CN102372531B - 一种芳香羧酸化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芳香羧酸化合物的制备方法。该方法是在碱性条件和铜催化剂下，芳基卤代物和丙二腈进行反应得到相应芳香羧酸化合物。该方法还包括配体助催化剂，所述配体助催化剂选自2-哌啶甲酸、2-吡啶甲酸、2-吡啶甲醛肟、乙二肟、1，10-邻二氮杂菲、N，N-二甲基乙二胺和L-脯氨酸中任一种。与传统的取代芳烃进行氧化法、格氏试剂和有机锂试剂直接与二氧化碳反应法以及过渡金属催化芳基锌化合物及其芳基硼化合物和二氧化碳反应法相比，本发明的方法具有从易得的芳基卤代物出发，采用廉价的铜盐作为催化剂，环境污染小，产率高，具有对芳环上的多种官能团有高的容忍性，分离纯化方便等明显优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种芳香羧酸化合物的制备方法，属于有机合成领域。
背景技术
芳香羧酸不但具备脂肪酸的酯化、酰卤化、酰胺化、成酐、成盐等性质，还能在芳环上发生取代、加成以及环的开裂反应。芳香羧酸多由对应的芳烃经氧化制得，也可由芳腈水解以及芳香醇、芳香醛氧化等方法制取。也有少数是从植物、木材、煤、木炭等天然产物中提取的。芳香族羧酸的衍生物与脂肪族羧酸衍生物相似，有金属盐、酯、酰、卤、酰胺、酐等。由于各种芳环取代的芳香族羧酸衍生物结构复杂，可以制成许多适应耐热、耐光、绝缘、耐化学性、耐腐蚀等不同用途的产品，广泛应用于农药、医药、香料、合成纤维、树脂薄膜、油漆等工业。
采用各种取代芳烃进行氧化，是传统的合成芳香羧酸的方法。包括氧化烷基芳烃，芳醛醇，芳烃烯烃氧化裂解等。由于许多特殊的氧化剂参与反应，因此这些氧化的方法往往不能满足目标化合物的需要。作为强的亲核进攻试剂，格氏试剂和有机锂试剂可以直接与二氧化碳反应，合成出多种有价值的芳香羧酸，但是，差的官能团容忍度最终限制其使用。最近，过渡金属催化芳基锌化合物以及芳基硼化合物和二氧化碳方法，合成芳香羧酸方法，取得了很大进步。这些方法提供了一种新的接入不同官能团的芳香羧酸的方法。但是，芳基锌化合物以及芳基硼化合物价格昂贵。显然，目前工业化的芳基卤代物直接羰基化合成芳香羧酸是一个有吸引力的方法。反应条件温和的钯催化一氧化碳和芳基卤代物反应合成芳香羧酸的方法已经研制成功，并具有高的反应效率，但催化剂和配体价格昂贵。
综上所述，急需发展一种低毒、便宜易得的铜催化体系，从芳基卤代物合成芳香羧酸的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种芳香羧酸化合物的制备方法。
本发明提供的芳香羧酸化合物的制备方法，是在碱性条件和铜催化剂下，芳基卤代物和丙二腈进行反应得到相应的芳香羧酸化合物。
在本发明中，“芳香羧酸化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与羧基(即-COOH)直接连接的芳环结构的化合物，例如苯甲酸、对甲基苯甲酸，邻氯苯甲酸或其被取代后的各种衍生物。
在本发明中，“芳基卤代物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与卤素(即Cl、Br、I)直接连接的芳环结构的化合物，例如氯苯、碘苯、碘萘、溴苯或其被取代后的各种衍生物。
本发明的合成方法是一种通用方法，适合于合成各种芳香羧酸类化合物和衍生物，对芳环上的多种官能团具有高的容忍度，因此事实上对芳香羧酸类化合物和衍生物中的取代基的个数和种类并无特别限制。相应地，对芳基卤代物中的取代基的个数和种类也并无特别限制。
在一个具体的实施方式中，本发明提供了一种制备如下式(I)的芳香羧酸化合物的方法：
其中，R表示连接在苯环上的0、1、2、3、4或5个取代基，每个R各自独立地表示选自C1-C20烷基(优选C1-C10烷基，更优选C1-C6烷基)、C2-C20烯基(优选C2-C10烯基，更优选C2-C6烯基)、C2-C20炔基(优选C2-C10炔基，更优选C2-C6炔基)、C6-C20芳基(优选C6-C10芳基)、卤原子、-OH、-NO2、-NH2、-NHR’、-C(＝O)OR’、-NHC(＝O)R’、-OR’、-C(＝O)R’或HOR”-的取代基(各个取代基可选地被其它取代基进一步取代，如下所述)，其中R’为H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、苯基或苄基，R”为C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基或C2-C6亚炔基。
