CN106866390A - 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β‑炔酮类化合物的方法 - Google Patents

一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β‑炔酮类化合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106866390A
CN106866390A CN201710121636.5A CN201710121636A CN106866390A CN 106866390 A CN106866390 A CN 106866390A CN 201710121636 A CN201710121636 A CN 201710121636A CN 106866390 A CN106866390 A CN 106866390A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
ketone compounds
carbonylation
prepares
carbon monoxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710121636.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106866390B (zh
Inventor
张伟强
王贤
王振华
宋成鑫
谢遵园
张国防
高子伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Normal University
Original Assignee
Shaanxi Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Normal University filed Critical Shaanxi Normal University
Priority to CN201710121636.5A priority Critical patent/CN106866390B/zh
Publication of CN106866390A publication Critical patent/CN106866390A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106866390B publication Critical patent/CN106866390B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β‑炔酮类化合物的方法，该方法不使用气体CO，以氯化钯为催化剂，以4,5‑双二苯基膦‑9,9‑二甲氧基杂蒽为配体，N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，五羰基铁为一氧化碳释放分子作为CO供给源，在碱性条件下，将芳基卤化物与末端炔烃偶联制得α,β‑炔酮类化合物。本发明操作避免了使用高压有毒一氧化碳气体，实验操作简便安全、条件温和、底物适用性好，可广泛用于α,β‑炔酮类化合物的制备。

Description

一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的 方法
技术领域
本发明涉及一种以芳基卤化物和末端炔烃为底物，五羰基铁释放分子为CO供给源，氯化钯为催化剂，4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽(Xantphos)为配体，制备α,β-炔酮类化合物的方法。
背景技术
α,β-炔酮具有很重要的结构可变性，被广泛用于构筑天然化合物，用作反应中间体，在合成生物活性分子中扮演着迅速构筑复杂结构的重要角色。利用同羰基直接相连接有炔基的分子可以合成各种杂环类结构重要中间体，例如嘧啶、喹诺酮、呋喃、吡啶、黄酮等等。
传统合成炔酮的方法是利用过渡金属催化酰氯与端炔的交叉偶联反应，还有利用锂炔、格氏试剂与Weinreb氨基化合物或者醛类物质反应生成。但是这些反应存在共有的问题是酰氯、Weinreb氨基化合物、醛类物质具有空气不稳定性，而且反应相当激烈、缺乏化学选择性，金属炔试剂的官能团耐受性差也是制约其应用的主要因素。
近些年也涌现出了很多独特的方法来合成炔酮，例如：利用金催化重排反应，丙炔三甲基乙酸盐和PhI(OAc)2发生作用，在有氧条件下合成炔酮；利用金催化醛类试剂和特殊的碘炔试剂在氧气存在下合成炔酮；利用羧酸酯类化合物提供羰基，通过钯催化活化酯基C-O键再偶联一些亲核试剂，将酮羰基引入端炔分子当中等等。这些方法虽然很新颖，但是所用到的底物不易得，操作复杂，反应条件苛刻。
过渡金属催化羰化Sonogashira偶联作为一种原子经济的替代方法被人们引入了炔酮的合成中，该策略提高了底物适用范围，实现了卤代芳环作为亲电试剂的反应，丰富了合成炔酮的方法，但该方法需要配备CO探测器和高压反应器，限制了这种小的双原子试剂的使用。因此，在羰基化反应中，就安全性考虑，使用CO替代物(例如固体和液体试剂)比气体CO更有吸引力。带有多羰基的金属羰基化合物[Mo(CO)6]、[Cr(CO)6]、[W(CO)5]等是一种潜在的非气体CO源，可以作为新的羰基化试剂，但这些试剂价格昂贵，一氧化碳释放条件苛刻，往往需要强碱、强热，对反应装置要求高。因此，迫切需要寻找温和条件下，可缓释CO的廉价金属羰基化合物，以期在钯催化反应体系内原位产生CO，完成羰基化碳碳键偶联反应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有α,β-炔酮类化合物的制备方法存在的缺点，提供一种在较低温、常压下使用五羰基铁为一氧化碳释放分子作为CO释放源，来达到原子经济的羰化偶联过程，合成α,β-炔酮类化合物的方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：该方法以氯化钯为催化剂、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽为配体，将式I所示的芳基卤化物和式II所示的末端炔烃、五羰基铁按摩尔比为1:1～1.5:0.5～1.5加入有机溶剂中，在碱性条件下60～80℃反应，得到式III所示的α,β-炔酮类化合物。
式中X为I或Br，R1代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硝基中的任意一种，优选R1代表H、4-甲基、2-甲氧基、3-甲氧基、4-甲氧基、4-硝基中的任意一种；R2代表苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、C4～C6烷基中的任意一种，优选R2代表苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、1-丁基中的任意一种。
上述制备方法中，优选氯化钯的加入量为芳基卤化物摩尔量的0.3％～1.0％，进一步优选氯化钯的加入量为芳基卤化物摩尔量的0.5％。
上述制备方法中，优选4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽的加入量为氯化钯摩尔量的1～3倍，进一步优选4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽的加入量为氯化钯摩尔量的2倍。
上述制备方法中，所述的碱性条件通过碳酸钾或三乙胺提供。
上述的有机溶剂优选N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。
本发明以廉价易得的五羰基铁作为CO释放源，避免了有毒的CO气体的使用，同时铁还可能与钯一起作为催化剂，高效协同催化反应的进行。本发明操作简单，反应在空气中进行，条件温和，对设备要求低，高效安全，底物适用性好，可广泛用于α,β-炔酮类化合物的制备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
制备结构式如下的1-(4-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮
将0.1090g(0.5mmol)4-甲氧基碘苯、0.0680g(0.5mmol)碳酸钾、0.0009g(0.005mmol)氯化钯、0.0058g(0.01mmol)4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、3ml N,N-二甲基甲酰胺、55μl(0.5mmol)苯乙炔、67μl(0.5mmol)五羰基铁加入反应瓶中，在70℃下反应12小时，停止反应，自然降至室温，用乙酸乙酯萃取后，先用稀盐酸酸洗3次，再水洗3次，过滤、柱色谱分离(以石油醚与乙酸乙酯体积比为20:1的混合液为洗脱剂)，得到褐色固体1-(4-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为92％。
实施例2
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔4-甲氧基溴苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(4-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为70％。
实施例3
制备结构式如下的1-(4-甲基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔4-甲基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(4-甲基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为83％。
实施例4
制备结构式如下的1,3-二苯基-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状液体1,3-二苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为80％。
实施例5
在实施例4中，所用的碘苯用等摩尔溴苯替换，其他步骤与实施例4相同，得到黄色油状液体1,3-二苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为50％。
实施例6
制备结构式如下的1-(3-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔3-甲氧基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(3-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为81％。
实施例7
制备结构式如下的1-(2-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔2-甲氧基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(3-甲氧基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为69％。
实施例8
制备结构式如下的1-(4-硝基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的4-甲氧基碘苯用等摩尔4-硝基碘苯替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(4-硝基苯基)-3-苯基-2-乙炔基-1-酮，其产率为72％。
实施例9
制备结构式如下的1,3-二-(4-甲氧基苯基)-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的苯乙炔用等摩尔4-甲氧基苯乙炔替换，其他步骤与实施例1相同，得到淡黄色固体1,3-二-(4-甲氧基苯基)-2-乙炔基-1-酮，其产率为70％。
实施例10
制备结构式如下的1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-甲基苯基)-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的苯乙炔用等摩尔4-甲基苯乙炔替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色固体1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-甲基苯基)-2-乙炔基-1-酮，其产率为80％。
实施例11
制备结构式如下的1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-乙基苯基)-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的苯乙炔用等摩尔4-乙基苯乙炔替换，其他步骤与实施例1相同，得到棕褐色固体1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-乙基苯基)-2-乙炔基-1-酮，其产率为74％。
实施例12
制备结构式如下的1-(4-甲氧基苯基)-3-庚炔基-1-酮
在实施例1中，所用的苯乙炔用等摩尔1-己炔替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状液体1-(4-甲氧基苯基)-3-庚炔基-1-酮，其产率为65％。
实施例13
制备结构式如下的1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-氟苯基)-2-乙炔基-1-酮
在实施例1中，所用的苯乙炔用等摩尔4-氟苯乙炔替换，其他步骤与实施例1相同，得到黄褐色固体1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-氟苯基)-2-乙炔基-1-酮，其产率为60％。

