CN102408442B - 2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法，并公开了其作为催化剂在aza-Baylis-Hillman反应中的应用，可高效地制备aza-Baylis-Hillman加成物。本发明具有催化剂制备工艺简单，催化剂用量少，反应速度快，反应条件温和等优点。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法，以及其应用作为aza-Baylis-Hillman反应的催化剂。
(二)背景技术
aza-Baylis-Hillman反应是一个有机胺或有机膦催化的、具有原子经济性、选择性(包括化学选择性、区域选择性、立体选择性)的碳碳键形成反应(Declerck，D.；Martinez，J.，Lamty，F.，Chem.Rev.，2009，109，1-48)。从反应本身来说，所有反应原料都进入了反应产物中，其原子利用率高达100％，符合绿色化学的发展方向，一直受到人们的广泛关注。aza-Baylis-Hillman反应产物，又称为aza-Baylis-Hillman加成物，具有多种生物活性，如抗HIV、抗癌、抗细胞增生、抗血栓、降血脂等(Ma，D.W.；Yu，S.H.；Li，B.；et al.，Chem.Med.Chem.，2007，2，187-193；Mohan，R.；Rastogi，N.；Namboothiri，I.N.N.；et al.，Bioorg.Med.Chem.，2006，14，8073-8085)。此外，aza-Baylis-Hillman加成物可参与各种有机反应如：傅克反应、Heck反应、[3+2]环加成反应、自由基反应等，从而实现大量、快速地合成具有结构多样性和复杂性的化合物，为新药研发提供丰富多彩的先导化合物，应用前景看好。
然而，aza-Baylis-Hillman反应还没有工业化应用的报道，主要是传统催化剂催化该反应的速率较慢，转化率不够高，所用催化剂用量较多，难以回收套用。以三乙烯二胺(DABCO)为例，催化剂用量一般在30％以上，反应完毕难以回收(Rosa，J.A.；Afonson，C.A.M.；Santos，A.G. Tetrahedron.，2001，57，4189)。施敏等成功开发了一系列含膦手性催化剂，如催化剂A，它能有效地催化aza-Baylis-Hillman反应，反应时间较短，收率可达90％；然而该类催化剂不太稳定，反应结束后90％以上的A被氧化为膦氧化物。此外，该类催化剂的制备工艺复杂，起始原料较昂贵(Shi，M.；Chen，L.-H.，Chem.Commun.，2003，1310-1311)。
2010年，钟为慧等首次报道了一种二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃(B)，可用作aza-Baylis-Hillman反应的催化剂。该催化剂具有稳定性好、催化活性高，用量少，易回收套用等特点(CN101927183A)。
(三)发明内容
本发明的目的是克服现有催化剂的缺点，提供一种高效催化aza-Baylis-Hillman反应的含膦杯芳烃类催化剂----2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，并提供其制备方法。该催化剂具有制备工艺简单，催化活性高，稳定性好，可回收套用等优点。
本发明采用的技术方案是：
一种如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃：
较为具体的，2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法为：
氮气保护下，将式V所示的对叔丁基杯[4]芳烃与式VI所示的2-二苯基膦苯甲酸混合于有机溶剂A中，加入脱水剂二环己基碳二亚胺(DCC)和催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)，40～80℃下反应，TLC跟踪至反应完全，反应结束后反应液中加水，过滤，滤液用有机溶剂B萃取，取有机层洗涤、干燥、浓缩后经柱层析分离，制得如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，所述的式V所示的对叔丁基杯[4]芳烃、式VI所示的2-二苯基膦苯甲酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶的物质的量之比为1∶1～5∶1～4∶0.1～0.4，优选为1∶1.0～2.5∶1.5～3.5∶0.15～0.35；
具体反应式如下式所示：
所述有机溶剂A为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃或乙腈，优选为二氯甲烷或甲苯；
所述有机溶剂B为乙酸乙酯或二氯甲烷。
所述合成反应的反应时间通常为1～14小时。
所述有机溶剂A的质量用量通常为对叔丁基杯[4]芳烃质量的10～50倍。
进一步，所述有机层洗涤、用无水硫酸钠干燥、浓缩后经柱层析分离，是以石油醚和乙酸乙酯以体积比30∶1的混合液为洗脱剂，收集含有2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的洗脱液，蒸除溶剂制得2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃。
较为具体的，推荐本发明所述的催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法按照以下步骤进行：
氮气保护下，将式V所示的对叔丁基杯[4]芳烃与式VI所示的2-二苯基膦苯甲酸混合于有机溶剂A中，加入DCC，DMAP，60℃下反应，TLC跟踪检查至反应完全，反应结束后反应液中加水，过滤，滤液用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥，浓缩，经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比30∶1的混合液为洗脱剂，收集含有2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的洗脱液，蒸除溶剂得到如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃。所述有机溶剂A为甲苯、二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃。