制备式(I)的芳香羧酸化合物包括在碱性条件和铜催化剂的存在下，如下式(II)的芳基卤代物和丙二氰进行反应形成相应的式(I)的芳香羧酸类化合物。
式(II)中的取代基R的定义同式(I)，X表示Cl、Br或I。
本领域技术人员理解：上面提到的取代基R的定义是广义的，其本身可以是未被取代的或者是被选自诸如C1-C10烷基(优选C1-C6烷基)、C2-C10烯基(优选C2-C6烯基)、C2-C10炔基(优选C2-C6炔基)、C6-C10芳基、卤原子、-OH、-NO2、-NH2、-NHR’、-C(＝O)OR’、-NHC(＝O)R’、-OR’或-C(＝O)R’的至少一个取代基取代(R’的定义同上)。本说明书在有机基团前用碳原子数加以限定时表示：该基团的碳原子数可以是在其上限、下限范围内的任意整数。例如“C1-C20”表示碳原子数可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、或20；“C2-C20”表示碳原子数可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20；“C6-C20”表示碳原子数可以为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、或20。其它C1-C10、C1-C6、C2-C6等具有类似的含义。
上面提到的取代基R的个数可以为0、1、2、3、4、5个，优选为0、1、2或3个，更优选为0个、1个或2个。R的个数为0时，式(1I)表示未取代的卤苯，式(1I)表示未取代的苯硼酸。
在含有2个以上(含2个)取代基的情况下，两个取代基R可以连接在一起成环从而与苯环稠合。例如，苯环可以与两个取代基R形成萘环、蒽环、苯并咪唑、苯并吡啶、苯并吡咯、苯并呋喃苯、苯并四氢呋喃等等。
显然，上面列举的取代基R并非是限制性的，本发明也涵盖了其它未明确示出的取代基R的情况。
在一个具体的实施方式中，本发明提供了一种制备如下结构通式(III)所示的芳香羧酸化合物：
且其中所述芳基卤代物的结构通式如式(IV)所示：
式(IV)中，X表示Cl、Br或I。
本发明的制备方法还包括配体助催化剂，所述配体选自2-哌啶甲酸、2-吡啶甲酸、2-吡啶甲醛肟、乙二肟、1，10-邻二氮杂菲、N，N-二甲基乙二胺和L-脯氨酸中任一种。
上述制备方法中，所述碱性条件可为pH值在10～12之间；该碱性条件是用碳酸铯、碳酸钾或磷酸钾进行调整的；所述反应的溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
本发明所用的芳基卤代物和制备的芳香羧酸化合物如表1所示。
适用于本发明的铜催化剂包括各种铜盐和亚铜盐(包括有机酸盐和无机酸盐)、铜氧化物或亚铜氧化物、铜碱或亚铜碱、铜或亚铜有机金属化合物。具体的催化剂类型并不重要，因为本发明主要利用铜-L-脯氨酸发挥催化作用，所以重要的是催化剂中要存在金属铜原子(离子)，而反离子的类型并不是很关键。优选的是亚铜催化剂，尤其优选亚铜盐或氧化亚铜，例如碘化亚铜、溴化亚铜或者氯化亚铜，因为这些物质廉价易得且催化活性较高。
本发明的方法的反应温度可以由技术人员按照实际需要自行确定，但一般为120-180℃至之间，优选约130-140℃之间。
本发明的方法的压强并不关键，通常在常压下即可。
本发明的方法的反应时间可以根据反应物性质由技术人员按照需要自行确定，通常数小时至数天，例如约24-48小时。
各种物料的添加顺序以及具体反应步骤可以由本领域技术人员按照实际需要进行调整。例如，在实验室中小规模进行反应时，可以按如下步骤进行(以对甲基苯甲酸为例)：
方法A：
