CN104387252B - 一种芳基酮类化合物的合成方法 - Google Patents

一种芳基酮类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种芳基酮类化合物的合成方法,所述方法包括在反应溶剂中,于钯催化剂、配体和促进剂存在下,使腈类化合物与芳基硼酸发生反应而合成得到了芳基酮类化合物。所述方法反应简单、操作简便、收率高,是一种芳基酮类化合物的全新合成方法,为该类化合物的合成提供了新的合成路线,具有良好的科研价值和工业化潜力。

Description

一种芳基酮类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种酮类化合物的合成方法,特别地涉及一种芳基酮类化合物的合成方法,属于有机化学合成领域。
背景技术
酮类化合物由于其中存在羰基,从而具有一定的反应活性,可由此衍生合成多种后续化合物。此外,酮类化合物本身便是一种用途广泛的化合物,例如可用作光引发剂、杀虫剂、除草剂、聚合物中间体以及可用作治疗多种疾病的药物化合物。
在酮类化合物中,芳基酮是一类重要的有机化合物,其在多种具有生理活性的天然产物中广泛存在,并且通过其中的羰基的反应,可用来合成多种最终产物如药物化合物等。正是由于酮类化合物尤其是芳酮化合物的如此广泛用途和化学性质,人们对其合成方法进行了大量的研究,并取得了诸多成果,例如:
CN103613492A公开了一种光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮(1173芳酮)合成方法,先使用高纯度气态光气和异丁酸反应合成异丁酰氯;在氯气取代反应中采用串联工艺,第一个反应釜通氯后的尾气串联接入第二个反应釜,第一个反应释放的尾气氯化氢和氯气,进入第二个反应釜催化再吸收利用。该方法可很好地提高异丁酰氯纯度,并进一步提高产品2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮的纯度和收率,同时利用尾气中氯化氢的催化作用,加快了反应速度,既降低了氯气的消耗,又提高了产品含量。产生的尾气经过无害化处理回收,解决了尾气对环境的污染。
CN103408414A公开了一种下式所示的2-羟基-4-取代芳酮化合物的合成方法:
其中,R1可为H、C1-3烷基,C1-2烷氧基、卤素或苯基,R2可为苯基。该方法是使用双酸性离子液体作为催化剂来催化3-取代酚酯发生Freis重排,从而得到目的产物。
CN102153434A公开了一种芳基酮的合成方法,其是在惰性气氛中,以醛和芳基硼酸作为反应底物,以钌化合物为催化剂和以有机膦为配体,磷酸钾为碱,以频那酮或丙酮作为添加剂,以甲苯和/或水作为溶剂,在95-100℃下反应,得到芳基酮,其中,所述醛、芳基硼酸的结构式分别如下:
其中R1为C1-12饱和烷基、呋喃基、噻吩基、环己基、苯乙基、萘基、胡椒基、C6-12单取代芳基;R3为H、甲基、叔丁基、甲氧基或卤素。
CN101891569A公开了一种芳基酮化合物的制备方法:在催化剂一价或二价的铜盐存在下,将芳基溴化物或芳基碘化物、乙酰丙酮、无机弱碱溶于极性溶剂中,80-130℃反应15-24小时,分离纯化得到α-芳基酮化合物。
CN102249832A公开了一种α-羟基芳酮类化合物的新合成方法。反应分两步:第一步,取代或非取代芳烃、α-取代丙烯酰卤和无水卤化氢在催化剂和无水、无水非水溶性溶剂的环境下,密闭体系中,加压条件下进行反应,生成α-卤代-α-取代-1-取代或非取代芳烃丙酮中间产物。第二步,中间产物在有机溶剂、相转移催化剂和碱性环境下,实现一相或二相水解反应,经萃取剂萃取等后处理得α-羟基-α-取代-1-取代或非取代芳烃丙酮。本发明将酰基化反应、加成合并在一步进行;采用有机溶剂—水体系、相转移催化剂、碱性环境,实现一相或二相水解反应,产品质量好,产品总收率可达60%以上,α-羟基芳酮类化合物的含量可达98%,环境污染小,成本低。
CN101830784A公开了一种芳基酮化合物的制备方法,所述方法是在惰性气体、有机碱和离子液体存在下,使下式II的醛类化合物与式III化合物反应,从而得到式I的芳基酮类化合物:
其中R为H、卤素、硝基、C1-6全氟烷基;n为1-5;R1为C6-10芳环基或取代的C6-10芳环基;R2为H、C1-6烷基。
如上所述,虽然现有技术中公开了合成芳基酮类化合物的多种方法,但这些方法或者反应步骤繁多,或者产物收率较低,或者使用了昂贵试剂,仍无法满足目前对于芳基同类化合物合成方法的大规模和简便之要求。因此对于该类化合物的合成方法的探索,仍是目前该领域内的一个重要发展方向和关注焦点,这也正是本发明得以完成的动力和基础所在。
发明内容
有鉴于此,为了解决上述现有技术中存在的如收率过低、过程繁琐、试剂昂贵难得等诸多缺陷,本发明人对于芳基酮类化合物的化学合成方法进行了深入研究,在付出大量创造性劳动后,从而完成了本发明。
在此,申请人意欲说明的是,本发明的技术方案是在国家自然科学基金(项目编号:21102105)的资助下得以完成,在此表示感谢。
本发明涉及一种芳基酮类化合物的合成方法,所述方法包括在溶剂中,于钯催化剂、配体和促进剂存在下,使芳基硼酸烷氧基腈化合物发生反应而制得芳基酮类化合物。
具体而言,本发明提供了一种式(I)所示芳基酮类化合物的合成方法,
所述方法包括:
在钯催化剂、配体和促进剂存在下,式(II)化合物与式(III)化合物在反应溶剂中发生反应,生成式(I)的芳基酮类化合物,
其中:R1选自H、C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基、氰基C1-C6亚烷基或苯基;
m为1-4的整数;
Ar为下式(IV)或(V):
R2各自独立地选自H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、卤代C1-C6烷氧基或硝基;
R3各自独立地选自H、卤素或C1-C6烷基;
n为0-5的整数;
p为0-7的整数。
