CN106316900A - 一种1,2,3‑三取代苯及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

提出了一个新化合物一种1,2,3‑三取代苯的合成。本发明产物的合成通过：(1)利用对甲基硫酚，与丙烯基溴反应，得到对甲基硫醚3；(2)将得到的对甲基硫醚用双氧水氧化，得到对甲基亚砜4；(3)同时，用文献报道的条件，用邻溴苯酚为原料，加丁基锂，三甲基氯硅烷，三氟甲磺酸酐，得到芳炔前体(4)最后将得到的对甲基亚砜和芳炔前体进行反应，得到多取代苯的产物。本发明合成的产物1,2,3‑三取代苯，这类化合物可以进行进一步的衍生化研究，从而合成得到一系列药物分子的中间体，具有广阔的应用前景。

Description

一种1,2,3-三取代苯及其合成方法
技术领域
本发明属于有机化学的技术领域，具体涉及一种1,2,3-三取代苯以及其合成方法。
背景技术
芳炔是一种应用广泛的有机合成中间体，用于取代芳香化合物的高效制备，在有机合成以及药物分子中间体的合成中占据重要地位。芳炔的应用十分广泛，其常见的化学反应可以分为三大类：周环反应，亲核反应，和金属催化反应，其图示如下图所示：
由于芳炔形式上三键的特点，在发生亲核反应的时候，只能在芳环的1,2－位分别引入一个亲核官能团和一个亲电官能团。正是现有芳炔的这种三键特性，使芳炔在参与的化学反应中，只能在邻位发生双官能化反应，而很难同时实现苯环其它位置上的官能化。本发明利用传统的Kobayashi苯炔前体，将传统芳炔化学的邻位双官能化与3-位碳氢键官能化结合起来，首先通过芳炔插入S＝O键，再通过Claisen重排，从而实现苯环上的1,2,3位置上的三官能化。此一手段打破了传统芳炔化学只能在芳环邻位二取代的缺陷，可以大大扩大芳炔化学的应用范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
本发明的1,2,3-三取代苯的结构式A如下：
实施例
本发明的1,2,3-三取代苯的合成分为三步：
第一步，烯丙基保护的对甲苯基硫醚的制备的合成
该烯丙基对甲苯基硫醚的合成反应过程如下所示：
i)将结构式1(500mg，4.02mmol，1.0equiv.)溶入四氢呋喃(THF)(10mL)中，冷却至0℃，加入氢化钠(NaH)(240mg，质量分数为60％，6.04mmol，1.5equiv.)，搅拌约20分钟；再缓慢滴加结构式2溴丙烯(0.38mL，4.43mmol，1.1equiv.)至混合物中，搅拌约4h至完全反应，得到粗品烯丙基对甲苯基硫醚。
ii)粗品经层析柱纯化得到结构式3烯丙基对甲苯基硫醚(630mg)，产率95％。
步骤二，烯丙基对甲苯基亚砜制备
将步骤一所得的结构式3烯丙基对甲苯基硫醚(831mg,5mmol,1.0equiv.)溶于无水乙醇(10mL)中，在室温下缓慢滴加双氧水(0.25mL,质量分数为30％,2.5mmol，0.5equiv.)；反应搅拌约24h，粗品经层析柱纯化得到结构式4烯丙基对甲苯基亚砜432mg，回收结构式3烯丙基对甲苯基硫醚420mg，回收产率90％。
步骤三，1,2,3-三取代苯的制备
将步骤二所得的结构式4(54.09mg，0.3mmol，1.0equiv.)、结构式5(100.2mg，0.6mmol，2.0equiv.)、结构式6(178.98mg，0.6mmol，2.0equiv.)及氟化铯(CsF)(182.28mg，1.2mmol，4.0equiv.)溶于乙腈(MeCN)(20mL)中，50℃条件下搅拌12h至TLC监测至反应完全，将粗品旋干，经硅胶色谱柱纯化得到结构式A：1,2,3-三取代苯(89.4mg),产率为87％。
值得一提的是，结构式A的合成，让一些其它类似的苯环上的1,2,3-三取代芳炔结构的转化成为可能，且其骨架结构可以应用于有生物活性的天然化合物以及合成的药物分子中，比如Bufuralol,LY294002,Osthol。
本发明1,2,3-三取代苯的反应的应用实例：
i)将结构式A(0.4g,1.2mmol,1.0equiv.)溶入二氯甲烷(DCM)(15mL)中，冷却至0℃，加入三溴化硼(BBr3)(165μL,1.8mmol，1.5equiv.)，室温条件下搅拌过夜；再将溶液冷却至0℃，加入10％碳酸氢钠(10mL)，用二氯甲烷(10mLx3)萃取，将有机相用饱和食盐水(10mL)洗涤，无水硫酸 钠干燥，过滤，浓缩。粗品经硅胶色谱柱纯化得到结构式7(270mg),产率90％。
ii)将结构式7(130mg，0.53mmol，1.0equiv.)溶入乙腈(MeCN)(20mL)中，室温下加入碘(I2)(265mg,1.05mmol，2.0equiv.)，搅拌30min后，TLC监测反应完全后加入二氯甲烷(DCM)(10mL)稀释，再加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)(3.0mL,20mmol)；在室温下搅拌约6h，TLC监测反应完全，用饱和食盐水(10mL)洗涤，用二氯甲烷(15mLx3)萃取。有机相用饱和Na2S2O3水溶液(5mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩。粗品经硅胶色谱柱纯化得到结构式8(110mg)，产率82％。
附图说明
图1为1,2,3-三取代苯的结构通式
图2为芳炔参与的反应例子
图3为对甲基硫醚的合成路线
图4为对甲基亚砜的合成路线
图5为具体的1,2,3-三取代苯的合成路线
图6为1,2,3-三取代苯的应用合成路线
图7为与1,2,3-三取代苯衍生化产物有相似官能团的药物分子的结构
化合物性质