(1)在装有磁搅拌子的Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入铜催化剂(如碘化亚铜、溴化亚铜或氯化亚铜)、配体助催化剂、碱性条件(如Cs2CO3、K2CO3或K3PO4)、式(II)的芳基卤代物、丙二腈和溶剂，在130℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；
(2)反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂，加入1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化，得到芳香羧酸化合物。
方法B：
(1)在装有磁搅拌子的Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入铜催化剂(如碘化亚铜、溴化亚铜或氯化亚铜)、配体助催化剂、碱性条件(如Cs2CO3、K2CO3或K3PO4)、式(II)的芳基卤代物、丙二腈和溶剂，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；
(2)反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；
(3)反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化，得到芳香羧酸化合物。
上述方法中，所述芳基卤代物、丙二腈、铜催化剂和配体助催化剂的摩尔比为1∶2∶0.2∶0.2。
发明的方法不仅适用于实验室小规模制备，也适合于化工厂的工业化大规模生产。在工业化大规模生产时的具体反应参数可以由本领域技术人员通过常规实验来确定。
由此可见，本发明的方法以芳基卤代物和丙二腈为原料，在碱性条件、铜催化剂以及配体助催化剂的条件下，反应温度为130～140℃，高效的合成出芳香羧酸化合物。与传统的采用各种取代芳烃进行氧化法、格氏试剂和有机锂试剂可以直接与二氧化碳反应法、和过渡金属催化芳基锌化合物以及芳基硼化合物和二氧化碳反应法相比，本发明的方法具有从易得的芳基卤代物出发，采用廉价的铜盐作为催化剂，环境污染小，产率高，具有对芳环上的多种官能团有高的容忍性，分离纯化方便等明显优势。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
还应注意到前面提到的本发明方法的各个优选的技术特征以及下面具体描述的实施例中的各个具体技术特征可以组合在一起，所有这些技术特征的各种组合、由本发明具体公开的数值作为上下限的所有数值范围等等都落在本发明的范围内。
以下具体实施例中所用的原料，CuI、CuBr和CuCl2均购自Alfa Aesar公司，其它试剂，除了特别指明之外，均购自Sigma-Aldrich Inc.，各试剂必要时采用本领域公知的手段进行纯化后使用。
1H NMR和13C NMR均采用日本电子ECA600和ECA300仪器进行测定。测试温度为室温，内标为TMS，溶剂为氘代氯仿时，选取参考：1H NMR：TMS为0.00ppm，CHCl3为7.24ppm；13C NMR：CDCl3为77.0ppm；溶剂为氘代DMSO时：1H NMR：TMS为0.00ppm，DMSO为2.50ppm；13C NMR：DMSO为40.0ppm。ESI-MS采用Bruker ESQYIRE-LC质谱仪进行测定。
实施例1、对甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对甲基碘苯(1mmol，218mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为10，140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对甲基苯甲酸75mg，产率为55％。
产物对甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，600MHz，ppm)δ12.59(s，br，1H)，7.93(d，2H，J＝8.3Hz)，7.18(d，2H，J＝8.3Hz)，2.34(s，3H).13C NMR(CDCl3，150MHz，ppm)δ172.7，144.8，130.4，129.4，126.7，21.8.ESI-MS[M+H]+m/z 137.2.