其中的表示连接键,即在式(I)化合物中,表示同时与羰基碳以及末端的亚甲基相连,在式(III)化合物中,表示与B相连。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤素表示卤族元素,例如可为氟、氯、溴或碘。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,C1-C6烷基的含义是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,其包括了C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基或C6烷基,非限定性地例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基或正己基等。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,C1-C6亚烷基的含义是指具有1-6个碳原子的直链或支链亚烷基,非限定性地例如可为亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚正丙基(-CH2CH2CH2-)、亚异丙基(-C2(CH3)CH2-)、亚正丁基(-CH2CH2CH2CH2-)、亚正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)或亚正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)等。
在本发明中,除非另有规定,自始至终,C1-C6烷氧基是指上述定义的“C1-C6烷基”与O原子相连后的基团。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤代C1-C6烷基的含义是指被卤素取代的上述定义的“C1-C6烷基”,非限定性地例如为三氟甲基、五氟乙基、二氟甲基、氯甲基等。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤代C1-C6烷氧基的含义是指被卤素取代的上述定义的“C1-C6烷氧基”,非限定性地例如为三氟甲氧基、五氟乙氧基、二氟甲氧基、氯甲氧基等。
在本发明的所述合成方法中,m为1-4的整数,例如可为1、2、3或4;n为0-5的整数,例如可为0、1、2、3、4或5;p为0-7的整数,例如可为0、1、2、3、4、5、6或7。
当n大于1时,其含义是指苯环上有n个独立进行选择的R2基团;当p大于1时,其含义是指萘环上有p个独立进行选择的R3基团。
优选地,n和p均为1。
在本发明的所述合成方法中,所述钯催化剂为有机钯或无机钯化合物。例如可为乙酸钯(Pd(OAc)2)、三氟乙酸钯(Pd(TFA)2)、氢氧化钯(Pd(OH)2)、Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、乙酰丙酮钯(Pd(acac)2)、氯化钯、PdCl2(PPh3)2、Na2PdCl4、Pd(NH3)4Cl2、PdCl2(dppf)、dppePdCl2、Na2PdCl2、PdCl2(CH3CN)2、Pd(NH3)4Cl2、PdCl2(cod)中的任何一种或任何多种的混合物。
优选地,所述钯催化剂选自乙酸钯、三氟乙酸钯、氢氧化钯、乙酰丙酮钯中的任何一种或多种的混合物,最优选为乙酸钯。
在本发明的所述合成方法中,所述配体为下式L化合物:
其中,X1-X8各自独立地选自H、C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;其中,C1-C6烷基、C1-C6烷氧基具有上述的相同定义。
优选地,所述配体L优选为下式L-1至L-4中的任一种:
其中,Me为甲基。
最优选地,所述配体为L-1,即3,3-二甲基-2,2’-联吡啶。
在本发明的所述合成方法中,所述促进剂为有机酸或无机酸,例如可为4-硝基苯磺酸、对甲基苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸、乙酸、盐酸、硫酸或硝酸,优选为4-硝基苯磺酸、对甲基苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸或硝酸,最优选为苯磺酸。
在本发明的所述合成方法中,所述反应溶剂为有机溶剂与水的混合物,其中有机溶剂与水的体积比为1-2:1,例如可为1:1、1.5:1或2:1。
其中,所述有机溶剂为四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)、1,4-二氧六环、甲苯、二甲基亚砜(DMSO)、乙醇、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、正己烷、乙醚、甲醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、氯苯等中的任意一种,优选为最优选为2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)、四氢呋喃(THF)、1,4-二氧六环、甲苯、二甲基亚砜(DMSO)、乙醇、二甲苯中的任意一种,最优选为四氢呋喃(THF)。
所述反应溶剂的用量并没有特别的限定,可根据有机合成领域的公知常识进行选择,例如选择使得反应可平稳进行、易于控制的量,或便于后处理的量等。
在本发明的所述合成方法中,所述式(II)化合物与(III)化合物的摩尔比为1:3-5,该范围包括了其中的任何子区间范围,也包括了其中的任何具体点值,示例性地例如可为1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5。
在本发明的所述合成方法中,所述钯催化剂的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的5-15%,例如可为5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%。
在本发明的所述合成方法中,所述钯催化剂与所述配体的摩尔比为1:1-3,例如可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。
在本发明的所述合成方法中,所述式(II)化合物与所述促进剂的摩尔比为1:5-15,例如可为1:5、1:7、1:9、1:10、1:12、1:14或1:15。
在本发明的所述合成方法中,反应温度为60-100℃,非限定性地例如可为60℃、70℃、80℃、90℃或100℃,最优选为80℃。
