CN110615729A - 一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法 - Google Patents

一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法，其特征在于，具有式1结构的二级碳伯胺和式2结构的化合物预反应，随后与式3结构的芳基端炔在有机碱、光照下进行脱氨偶联反应，得到具有式4结构的顺式烯烃。本发明在行业内首次提供了一种通过二级C(sp3)‑N键和芳香端炔进行脱氨偶联，高选择性地合成顺式加成产物的方法。本发明方法，通过所述的原料的相互作用，可以意外地高收率以及高选择性地获得具有顺式构型的产物。该方法填补了光催化二级碳伯胺与芳基端炔脱氨基偶联反应合成高选择性顺式烯烃的技术空白，具有无需过渡金属催化剂，工艺条件温和，流程短，步骤简单，底物适用性广，满足工业生产要求等特点。

Description

一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的 方法
技术领域
本发明属于合成烯烃药物中间体的领域，具体涉及一种一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法。
背景技术
烯烃是合成生物大分子基本组成部分，许多烯烃具有生物活性。E型烯烃结构相对稳定，合成的技术已经比较成熟，而Z型炔烃的合成仍然充满挑战。2015年胡喜乐课题组首次公开了通过铁催化实现末端炔烃与烷基卤代物的还原偶联选择性生成Z型烯烃(ChungCW,Zhurkin FE,Hu X.J Am Chem Soc.2015；137,4932)。2019年Zhu等人首次实现了烷基胺与内部炔烃的脱氨偶联生成烯烃，其反应用过渡金属镍作为偶联催化剂(Zhu ZF,Tu JL,Liu F.Chem Commun 2019；55,11478)。当前合成Z型烯烃技术普便用到金属催化剂或过渡金属催化剂，不仅价格昂贵而且后处理步骤复杂，反应条件苛刻。
光催化反应由于反应条件温和可控，具有高度的原子经济性，成为当前有机化学的研究热点。可见光参与的原子转移自由基加成是实现碳碳不饱和键官能团化的重要手段，但当前研究大多集中于对烯烃的加成，对较为挑战的炔烃自由基加成相对较少，这主要是由于自由基对炔烃的加成会得到稳定性较差的烯烃自由基，并且该烯烃自由基的顺反构型很容易相互转变，很难得到单一构型。
另外，C-N键活化交叉偶联的文献已有一些报道，但底物主要集中于C(sp2)-N键，苄基C-N键，烯丙基C-N键以及张力环C-N键，这些类型的C-N键均需经过一定的活化，但现有技术还没有未活化的C(sp3)-N键直接和芳基端炔交叉偶联反应的相关报道。
发明内容
针对现有技术中光催化二级碳伯胺与芳基端炔脱氨偶联的技术空白，本发明的目的是在于提供一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法。
一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法，具有式1结构的二级碳伯胺和式2结构的化合物预反应，随后与式3结构的芳基端炔在有机碱、光照下进行脱氨偶联反应，得到具有式4结构的顺式烯烃。
所述的Ar为芳香基团；
其中Ra、Rb独自为C1～C20的烷基，或者Ra、Rb环合成饱和环结构；所述的烷基、饱和环结构上允许取代基；所述的取代基为芳香取代基、醚基、卤素、羟基、C1～C6的烷基；所述的饱和环结构上还允许含有N、O、S中的至少一种的杂原子；所述的饱和环结构还允许和芳香环并合。
本发明在行业内首次提供了一种通过二级C(sp3)-N键和芳香端炔进行脱氨偶联，高选择性地合成顺式加成产物的方法。本发明方法，通过所述的原料的相互作用，可以意外地高收率以及高选择性地获得具有顺式构型的产物。该方法填补了光催化二级碳伯胺与芳基端炔脱氨基偶联反应合成高选择性顺式烯烃的技术空白，具有无需过渡金属催化剂，工艺条件温和，流程短，步骤简单，底物适用性广，满足工业生产要求等特点。
本发明研究发现，所述的二级碳伯胺需要为二级C(sp3)上取代有-NH2的化合物，且所述的炔需要是直接和芳香基团连接的端炔，不仅如此，本发明还需要将式1和式2预处理，随后再在有机碱和光照条件下直接脱氨偶联。本发明技术方案，通过所述的特殊物料以及处理顺序的联合控制，可以在无需光催化剂的条件下即可实现高选择性地、高收率地实现二级C(sp3)-N直接和端炔偶联获得所述顺式产物的意料不到的效果。
