CN104402726B - 一种含环外双键的轮烯衍生物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含环外双键的轮烯衍生物及其制备方法，制备方法包括如下步骤a、前体合成；b、目标产物合成；c、纯化。与现有技术相比，本发明提供了一种全新的多取代含环外双键的轮烯衍生物的合成方法。相对于普通轮烯衍生物，本发明制备的含环外双键轮烯衍生物有多环的存在，其结构更加复杂多样，在化工生产、临床医药中也将表现出更加广阔的用途前景。

Description

一种含环外双键的轮烯衍生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机化合物领域，具体涉及含环外双键的轮烯衍生物及其制备方法。
背景技术
轮烯衍生物是非常重要的一类化合物，在本领域普通轮烯衍生物尚不存在成熟有效的制备方法，尤其在具体化工和医药领域，而对于含环外双键轮烯衍生物，因其结构更为复杂，本领域亟待出现高效稳定的制备方法。相对于普通轮烯衍生物，本发明制备的含环外双键轮烯衍生物有多环的存在，其结构更加复杂多样，在化工生产、临床医药中也将表现出更加广阔的用途前景。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种含环外双键的轮烯衍生物及其制备方法。具体技术方案如下：
一种含环外双键的轮烯衍生物，其结构式为:
其中，E1＝E2＝CO2R，R为直链烷基、支链烷基；R1、R2为卤素、直链烷基、支链烷基、酯基、烷氧基或其相应的衍生物。
进一步地，其结构式为:
所述R为异丙基，R1、R2为甲基。
进一步地，所述含环外双键的轮烯衍生物为多取代含环外双键的轮烯衍生物。
上述含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，包括如下步骤：
a、前体合成；
b、目标产物合成；
c、纯化。
进一步地，步骤a包括以下步骤：
(1)将丙二酸二异丙酯与炔丙基溴冰水浴，搅拌反应，产物洗涤萃取，减压旋干，柱层析得到白色固体产物，即化合物1；
(2)将化合物1与对甲基碘苯搅拌反应，产物洗涤萃取，减压旋干，柱层析得到浅棕色固体产物，即化合物2。
进一步地，步骤(1)具体为：以氢化钠为催化剂，将丙二酸二异丙酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析得到白色固体产物，即化合物1，其中丙二酸二异丙酯与炔丙基溴摩尔比为1：2.2-3.2；柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:100。
进一步地，步骤(2)具体为：将化合物1与对甲基碘苯混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应10小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析得到浅棕色固体产物，即化合物2，其中所述化合物1与对甲基碘苯的摩尔比为1:2.4，所述Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh3)2Cl2:CuI＝1:2，柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:100。
进一步地，b包括以下步骤：在110oC的条件下，步骤a所制备的化合物2在醋酸钯、碘化亚铜、三苯基膦的催化下，以三乙胺作碱在DMF溶剂中，氩气保护下与邻溴苯乙烯反应24小时，得化合物3。
进一步地，步骤c包括以下步骤：将步骤b制备的化合物3用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析分离得到固体，即含环外双键的轮烯衍生物，柱层析产率约为73.1％，柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:30。
进一步地，所述氢化钠与丙二酸二乙酯的物质的量比为4-5：1。
与现有技术相比，本发明提供了一种全新的多取代含环外双键的轮烯衍生物的合成方法。相对于普通轮烯衍生物，本发明制备的含环外双键轮烯衍生物有多环的存在，其结构更加复杂多样，在化工生产、临床医药中也将表现出更加广阔的用途前景。
附图说明
图1a为含环外双键的轮烯衍生物的结构式；
图1b为优选的含环外双键的轮烯衍生物的结构式；
图2为制备的固体产物；
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
实施例一：
一种含环外双键的轮烯衍生物，所述含环外双键的轮烯衍生物的结构式为:
其中，E1＝E2＝CO2R；
R为直链烷基、支链烷基；
R1、R2为卤素、直链烷基、支链烷基、酯基、烷氧基以及其相应的衍生物。
优选含环外双键的轮烯衍生物的结构式为:
所述R为异丙基，R1、R2为甲基。
所述含环外双键的轮烯衍生物为多取代含环外双键的轮烯衍生物。
含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，包括以下步骤：
a、前体合成；
(1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸二异丙酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:100)得到白色固体产物，即化合物1，其中丙二酸二异丙酯与炔丙基溴摩尔比为1：2.2；
(2)将化合物1与对甲基碘苯混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应10小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:100)得到浅棕色固体产物，即化合物2，其中所述化合物1与对甲基碘苯的摩尔比为1:2.4，所述Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh3)2Cl2:CuI＝1:2。
b、目标产物合成；
在110oC的条件下，步骤a所制备的化合物2在醋酸钯、碘化亚铜、三苯基膦的催化下，以三乙胺作碱在DMF溶剂中，氩气保护下与邻溴苯乙烯反应24小时，得化合物3。
c、纯化；
将步骤b制备的化合物3用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:30)分离得到固体，即含环外双键的轮烯衍生物，柱层析产率约为73.1％。
实施例二：
一种环外双键的轮烯衍生物，其结构式为:
其中E1＝E2＝CO2R，R为直链烷基、支链烷基、饱和烃类、不饱和烃类或芳香烃类基团；R1、R2为卤素、直链烷基、支链烷基、酯基、烷氧基以及其相应的衍生物。