在本发明的所述合成方法中,反应时间并无特别的限定,例如可通过液相色谱检测目的产物或原料的残留百分比而确定合适的反应时间,其通常为15-30小时,非限定性地例如为15小时、17小时、19小时、21小时、23小时、25小时、27小时、29小时或30小时。
在本发明的所述合成方法中,反应结束后的后处理可为如下方法:将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为10-30:1)提纯,得到目标产物。
与现有技术相比,本发明通过选择式(II)的腈化合物和(III)的芳基硼酸化合物作为反应底物,以钯化合物作为催化剂,通过特定配体和促进剂的协同作用而合成得到芳基酮类化合物。所述方法反应简单、操作简便、收率高,是一种芳基酮类化合物的全新合成方法,为该类化合物的制备提供了新的合成路线。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明,但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:3、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的5%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:1和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:5;搅拌下升温至60℃,并保温反应30小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为10:1)提纯,得到为白色固体的上式产物(I),其产率为96.9%,纯度为99.1%(HPLC)。
熔点:72.9-73.1℃。
核磁共振:1HNMR(CDCl3,500MHz):δ7.95(d,J=7.1Hz,2H),7.54(t,J=7.4Hz,1H),7.44(t,J=7.7Hz,2H),7.30-7.28(m,2H),7.25-7.23(m,2H),7.20(t,J=7.2Hz,1H),3.29(t,J=7.7Hz,2H),3.06(t,J=7.7Hz,2H);
13CNMR(125MHz,CDCl3)δ199.2,141.3,136.9,133.1,128.7(2C),128.6(2C),128.5(2C),128.1(2C),126.2,40.5,30.2。
实施例2
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1.5:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:4、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的10%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:2和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:10;搅拌下升温至80℃,并保温反应20小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为15:1)提纯,得到为淡黄色固体的上式产物(I),其产率为88.7%,纯度为98.6%(HPLC)。
熔点:83.1-84.7℃。
核磁共振:1HNMR(CDCl3,500MHz):δ7.87(d,J=8.6Hz,2H),7.42(d,J=8.7Hz,2H),7.25(d,J=6.5Hz,2H),7.17(d,J=8.4Hz,2H),3.24(t,J=7.5Hz,2H),3.03(t,J=7.5Hz,2H);
13CNMR(125MHz,CDCl3)δ197.6,139.6,139.5,135.1,132.0,129.8(2C),129.4(2C),129.0(2C),128.7(2C),40.1,29.3。
实施例3
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为2:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:5、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的15%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:3和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:15;搅拌下升温至100℃,并保温反应15小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为20:1)提纯,得到为黄色固体的上式产物(I),其产率为98.7%,纯度为98.9%(HPLC)。
熔点:44-44.9℃。
核磁共振:1HNMR(CDCl3,500MHz):δ7.94(d,J=8.9Hz,2H),7.21-7.16(m,2H),6.92(d,J=8.9Hz,2H),6.86-6.81(m,2H),3.86(s,3H),3.78(s,3H),3.21(t,J=7.7Hz,2H),3.00(t,J=7.7Hz,2H);
13CNMR(125MHz,CDCl3)δ198.0,163.5,158.0,133.5(2C),130.3(2C),130.0(2C),129.4(2C),113.9,113.7,55.5,55.3,40.4,29.5。
实施例4
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:3.5、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的7.5%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:1.5和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:7.5;搅拌下升温至70℃,并保温反应30小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为25:1)提纯,得到为淡黄色油状的上式产物(I),其产率为86.5%,纯度为98.5%(HPLC)。
