CN111423315A - 钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法 - Google Patents

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张莉
周俊慧
戴静波
王叶
毛杰
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Abstract

本发明公开了一种钯催化Suzuki偶联反应合成2‑芳基丙烯醛二缩醛的方法，具体步骤如下：往具有搅拌子的反应管中加入Pd(OAc)2、XPhos、Cs2CO3和芳基硼酸，抽空换氮后注入二恶烷和2‑溴丙烯醛二乙缩醛；在40‑60 oC下反应3‑6 h后，用乙酸乙酯和饱和食盐水稀释反应液，然后用乙酸乙酯萃取；本发明提供了一种底物适用范围广、官能团兼容性好、反应条件温和高效的钯催化Suzuki偶联反应合成2‑芳基丙烯醛二缩醛的方法。

Description

钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法
技术领域
本发明涉及一种钯催化2-溴丙烯醛二乙缩醛的Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法。
背景技术
丙烯醛是最简单的不饱和烯醛，因而2-芳基丙烯醛保护后的2-芳基丙烯醛二缩醛在有机合成中同样应用广泛，是一类重要的有机合成中间体化合物，可实现多种官能团转化反应，如双键的催化氢化反应、烯氢化加成反应、羰基化反应和环化反应等等，以及缩醛的脱保护反应等等，2-芳基丙烯醛二缩醛的衍化反应例子如下：
Figure BDA0002387849510000011
目前，文献报道2-取代丙烯醛二缩醛的通用合成方法主要有Wittig反应、分子间Mizoroki-Heck反应、丙炔醛的加成反应和2-芳基-1,1-二氯环丙烷的开环反应。但是这些方法各有局限性：Wittig反应的底物适用范围广，但反应受位阻影响较明显；炔醛的加成反应需要使用昂贵且稳定性差的碘代烃作为芳基来源，且反应还存在难分离的异构化加成产物；丙烯缩醛的Mizoroki-Heck反应需要用到反应活性较高且储存不便的芳基三氟甲磺酸酯；2-芳基-1,1-二氯环丙烷的开环反应又受限于底物来源。
以下是合成2-芳基丙烯醛二缩醛的例子：
Figure BDA0002387849510000012
Figure BDA0002387849510000021
因此，综合目前文献报道及研究中存在的问题和不足，发展2-芳基丙烯醛二缩醛的普适高效的合成方法显得十分重要和迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种底物适用范围广、官能团兼容性好、反应条件温和高效的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法。
本发明的技术方案如下：一种钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，具体步骤如下：往具有搅拌子的反应管中加入Pd(OAc)2、2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯(XPhos)、Cs2CO3和芳基硼酸，抽空换氮后注入二恶烷和2-溴丙烯醛二乙缩醛；在40-60℃下反应3-6h后，用乙酸乙酯和饱和食盐水稀释反应液，然后用乙酸乙酯萃取；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，再过滤得到有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再用石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-芳基丙烯醛二缩醛。
作为优选，所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与Pd(OAc)2的摩尔比为1︰0.01-0.03。
作为优选，所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与XPhos的摩尔比为1︰0.03-0.06。
作为优选，所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与Cs2CO3的摩尔比为1︰2.0-3.0。
作为优选，所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与芳基硼酸的摩尔比为1︰1.5-2.0。
作为优选，所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与二恶烷的摩尔比为1︰50-60。
作为优选，所述石油醚和乙酸乙酯的混合液中石油醚和乙酸乙酯的体积比为40︰1。
作为优选，所述柱层析分离中硅胶柱的长度为10cm。
上述反应通式如下：
Figure BDA0002387849510000031
本发明的有益效果是：本发明拓展了Suzuki偶联反应策略的应用范围，首次高效合成了一系列2-芳基丙烯醛二缩醛化合物；该发明具有底物适用范围广、官能团兼容性好、反应条件温和高效，以及操作简便等优点。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例一
往反应管(10mL)中加入搅拌子，称入Pd(OAc)2 0.004mmol，XPhos 0.008mmol，Cs2CO3 1.0mmol和4-甲氧基苯硼酸0.4mmol，抽真空，充入氮气保护后注入二恶烷1mL和2-溴丙烯醛二乙缩醛0.2mmol。反应管置于40℃下反应3h后结束反应，用乙酸乙酯2mL和饱和食盐水5mL稀释反应液，然后用乙酸乙酯(4x5mL)萃取4次；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，过滤后有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再以体积比为40︰1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-(4-甲氧基苯基)丙烯醛二乙缩醛40.6mg，产率为86％，无色液体。分析数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.48(d,J＝8.9Hz,2H),6.86(d,J＝8.9Hz,2H),5.49(s,1H),5.45(s,1H),5.21(s,1H),3.81(s,3H),3.67-3.61(m,2H),3.57-3.50(m,2H),1.21(t,J＝7.1Hz,6H).
实施例二