本发明所述的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃可应用作为aza-Baylis-Hillman反应的催化剂。
较为具体的将2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃应用于催化aza-Baylis-Hillman反应的方法为：
在15～40℃条件下，将如式II所示的对甲苯磺酰亚胺衍生物、如式III所示的活化烯烃、以如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃作为催化剂，并加入助催化剂，在无溶剂或有机溶剂中反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理得到如式IV所示的aza-Baylis-Hillman加成物；
具体反应式如下：
式II或IV中，Ar为噻吩基、呋喃基、吡啶基、C6～C10的芳基或C6～C10的取代芳基，所述取代芳基为单取代或多取代，所述取代芳基上的取代基为F、Cl、Br、甲氧基或甲基，式III中，R为乙酰基或氰基；
所述助催化剂为苯甲酸、脯氨酸、对甲苯磺酰胺、乙酸、氯化铵或三氟乙酸，优选苯甲酸。
进一步，式II或IV中，Ar优选为苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基苯基、3，4-二甲基苯基、3，4-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、4-溴苯基、2-氯苯基、2-氟苯基、4-氟苯基、噻吩-2-基、呋喃-2-基、吡啶-2-基或萘-1-基。
进一步，式III所示的活化烯烃优选为甲基乙烯基酮或丙烯腈。
所述的对甲苯磺酰亚胺衍生物、活化烯烃、催化剂、助催化剂的物质的量之比为1∶1.0～5.0∶0.01～0.50∶0.01～0.50，优选为1∶1.0～2.5∶0.05～0.20∶0.05～0.20。
所述的用作aza-Baylis-Hillman反应的有机溶剂为下列之一：二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇或乙酸乙酯，优选二氯甲烷；所述有机溶剂的质量用量是对甲苯磺酰亚胺衍生物质量的1～6倍。
所述aza-Baylis-Hillman反应温度优选为20～40℃。
所述aza-Baylis-Hillman反应液后处理方法为：反应结束后，反应液加入稀盐酸使反应液成酸性，用萃取溶剂萃取，有机层用饱和食盐水洗涤、干燥后减压蒸馏除去溶剂，加入冷甲醇，有固体析出，过滤得滤饼和滤液，滤饼为可回收再作催化剂的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，滤液浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比4∶1的混合液做洗脱剂，TLC检测，收集含有aza-Baylis-Hillman加成物的洗脱液，减压蒸馏除去洗脱剂得到如式(IV)所示的aza-Baylis-Hillman加成物，所述萃取溶剂为下列之一：乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或1，2-二氯乙烷，所述萃取溶剂的质量用量为对甲苯磺酰亚胺衍生物质量的2～10倍。
所述反应液后处理方法中，反应液加入稀盐酸使反应液成酸性是为了分解催化剂与过量的活化烯烃形成的络合物，有利于催化剂的回收。稀盐酸的用量只要体系呈现酸性就可以。
所述的滤饼为可回收再作催化剂的二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃，干燥后即可回收套用。
较为具体的，推荐本发明所述的应用的方法按照以下步骤进行：在20～40℃下，将如式II所示的对甲苯磺酰亚胺衍生物、如式III所示的活化烯烃、如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃催化剂、苯甲酸以物质的量比为1∶1.0～2.5∶0.05～0.20∶0.05～0.20混合，在二氯甲烷中反应，TLC跟踪监测至反应完成后，加入稀盐酸使反应液成酸性，用二氯甲烷萃取，有机层用饱和食盐水洗涤、干燥后减压除去溶剂，加入冷甲醇，有固体析出，过滤得滤饼和滤液，滤饼为可回收再作催化剂的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃。滤液浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比4∶1的混合液做洗脱剂，TLC检测，收集含有aza-Baylis-Hillman加成物的洗脱液，减压蒸馏除去洗脱剂得到如式(IV)所示的aza-Baylis-Hillman加成物。
本发明与现有技术相比，其创新点在于：
(a)本发明提供了一种新型含膦杯芳烃----2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃及其合成方法。由于膦试剂在反应过程中没有被氧化成膦氧化物，只需一步反应即可得到目标化合物，合成效率大大提高，因此，具有原料易得、步骤短、操作简单、收率高等优点。
(b)将2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃用作aza-Baylis-Hillman反应催化剂，具有催化活性高，操作简便，反应条件温和，收率高等优点。催化剂稳定性好，易回收套用，且催化活性不减，有效减少膦的流失，也为aza-Baylis-Hillman反应的工业化应用奠定了基础。
(c)与二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃催化剂相比，本发明的含膦杯芳烃的制备工艺更简单，催化活性更高。
本发明有益效果主要体现在：将2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃用于催化aza-Baylis-Hillman反应，催化性能好，反应速度较快，反应收率良好；催化剂稳定性好，可以回收套用，具有较好的应用价值和潜在的经济社会效益。