核磁共振:1HNMR(CDCl3,500MHz):δ8.66(d,J=8.7Hz,1H),8.11(d,J=8.5Hz,1H),7.98(d,J=8.2Hz,1H),7.89(d,J=8.8Hz,2H),7.81(d,J=7.2Hz,1H),7.76-7.74(m,1H),7.63-7.59(m,1H),7.57-7.51(m,3H),7.46-7.40(m,3H),3.63(t,J=7.8Hz,2H),3.52(t,J=7.9Hz,2H);
13CNMR(125MHz,CDCl3)δ203.5,137.2,135.9,134.0,134.0,132.7,131.7,130.2,129.0,128.5,128.0,127.6,127.1,126.5,126.2,126.1,125.9,125.7,125.6,124.4,123.5,43.1,27.7。
实施例5
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1.5:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:4.5、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的12.5%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:2.5和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:12.5;搅拌下升温至90℃,并保温反应15小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为30:1)提纯,得到为白色固体的上式产物(I),其产率为92.5%,纯度为98.6%(HPLC)。
熔点及核磁共振同实施例1,在此不再赘述。
实施例6
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为2:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:5、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的15%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:1和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:15;搅拌下升温至100℃,并保温反应18小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为10:1)提纯,得到为白色固体的上式产物(I),其产率为95.7%,纯度为98.9%(HPLC)。
熔点及核磁共振同实施例1,在此不再赘述。
实施例7
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:3、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的5%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:3和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:5;搅拌下升温至70℃,并保温反应22小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为20:1)提纯,得到为白色固体的上式产物(I),其产率为92.8%,纯度为98.4%(HPLC)。
熔点及核磁共振同实施例1,在此不再赘述。
实施例8
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为1.5:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:4、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的10%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:1和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:15;搅拌下升温至80℃,并保温反应28小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为30:1)提纯,得到为白色固体的上式产物(I),其产率为90.7%,纯度为98.1%(HPLC)。
熔点及核磁共振同实施例1,在此不再赘述。
实施例9
在室温下,向反应容器中的由THF和水组成的混合溶剂(其中THF与水的体积比为2:1)中,加入上式(II)化合物、上式(III)化合物、乙酸钯、配体L-1和苯磺酸。其中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:3.5、乙酸钯的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的12%、乙酸钯与配体L-1的摩尔比为1:2.5和式(II)化合物与苯磺酸的摩尔比为1:6;搅拌下升温至90℃,并保温反应20小时。
将反应结束后所得的反应体系冷却至室温,然后用饱和碳酸氢钠水溶液中和至没有气泡产生,乙酸乙酯萃取,取上层有机相,用无水Na2SO4干燥,负压蒸发除去溶剂,残留物通过快速柱色谱(洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比为20:1)提纯,得到为淡黄色固体的上式产物(I),其产率为95.4%,纯度为98.3%(HPLC)。
熔点:52.7-54.1℃。
1HNMR(CDCl3,500MHz):δ7.86-7.84(m,2H),7.24-7.23(m,2H),7.15-7.09(m,4H),3.23(t,J=7.8Hz,2H),3.01(t,J=7.7Hz,2H),2.39(s,3H),2.31(s,3H);