实施例2、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以碳酸钾为碱代替碳酸铯，对甲基苯甲酸产率49％。
实施例3、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以磷酸钾为碱代替碳酸铯，对甲基苯甲酸产率45％。
实施例4、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以2-哌啶甲酸为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率51％。
实施例5、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以2-吡啶甲酸为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率53％。
实施例6、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以2-吡啶甲醛肟为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率39％。
实施例7、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以乙二肟为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率44％。
实施例8、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以1，10-邻二氮杂菲为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率52％。
实施例9、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以N，N-二甲基乙二胺为配体代替L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率43％。
实施例10、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但不加入L-脯氨酸，对甲基苯甲酸产率42％。
实施例11、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以溴化亚铜替代碘化亚铜，对甲基苯甲酸产率52％。
实施例12、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但以氯化铜替代碘化亚铜，对甲基苯甲酸产率47％。
实施例13、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但N，N-二甲基甲酰胺为溶剂替代二甲基亚砜，对甲基苯甲酸产率45％。
实施例14、对甲基苯甲酸的制备
按实施例1所述步骤进行，但N-甲基吡咯烷酮为溶剂替代DMSO，对甲基苯甲酸产率14％。
实施例15、间甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，间甲基碘苯(1mmol，218mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到间甲基苯甲酸68mg，产率为50％。
产物间甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ11.85(s，br，1H)，7.94-7.92(m，2H)，7.44-7.37(m，2H)，2.47(s，3H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.7，138.4，134.7，130.8，129.3，128.5，127.5，21.4.ESI-MS[M+H]+m/z 137.5.
实施例16、3，5-二甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，3，5-二甲基碘苯(1mmol，232mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到3，5-二甲基苯甲酸71mg，产率为47％。
产物3，5-二甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ11.26(s，br，1H)，7.79(s，2H)，7.25(m，1H)，2.38(s，6H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.6，138.3，135.6，129.2，128.0，21.2.ESI-MS[M-H]-m/z 149.5.
实施例17、对异丙基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对异丙基碘苯(1mmol，246mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对异丙基苯甲酸98mg，产率为60％。
产物对异丙基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ12.76(s，br，1H)，7.86(d，2H，J＝7.9Hz)，7.25(d，1H，J＝7.9Hz)，2.96(m，1H，J＝6.8Hz)，1.19(d，6H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.4，155.5，130.5，127.0，126.7，34.4，23.8.ESI-MS[M+H]+m/z165.2.
实施例18、对甲氧基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对甲氧基碘苯(1mmol，234mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到对甲氧基苯甲酸67mg，产率为44％。
产物对甲氧基苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，600MHz，ppm)δ12.63(s，br，1H)，7.89(d，2H，J＝8.9Hz)，7.01(d，2H，J＝8.9Hz)，3.81(s，3H).13C NMR(DMSO-d6，150MHz，ppm)δ167.5，163.3，131.7，123.5，114.3，55.9.ESI-MS[M-H]-m/z 151.4.
实施例19、邻甲氧基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，邻甲基碘苯(1mmol，234mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为10，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到邻甲氧基苯甲酸78mg，产率为51％。
产物邻甲氧基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ7.72(d，1H，J＝7.9Hz)，7.63(s，1H)，7.39(t，1H，J＝7.9Hz)，7.18(d，1H，J＝7.9Hz)，3.88(s，3H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.3，159.7，130.7，129.6，122.8，120.6，114.5，55.6.ESI-MS[M-H]-m/z 151.5.
实施例20、1-萘酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，1-萘碘(1mmol，254mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到1-萘酸86mg，产率为50％。
产物1-萘酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ9.10(d，1H，J＝8.9Hz)，8.42(d，1H，J＝7.2Hz)，8.11(d，1H，J＝7.9Hz)，7.93(d，1H，J＝8.3Hz)，7.68(t，1H，J＝8.3Hz)，7.60-7.54(m，2H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.9，134.7，131.9，131.8，128.8，128.2，126.3，126.0，125.8，124.6.ESI-MS[M-H]-m/z 171.5.
实施例21、[1，1′-联苯]-4-羧酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，[1，1′-联苯]-4-碘(1mmol，280mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到[1，1′-联苯]-4-羧酸127mg，产率为64％。
产物[1，1′-联苯]-4-羧酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ12.98(s，br，1H)，8.02(d，2H，J＝8.3Hz)，7.80(d，2H，J＝8.3Hz)，7.74(d，2H，J＝8.6Hz)，7.50(t，2H)，7.42(t，1H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.7，144.8，139.6，130.5，130.1，129.6，128.8，127.5，127.4.ESI-MS[M-H]-m/z 279.6.
实施例22、对氯苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对氯碘苯(1mmol，238.5mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对氯苯甲酸97mg，产率为62％。
产物对氯苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.17(s，br，1H)，7.95(d，2H，J＝7.9Hz)，7.57(d，1H，J＝7.9Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.5，137.8，131.3，129.6，128.7.ESI-MS[M-H]-m/z 155.6.
实施例23、邻氯苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，邻氯碘苯(1mmol，238.5mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到邻氯苯甲酸92mg，产率为59％。
产物邻氯苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.38(s，br，1H)，7.95(m，2H)，7.75(d，1H)，7.60(m，1H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.6，133.9，133.5，133.2，131.2，129.4，128.4.ESI-MS[M-H]-m/z 155.5.
实施例24、间苯二甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，间羧基碘苯(1mmol，248mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到间苯二甲酸101mg，产率为61％。
产物间苯二甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.26(s，br，2H)，8.49(s，1H)，8.17(d，2H，J＝7.9Hz)，7.65(d，1H，J＝7.9Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.1，133.9，131.8，130.5，129.7.ESI-MS[M-H]-m/z 165.6.
实施例25、对苯二甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对羧基碘苯(1mmol，248mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在140℃下，在空气存在的条件下，反应48小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对苯二甲酸108mg，产率为65％。
产物对苯二甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.30(s，br，2H)，8.06(s，4H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.2，134.9，129.9.ESI-MS[M-H]-m/z165.6.
实施例26、对甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对甲基碘苯(1mmol，218mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对甲基苯甲酸83m，产率为61％。
产物对甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，600MHz，ppm)δ12.59(s，br，1H)，7.93(d，2H，J＝8.3Hz)，7.18(d，2H，J＝8.3Hz)，2.34(s，3H).13C NMR(CDCl3，150MHz，ppm)δ172.7，144.8，130.4，129.4，126.7，21.8.ESI-MS[M+H]+ m/z 137.2.
实施例27、间甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，间甲基碘苯(1mmol，218mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到间甲基苯甲酸86mg，产率为63％。
产物间甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ11.85(s，br，1H)，7.94-7.92(m，2H)，7.44-7.37(m，2H)，2.47(s，3H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.7，138.4，134.7，130.8，129.3，128.5，127.5，21.4.ESI-MS[M+H]+m/z 137.5.
实施例28、3，5-二甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，3，5-二甲基碘苯(1mmol，232mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到3，5-二甲基苯甲酸90mg，产率为60％。
产物3，5-二甲基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ11.26(s，br，1H)，7.79(s，2H)，7.25(m，1H)，2.38(s，6H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.6，138.3，135.6，129.2，128.0，21.2.ESI-MS[M-H]-m/z 149.5.
实施例29、对异丙基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对异丙基碘苯(1mmol，246mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对异丙基苯甲酸107mg，产率为60％。
产物对异丙基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ12.76(s，br，1H)，7.86(d，2H，J＝7.9Hz)，7.25(d，1H，J＝7.9Hz)，2.96(m，1H，J＝6.8Hz)，1.19(d，6H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.4，155.5，130.5，127.0，126.7，34.4，23.8.ESI-MS[M+H]+m/z 165.2.