本发明研究意外发现，为实现所述二级C(sp3)-N直接和端炔偶联的意料不到的效果，需要严格控制所述的胺为二级C(sp3)-N。也即是，所述的胺需要为二级饱和碳上带有氨基的化合物。
作为优选，所述的二级碳伯胺中，Ra、Rb独自为C1～C20的烷基，优选为C1～C6的烷基。此外，所述的Ra、Rb环合成饱和环结构，所述的饱和环结构优选为五元或者六元的饱和环结构。所述的饱和环结构允许带有芳香取代基、醚基、卤素、羟基、C1～C6的烷基；所述的饱和环结构上还允许含有N、O、S中的至少一种的杂原子；所述的饱和环结构还允许和芳香环并合。所述的芳基例如为苯基、五元杂环芳基或六元杂环芳基。
进一步优选，所述的所述的二级碳伯胺为具有以下结构式化合物中的至少一种；
本发明研究发现，二级碳伯胺中，Ra、Rb环合后的环烷基或者杂环基时，相较于独立的烷烃基，可以出人意料地提升产物的顺式选择性。
本发明中，预先将所述的二级碳伯胺和所述的式2化合物进行预反应，再和端炔、有机碱进行光偶联，有助于成功获得顺式产物。
预反应过程中的二级碳伯胺不低于理论反应量，优选为理论反应量的1～1.2倍。
作为优选，预反应的溶剂为乙醇，预反应温度为回流温度。预反应后可经浓缩脱溶后直接进行后续的反应，也可加入乙醚获得析出的固体物质后进行后续的反应。
本发明中，所述的Ar为苯基或六元杂环芳基；或者由所述的苯基、杂环芳基中的两个或者多个芳香环并和形成的稠环芳香基团，所述的杂环芳基的杂原子优选为N、O、S。
优选地，所述的苯基、杂环芳基、稠环芳基团的芳香环上还允许带有C1～C4的烷氧基、酯基、卤素、三氟甲基、氰基中的一种或多种取代基。
作为优选，所述的芳基端炔具有式3-A、式3-B或式3-C的结构式：
其中，R1为氢、C1～C4的烷氧基、氟、溴、氯、三氟甲基或氰基；
R2为氢、C1～C4的烷氧基、甲硫基、三氟甲基、苄氧基、氟、溴、氯或氰基；
R3为氢、C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基、三氟甲基、氟原子、溴原子、氯原子、氰基、叔丁基、甲酸甲酯基；
R5、R6、R7为氢原子、溴原子或氯原子。
更进一步优选，所述的芳基端炔为邻氯苯乙炔、邻氟苯乙炔、邻三氟甲基苯乙炔以及对氯苯乙炔。
进一步研究发现，控制芳基端炔和预反应产物的投料比例、控制碱的种类和用量以及反应溶剂，有助于进一步提升反应效果，例如，进一步提升产率和顺式产物的选择性。
预反应产物的使用量应不低于将芳基端炔完全反应的理论摩尔量；优选不低于将所述的芳基炔烃(以单一炔基计)完全反应的理论摩尔量的1.2倍；进一步优选为2～5倍；进一步优选为3～4倍。研究发现，在该优选的比例下，产物的收率高，且顺式选择性更好。
本发明中，所述的有机碱优选为仲胺、叔胺化合物。
作为优选，所述的有机碱为DIPEA、Et3N、DABCO、TMEDA、DMAP、DBU、i-Pr2NH、吡啶中的至少一种。
进一步优选，所述的有机碱为DIPEA。研究发现，优选的有机碱可以出人意料地进一步提升顺式产物的收率和顺式选择性。
优选地，有机碱为芳基端炔摩尔量的50倍以上；
进一步优选，有机碱和芳基端炔摩尔比为50:1～70:1。控制在该优选的范围内，有助于进一步提升产物的收率以及顺式选择性。
所述的脱氨偶联反应过程中还添加有光催化剂。本发明研究发现，本发明在无光催化剂的条件下也能意料地实现光偶联，进一步添加光催化剂，有助于进一步改善收率和选择性。
所述的光催化剂为含Ir3+的光催化配合物或者有机染料光催化剂；优选为Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dFppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dFmppy)2(dtbbpy)(PF6)、Hantzsch ester、EosinY-Na2、Fluorescein中的至少一种。
所述的光催化剂的用量为催化量；优选地，末端芳基炔烃与光催化剂的摩尔比为1：0.01～0.02。
作为优选，脱氨基偶联反应所采用的反应溶剂为丙酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯乙烷、甲醇、二氧六环、甲苯中的至少一种。
进一步优选，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈中的至少一种。研究发现，采用该优选的溶剂，可以进一步意外产物收率和顺式选择性。
优选地，脱氨偶联反应的起始溶液中，末端芳基炔烃在反应溶剂中的浓度为0.05～0.2mol/L；进一步优选为0.05mol/L。研究发现，在0.05mol/L下的选择性和收率更优。
优选地，脱氨偶联反应的温度优选为20～60℃；进一步优选为25～50℃
所述的光照阶段的光源为白光或者蓝光或者绿光；优选为蓝光(优选为波长为400nm-480nm的光源)。
优选地，脱氨偶联反应的时间优选为9～18h；优选为16h。
脱氨偶联反应结束后经疏水性溶剂萃取，浓缩萃取得到的有机相，再经色谱纯化得到。
例如，脱氨偶联反应完成后，反应混合液通过乙酸乙酯萃取、减压旋蒸，得到粗产品；粗产物再通过色谱柱分离纯化得到最终产物。色谱柱使用的洗脱液为石油醚(PE)，极性较大的产物使用石油醚与乙酸乙酯(EA)的混合洗脱液，石油醚与乙酸乙酯的体积比例如为6:1。
相对现有的技术，本发明申请的技术方案带来的有益技术效果：
1、本发明的技术方案首次实现光催化二级碳伯胺与芳基端炔脱氨基偶联反应合成高选择性顺式烯烃的方法，填补了现有技术的空白；
2、本发明的技术方案，无需过渡金属催化剂，工艺条件温和，流程短，步骤简单，底物适用性广，满足工业生产要求；
3、本发明的技术方案由光催化二级碳伯胺与芳基端炔的脱氨基偶联生成的顺式烯烃，产率收率高，Z选择性好；研究发现，产物的收率可高达68％。顺式选择性可高达99:1。
附图说明
图1是实施例1得到的产物的1H NMR谱图。
图2是实施例1得到的产物的13C NMR谱图。
图3是实施例3得到的产物的1H NMR谱图。
图4是实施例3得到的产物的13C NMR谱图。
图5是实施例7得到的产物的1H NMR谱图。
图6是实施例7得到的产物的13C NMR谱图。
具体实施方式
以下实施案例旨在说明本发明内容，而不是对本发明权利要求的保护范围的进一步限定。
以下案例，除特别声明外，脱氨偶联阶段的温度均为室温(25～35℃)；
所述的蓝光光源波长为(400nm-480nm)。
实施例1
氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA(60equiv)与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率68％，顺反比为95:5(顺反比例通过1H NMR测定)。
1H NMR(400MHZ,CDCl3):
δ7.37(dd,J＝7.6,1H),7.16-7.27(m,3H),6.74(d,J＝16.2,0.07H),6.39(d,J＝11.6,1H)6.16(dd,J＝15.7,7.1,0.07H),5.61(t,J＝10.9,1H),2.39-2.34(m,1H),1.70-1.64(m,5H),1.12-1.26(m,5H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)：
δ140.0,136.2,133.5,130.3,129.3,127.9,126.3,124.1,37.0,33.1,25.9,25.6。
实施例2
1-氟-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氟苯乙炔(11.5μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氟-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率56％，顺反比为92：8(顺反比例通过1H NMR测定)。
1H NMR(400MHZ,CDCl3):δ7.26-7.19(m,2H),7.11-7.02(m,2H)
6.51(d,J＝16.1,0.09H),6.33(d,J＝11.6,1H)6.27(dd,J＝16.1,7.0,0.09H),5.64(t,J＝10.9,1H),2.45-2.37(m,1H),1.83-1.64(m,5H),1.30-1.11(m,5H)
13C NMR(101MHz,CDCl3)：δ161.4,158.9,140.9,139.4,130.4(d,J＝3.6,),128.2(d,J＝8.2),127.9(d,J＝8.2),126.9(d,J＝4.1),125.6(d,J＝14.7),123.9(d,J＝3.5),123.6(d,J＝3.6),119.6(d,J＝3.8),119.3(d,J＝3.5),115.7,115.5,115.2,41.6,37.4,33.1,32.9,26.2,26.0,25.6.