(四)具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
(a)催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成
实施例1
在500mL三口瓶中加入对叔丁基杯[4]芳烃(12.96g，20.00mmol)、2-二苯基膦苯甲酸(9.18g，30.00mmol)、精制甲苯200mL，氮气保护下加入DCC(8.24g，40.00mmol)、DMAP(0.49g，4.00mmol)，加热至60℃反应，TLC跟踪监测，反应12小时反应完全。加入水160mL，抽滤，弃滤饼，滤液用二氯甲烷200mL萃取，饱和食盐水(200mL×3)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩回收有机溶剂，残留物经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比30∶1的混合液为洗脱剂，收集含有2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的洗脱液，蒸除溶剂得到催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，白色固体，15.50g，收率83％，熔点为156.4～158.2℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝0.88(15H，s，CH3)，1.08(15H，s，CH3)，1.25(6H，s，CH3)，3.72(8H，m，CH2)，6.10(1H，br s，OH)，6.49(2H，b，OH)，6.68(2H，s，ArH)，6.88(1H，s，ArH)，7.01(1H，s，ArH)，7.08(2H，s，ArH)，7.17～7.23(6H，m，ArH)，7.29(9H，t，J＝5.6Hz，ArH)，7.66(1H，s，ArH)。
实施例2
在500mL三口瓶中加入对叔丁基杯[4]芳烃(12.96g，20.00mmol)、2-二苯基膦苯甲酸(9.18g，30.00mmol)、精制二氯甲烷200mL，氮气保护下加入DCC(8.24g，40.00mmol)、DMAP(0.49g，4.00mmol)，加热至40℃反应，TLC跟踪监测，反应13小时反应完全后处理同实施例1，得2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，白色固体，14.07g，收率75％，熔点为157.3-158.9℃。
实施例3
在500mL三口瓶中加入对叔丁基杯[4]芳烃(12.96g，20.00mmol)、2-二苯基膦苯甲酸(18.36g，60.00mmol)、精制甲苯200mL，氮气保护下加入DCC(8.24g，40.00mmol)、DMAP(0.49g，4.00mmol)，加热至80℃反应，TLC跟踪监测，反应11小时反应完全。后处理同实施例1，得2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，白色固体，14.60g，收率78％，熔点为155.1-156.2℃。
实施例4
在500mL三口瓶中加入对叔丁基杯[4]芳烃(12.96g，20.00mmol)、2-二苯基膦苯甲酸(9.18g，30.00mmol)、精制甲苯200mL，氮气保护下加入DCC(12.36g，60.00mmol)、DMAP(0.73g，6.00mmol)，加热至60℃反应，TLC跟踪监测，反应14小时反应完全。后处理同实施例1，得2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，白色固体，14.15g，收率76％，熔点为157.6-159.0℃。
(b)催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃在aza-Baylis-Hillman反应中的应用
实施例5 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，苯甲酸(0.61g，5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应3.5小时，TLC跟踪显示原料反应完全。反应液加入2N稀盐酸50mL，用二氯甲烷30mL萃取，有机相用饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后减压浓缩至干，加入冷甲醇20mL，有固体析出，过滤得滤饼和滤液，滤饼为回收的催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，干燥后称量得3.84g，回收率82％，滤液浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比4∶1的混合液做洗脱剂，TLC检测，收集含有aza-Baylis-Hillman加成物的洗脱液，减压蒸馏除去洗脱剂得到aza-Baylis-Hillman加成物4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺，白色固体，13.98g，收率85％，熔点120.0-121.5℃。
对比例1：用2-二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃催化制备4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃(4.23g，5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应16小时，TLC跟踪显示原料反应完全。反应液加入2N稀盐酸50mL，用二氯甲烷30mL萃取，有机相用饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后减压浓缩至干，加入冷甲醇20mL，有固体析出，过滤得滤饼和滤液，滤饼为回收的催化剂2-二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃，干燥后称量得3.84g，回收率80％，滤液浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比4∶1的混合液做洗脱剂，TLC检测，收集含有aza-Baylis-Hillman加成物的洗脱液，减压蒸馏除去洗脱剂得到aza-Baylis-Hillman加成物4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺，白色固体，13.82g，收率84％，熔点120.0-121.3℃。
