CN107089912A - 一种茂金属配合物选择性催化合成扁桃酸酯类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种茂金属配合物选择性催化合成扁桃酸酯类化合物的方法,该法以全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂,以扁桃酸及其衍生物和醇为主要原料,其中扁桃酸及其衍生物II中的苄羟基不与扁桃酸的羧基不发生酯化反应,而是扁桃酸及其衍生物II的羧基与醇III的羟基发生酯化反应,在有机溶剂或无溶剂条件下,高选择反应获得较高产率扁桃酸酯类化合物。本方法具有成本较低,产率高,操作简便、无污染等优点,具有潜在的工业应用前景。该方法为扁桃酸酯类化合物的制备提供了一条廉价、绿色的途径。
Description
【技术领域】
本发明属于催化有机合成领域,具体地说涉及扁桃酸酯类化合物及其在全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂催化合成的新方法。该方法以扁桃酸及其衍生物和醇为主要原料,用全氟烷(芳)基茂金属配合物催化剂在有机溶剂或无溶剂条件下,高选择反应获得较高产率扁桃酸酯类化合物。
【背景技术】
近年来,寻找新的具有生理作用的药物及开发新药物是普遍关注的发展方向,含有扁桃酸类骨架的化合物是有机化学研究中的重要组成部分,同时也是一些药物的重要组成单元。扁桃酸脂类化合物由于化学稳定性强,原料便宜易得,是药物合成中的重要中间体【应用化工2013年42(10)1806-1807;中南药学 2005年3(3)168-169】。其中,环扁桃酸酯是一种重要的治疗心血管类疾病的药物,环扁桃酸酯能直接松弛血管平滑肌使血管扩张,对脑、肾、血管及冠状动脉有选择性的持续扩张作用,从而使血流量增加;可用于脑动脉硬化症、脑血管意外及其后遗症、脑外伤后遗症;也可用于冠状动脉硬化、高血压性心脏病、肢端动脉痉挛症、闭塞性血栓性脉管炎;还可用于手足发绀症、内耳眩晕症等【药学进展1997年21(4) 23-25】;其结构式如下:
扁桃酸酯类化合物还可作为底物通过酯交换、金属催化加成、碳氢活化等可制备一系列产物、官能团化的扁桃酸酯类在药物方面发挥着重要的作用【分子催化2006年20(4)351-354】,对于扁桃酸酯类化合物的研究与制备一直是有机化学工作者感兴趣的领域,因而,便利、高效、环保地合成这类化合物的方法备受人们的瞩目。
目前,关于环扁桃酸酯的合成的文献报道很少。工业上生产扁桃酸酯类化合物普遍采用浓硫酸、磷酸、苯磺酸等为催化剂。尽管这些液体酸价格低廉,催化活性较高,但存在严重的腐蚀性和“三废”问题。其中, Chen Gang等报道经酮还原得到环扁桃酸酯【中国药物化学杂志2012年22(1),29-32】,Zang Hao等报道经由扁桃酸和3,3,5-三甲基环己烷酯化得到,但其使用的是浓硫酸脱水催化,存在严重的腐蚀性和一定的危险性【中国药物化学杂志,2010年41(3),175-176】。针对目前合成方法中存在的不足,我们采用全氟烷(芳)基茂金属配合物绿色催化剂,扁桃酸及其衍生物在全氟烷(芳)基茂金属配合物为催化剂的作用下,扁桃酸及其衍生物中的羟基不与酸发生酯化反应,但扁桃酸及其衍生物中的羧基却能高活性的与醇发生反应,表现出高选择性,反应在有机溶剂或无溶剂条件下进行,能取得较好的反应效果。而我们采用全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂催化合成扁桃酸酯类化合物,选择性高,产率高,且催化剂便于回收,对于工艺放大有着不错的前景。而且,我们也将全氟烷(芳)基茂金属配合物催化剂,与其他路易斯酸催化剂进行了比较,在产率方面,我们的催化剂有着显著的优势,此外,我们直接酯化反应的原料扁桃酸及其衍生物和醇的比例为1:0.9-1:1.1,甚至可以达到严格的1:1,在成本方面有着显著的优势,同时也符合绿色化学的理念,而且此方法无需特殊的设备要求,产率高,对环境无污染,且催化剂可回收利用。符合国家提出的生态文明建设的理念。目前,国内外还没有关于使用全氟烷(芳)基茂金属配合物催化剂制备扁桃酸酯类化合物的公开文献和专利申请。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种以全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂高选择性催化制备扁桃酸酯类化合物的方法。扁桃酸及其衍生物在全氟烷(芳)基茂金属配合物为催化剂的作用下,选择性与醇发生直接酯化反应,反应在有机溶剂或无溶剂条件下进行,能取得较好的反应效果。该方法具有成本较低,产率高,操作简便、无污染等优点,且催化剂可重复回收利用,对于实现其工业化生产具有一定的可行性。为达到上述发明目的,本发明提出以下的技术方案:
上述制备方法中,其特征在于:以全氟烷(芳)基茂金属配合物IV和V作为催化剂,以扁桃酸及其衍生物II和醇III为反应原料,在有机溶剂或无溶剂中有效反应,0-120℃有效反应,在1-12h的时间内能得到较高产率的扁桃酸酯I;其中得到的扁桃酸酯的结构式Ⅰ,扁桃酸的结构式II和醇的结构式III如下:
其中,R1和R2为C6-C10的芳基、C1-C6的烷基,3,3,5-三甲基环己基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吗啉基、四氢吡咯基,其中R2还可为氢。其中C6-C10的芳基为苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基;其中 C1-C6的烷基为烯丙基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基或者环己基。
上述制备方法中,其特征在于,催化剂为全氟烷(芳)基茂金属配合物,其中全氟烷基茂金属配合物IV 或全氟芳基茂金属配合物V如下:
其中所述M=Ti、Zr、Hf,全氟烷基是全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟辛基,X为 H2O,Et2O,THF,MeOH,EtOH或者不存在;全氟芳基是全氟苯基、全氟邻甲基苯基、全氟间甲基苯基、全氟对甲基苯基、全氟萘基、全氟邻乙基苯基、全氟间乙基苯基、全氟对乙基苯基、全氟邻异丙基苯基、全氟间正丙基苯基、全氟对丙基苯基、全氟对正丁基苯基、全氟对叔丁基苯基、全氟对异丁基苯基;X=H2O、THF、甲醇、乙醇。
上述制备方法中,其特征在于,所述溶剂为乙腈、乙醇、DMF、DMSO、四氢呋喃的一种,或者反应不需要溶剂即可进行反应。
上述制备方法中,其特征在于,所述催化剂的用量为0.1-10mol%,所述反应时间为1-12h,反应温度为0-120℃。
本发明所提供的的方法,为新型抗氧剂的制备开辟了一条新的经济“绿色”途径,其优点在于:选择性高、原料成本低、绿色催化剂,产率较高,实验操作简便,无有害副产物生成,绿色环保。
【附图说明】
