CN111484452B - 一种利用微通道反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微通道反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法，包括以下步骤：(1)将1,7‑烯炔类化合物和碱溶于适当溶剂中得到物料一；(2)将三氟甲基试剂与光催化剂溶于适当的溶剂中得到物料二；(3)将物料一、物料二分别泵入微通道反应装置中充分混合后进行光催化三氟甲基化反应，得到反应液；(4)将反应液淬灭后加入相应有机溶剂萃取，收集有机相，干燥、浓缩重结晶得到目标产物。使用微通道反应装置制备1,7‑烯炔三氟甲基化产物，反应条件更加温和、能够有效的控制反应速率、缩短反应时间实现连续生产，降低副反应产生，产物收率最高可达99.3％，基本无放大效应，利于进行工业放大。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种利用微通道反应装置实现1,7-烯炔类化合物三氟甲基化/双环化，连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法
背景技术
三氟甲基化杂环作为具有特殊化学和生物学特性的有价值结构，一直是制药，农用化学和材料科学领域的一个吸引人的话题。因此，在过去的十年中，它作为一种强有力的策略而受到越来越多的关注，该策略使得其能够进行空前的转化，从而开发出新颖而又有效的方法来构建含有CF3的杂环。与杂环的过渡三氟甲基化相比，各种底物的自由基触发的三氟甲基化是CF3取代的杂环合成的最有希望的策略之一，通常表现出更好的经济性和多样性。但是，几乎所有这些经典方案都存在苛刻的环境条件，对氧化剂或昂贵的过渡金属催化剂的化学计量的要求也较为严格。在一定程度上，由于对环境友好，官能团耐受，高选择性和安全性的特性，光氧化还原催化确实为常规的自由基三氟甲基化提供了一种有吸引力的替代方法。特别是通过使用多种氟化源进行自由基触发的三氟甲基化反应。
最近，在可见光的照射下和在光氧化还原催化剂的存在下能产生CF3自由基的Togni，Umemoto和Langlois试剂已经得到了很好的开发。但是，光氧化还原催化转化的发展也受到与这些批处理方案相同的的限制，包括有限的放大潜力，较长的反应时间(通常为数小时至数天)和通过反应容器的低效率的光传输。为了克服这些限制，使用连续反应流工艺可以显着提高光催化三氟甲基化的效率，从而缩短反应时间和提高生产率。重要的是，光化学三氟甲基化的几种有吸引力的策略与批次等效产品相比，已经建立了连续流动的工艺，可提供有效的选择性和反应性。尽管取得了许多成就，但仍然非常需要开发由光氧化还原催化驱动的三氟甲基化方法，以便在连续流动中有效地获得有价值的三氟甲基化杂环。另一方面，1,7-烯炔被认为是合成各种复杂的多环化合物的一种容易获得的前体。值得注意的是，自由基触发的1,7-烯炔环化反应被认为是快速构建有价值的杂环底物的最直接的策略之一。最近，关于烷烃、亚硝酸盐、硫氰酸盐、醛、酰氯、三甲基硅氮叠氮化物、碘酚、全氟烷基卤化物、芳族磺酰氯和芳基重氮盐的1,7-烯炔自由基级联环化的一系列引人注目的工作已有合成被报道。迄今为止，对含CF3的碳环和杂环化合物的1,7-烯炔的CF3自由基触发的环化反应一直非常有限。例如，Han和Shi的研究小组报道了1,7-烯炔的铜催化环化反应，以合成CF3取代的氮杂螺环二氢喹啉-2-酮。然而，这些方法仍受制于反应时间长和放大潜力有限，这将限制它们的进一步应用。由于这些原因，我们预见到连续流光化学可以为解决这些问题提供一条出路，为方便，可扩展的方法以获取有价值的CF3取代的碳环和杂环提供了便利。作为对制备有价值的含CF3杂环的兴趣以及自由基引发的1,n-烯炔三氟甲基化反应的最新进展的一部分，我们希望开发一种新颖且有效的方法来进行1,7-烯炔的三氟甲基化与串联环化，通过易于保存且易于使用的亲电CF3试剂作为三氟甲基来源来合成炔烃，在可见光的照射下连续流动反应，从而合成含CF3的一系列产物在可见光的照射下连续流动。该方法的特点是反应条件温和(室温，可见光，使用弱碱)，底物范围广，易于放大。此外，连续流光化学优选加速三氟甲基化/环化过程，这导致较高的反应产率和较短的反应时间。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种一种利用微通道反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法，以解决现有技术中对1,7烯炔类化合物进行三氟甲基化/串联环化过程中的受制于反应时间长和放大潜力有限的问题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种利用微反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法，其反应的方程式如下：
具体的，其包括如下步骤：
(1)将1,7-烯炔类化合物、碱溶于第一溶剂中，得到均相溶液A；
(2)将三氟甲基源、光催化剂溶于第二溶剂中，得到均相溶液B；
(3)将均相溶液A和均相溶液B分别同时泵入微反应装置的微混合器中，混合后通入设有光源的微反应器中进行磺化反应，收集流出液，即得含有式Ⅰ所示的含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的液体；
其中，R1、R2，各自独立地选自氢、烷基、卤素、羟基、苯基或对溴苯基；R3选自烷基、对甲苯磺酰基或4-(叔丁基)苯基)磺酰基。
步骤(1)中，所述的1,7-烯炔类化合物如式II所示；
其中，R1、R2，各自独立地选自氢、烷基、卤素、羟基、苯基或对溴苯基；R3选自烷基、对甲苯磺酰基(Ts)或4-(叔丁基)苯基)磺酰基；优选地，R1为苯基，R2为氢，R3、为4-(叔丁基)苯基)磺酰基。
步骤(1)中，所述的碱为弱碱，如吡啶、2,6-二甲基吡啶、三乙胺，优选2,6-二甲基吡啶。
步骤(1)中，碱的摩尔量为1,7-烯炔类化合物摩尔量的1.5～5倍，优选2倍；1,7-烯炔类化合物的摩尔浓度为0.1～0.4mol/L，优选0.4mol/L。