实施例3
1-甲氧基-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入2-乙炔基苯甲醚(13μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-甲氧基-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率45％，Z：E>99：1(顺反比例通过1HNMR测定)。
1H NMR(400MHZ,CDCl3):δ7.25-7.21(m,2H),6.95-6.91(m,1H)
6.88(d,J＝8.1,1H),6.42(d,J＝11.7,1H),5.57(m,1H),3.83(S,3H),2.48-2.45(m,1H),1.69-1.63(m,5H),1.26-1.15(m,5H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ157.0,138.9,129.8,127.9,126.9,122.1,120.1,110.4,55.4,37.1,33.3,26.1,25.7
实施例4
1-(2-环己基乙烯基)-4-三氟甲基苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入4-三氟甲基苯乙炔(14μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-(2-环己基乙烯基)-4-三氟甲基苯为无色油状液体，产率38％，顺反比为85：15(顺反比例通过1H NMR测定)。
1H NMR(400MHZ,CDCl3):δ7.58(d,J＝8.1,1.8H),7.53(d,J＝8.2,0.2H),7.43(d,J＝8.2,0.2H),7.35(d,J＝8.1,1.8H),6.31(m,1H),5.62(m,1H),2.56-2.48(m,0.85H),2.19-2.12(m,0.15H),1.79-1.66(m,5H),1.32-1.17(m,5H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ141.6,141.5,141.0,139.6,128.8,128.6,128.2,126.1,126.0,125.7,125.4(q,J＝7.2),125.1(q,J＝6.8),123.0,41.2,37.0,33.1,32.8,26.1,26.0,25.9,25.6
实施例5
1-氯-4-(2-环己基乙烯基)苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入4-氯苯乙炔(13.7mg,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-4-(2-环己基乙烯基)苯为无色油状液体，产率52％，顺反比为87：13(顺反比例通过1H NMR测定)。
1H NMR(400MHZ,CDCl3):δ7.31(d,J＝8.4,1.7H),7.26-7.24(m,0.6H),7.19(d,J＝8.4,1.7H),6.31-6.24(m,1H),6.18(dd,J＝16.0,6.8,0.13H),5.53(dd,J＝11.3,10.6,0.87H),2.54-2.47(m,0.87H),2.13-2.10(m,0.13H),1.73-1.69(m,5H),1.29-1.15(m,5H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ139.6,137.6,136.6,136.4,132.2,132.1,129.9,128.6,128.3,127.2,126.1,125.7,41.2,36.9,33.2,32.9,26.2,26.0,25.9,25.7
实施例6
1-(2-环己基乙烯基)-4-叔丁基苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入4-叔丁基苯乙炔(13.7mg,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-(2-环己基乙烯基)-4-叔丁基苯为无色油状液体，产率49％，顺反比为86：14(顺反比例通过1H NMR测定)。
1HNMR(400MHZ,CDCl3):δ7.37(d,J＝8.3,1.7H),7.32-7.29(m,0.6H),7.23(d,J＝8.3,1.7H),6.34-6.25(m,1H),
6.16(dd,J＝16.0,6.9,0.14H),5.47(m,0.86H),2.63-2.61(m,1H),1.75
-1.71(m,5H),1.33(s,9H),1.30-1.12(m,5H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ149.8,149.3,138.4,136.1,135.3,135.1,128.4,126.9,126.6,125.6,125.4,125.1,41.2,36.9,34.5,33.3,33.1,31.3,26.2,26.1,26.0,25.7