附图1所示是本发明所提供的制备新型抗氧剂的路线图。
【具体实施方式】
本发明所提供以全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂催化制备扁桃酸酯类化合物的合成路线,请参见附图1:将扁桃酸及其衍生物1.0mmol、醇1.0mmol加入25mL圆底烧瓶内,加入1mol%的催化剂,加入或不加入溶剂,在0-120℃的环境下有效反应1-12h,得到目标化合物扁桃酸酯类化合物,其中全氟烷 (芳)基茂金属配合物催化剂的制备参见专利申请CN104558056A,是以四氢呋喃作溶剂,茂金属氯化物与全氟烷(芳)基磺酸银反应得到单核或双核茂金属全氟烷(芳)基磺酸配合物,其中全氟烷基茂金属配合物 IV或全氟芳基茂金属配合物V如下:
下面结合具体的制备例对本发明做进一步说明:
一、扁桃酸酯制备例
制备例1
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸(R2=H)1.0mmol和3,3,5-三甲基环己醇(R1=3,3,5-三甲基环己基)1.05 mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Zr,全氟烷基为全氟辛基,X=H2O)1mol%,加入乙腈2mL,反应在10℃下进行4h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物环扁桃酸酯(R1=3,3,5-三甲基环己基, R2=H),得到白色固体,产率为95%,选择性100%。
制备例2
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=甲基)1.0mmol和甲醇(R1=甲基)1.1mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟甲基,X=H2O)1mol%,加入甲苯2mL,反应在80℃下进行5 h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸甲酯(R1=甲基,R2=甲基),得到无色液体,产率为 98%,选择性100%。
制备例3
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=丙基)1.0mmol和乙醇(R1=乙基)0.9mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟苯基,X=THF)2mol%,加入DMF2mL,反应在0℃下进行8h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸乙酯(R1=乙基,R2=丙基),得到无色液体,产率为96%,选择性100%。
制备例4
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=乙基)1.0mmol和丙醇(R1=丙基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟邻甲基苯基,X=Et2O)0.1mol%,加入DMSO 2mL,反应在100℃下进行3h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸丙酯(R1=丙基,R2=乙基),得到无色液体,产率为93%,选择性100%。
制备例5
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=苯基)1.0mmol和异丙醇(R1=异丙基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Hf,全氟烷基为全氟丁基,X=MeOH)1mol%,加入四氢呋喃2mL,反应在10℃下进行12h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丙酯(R1=异丙基,R2=苯基),得到无色液体,产率为91%,选择性100%。
制备例6
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异丙基)1.0mmol和丁醇(R1=丁基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟邻乙基苯基,X=EtOH)0.1mol%,不加入溶剂,反应在80℃下进行1h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸丁酯(R1=丁基,R2=异丙基),得到无色液体,产率为94%,选择性100%。
制备例7
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=环己基)1.0mmol和异丁醇(R1=异丁基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟乙基,X没有)10mol%,加入丙酮2mL,反应在40℃下进行5h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丁酯(R1=异丁基,R2=环己基),得到无色液体,产率为93%,选择性100%。
制备例8
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正己基)1.0mmol和叔丁醇(R1=叔丁基)1.08mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Zr,全氟烷基为全氟丙基,X=H2O)5mol%,加入乙腈2mL,反应在60℃下进行8h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸叔丁酯(R1=叔丁基,R2=正己基),得到无色液体,产率为99%,选择性100%。
制备例9
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=吡啶基)1.0mmol和正戊醇(R1=正戊基)1.1mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对丙基苯基,X=THF)3mol%,加入丙酮2mL,反应在 70℃下进行2h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正戊酯(R1=正戊基,R2=吡啶基),得到无色液体,产率为92%,选择性100%。
制备例10
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=苄基)1.0mmol和异戊醇(R1=异戊基)1.3mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟间乙基苯基,X=MeOH)4mol%,加入THF 2mL,反应在 70℃下进行5h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异戊酯(R1=异戊基,R2=苄基),得到无色液体,产率为95%,选择性100%。