从实施例5与对比例1的对比可以看出，在完全相同的反应条件下，使用本发明的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃催化剂，反应完全所需时间仅为3.5小时，而使用2-二苯基膦甲基取代的杯[4]芳烃为催化剂，反应完全需要16小时，本发明提供的催化剂大大缩短了催化反应时间，催化活性明显提高。
实施例6 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(2.35g，2.5mmol)，乙酸(0.15g，2.5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应5小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为75％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，13.49g，收率82％，熔点119.8-121.9℃。
实施例7 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，三氟乙酸(0.57g，5mmol)，二氯甲烷40mL，20℃搅拌反应7小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为89％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，15.13g，收率92％，熔点121.8-122.6℃。
实施例8 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(17.50g，250mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，苯甲酸(0.61g，5mmol)，乙酸乙酯40mL，40℃搅拌反应3.5小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为59％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，14.64g，收率89％，熔点120.7-122.3℃。
实施例9 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，氯化铵(0.27g，5mmol)，四氢呋喃40mL，40℃搅拌反应8小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为78％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，13.65g，收率83％，熔点118.5-121.1℃。
实施例10 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，脯氨酸(0.58g，5mmol)，乙醇40mL，40℃搅拌反应5小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为85％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，14.48g，收率88％，熔点121.5-123.1℃。
实施例11 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、取实施例10中回收的催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(3.99g，4mmol)，苯甲酸(0.49g，4mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应4小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为75％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-苯丁基)苯磺酰胺为白色固体，13.32g，收率81％，熔点119.8-121.9℃。
实施例12 N-(2-腈基-1-苯丙烯基)-4-甲基苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-苯亚甲基-4-甲基苯磺酰亚胺(12.95g，50mmol)，丙烯腈(5.30g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(9.37g，10mmol)，苯甲酸(1.22g，10mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应18小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为86％，制得的N-(2-腈基-1-苯丙烯基)-4-甲基苯磺酰胺为白色固体，12.79g，收率82％，熔点122.4-123.9℃。
实施例13 4-甲基-N-(2-氟苯亚甲基-3-氧-丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入N-(2-氟-苯亚甲基-4-甲基)苯磺酰亚胺(13.87g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，苯甲酸(0.61g，5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应0.5小时，TLC跟踪显示反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为89％，制得的4-甲基-N-(2-氟苯亚甲基-3-氧-丁基)苯磺酰胺为白色固体，15.46g，收率86％，熔点128.3-129.2℃
实施例14 4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-(呋喃)丁基)苯磺酰胺的合成