实施例7
1-氯-2-(2-环庚基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环庚胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环庚胺预反应产物147.4mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1mlDIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环庚基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率50％，顺反比为95:5(顺反比例通过1H NMR测定)。
1HNMR(400MHZ,CDCl3):δ7.38(d,J＝7.9,1H),7.25-7.16(m,3H),6.72(d,J＝16.1,0.07H),6.33(d,J＝11.5,1H)6.23(dd,J＝15.9,7.8,0.07H),5.74(t,J＝11.0,1H),2.53-2.50(m,1H),1.73-1.66(m,6H),1.42-1.26(m,6H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ140.7,136.2,133.6,130.4,129.3,127.9,126.3,122.6,38.2,34.9,28.5,26.2
实施例8
1-氯-2-(2-环戊基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环戊胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环戊胺预反应产物(139mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环戊基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率65％，顺反比为92:8(顺反比例通过1H NMR测定)。
1HNMR(400MHZ,CDCl3):δ7.38-7.29(m,2H),7.24-7.10(m,2H),6.77(d,J＝15.7,0.09H),6.44(d,J＝11.4,1H),6.22(dd,J＝15.8,7.8,0.09H),5.72(t,J＝10.8,1H),2.80-2.63(m,1H),1.83-1.79(m,2H),1.73-1.65(m,2H),1.62-1.55(m,2H),1.46-1.26(m,2H)
13CNMR(101MHZ,CDCl3):δ139.5,138.6,136.2,135.9,133.6,132.5,130.5,129.6,129.3,127.9,127.7,126.7,126.5,126.2,124.5,124.1,44.0,38.9,34.1,33.2,25.6,25.3
实施例9
1-氯-2-(2-异庚烷乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将异庚烷胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入异庚胺预反应产物(148mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-异庚烷乙烯基)-苯为无色油状液体，产率62％，顺反比为95:5(顺反比例通过1H NMR测定)。
1HNMR(400MHZ,CDCl3):δ7.37(d,J＝7.4,1H),7.26-7.12(m,3H),6.71(d,J＝16.0,0.07H),6.42(d,J＝11.5,1H)6.10(dd,J＝15.9,7.9,0.07H),5.56(t,J＝11.0,1H),2.51-2.47(m,1H),1.27-1.20(m,5H),1.14-1.08(m,2H),1.02-1.00(m,2H),0.89-0.81(m,3H),
13CNMR(101MHZ,CDCl3):140.5,136.4,133.6,130.5,129.3,127.9,126.2,124.9,37.3,32.2,31.9,26.9,22.6,21.1,14.1
实施例10
1-氯-(2-(4-四氢吡喃)-乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将4-四氢吡喃胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入4-四氢吡喃胺预反应产物143.8mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE和乙酸乙酯体积比为6：1作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体，产率43％，顺反比为95:5(顺反比例通过1H NMR测定)。
1HNMR(400MHZ,CDCl3):δ7.42(d,J＝6.6,1H),7.29-7.22(m,3H),6.83(d,J＝15.8,0.06H),6.49(d,J＝11.5,1H)6.20(dd,J＝15.9,6.9,0.06H),5.67(dd,J＝10.8,1H),4.07-3.95(m,2H),3.51-1.35(m,2H),2.63-2.58(m,1H),1.61-1.52(m,4H)
13C NMR(101MHZ,CDCl3):δ137.9,135.9,133.6,130.2,129.5,128.3,126.4,125.6,67.3,34.3,32.6
实施例1～10的反应方程式见方程1：
通过表1可知，Ar邻位上带有取代基，会提升产物的顺式选择性，另外还发现，当所述二级碳伯胺中的Ra、Rb为较大空间基团时(例如成环)，也会一定程度提升产物的顺式选择性。
实例11
和实施例1相比，区别在于，筛查胺预反应产物的投放当量对反应效果的影响；
1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(2equiv或5equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml DMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体。
结果为：预反应产物为2eq(预反应产物/苯乙炔的摩尔比为2)时，产物的收率为61％；Z/E比例为20:1；
预反应产物为5eq(预反应产物/苯乙炔的摩尔比为5)时，产物的收率为56％；Z/E比例为4.6:1；
研究发现，氨基吡啶盐的投加当量稍低时，产物的收率有所下降，但选择性更优，当投放当量增加时，收率及选择性均下降，综合收率和选择性，较优的氨基吡啶盐的投加当量为3eq。
该实验案例说明，适当的投料当量，有助于脱氨偶联反应能取得较高的收率和较好的选择性。
实施例12
和实施例1相比，主要区别在于，变换反应溶剂，具体如下：
1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入1ml DIPEA与1ml溶剂(THF、乙腈或DMSO)；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体。
测试结果为：当溶剂为THF时，收率为43％，Z/E的比例为6:1；
当溶剂为乙腈时，收率为37％，Z/E的比例为7.2:1；
当溶剂为DMSO时，收率为54％，Z/E的比例为4.3:1。
该对比例说明，选择适当的有机溶剂有利于提高产物的收率。研究发现，采用极性较大的溶剂，例如DMA/乙腈等溶剂有助于进一步提升产物的顺式选择性。
实施例13
和实施例1相比，主要区别在于，碱的种类不同，具体如下：
1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯的合成与分离纯化：
将环己胺与式2化合物(摩尔比为1.2:1；式2化合物3equiv)加入圆底烧瓶，乙醇作为溶剂，在85℃下回流四小时，冷却后，用乙醚析出固体物质，抽滤干燥后得到预反应产物，在装有磁力搅拌子的3ml玻璃瓶中依次加入环己胺预反应产物(143.1mg,0.3mmol,3equiv)、Ir(ppy)3(1.3mg,0.001mmol,0.01equiv)；然后加入碱(Et3N、DABCO或KF)与1mlDMA作溶剂；用充满Ar的气球脱气15min,再加入邻氯苯乙炔(12μl,0.1mmol,1equiv),然后封口，放入光照设备，蓝光灯照射16小时，反应完成后，用EA萃取反应液，取上层有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥，而后减压旋干得到粗产物，随后用分析纯PE作为洗脱剂进行过柱分离，得到终产物；1-氯-2-(2-环己基乙烯基)-苯为无色油状液体。
结果为：当碱为Et3N，产物收率为63％,Z/E的比例为7.3:1。
当碱为DABCO，产物收率为51％,5.4:1。
当碱为KF，产物收率为27％,2.3:1。
通过该案例和实施例1比较发现，采用DIPEA作为碱，产物收率和选择性都为最优。
实例14
和实施例1相比，主要区别仅在于，DIPEA相对于苯乙炔的摩尔比分别为2eq或70eq：
当DIPEA投加量为2eq时，产物收率为13％，Z/E选择性为9:1；
当DIPEA投加量为70eq时，产物收率为52％，Z/E选择性为12:1。
研究发现,适当增加碱的量可增加收率，增加过多时，收率降低，碱当量增加有助于提升产物的选择性，综合考虑，碱的投放当量最优为60equiv。
实例15
与实施例1相比，主要区别在于，光催化剂的种类和存在对反应的影响
当光催化剂为EosinY-Na时，收率为57％，Z/E选择性为7:1；
当无光催化剂时，收率为52％，Z/E选择性为6:1；
该对比案例说明，加入催化剂并选择合适的催化剂，可以进一步提升产率和选择性。
对比例1：