制备例11
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正丁基)1.0mmol和新戊醇(R1=新戊基)1.4mmol,加入入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟丁基,X=H2O)1mol%,加入DMSO 2mL,反应在120℃下进行3h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸新戊酯(R1=新戊基,R2=正丁基),得到无色液体,产率为85%,选择性100%。
制备例12
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=呋喃基)1.0mmol和正己醇(R1=正己基)1.0mmol,加入入主结构为IV的催化剂(M=Zr,全氟烷基为全氟辛基,X没有)3mol%,加入DMF 2mL,反应在120℃下进行2h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正己酯(R1=正己基,R2=呋喃基),得到无色液体,产率为90%,选择性100%。
制备例13
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正戊基)1.0mmol和环己醇(R1=环己基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对叔丁基苯基,X=THF)4mol%,加入乙腈2mL,反应在50℃下进行10h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸环己酯(R1=环己基,R2=正戊基),得到无色液体,产率为91%,选择性100%。
制备例14
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=嘧啶基)1.0mmol和苯甲醇(R1=苄基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Ti,全氟芳基为全氟对异丙基苯基,X=EtOH)1mol%,加入THF 2mL,反应在 60℃下进行11h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯甲酯(R1=苄基,R2=嘧啶基),得到无色液体,产率为97%,选择性100%。
制备例15
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异戊基)1.0mmol和苯乙醇(R1=苯乙基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟对正丁基苯基,X没有)10mol%,加入THF 2mL,反应在40℃下进行1h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯乙酯(R1=苯乙基,R2=异戊基),得到无色液体,产率为94%,选择性100%。
制备例16
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸(R2=H)1.0mmol和苯丙醇(R1=苯丙基)1.0mmol,加入主结构为IV 的催化剂(M=Hf,全氟烷基为全氟甲基,X=THF)1mol%,加入DMF 2mL,反应在70℃下进行10h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯丙酯(R1=苯丙基,R2=H),得到无色液体,产率为90%,选择性100%。
制备例17
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=叔丁基)1.0mmol和苯丁醇(R1=苯丁基)1.08mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Hf,全氟烷基为全氟丙基,X=H2O)1mol%,加入DMF 2mL,反应在30℃下进行6h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯丁酯(R1=苯丁基,R2=叔丁基),得到无色液体,产率为92%,选择性100%。
制备例18
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=吗啉基)1.0mmol和烯丙醇(R1=烯丙基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟对正丙基苯基,X=MeOH)1mol%,加入乙腈2mL,反应在50℃下进行7h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸烯丙酯(R1=烯丙基,R2=吗啉基),得到无色液体,产率为96%,选择性100%。
制备例19
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异戊基)1.0mmol和烯丙醇(R1=烯丙基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟萘基,X=EtOH)1mol%,加入DMSO 2mL,反应在60℃下进行3h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸烯丙酯(R1=烯丙基,R2=异戊基),得到无色液体,产率为92%,选择性100%。
制备例20
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=四氢吡咯基)1.0mmol和正己醇(R1=正己基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟邻异丙基苯基,X=EtOH)3mol%,加入THF 2mL,反应在120℃下进行1h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正己酯(R1=正己基,R2=四氢吡咯基),得到无色液体,产率为92%,选择性100%。
制备例21
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异丙基)1.0mmol和丙醇(R1=丙基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Ti,全氟芳基为全氟对丙基苯基,X=EtOH)1mol%,加入乙腈2mL,反应在100℃下进行5h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸丙酯(R1=丙基,R2=异丙基),得到无色液体,产率为93%,选择性100%。