Claims (9)

1.一种一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：以氯化钯为催化剂、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽为配体，将式I所示的芳基卤化物和式II所示的末端炔烃、五羰基铁按摩尔比为1:1～1.5:0.5～1.5加入有机溶剂中，在碱性条件下60～80℃反应，得到式III所示的α,β-炔酮类化合物；
式中X为I或Br，R1代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硝基中的任意一种，R2代表苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、C4～C6烷基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述的R1代表H、4-甲基、2-甲氧基、3-甲氧基、4-甲氧基、4-硝基中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述的R2代表苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、1-丁基中的任意一种。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述氯化钯的加入量为芳基卤化物摩尔量的0.3％～1.0％。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述氯化钯的加入量为芳基卤化物摩尔量的0.5％。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽的加入量为氯化钯摩尔量的1～3倍。
7.根据权利要求1～3任意一项所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽的加入量为氯化钯摩尔量的2倍。
8.根据权利要求1所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述的碱性条件通过碳酸钾或三乙胺提供。
9.根据权利要求1所述的一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法，其特征在于：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。
CN201710121636.5A 2017-03-02 2017-03-02 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法 Active CN106866390B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710121636.5A CN106866390B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710121636.5A CN106866390B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106866390A true CN106866390A (zh) 2017-06-20
CN106866390B CN106866390B (zh) 2020-05-29