和实施例1相比，区别在于，未进行光照。产物收率为0％。
对比例2：
和实施例1相比，区别在于，未添加DIPEA(未添加碱)。产物收率为0％。
对比例3：
和实施例1相比，区别在于，采用KF替换所述的DIPEA作为碱，产物收率为27％(Z/E选择性为2.3:1)。未采用有机铵，产物收率明显下降。
对比例4：
和实施例1相比，区别在于，采用环己胺替换所述的环己胺预反应产物。产物收率为0％。未添加式2化合物，且未进行预反应，无法成功促使胺和炔的顺式偶联。
对比例5：
和实施例1相比，区别在于，采用1-丁炔(提供一种烷基炔)替换所述的邻氯苯乙炔所得烯烃产物为0％。
对比例6：
和实施例1相比，区别在于，采用苯乙胺(一级碳氨基)预反应产物代替所述环己胺预反应产物，产物收率为0％。采用三级碳氨基产物收率也为0％。可见，采用二级碳氨在本发明中方能意料地成功获得顺式偶联产物。

Claims (10)

1.一种二级碳伯胺、芳基端炔脱氨偶联选择性生成顺式烯烃的方法，其特征在于，具有式1结构的二级碳伯胺和式2结构的化合物预反应，随后与式3结构的芳基端炔在有机碱、光照下进行脱氨偶联反应，得到具有式4结构的顺式烯烃；
所述的Ar为芳香基团；
其中Ra、Rb独自为C1～C20的烷基，或者Ra、Rb环合成饱和环结构；所述的烷基、饱和环结构上允许取代基；所述的取代基为芳香取代基、醚基、卤素、羟基、C1～C6的烷基；所述的饱和环结构上还允许含有N、O、S中的至少一种的杂原子；所述的饱和环结构还允许和芳香环并合。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的二级碳伯胺为具有以下结构式化合物中的至少一种；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ar为苯基或六元杂环芳基；或者由所述的苯基、杂环芳基中的两个或者多个芳香环并和形成的稠环芳香基团，所述的杂环芳基的杂原子优选为N、O、S；
优选地，所述的苯基、杂环芳基、稠环芳基团的芳香环上还允许带有C1～C4的烷氧基、酯基、卤素、三氟甲基、氰基中的一种或多种取代基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的芳基端炔为具有式3-A、式3-B或式3-C的结构式化合物中的至少一种：
其中，R1为氢、C1～C4的烷氧基、氟、溴、氯、三氟甲基或氰基；
R2为氢、C1～C4的烷氧基、甲硫基、三氟甲基、苄氧基、氟、溴、氯或氰基；
R3为氢、C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基、三氟甲基、氟原子、溴原子、氯原子、氰基、叔丁基、甲酸甲酯基；
R5、R6、R7为氢原子、溴原子或氯原子。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预反应过程中，二级碳伯胺不低于理论反应量，优选为理论反应量的1～1.2倍；
预反应过程的溶剂为乙醇，反应温度为回流温度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预反应产物的使用量应不低于将芳基端炔完全反应的理论摩尔量；优选不低于将所述的芳基炔烃完全反应的理论摩尔量的1.2倍；进一步优选为2～5倍。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机碱；优选为DIPEA、Et3N、DABCO、TMEDA、DMAP、DBU、i-Pr2NH、吡啶中的至少一种。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，有机碱为芳基端炔摩尔量的50倍以上；
进一步优选，有机碱和芳基端炔摩尔比为50:1～70:1。
9.如权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述的脱氨偶联反应过程中还添加有光催化剂；
所述的光催化剂为含Ir3+的光催化配合物或者有机染料光催化剂；优选为Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dFppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dFmppy)2(dtbbpy)(PF6)、Hantzschester、EosinY-Na2、Fluorescein中的至少一种。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，脱氨偶联反应所采用的反应溶剂为丙酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯乙烷、甲醇、二氧六环、甲苯中的至少一种；优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈中的至少一种。
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