制备例22
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=叔丁基)1.0mmol和正戊醇(R1=正戊基)1.01mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟丁基,X=H2O)1mol%,加入丙酮2mL,反应在70℃下进行2h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正戊酯(R1=正戊基,R2=叔丁基),得到无色液体,产率为90%,选择性100%。
制备例23
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正丁基)1.0mmol和异丙醇(R1=异丙基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Zr,全氟烷基为全氟丙基,X=THF)2mol%,加入四氢呋喃2mL,反应在40℃下进行6h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丙酯(R1=异丙基,R2=正丁基),得到无色液体,产率为96%,选择性100%。
二、扁桃酸酯制备催化剂回收实施例
催化剂回收例1
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸(R2=H)1.0mmol和3,3,5-三甲基环己醇(R1=3,3,5-三甲基环己基)1.05 mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Zr,全氟烷基为全氟辛基,X=H2O)1mol%,加入乙腈2mL,反应在10℃下进行4h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率80%,经柱层析分离得到目标化合物环扁桃酸酯(R1=3,3,5-三甲基环己基,R2=H),得到白色固体,产率为95%。
催化剂回收例2
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=苯基)1.0mmol和异丙醇(R1=异丙基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟丁基,X=MeOH)1mol%,加入四氢呋喃2mL,反应在10℃下进行7h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率97%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丙酯(R1=异丙基,R2=苯基),得到无色液体,产率为91%。
催化剂回收例3
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=苄基)1.0mmol和异丁醇(R1=异丁基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Ti,全氟芳基为全氟对叔丁基苯基,X=THF)2mol%,加入丙酮2mL,反应在 40℃下进行5h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率95%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丁酯(R1=异丁基,R2=苄基),得到无色液体,产率为93%。
催化剂回收例4
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=叔丁基)1.0mmol和异戊醇(R1=异戊基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对乙基苯基,X=THF)1mol%,加入THF 2mL,反应在 70℃下进行5h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率100%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异戊酯(R1=异戊基,R2=叔丁基),得到无色液体,产率为95%。
催化剂回收例5
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正丁基)1.0mmol和正己醇(R1=正己基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对甲基苯基,X=THF)4mol%,加入DMF 2mL,反应在 110℃下进行2h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率91%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正己酯(R1=正己基,R2=正丁基),得到无色液体,产率为90%。
催化剂回收例6
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=甲基)1.0mmol和苯甲醇(R1=苄基)1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对乙基苯基,X没有)3mol%,加入THF 2mL,反应在60℃下进行11h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率94%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯甲酯(R1=苄基,R2=甲基),得到无色液体,产率为97%。
催化剂回收例7
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异丙基)1.0mmol和正己醇(R1=正己基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟辛基,X=MeOH)2mol%,加入THF 2mL,反应在120℃下进行1h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率93%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸正己酯(R1=正己基,R2=异丙基),得到无色液体,产率为92%。
催化剂回收例8
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异戊基)1.0mmol和异丙醇(R1=异丙基)1.0mmol,加入主结构为IV的催化剂(M=Ti,全氟烷基为全氟丙基,X=THF)1mol%,加入四氢呋喃2mL,反应在40℃下进行6h。反应结束后,加入乙酸乙酯,催化剂析出,过滤分离收率96%,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸异丙酯(R1=异丙基,R2=异戊基),得到无色液体,产率为96%。
三、扁桃酸酯制备对比例
对比例1
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸(R1=H)1.0mmol和乙酸1.1mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Hf,全氟芳基为全氟对乙基苯基,X=THF)1mol%,加入乙腈2mL,反应在50℃下进行10h。没有酯化产物生成,说明扁桃酸中的羟基不与乙酸发生反应。
对比例2
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异戊基)1.0mmol和丙酸1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟对乙基苯基,X=THF)1mol%,加入DMF 2mL,反应在70℃下进行8 h。没有酯化产物生成,说明扁桃酸中的羟基不与丙酸发生反应。
对比例3
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异丙基)1.0mmol和丁酸1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Zr,全氟芳基为全氟对丙基苯基,X=EtOH)1mol%,加入THF 2mL,反应在120℃下进行 12h。没有酯化产物生成,说明扁桃酸中的羟基不与丁酸发生反应。
对比例4
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=乙基)1.0mmol和苯甲酸1.0mmol,加入主结构为V的催化剂(M=Ti,全氟芳基为全氟对甲基苯基,X=THF)1mol%,加入DMSO 2mL,反应在30℃下进行9h。没有酯化产物生成,说明扁桃酸中的羟基不与苯甲酸发生反应。
对比例5
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸(R2=H)1.0mmol和甲醇(R1=甲基)1.1mmol,加入催化剂AlCl3 1 mol%,加入甲苯2mL,反应在80℃下进行5h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸甲酯 (R1=甲基,R2=H),得到无色液体,产率为58%。
对比例6
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=丙基)1.0mmol和丁醇(R1=丁基)1.0mmol,加入催化剂 Bi(OTf)3 1mol%,不加入溶剂,反应在80℃下进行6h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸丁酯(R1=丁基,R2=丙基),得到无色液体,产率为44%。
对比例7
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=异丁基)1.0mmol和3,3,5-三甲基环己醇(R1=3,3,5-三甲基环己基)1.0mmol,加入催化剂磺酸1mol%,加入乙腈2mL,反应在10℃下进行4h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物环扁桃酸酯(R1=3,3,5-三甲基环己基,R2=异丁基),得到白色固体,产率为45%。
对比例8
在25mL圆底烧瓶内加入扁桃酸衍生物(R2=正丁基)1.0mmol和苯甲醇(R1=苄基)1.0mmol,加入催化剂Cp2ZrCl2 1mol%,加入THF 2mL,反应在60℃下进行11h。反应结束后,经柱层析分离得到目标化合物扁桃酸苯甲酯(R1=苄基,R2=正丁基),得到无色液体,产率为57%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种茂金属配合物选择性催化合成扁桃酸酯类化合物的方法,其特征在于,以全氟烷(芳)基茂金属配合物作为催化剂IV和V,以扁桃酸及其衍生物II和醇III作为反应底物,在有机溶剂或者无溶剂中有效反应制得扁桃酸酯,其中扁桃酸及其衍生物II中的苄羟基不与扁桃酸的羧基不发生酯化反应,而是扁桃酸及其衍生物II的羧基与醇III的羟基发生酯化反应;其中所得产物扁桃酸酯结构式I;反应原料扁桃酸结构式II和醇的结构式III以及全氟烷基茂金属配合物的结构式IV和全氟芳基茂金属配合物的结构式V分别如下所示:
其中上述结构式I、II、III中的R1和R2为C6-C10的芳基、C1-C6的烷基、3,3,5-三甲基环己基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吗啉基、四氢吡咯基,其中R2还可为氢;其中上述结构式中IV和V中所述M=Ti、Zr、Hf,全氟烷基为C1-C8的全氟烷基,全氟芳基为C6-C10的芳基,X为H2O,Et2O,THF,MeOH,EtOH或者不存在。
2.根据权利要求1所述合成方法中R1和R2为C6-C10的芳基和C1-C6的烷基时,其特征在于,其中C6-C10的芳基为苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基;其中C1-C6的烷基为烯丙基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基或者环己基。
3.根据权利要求1所述的催化剂IV和V中的全氟烷基和全氟芳基,其特征在于,所述全氟的C1-C8烷基为全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟辛基;其中所述全氟的C6-C10芳基为全氟苯基、全氟邻甲基苯基、全氟间甲基苯基、全氟对甲基苯基、全氟萘基、全氟邻乙基苯基、全氟间乙基苯基、全氟对乙基苯基、全氟邻异丙基苯基、全氟间正丙基苯基、全氟对丙基苯基、全氟对正丁基苯基、全氟对叔丁基苯基、全氟对异丁基苯基。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所用原料扁桃酸及其衍生物II和醇III的比例为1:0.9-1:1.1;所述催化剂IV或V的用量为0.1-10mol%;所述有机溶剂为乙腈、DMF、DMSO、四氢呋喃的一种,或者无溶剂进行反应;所述反应时间为1-12h,反应温度为0-120℃;所述产物I的产率80-100%,选择性100%;所用催化剂回收率为80-100%。
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