摘要:1,6-烯炔衍生物是重要的有机合成中间体。本文提出了一种简单有效的两步方法,即(1)钯催化的芳基炔和芳基卤的Sonogashira偶联;(2)格氏试剂与Sonogashira偶联产物的亲核加成,合成了一系列1,6-烯炔衍生物。26905
毕业论文关键词:1,6-烯炔化合物;Sonogashira偶联;亲核加成
Mutli-step Synthesis of 1,6-enyne Derivatives
Zhou Qiaoyun
Adviser: Hao Wenjuan
Abstract: 1,6-Enyne derivatives are important organic intermediates. In this paper, a two-step method for simple and efficient synthesis of 1,6-enyne was developed through: (1) Pa-catalyzed Sonogashira coupling between aryl acetylene and aryl halide; (2) nucleophilic addition between Sonogashira coupling product and Grignard reagent.
Keywords: 1,6-enynes; Sonogashira coupling; nucleophilic addition
1. 前言
Stephens-Castro反应是芳炔Cu(l)盐和碘代化合物所发生的交叉偶联的反应[1],但反应条件要求很高,而且炔的Cu(I)盐很难制备,因此这个反应所应用的范围受到了限制。Sonogashira偶联反应[2]是改进了铜催化下的Stephens-Castro反应,即使用催化量的Pd(PPh3)2为催化剂,Cul为助催化剂,在碱性条件下,末端炔基和芳(烯)基卤化物发生的偶联反应,反应条件相对温和,成为制备炔烃衍生物最常用的方法之一。近年来,Sonogashira偶联反应发展非常迅速。
Yamanaka等[3]发展了3-碘代吲哚与末端炔的Sonogashiar偶联反应。在这个反应里,三乙胺是碱促进剂,且反应条件比较温和、兼容各种官能团 。
最近,屠课题组报道了碘代吡唑偶氮与末端炔的Sonogashiar偶联反应,合成一系列新的吡唑偶氮衍生物[4]。
此外,1,n-烯炔化合物在有机合成中是重要的中间体[5],也是一些抗生素和抗癌药物的重要合成子,可以同时通过烯烃的双键和炔烃的三键官能化,实现1,n-烯炔的双官能化,因此,越来越多的有机化学工作者关注1,n-烯炔的合成 [6-7]。江焕峰等[8]通过双卤代烯烃与末端炔烃发生Sonogashira偶联反应,合成了1-烯-1,5-二炔化合物.
陶李明等[9]研究了在PEG-400介质中,末端的炔烃和缺电子的炔烃反应生成共轭烯炔类化合物,同时发现,在PEG-400介质中,目标产物在反应时间、反应收率和催化剂重复使用等方面具有更好地优势[10-13],但是在反应过程中催化剂的不断损耗会使产物收率逐渐下降。
这些合成烯炔化合物的方法有一定的限制,如反应底物适用性相对较窄。因此,研究一种简便的方法来合成该类化合物具有重要的意义。本文以芳基卤和芳基炔为原料,氯化钯和碘化亚铜为共催化剂,通过偶联、亲核加成反应合成了一系列1,6-烯炔类化合物。该方法具有底物适用范围宽、操作过程简单、反应条件温和和后处理方便等优点。
2. 实验部分
2.1 仪器和药品
主要仪器: Bruker DPX 400 MHZ型共振谱仪,FTIR-Tensor-27型红外光谱仪(KBr压片), BRUKER micrOTOF-Q II HPLC/MS 型质谱仪
主要试剂:邻碘苯乙酮,苯乙炔,三苯基膦氯化钯,碘化亚铜,三乙胺,乙烯溴化镁
2.2 合成路线
第一步反应:以邻碘苯乙酮和苯乙炔为原料,氯化钯和碘化亚铜为共催化剂,三乙胺为溶剂,合成化合物3;第二步反应:以四氢呋喃为溶剂,将第一步产物3加入到乙烯溴化镁中,得到产物4,反应方程如下(Scheme 1):
Scheme 1. 1,6-烯炔衍生物的多步合成
2.3 实验步骤
在无水、氮气保护下,加入邻碘苯乙酮(5.0 mmol),三苯基膦氯化钯(0.1 mmol)、碘化亚铜(0.2 mmol)为催化剂,三乙胺为溶剂,反应15min后,再加入苯乙炔(6.0 mmol),在50 ℃下反应4 h后,加入乙酸乙酯,用饱和氯化钠萃取三次,减压蒸馏得到粗产品,再以乙酸乙酯/石油醚(1:20)为洗脱液,经柱层析纯化得到目标产物3a。将化合物3a加入乙烯溴化镁(含量98%,15.0 mL)中,以THF为溶剂,在-20℃下反应15 min,反应结束后,加入饱和氯化铵,用乙醚萃取三次,收集有机相,减压蒸出多余的溶剂,柱层析纯化(乙酸乙酯/石油醚=1:20),得化合物4a的纯品。
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