Family

ID=59169565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710121636.5A Active CN106866390B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106866390B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108558753A (zh) * 2018-05-22 2018-09-21 陕西师范大学 采用五羰基铁作为co释放源制备喹诺酮类化合物的方法
CN113563164A (zh) * 2021-09-02 2021-10-29 南华大学 一种炔酮类化合物的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101456801A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中国科学院兰州化学物理研究所 羰基化合成α-β不饱和炔酮化合物方法
WO2015182682A1 (ja) * 2014-05-29 2015-12-03 塩野義製薬株式会社 アルキニルケトン誘導体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101456801A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中国科学院兰州化学物理研究所 羰基化合成α-β不饱和炔酮化合物方法
WO2015182682A1 (ja) * 2014-05-29 2015-12-03 塩野義製薬株式会社 アルキニルケトン誘導体の製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAROLINE T. NEUMANN等: "alladium-Catalyzed Carbonylative Sonogashira Coupling of Aryl Bromides Using Near Stoichiometric Carbon Monoxide", 《ORG. LETT.》 *
MUNEAKI IIZUKA等: "Palladium-Catalyzed Alkynylcarbonylation of Aryl Iodides with the Use of Mo(CO)6in the Presence of tBu3P Ligand", 《EUR. J. ORG. CHEM.》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108558753A (zh) * 2018-05-22 2018-09-21 陕西师范大学 采用五羰基铁作为co释放源制备喹诺酮类化合物的方法
CN113563164A (zh) * 2021-09-02 2021-10-29 南华大学 一种炔酮类化合物的制备方法
CN113563164B (zh) * 2021-09-02 2024-01-09 南华大学 一种炔酮类化合物的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106866390B (zh) 2020-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. The Transient directing group strategy: A new trend in transition-metal-catalyzed C–H bond functionalization
Cornella et al. A novel mode of reactivity for gold (I): The decarboxylative activation of (hetero) aromatic carboxylic acids
Ackermann et al. Ruthenium-catalyzed direct arylations through C–H bond cleavages
Xu et al. Palladium-catalyzed ortho-sulfonylation of 2-aryloxypyridines and subsequent formation of ortho-sulfonylated phenols
Kim et al. Palladium-catalyzed oxidative alkynylation of arene C–H bond using the chelation-assisted strategy
Su et al. Palladium-catalyzed oxidation of β-C (sp3)–H bonds of primary alkylamines through a rare four-membered palladacycle intermediate
Sabbatani et al. Gold‐Catalyzed Intermolecular Synthesis of Alkylidenecyclopropanes through Catalytic Allene Activation
Wang et al. Efficient copper-catalyzed synthesis of substituted pyrazoles at room temperature
CN106800493A (zh) 一种芳硝基还原为芳胺的方法
Miele et al. Highly chemoselective difluoromethylative homologation of iso (thio) cyanates: Expeditious access to unprecedented α, α-difluoro (thio) amides
Song et al. Highly Selective Nucleophilic 4‐Aryl‐2, 3‐allenylation of Malonates
CN109422684A (zh) 一种合成6-甲基菲啶类化合物的方法
Maraswami et al. Iridium (III)‐Catalyzed Selective and Mild C‐H Amidation of Cyclic N‐Sulfonyl Ketimines with Organic Azides
Chen et al. Synthesis of quinolines from allylic alcohols via iridium-catalyzed tandem isomerization/cyclization combined with potassium hydroxide
CN106866390A (zh) 一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β‑炔酮类化合物的方法
Feng et al. Copper-catalyzed conversion of aryl and heteroaryl bromides into the corresponding iodide
Zhu et al. Direct oxidative conversion of alcohols, aldehydes and amines into nitriles using hypervalent iodine (III) reagent
Chen et al. A Convenient, Efficient, and Inexpensive Copper (I) Complex Catalyzed Sonogashira Cross-Coupling of o-Iodoanilines with Terminal Alkynes
Lauterbach et al. Gold Catalysis: β‐Ketonaphthalenes via Molecular Gymnastics of 1, 6‐Diyne‐4‐en‐3‐ols
Sigan et al. Hydroxyalkylation of 4, 5, 6, 7-tetrahydroindole with polyfluorocarbonyl compounds as a route to 2-substituted indoles
Ahmed et al. Aerobic ligand-free domino Suzuki coupling—Michael addition reaction catalyzed by in situ generated palladium nanoparticles in water: a general method for the synthesis of benzo [c] chromene derivatives
Khemnar et al. Palladium‐Catalyzed Oxidative Synthesis of Aromatic Ketones Using Olefins as Acyl Equivalents through Selective ortho Aromatic C–H Bond Activation
Yanagisawa et al. One-pot synthesis of 1, 5-diketones catalyzed by barium isopropoxide
Reddy et al. Chemoselective oxidation of benzyl, amino, and propargyl alcohols to aldehydes and ketones under mild reaction conditions
Chen et al. Iridium-Catalyzed C-3 Allylation of Indoles with Allylic Alcohols Promoted by a Brønsted Acid

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant