為2，6-二異丙基苯基)催化 的4-叔下基苯乙烘與二氧化碳的簇基化反應(yīng) 在反應(yīng)瓶