13CNMR(125MHz,CDCl3)δ199.0,143.8,138.3,135.6,134.5,129.3(2C),129.2(2C),128.3(2C),128.2(2C),40.5,29.9,21.6,21.0。
实施例10-25
除将其中的乙酸钯分别替换为如下的钯化合物外,以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例10-25,所使用钯化合物、实施例对应关系和相应产物的收率如下表所示。
由上表可看出,当使用其它钯化合物时,产物产率大幅度降低,即便是使用与乙酸钯非常类似的三氟乙酸钯,其产率也仅仅为36%,由此证明了本发明所使用的催化剂乙酸钯对于该反应具有高效催化性能。
实施例26-52
实施例26-34:除将其中的配体由L-1均替换为L-2外,分别以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例26-34;
实施例35-43:除将其中的配体由L-1均替换为L-3外,分别以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例35-43;
实施例44-52:除将其中的配体由L-1均替换为L-4外,分别以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例44-52。
上述实施例26-52的产物产率如下表所示:
由上表可看出,当使用其它配体时,产物产率有显著降低,即便是使用与L-1非常类似的L-3,其产率反而降低最为显著。由此证明了本发明所使用的配体尤其是L-1对于该反应有着显著的协同催化效果,且具有非显而易见性。
实施例53-61
除将其中的促进剂苯磺酸分别替换为如下的促进剂外,以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例53-61,所使用促进剂、实施例对应关系和相应产物的收率如下表所示。
由上表可见,促进剂的种类选择同样对于反应结果有着决定性影响,即便是与苯磺酸非常类似的4-硝基苯磺酸、对甲基苯磺酸或者甲磺酸,其相应产物产率也有着显著降低。而当为乙酸、盐酸或硫酸时,反应无法进行,已经无应用之意义。
实施例62-70
除将溶剂中的THF分别替换为如下的有机溶剂外(即仍为有机溶剂与水的混合物,只是改变了其中有机溶剂的种类),以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例62-70,所使用溶剂中的有机溶剂、实施例对应关系和相应产物的收率如下表所示:
由上表可见,溶剂中有机溶剂的选择同样对于反应有着显著影响,即便是与THF非常类似的2-MeTHF,其产物产率也有显著降低。而当选择其它有机溶剂例如DMF时,反应甚至不能进行。
实施例71-79
除溶剂仅仅为有机溶剂THF外(即不包含水),以与实施例1-9相同的方式而分别实施了实施例71-79,所使用溶剂、实施例对应关系和相应产物的收率如下表所示:
由上表可见,当溶剂中不含水时,产率有显著降低,这证明了当使用有机溶剂尤其是THF与水的混合溶剂时,能够显著地促进反应,提高产物产率。
综上所述,由上述所有实施例可明确看出,当采用本发明的方法即使用选自钯的钯催化剂(尤其是乙酸钯)、选自L-1至L-4的配体(尤其是L-1),以及合适溶剂(尤其是THF与水的混合溶剂)以及合适促进剂(尤其是苯磺酸)所组成的复合反应体系时,能够以高产率和高纯度获得芳基酮类化合物,是一种非常有工业应用前景的全新合成方法,为该类化合物的高效快捷合成提供了全新的合成路线。
应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型,所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种式(I)所示芳基酮类化合物的合成方法,
所述方法包括:在钯催化剂、配体和促进剂存在下,式(II)化合物与式(III)化合物在反应溶剂中发生反应,生成式(I)的芳基酮类化合物,
其中:R1选自C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基、氰基C1-C6亚烷基或苯基;
m为1-4的整数;
Ar为下式(IV)或(V):
R2各自独立地选自H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、卤代C1-C6烷氧基或硝基;
R3各自独立地选自H、卤素或C1-C6烷基;
n为0-5的整数;
p为0-7的整数;
所述钯催化剂为乙酸钯;
所述配体为下式L-1至L-4中的任一种:
所述促进剂为4-硝基苯磺酸、对甲基苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸或硝酸;
所述反应溶剂为有机溶剂与水的混合物,其中有机溶剂与水的体积比为1-2:1,其中,所述有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、二甲基亚砜、乙醇、二甲苯、二氯甲烷、乙醚中的任意一种。
2.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述配体为L-1。
3.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述促进剂为苯磺酸。
4.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述有机溶剂为四氢呋喃。
5.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述式(II)化合物与(III)化合物的摩尔比为1:3-5。
6.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述钯催化剂的摩尔用量为式(II)化合物摩尔用量的5-15%。
7.如权利要求1-6任一项所述的合成方法,其特征在于:所述钯催化剂与所述配体的摩尔比为1:1-3。
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