步骤(2)中，所述的三氟甲基源为式Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc、Ⅲd所示化合物中的任意一种，优选式Ⅲc所示化合物；
步骤(2)中，所述的光催化剂为式IVa、IVb、IVc、IVd所示化合物中的任意一种，优选式IVa所示化合物；
其中，第一溶剂和第二溶剂均为有机溶剂，分别独立地选自二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、二甲基亚砜中的任意一种或几种组合；优选地，第一溶剂和第二溶剂相同；更优选地，第一溶剂和第二溶剂均为二氯甲烷。
步骤(2)中，1,7-烯炔类化合物与三氟甲基源的摩尔比为1:1～1:5(优选1:2)；光催化剂的摩尔量为1,7-烯炔类化合物摩尔量的2％～10％(优选3％)；三氟甲基源的摩尔浓度为0.2～1mol/L(优选0.8mol/L)。
步骤(3)中，控制均相溶液A和均相溶液B的流速，使得均相溶液A和均相溶液B的体积比为1:0.8～1.3，优选1:1。
步骤(3)中，控制均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1～5mL/min，优选0.1mL/min。
步骤(3)中，所述的微反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、微混合器、微反应器、光源、温度控制器；其中，第一进料泵和第二进料泵通过管道以并联的方式连接到微混合器上，微混合器、微反应器依次串联，所述的连接为通过管道连接；温度控制器用于控制微反应器的温度。
其中，所述的光源为蓝色发光二极管(Blue LED)，强度为10～50W，波长为435～577nm，优选50W，455nm。
其中，所述的微反应器为孔道结构，孔道的内径为0.5～5mm，孔道的长度为0.5～20m；优选地，孔道的内径为0.5mm，体积为1mL。
步骤(3)中，反应的温度为15～45℃；反应的停留时间为5～15min，优选地，反应温度为25℃，反应停留时间为10min。
将步骤(3)得到的反应液溶于水，加入相应有机溶剂萃取，收集有机相，旋蒸后即得粗产物；或将反应液直接通过柱层析，即能得到产物。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
(1)使用微通道反应装置制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物，能够有效的控制反应速率、缩短反应时间实现连续生产，降低副产物的产生，产率最高可达99.3％，使得精制工艺更加简单，提高产品质量；基本无放大效应，利于进行工业放大。
(2)反应条件温和(室温，可见光，使用弱碱)，此外，连续流光化学优选加速三氟甲基化/环化过程，这导致较高的反应产率和较短的反应时间。
(3)该三氟甲基化/环化反应不需要使用昂贵的金属催化剂和氧化剂。
(4)该三氟甲基化/环化反应底物范围广且易于放大，使用的是易于保存且易于使用的亲电三氟甲基源试剂。
附图说明
图1为反应流程示意图。
图2为光催化微通道反应装置。
图3为实施例1产物的1H NMR图(400Hz,CDCl3)。
图4为实施例1产物的3C NMR图(100Hz,CDCl3)。
图5为实施例1产物的19FNMR图(376Hz,CDCl3)。
图6为实施例9产物的1H NMR图(400Hz,CDCl3)。
图7为实施例9产物的3C NMR图(100Hz,CDCl3)。
图8为实施例9产物的19FNMR图(376Hz,CDCl3)。
图9为实施例8产物的1H NMR图(400Hz,CDCl3)。
图10为实施例8产物的3C NMR图(100Hz,CDCl3)。
图11为实施例8产物的19FNMR图(376Hz,CDCl3)。
图12为实施例10产物的1H NMR图(400Hz,CDCl3)。
图13为实施例10产物的3C NMR图(100Hz,CDCl3)。
图14为实施例10产物的19FNMR图(376Hz,CDCl3)。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
微通道反应装置见图1，称取R1为苯基，R1为氢，R3为(4-(叔丁基)苯基)磺酰基)的1,7烯炔反应物0.2666g(0.5mmol，1.0equiv)，弱碱2,6-二甲基吡啶0.107g(1.0mmol，2.0equiv)并溶于1.25mL二氯甲烷中得到均相溶液A，称取三氟甲基源Umemoto reagent(2b)0.340g(1.0mmol，2.0equiv)，光催化剂fac-Ir(ppy)3(pc-1)0.0198g(3mol％)，用1.25mL二氯甲烷溶解得到均相溶液B，待完全溶解后分别装载在注射器中。将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中混合，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过EA:PE＝1:20硅胶柱层析得到最终产物291.57mg白色固体，产率97％。表征数据如下(图3～图5)：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13CNMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例2
方法同实施例1，不同的是将三氟甲基源更改为Yagupo′lskii-Umemoto reagent(2c)0.404g(1.0mmol，2.0equiv)，待完全分别溶解后装载在注射器中。将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物296.08mg白色固体，产率98.5％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例3
方法同实施例2，不同的是光催化剂更改为Ir(ppy)2(dtbppy)(PF6)(PC-2)0.0138g(3mol％)，待完全溶解后分别装载在注射器中。将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物289.17mg白色固体，产率96.2％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例4