实施例30、邻甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，邻甲基碘苯(1mmol，218mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到邻甲基苯甲酸75mg，产率为55％。
产物邻甲基苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ12.84(s，br，1H)，7.87(d，1H，J＝7.9Hz)，7.52-7.47(m，1H)，7.36-7.31(m，2H)，2.56(s，3H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ169.2，139.5，132.2，132.0，131.0，130.7，126.3，21.7.ESI-MS[M-H]-m/z136.5.
实施例31、对甲氧基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对甲氧基碘苯(1mmol，234mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到对甲氧基苯甲酸78mg，产率为51％。
产物对甲氧基苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，600MHz，ppm)δ12.63(s，br，1H)，7.89(d，2H，J＝8.9Hz)，7.01(d，2H，J＝8.9Hz)，3.81(s，3H).13C NMR(DMSO-d6，150MHz，ppm)δ167.5，163.3，131.7，123.5，114.3，55.9.ESI-MS[M-H]-m/z 151.4.
实施例32、邻甲氧基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，邻甲氧基碘苯(1mmol，234mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到邻甲氧基苯甲酸88mg，产率为58％。
产物邻甲氧基苯甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ7.72(d，1H，J＝7.9Hz)，7.63(s，1H)，7.39(t，1H，J＝7.9Hz)，7.18(d，1H，J＝7.9Hz)，3.88(s，3H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.3，159.7，130.7，129.6，122.8，120.6，114.5，55.6.ESI-MS[M-H]-m/z 151.5.
实施例33、2，3-二氢苯并[1，4]二氧-6-羧酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，2，3-二氢苯并[1，4]二氧-6-碘苯(1mmol，262mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到2，3-二氢苯并[1，4]二氧-6-羧酸95mg，产率为53％。
产物2，3-二氢苯并[1，4]二氧-6-羧酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ12.74(s，br，1H)，7.49(dd，1H，J＝8.3Hz)，7.43(d，1H，J＝2.1Hz)，7.00(d，1H，J＝8.6Hz)，4.33(dd，4H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.2，148.0，143.5，124.3，123.5，118.7，117.6，64.9，64.4.ESI-MS[M-H]- m/z 179.7.
实施例34、1-萘酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，1-萘碘(1mmol，262mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(2∶1，v/v))，得到1-萘酸93mg，产率为54％。
产物1-萘酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ9.10(d，1H，J＝8.9Hz)，8.42(d，1H，J＝7.2Hz)，8.11(d，1H，J＝7.9Hz)，7.93(d，1H，J＝8.3Hz)，7.68(t，1H，J＝8.3Hz)，7.60-7.54(m，2H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.9，134.7，131.9，131.8，128.8，128.2，126.3，126.0，125.8，124.6.ESI-MS[M-H]-m/z 171.5.
实施例35、[1，1′-联苯]-4-羧酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，[1，1′-联苯]-4-碘(1mmol，280mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到[1，1′-联苯]-4-羧酸139mg，产率为70％。
产物[1，1′-联苯]-4-羧酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ12.98(s，br，1H)，8.02(d，2H，J＝8.3Hz)，7.80(d，2H，J＝8.3Hz)，7.74(d，2H，J＝8.6Hz)，7.50(t，2H)，7.42(t，1H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.7，144.8，139.6，130.5，130.1，129.6，128.8，127.5，127.4.ESI-MS[M-H]-m/z 279.6.
实施例36、对氯苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对氯碘苯(1mmol，238.5mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对氯苯甲酸114m，产率为73％。
产物对氯苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.17(s，br，1H)，7.95(d，2H，J＝7.9Hz)，7.57(d，1H，J＝7.9Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.5，137.8，131.3，129.6，128.7.ESI-MS[M-H]-m/z 155.6.