所得结构式A的物理性质及表征数据。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.32(d,J＝8.0Hz,2H),7.16(d,J＝8.0Hz,2H),7.03(dd,J1＝2.0,J2＝7.5Hz,1H),6.95(t,J＝7.5Hz,1H),6.83(dd,J1＝1.5,J2＝8.0Hz,1H),6.04-5.92(m,1H),5.12-4.98(m,2H),4.64(s,2H),4.29(q,J＝7.0Hz,2H),3.50(d,J＝6.5Hz,2H),2.35(s,3H),1.32(t,J＝7.0Hz,3H)ppm；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ169.0,154.0,138.2,137.2,134.0,133.2,131.5,130.4,129.9,128.9,128.8,125.4,116.3,69.9,61.3,34.2,21.3,14.4ppm；IR(thin film)3455, 2924,2854,1763,1737,1492,1445,1258,1197,1084,809,757,699,603,509(cm-1)；HRMS-MALDI(m/z)calcd for[C20H22NaO3S]+,365.1182；found,365.1192.
所得结构式7的物理性质及表征数据
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.42(dd,J1＝1.5,J2＝7.5Hz,1H),7.24(dd,J1＝1.0,J2＝7.5Hz,1H),7.09-7.01(m,4H),6.90(t,J＝7.5Hz,1H),6.71(s,1H),6.16-5.91(m,1H),5.14-5.11(m,1H),5.10(t,J＝1.5Hz,1H),3.47(d,J＝6.5Hz,2H),2.30(s,3H)ppm；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ155.1,136.5,136.4,134.7,132.6,132.5,130.2,127.7,127.1,121.0,117.1,116.1,34.9,21.1ppm；IR(thin film)3417,3075,3020,2976,2919,1639,1583,1492,1442,1335,1233,1199,1082,913,803,744,541(cm-1)；HRMS-MALDI(m/z)calcd for[C16H16OS]+,256.0922；found,256.0924.
所得结构式8的物理性质及表征数据
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.37(dd,J1＝1.0,J2＝7.5Hz,1H),7.30(d,J＝8.0Hz,2H),7.13-7.07(m,3H),7.04(d,J＝7.5Hz,1H),6.40(d,J＝1.0Hz,1H),2.47(d,J＝1.0Hz,3H),2.33(s,3H)ppm；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ156.2,153.5,137.4,131.6,130.9,130.1,129.7,126.2,123.4,119.5,118.2,103.2,21.3,14.4ppm；IR(thin film)3415,3020,2919,2865,1604,1491,1415,1300,1257,1223,1174,1143,1049,929,804,740,614(cm-1)；HRMS-MALDI(m/z)calcd for[C16H14NaOS]+,277.0658；found,277.0658.
使用的药品：
试剂名称 CAS号 纯度 规格 厂家
对甲基苯硫酚 106-45-6 98％ 25g adamas
丙烯溴 106-95-6 98％ 250g 阿拉丁
过氧化氢 7722-84-1 AR 500mL 科龙
溴乙酸乙酯 105-36-1 AR 100mL 科龙
二氯甲烷 75-09-2 AR 500mL 科龙
四氢呋喃 109-99-9 AR 500mL 科龙
氢化钠(60％) 7646-69-7 AR 250g adamas
三甲基氯硅烷 75-77-4 99％ 500mL adamas
正丁基锂(2.5M) 109-72-8 2.5M 100mL Acros
三氟甲磺酸酐 358-23-6 RG 500g adamas
氟化铯 13400-13-0 99％ 100g 阿拉丁
乙腈 75-05-8 AR 500mL 科龙
DBU 6674-22-2 97％ 100g 韶远
碘 7553-56-2 AR 100g General
氯化钠 7647-14-5 AR 500g 科龙
硫酸钠 7757-82-6 AR 500g 科龙
三溴化硼 10294-33-4 99％ 100g 阿拉丁
硫代硫酸钠 10102-17-7 AR 500 科龙
本发明公开了一种1,2,3-三取代苯及其合成方法，所述1,2,3-三取代苯有如式A所示的结构，该1,2,3-三取代苯的合成方法包括对甲基苯硫醚的合成、对甲基苯亚砜合成、和Kobayashi苯炔前体的合成三个步骤。本发明的技术效果是：首先，实现了苯环上的1,2,3-三官能化，该性能在有机物合成和药物合成领域具有广阔的应用前景；其次，此方法合成方法简便，能大量制备。

Claims (2)

1.一种1,2,3-三取代苯的合成，其结构式如下：
。
2.根据权利要求1所述1,2,3-三取代苯合成方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一，烯丙基对甲苯基硫醚的制备
将对甲基苯硫酚溶入四氢呋喃，冰水浴中冷却后加入氢化钠；再缓慢滴加溴丙烯至上述混合物中，待完全反应，得到粗品对烯丙基对甲苯基硫醚。
步骤二，烯丙基对甲苯基亚砜制备
将步骤一所得的粗品烯丙基对甲苯基硫醚溶于无水乙醇中，缓慢滴加双氧水；搅拌至完全反应，粗品经硅胶色谱柱纯化得到烯丙基对甲苯基亚砜。
步骤三，1,2,3-三取代苯的制备
将步骤二所得的对甲基苯硫醚亚砜溶于乙腈溶剂中，在上述溶液中加入苯炔前体及氟化铯，50℃条件下搅拌至完全反应，粗品经硅胶色谱柱纯化得到1,2,3-三取代苯A。
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