往反应管(10mL)中加入搅拌子，称入Pd(OAc)2 0.004mmol，XPhos 0.008mmol，Cs2CO3 1.0mmol和4-氟苯硼酸0.4mmol，抽真空，充入氮气保护后注入二恶烷1mL和2-溴丙烯醛二乙缩醛0.2mmol。反应管置于40℃下反应3h后结束反应，用乙酸乙酯2mL和饱和食盐水5mL稀释反应液，然后用乙酸乙酯(4x5mL)萃取4次；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，过滤后有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再以体积比为40︰1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-(4-氟苯基)丙烯醛二乙缩醛36.3mg，产率为81％，无色液体。分析数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.52-7.49(m,2H),7.02-6.98(m,2H),5.51(s,2H),5.18(s,1H),3.67-3.61(m,2H),3.56-3.50(m,2H),1.20(t,J＝7.1Hz,6H).
实施例三
往反应管(10mL)中加入搅拌子，称入Pd(OAc)2 0.004mmol，XPhos 0.008mmol，Cs2CO3 1.0mmol和2-萘硼酸0.4mmol，抽真空，充入氮气保护后注入二恶烷1mL和2-溴丙烯醛二乙缩醛0.2mmol。反应管置于40℃下反应3h后结束反应，用乙酸乙酯2mL和饱和食盐水5mL稀释反应液，然后用乙酸乙酯(4x5mL)萃取4次；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，过滤后有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再以体积比为40︰1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-(2-萘基)丙烯醛二乙缩醛40.4mg，产率为79％，无色液体。分析数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:8.08-8.06(m,1H),7.85-7.83(m,1H),7.78(d,J＝8.1Hz,1H),7.47-7.43(m,3H),7.39-7.37(m,1H),5.908-5.902(m,1H),5.36(d,J＝2.1Hz,1H),5.16(s,1H),3.74-3.70(m,2H),3.58-3.51(m,2H),1.17(t,J＝7.1Hz,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ:144.8,137.6,133.7,131.9,128.2,127.6,126.1,125.8,125.7,125.5,125.1,118.4,102.8,62.2,15.1；HRMS(ESI)[M+H]+:calculated for C17H20NaO2:279.1356,found279.1354.
实施例四
往反应管(10mL)中加入搅拌子，称入Pd(OAc)2 0.004mmol，XPhos 0.008mmol，Cs2CO3 1.0mmol和2-呋喃硼酸0.4mmol，抽真空，充入氮气保护后注入二恶烷1mL和2-溴丙烯醛二乙缩醛0.2mmol。反应管置于40℃下反应3h后结束反应，用乙酸乙酯2mL和饱和食盐水5mL稀释反应液，然后用乙酸乙酯(4x5mL)萃取4次；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，过滤后有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再以体积比为40︰1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-(2-呋喃)丙烯醛二乙缩醛35.3mg，产率为90％，淡黄色液体。分析数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.26(d,J＝2.9Hz,1H),7.20(d,J＝4.6Hz,1H),6.99-6.98(m,1H),5.63(s,1H),5.45(s,1H),5.18(s,1H),3.70-3.64(m,2H),3.60-3.52(m,2H),1.24(t,J＝7.1Hz,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ:141.0,138.8,127.2,124.8,124.7,113.7,101.5,61.5,15.2；HRMS(ESI)[M+H]+:calculated for C11H17O2S:213.0944,found213.0949.
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于，具体步骤如下：往具有搅拌子的反应管中加入Pd(OAc)2、XPhos、Cs2CO3和芳基硼酸，抽空换氮后注入二恶烷和2-溴丙烯醛二乙缩醛；在40-60 oC下反应3-6 h后，用乙酸乙酯和饱和食盐水稀释反应液，然后用乙酸乙酯萃取；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，再过滤得到有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再用石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到2-芳基丙烯醛二缩醛。
2.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与Pd(OAc)2的摩尔比为1︰0.01-0.03。
3.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与XPhos的摩尔比为1︰0.03-0.06。
4.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与Cs2CO3的摩尔比为1︰2.0-3.0。
5.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与芳基硼酸的摩尔比为1︰1.5-2.0。
6.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述2-溴丙烯醛二乙缩醛与二恶烷的摩尔比为1︰50-60。
7.根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述石油醚和乙酸乙酯的混合液中石油醚和乙酸乙酯的体积比为40︰1。
8. 根据权利要求1所述的钯催化Suzuki偶联反应合成2-芳基丙烯醛二缩醛的方法，其特征在于：所述柱层析分离中硅胶柱的长度为10 cm。
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