实施例37、邻氯苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，邻氯碘苯(1mmol，238.5mg)，丙二氰(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到邻氯苯甲酸103mg，产率为66％。
产物邻氯苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.38(s，br，1H)，7.95(m，2H)，7.75(d，1H)，7.60(m，1H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.6，133.9，133.5，133.2，131.2，129.4，128.4.ESI-MS[M-H]-m/z 155.5.
实施例38、对溴苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对溴碘苯(1mmol，283mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为10，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对溴苯甲酸90mg，产率为45％。
产物对溴苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.17(s，br，1H)，7.87(d，2H，J＝8.6Hz)，7.71(d，2H，J＝8.6Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.1，132.2，131.8，130.5，127.4.ESI-MS[M-H]-m/z 201.0.
实施例39、间三氟甲基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，间三氟甲基碘苯(1mmol，272mg)，丙二氰(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为10，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到间三氟甲基苯甲酸99mg，产率为52％。
产物间三氟甲基苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.49(s，br，1H)，8.22(d，1H，J＝7.9Hz)，8.17(s，1H)，7.99(d，2H，J＝7.9Hz)，7.76(t，1H，J＝7.9Hz).13CNMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.5，133.7，132.4，130.6，129.9(q，J＝33.0Hz)，，126.0，122.5.ESI-MS[M+H]+m/z 191.0.
实施例40、间苯二甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，间羧基碘苯(1mmol，248mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到间苯二甲酸116mg，产率为70％。
产物间苯二甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.26(s，br，2H)，8.49(s，1H)，8.17(d，2H，J＝7.9Hz)，7.65(d，1H，J＝7.9Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.1，133.9，131.8，130.5，129.7.ESI-MS[M-H]-m/z 165.6.13.26(s，br，2H)，8.49(s，1H)，8.17(d，2H，J＝7.9Hz)，7.65(d，1H，J＝7.9Hz).
实施例41、对苯二甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对羧基碘苯(1mmol，248mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对苯二甲酸123mg，产率为74％。
产物对苯二甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.30(s，br，2H)，8.06(s，4H).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ167.2，134.9，129.9.ESI-MS[M-H]-m/z 165.6.
实施例42、2-羧基噻吩的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，2-碘噻吩(1mmol，210mg)，丙二氰(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到2-羧基噻吩70mg，产率为55％。
产物2-羧基噻吩：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.06(s，br，1H)，7.88(d，1H，J＝4.8Hz)，7.74(d，1H，J＝3.8Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ163.4，135.2，133.8，133.7，128.7.ESI-MS[M-H]-m/z 127.7.
实施例43、对甲氧基苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对甲氧基溴苯(1mmol，187mg)，丙二氰(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，反应体系的pH值为11，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对甲氧基苯甲酸73mg，产率为48％。
产物对甲氧基苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，600MHz，ppm)δ12.63(s，br，1H)，7.89(d，2H，J＝8.9Hz)，7.01(d，2H，J＝8.9Hz)，3.81(s，3H).13C NMR(DMSO-d6，150MHz，ppm)δ167.5，163.3，131.7，123.5，114.3，55.9.ESI-MS[M-H]-m/z 151.4.
实施例44、对氯苯甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，对氯溴苯(1mmol，191.5mg)，丙二氰(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为12，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到对氯苯甲酸80mg，产率为51％。
产物对氯苯甲酸：1H NMR(DMSO-d6，300MHz，ppm)δ13.17(s，br，1H)，7.95(d，2H，J＝7.9Hz)，7.57(d，1H，J＝7.9Hz).13C NMR(DMSO-d6，75MHz，ppm)δ166.5，137.8，131.3，129.6，128.7.ESI-MS[M-H]-m/z 155.6.