方法同实施例2，不同的是添加的弱碱更改为吡啶0.0791g(1.0mmol，2.0equiv)，待完全溶解后分别装载在注射器中。将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物290.37mg白色固体，产率96.6％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例5
方法同实施例2，不同的是将均相溶液A和均相溶液B中的溶剂更换为乙腈，其用量不变，共2.5mL，待完全溶解后分别装载在注射器中。将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物288.87mg白色固体，产率96.1％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13CNMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19FNMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例6
方法同实施例2，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，不同的是，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.2mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间5min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物294.88mg白色固体，产率98.1％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例7
方法同实施例2，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均微反应器流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，不同的是油浴加热至40℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物293.38mg白色固体，产率97.6％。表征数据如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13CNMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4Hz),35.4,31.0.19FNMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例8
方法同实施例2，不同的是将反应物1,7烯炔上的R1更改为对溴苯基，R3更改为Ts基，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物310.37mg白色固体，产率97.9％。表征数据如下(图9～图11)：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.91(d,J＝8.3Hz,1H),7.82(d,J＝7.9Hz,2H),7.76(d,J＝6.9Hz,1H),7.62(d,J＝7.9Hz,2H),7.41(t,J＝7.8Hz,1H),7.37–7.27(m,4H),7.25–7.16(m,4H),7.15–7.08(m,1H),2.86–2.71(m,1H),2.46–2.29(m,4H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ166.8,145.3,143.4,140.8,140.0,136.2,134.7,133.6,132.3,131.6,130.6,129.5,128.7,128.5,128.2,127.3,126.9,126.8,126.4,125.8,124.1,123.8,123.1,122.8,121.1,58.6,38.2(q,J＝29.1Hz),21.7.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.16.HRMS(ESI)m/z:calcd for C31H21BrF3NO3S[M+Na]+:646.027；found:646.0275.
实施例9
方法同实施例2，不同的是将反应物1,7烯炔化合物上的R2基团更改为卤素氟，R3更改为Ts基，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物280.48mg白色固体，产率97.2％。表征数据如下(图6～图8)：.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.10(d,J＝8.2Hz,2H),7.51–7.34(m,5H),7.25–7.11(m,7H),6.76–6.67(m,1H),6.54–6.43(m,1H),3.35(d,J＝15.8Hz,1H),3.03(d,J＝15.9Hz,1H),2.65–2.40(m,5H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.0,162.7,160.2,145.6,138.6,137.0,136.0,135.7,135.6,133.3,132.2,132.1,130.5,130.3,129.9,128.9,128.6,128.6,128.4,127.8,127.5,126.8,126.6,123.9,122.8,122.7,112.4,112.2,108.7,108.5,47.8,39.8,37.6(q,J＝28.8Hz),21.8.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-61.25，-110.57.HRMS(ESI)m/z:calcd forC32H23F4NO3S[M+Na]+:600.1227；found:600.1244.