在100mL三口瓶中，加入4-甲基-N-(呋喃-2-亚甲基)苯磺酰亚胺(12.45g，50mmol)，甲基乙烯基酮(7.00g，100mmol)、催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，苯甲酸(0.61g，5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应0.5小时，TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率为90％，制得的4-甲基-N-(2-亚甲基-3-氧-(呋喃)丁基)苯磺酰胺为白色固体，14.51g，收率91％，熔点115.1-117.1℃
实施例15～26催化剂的应用
在100mL三口瓶中，加入50mmol对甲苯磺酰亚胺(式II)，100mmol甲基乙烯基酮(式III)，催化剂2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃(4.69g，5mmol)，苯甲酸(0.61g，5mmol)，二氯甲烷40mL，40℃搅拌反应，用TLC跟踪显示原料反应完全。后处理同实施例5，催化剂的回收率，反应收率，产物熔点见表一，反应式如下：
表一：实施例15～26的实验结果
Claims (9)
1.一种如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃：
2.如权利要求1所述的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于所述方法包括如下过程：氮气保护下，将式V所示的对叔丁基杯[4]芳烃与式VI所示的2-二苯基膦苯甲酸混合于有机溶剂A中，加入脱水剂二环己基碳二亚胺和催化剂4-二甲氨基吡啶，40～80℃下反应，TLC跟踪至反应完全，反应结束后反应液中加水，过滤，滤液用有机溶剂B萃取，取有机层洗涤、干燥、浓缩后经柱层析分离，制得如式I所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，所述的式V所示的对叔丁基杯[4]芳烃、式VI所示的2-二苯基膦苯甲酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶的物质的量之比为1:1～5:1～4:0.1～0.4；
所述有机溶剂A为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃或乙腈；
所述有机溶剂B为乙酸乙酯或二氯甲烷。
3.如权利要求2所述2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于所述有机层洗涤、用无水硫酸钠干燥、浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比30：1的混合液为洗脱剂，收集含有2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃的洗脱液，蒸除溶剂制得2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃。
4.如权利要求1所述的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃作为aza-Baylis-Hillman反应的催化剂的应用，其特征在于所述应用的方法为：
在15～40℃条件下，将如式Ⅱ所示的对甲苯磺酰亚胺衍生物、如式Ⅲ所示的活化烯烃、以如式Ⅰ所示的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃作为催化剂，并加入助催化剂，在无溶剂或有机溶剂中反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理得到如式Ⅳ所示的aza-Baylis-Hillman加成物；
式Ⅱ或Ⅳ中，Ar为噻吩基、呋喃基、吡啶基、C6～C10的芳基或C6～C10的取代芳基，所述取代芳基为单取代或多取代，所述取代芳基上的取代基为F、Cl、Br、甲氧基或甲基，式Ⅲ中，R为乙酰基或氰基；
所述助催化剂为苯甲酸、脯氨酸、对甲苯磺酰胺、乙酸、氯化铵或三氟乙酸。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述的对甲苯磺酰亚胺衍生物、活化烯烃、催化剂、助催化剂的物质的量之比为1:1.0～5.0:0.01～0.50:0.01～0.50。
6.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述Ar为苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基苯基、3,4-二甲基苯基、3,4-二甲氧基苯基、2,4-二甲氧基苯基、4-溴苯基、2-氯苯基、2-氟苯基、4-氟苯基、噻吩-2-基、呋喃-2-基、吡啶-2-基或萘-1-基。
7.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇或乙酸乙酯。
8.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液加入稀盐酸使反应液成酸性，用萃取溶剂萃取，有机层用饱和食盐水洗涤、干燥后减压蒸馏除去溶剂，加入冷甲醇，有固体析出，过滤得滤饼和滤液，滤饼为可回收再作催化剂的2-二苯基膦苯甲酰基取代的杯[4]芳烃，滤液浓缩后经柱层析分离，以石油醚和乙酸乙酯以体积比4：1的混合液做洗脱剂，TLC检测，收集含有aza-Baylis-Hillman加成物的洗脱液，减压蒸馏除去洗脱剂得到如式Ⅳ所示的aza-Baylis-Hillman加成物，所述萃取溶剂为下列之一：乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或1,2-二氯乙烷，所述萃取溶剂的质量用量为对甲苯磺酰亚胺衍生物质量的2～10倍。
9.如权利要求5所述的应用，其特征在于所述对甲苯磺酰亚胺衍生物、活化烯烃、催化剂、助催化剂的物质的量之比为1:1.0～2.5:0.05～0.20:0.05～0.20。
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