实施例45、2-萘甲酸的制备
在装有磁搅拌子的10mL Schlenk(施兰克)试管中按顺序分别加入碘化亚铜(0.2mmol，38mg)，L-脯氨酸(0.2mmol，23mg)，Cs2CO3(2mmol，652mg)，2-萘碘(1mmol，207mg)，丙二腈(2mmol，132mg)和溶剂二甲基亚砜(1mL)，反应体系的pH值为11，在130℃下，在氮气保护条件下，密封反应24小时；反应完成以后，打开密封，在空气中反应12小时；反应完成以后，冷却到常温，用旋转蒸发仪除掉溶剂二甲基亚砜，加入2mL 1M的盐酸(pH＝2～3)进行酸化，然后，用乙酸乙酯进行萃取3次，每次2mL，合并的有机相经浓缩，用硅胶柱进行纯化(硅胶的规格为200～300目，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(3∶1，v/v))，得到2-萘甲酸76mg，产率为44％。
产物2-萘甲酸：1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)δ8.73(s，1H)，8.13(d，1H，J＝8.6Hz)，8.00(d，1H，J＝7.89Hz)，7.92.(m，2H)，7.65-7.7.56(m，2H).13C NMR(CDCl3，75MHz，ppm)δ172.3，136.0，132.4，132.3，129.6，128.8，128.4，127.9，126.5，126.9，125.5.ESI-MS[M-H]-m/z 171.4.
为了更清楚起见，将上面各实施例结果简要总结在下表1中。
表1、实施例1-45结果
从实施例1-45可知：本发明的方法从易得的芳基卤代物出发，采用廉价的铜盐作为催化剂，环境污染小，产率高，具有对芳环上的多种官能团有高的容忍性，分离纯化方便等明显优势。
上面描述了本发明的优选实施方式。在阅读本发明说明书的基础上，对这些优选实施方式中进行改动、变化和替换对于本领域普通技术人员来说将是明显的。本发明可以用本文具体描述的方式之外的方式被实现。因此，本发明涵盖了所有此类等效的实施方式。例如，本领域普通技术人员可以预期本发明的方法同样会适用于羧基取代的芳杂环化合物(如4-羧基吡啶)等。
Claims (5)
1.一种芳香羧酸化合物的制备方法，包括如下步骤：在碱性条件、铜催化剂以及配体助催化剂下，芳基卤代物和丙二腈进行反应得到相应的芳香羧酸化合物；
所述反应的溶剂为二甲基亚砜；所述反应的温度为120℃-180℃。
所述配体助催化剂选自2-哌啶甲酸、2-吡啶甲酸、1，10-邻二氮杂菲和L-脯氨酸中任一种；所述碱性条件是pH值为10～12；所述碱性条件是用碳酸铯、碳酸钾或磷酸钾进行调整的；所述铜催化剂选自下述至少一种：碘化亚铜、溴化亚铜和氯化铜；
所述芳香羧酸化合物的结构通式如式(I)或式(III)所示：
其中，式(I)中R表示连接在苯环上的1或2个取代基，所述R各自独立地选自C1-C20烷基、C6-C20芳基、卤原子、-C(＝O)OR’、-OR’的取代基；各个所述取代基R未被取代或者被取代，其中R’为H或C1-C6烷基；
所述芳香羧酸化合物的结构通式如式(I)所示对应的所述芳基卤代物的结构通式如式(II)所示：
式(II)中的取代基R的定义同式(I)；X表示Cl、Br或I；
所述芳香羧酸化合物的结构通式如式(III)所示对应的所述芳基卤代物的结构通式如式(IV)所示：
式(IV)中，X表示Cl、Br或I。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述取代基R中的C1-C20烷基为C1-C10烷基；所述取代基R中的C6-C20芳基为C6-C10芳基。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述取代基R中的C1-C20烷基为C1-C6烷基。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述取代基R的个数为2个，并且其中两个取代基R连接在一起成环从而与苯环稠合。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：所述芳基卤代物、丙二腈、铜催化剂和配体助催化剂的摩尔比为1∶2∶0.2∶0.2。
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