实施例10
方法同实施例2，不同的是将反应物1,7烯炔上的R2更改为卤素氟，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物211.82mg白色固体，产率97.8％。表征数据如下(图12～图14)：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.55–7.33(m,3H),7.33–7.17(m,4H),7.17–7.05(m,3H),6.99(d,J＝8.2Hz,1H),6.81(d,J＝8.0Hz,1H),6.58(t,J＝7.6Hz,1H),4.37–4.17(m,1H),3.93–3.75(m,1H),3.60–3.37(m,2H),2.61–2.38(m,2H),1.38–1.29(m,3H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ170.6,138.6,138.1,137.5,134.1,131.8,131.0,130.5,128.9,128.9,128.5,128.4,128.1,127.4,127.0,126.5,124.5,122.7,122.1,114.2,43.2,38.4(q,J＝28.0Hz),12.0.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-60.94.HRMS(ESI)m/z:calcd forC27H22F3NO[M+Na]+:456.1546；found:456.1554
实施例11
方法同实施例2，不同的是将反应物1,7烯炔与三氟甲基源的添加比例更改为1：3即反应物三氟甲基源添加量为1.5mmol(3equiv)，均相溶液B中溶剂为2.5mL二氯甲烷，待完全溶解后装载在注射器中。反应液泵入盘管内径为0.5mm的反应器中，体积为1mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1mL/min，用蓝色LED光源(50W，455nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物295.78mg，产率98.4％。表征数据如下：White solid.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6Hz,2H),7.62(d,J＝8.6Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9Hz,1H),3.08(d,J＝16.0Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4 Hz),35.4,31.0.19FNMR(376 MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
实施例12
方法同实施例2，将均相溶液A和均相溶液B同时泵入盘管内径为0.5 mm的反应器中，体积为1 mL，均相溶液A和均相溶液B的流速均为0.1 mL/min，不同的是用蓝色LED光源(10 W，455 nm)进行照射，25℃下进行反应，停留时间10 min。反应结束后进行TLC检测，通过柱层析得到最终产物289.17 mg白色固体，产率96.2％。表征数据如下：1H NMR(400 MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.6 Hz,2H),7.62(d,J＝8.6 Hz,2H),7.55–7.37(m,4H),7.35–7.10(m,7H),6.87–6.72(m,2H),3.40(d,J＝15.9 Hz,1H),3.08(d,J＝16.0 Hz,1H),2.69–2.40(m,2H),1.37(s,9H).13C NMR(100 MHz,Chloroform-d)δ174.1,158.2,138.8,137.3,136.4,134.6,133.4,130.8,130.7,130.4,128.8,128.6,128.5,128.4,128.1,127.8,127.5,127.5,127.3,127.0,126.9,126.8,126.4,126.2,125.0,124.0，121.3,48.0,39.4,37.8(q,J＝28.4 Hz),35.4,31.0.19F NMR(376 MHz,Chloroform-d)δ-61.08.HRMS(ESI)m/z:calcd for C35H30F3NO3S[M+Na]+:624.1791；found:624.1810.
上述实施例1-12的1,7烯炔三氟甲基化/环化产物产率如表1。
表1产物产率
注：1、实施例5中，将均相溶液A和均相溶液B中的溶剂更换为乙腈，其余实施例均是二氯甲烷；2、实施例11中，1,7烯炔与三氟甲基源的投料比为1:3，其余实例都为1:2。
本发明提供了一种微通道反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种利用微通道反应装置连续制备含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将如式II所示的1,7-烯炔类化合物、碱溶于第一溶剂中，得到均相溶液A；
（2）将三氟甲基源、光催化剂溶于第二溶剂中，得到均相溶液B；
（3）将均相溶液A和均相溶液B分别同时泵入微反应装置的微混合器中，混合后通入设有光源的微反应器中反应，收集流出液，即得含有式Ⅰ所示的含三氟甲基官能团的二氢苯并[j]菲啶化合物的液体；
其中，R1选自苯基或对溴苯基；R2选自氢或卤素；R3选自乙基、对甲苯磺酰基或4-（叔丁基）苯基磺酰基；
步骤（1）中，碱的摩尔量为1,7-烯炔类化合物摩尔量的1.5~5倍；1,7-烯炔类化合物的摩尔浓度为0.1~0.4 mol/L；
步骤（2）中，所述的三氟甲基源为式Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc、Ⅲd所示化合物中的任意一种；
步骤（2）中，1,7-烯炔类化合物与三氟甲基源的摩尔比为1:1~1:5；光催化剂的摩尔量为1,7-烯炔类化合物摩尔量的2%~10%；三氟甲基源的摩尔浓度为0.2~1 mol/L；
步骤（3）中，控制均相溶液A和均相溶液B的流速，使得均相溶液A和均相溶液B的体积比为1:0.8~1.3；
步骤（3）中，反应的温度为15~45 ℃；
步骤（2）中，所述的光催化剂为式Ⅳa、Ⅳb、Ⅳc、Ⅳd所示化合物中的任意一种；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的微反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、微混合器、微反应器、光源、温度控制器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的光源为蓝色发光二极管，强度为10~50 W，波长为435~577 nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，反应的停留时间为5~15 min。
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