一种含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，包括以下步骤:
(1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸二异丙酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应，纯化分离后得到白色固体产物，即化合物1；
所述丙二酸二乙酯与炔丙基溴的物质的量比为1：2.2-3.2；
所述纯化分离为将产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，用体积比为1:100的乙酸乙酯：石油醚柱层析分离；
所述氢化钠与丙二酸二乙酯的物质的量比为4-5：1；
所述反应时间为5h以上；
(2)在无水无氧的条件下，将20mmol1，6二炔底物、48mmol取代的碘苯、842mg(1.2mmol)的PdCl2(PPh)2和457.2g(2.4mmol)的CuI置于150mL圆底烧瓶中，加入约100mL的乙腈作溶剂；搅拌半小时后，在冰水浴的条件下，用恒压滴液漏斗滴加或针注16.8mL(120mmol)的三乙胺，加料完毕，反应10小时；拆除反应，用乙酸乙酯萃取；蒸去溶剂，用硅胶柱层析法分离提纯均得淡黄色固体，化合物2。
(3)在50mL干燥的Schlenk瓶中，依次加入6mmol反应底物，0.6mmolPd(OAc)2，1.2mmol三苯基磷，经三次抽放气后用注射器加入7.2mmol邻溴苯乙烯，7.2mmol三正丁胺，20mLDMF。搅拌半小时至均相，在氩气气氛下加热至130℃，磁力搅拌24h，至有钯黑析出。停止反应，待反应混和物冷却至室温后，倒入15mL水中用乙酸乙酯3×10mL提取，有机层依次用15ml稀盐酸(5％)、15ml碳酸钠(5％)和15mL饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，真空蒸去溶剂，粗产物用柱层析法分离得纯化合物(体积比为1:40)。
实施例三：
一种含环外双键的轮烯衍生物，结构式为：
一种含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
a、前体合成；
b、目标产物合成；
c、纯化。
其中，a、前体合成，包括以下步骤：
(1)以氢化钠为催化剂，将200mmol丙二酸二异丙酯与440mmol炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:100)得到白色固体产物，即化合物1；
(2)在无水无氧的条件下，将20mmol化合物1、48mmol对甲基碘苯、842mg(1.2mmol)的PdCl2(PPh)2和457.2mg(2.4mmol)的CuI置于150mL圆底烧瓶中，加入约100mL的乙腈作溶剂；搅拌半小时后，在冰水浴的条件下，用恒压滴液漏斗滴加或针注16.8mL(120mmol)的三乙胺，加料完毕，反应10小时；拆除反应，用乙酸乙酯萃取；蒸去溶剂，用硅胶柱层析法分离提纯均得淡黄色固体，化合物2。
其中b、目标产物合成，包括以下步骤：
在50mL干燥的Schlenk瓶中，依次加入6mmol反应底物，0.6mmolPd(OAc)2，1.2mmol三苯基磷，经三次抽放气后用注射器加入7.2mmol邻溴苯乙烯，7.2mmol三正丁胺，20mLDMF。搅拌半小时至均相，在氩气气氛下加热至110℃，磁力搅拌24h，至有钯黑析出。
其中，c、纯化，包括以下步骤：
停止反应，待反应混和物冷却至室温后，倒入15mL水中用乙酸乙酯3×10mL提取，有机层依次用15ml稀盐酸(5％)、15ml碳酸钠(5％)和15mL饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，真空蒸去溶剂，粗产物用柱层析法分离得纯化合物3(体积比为1:40)。
固体产物结构通过X-射线单晶衍射。
本发明提供了一种全新的多取代含环外双键的轮烯的合成方法，生成一系列新的含环外双键的轮烯衍生物。相对于普通轮烯衍生物，本发明制备的含环外双键的轮烯衍生物有多环的存在，其结构更加复杂多样，在化工生产、临床医药中也将表现出更加广阔的用途前景。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，所述含环外双键的轮烯衍生物的结构式为:
所述含环外双键的轮烯衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、前体合成；
b、目标产物合成；
c、纯化；
步骤a包括以下步骤：
(1)、以氢化钠为催化剂，将丙二酸二异丙酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析得到白色固体产物，即化合物1，其中丙二酸二异丙酯与炔丙基溴摩尔比为1：2.2-3.2；柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:100；所述氢化钠与丙二酸二异丙酯的物质的量比为4-5：1；所述化合物1结构式为：
(2)、将化合物1与对甲基碘苯混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应10小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析得到浅棕色固体产物，即化合物2，其中所述化合物1与对甲基碘苯的摩尔比为1:2.4，所述Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh3)2Cl2:CuI＝1:2，柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:100；所述化合物2结构式为：
步骤b包括以下步骤：在110℃的条件下，步骤a所制备的化合物2在醋酸钯、碘化亚铜、三苯基膦的催化下，以三乙胺作碱在DMF溶剂中，氩气保护下与邻溴苯乙烯反应24小时，得化合物3；所述化合物3的结构式即为上述含环外双键的轮烯衍生物的结构式；
步骤c包括以下步骤：将步骤b制备的化合物3用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析分离得到固体，即含环外双键的轮烯衍生物，柱层析产率约为73.1％，柱层析体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1:30。
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