CN112079805A - 一种三氟甲基色酮类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三氟甲基色酮类化合物的制备方法，它无需可见光的照射来引发反应，也不需要光催化剂的作用，在有机碱的存在下，由式I化合物发生三氟甲基化和环合反应制备。与现有方法相比，本方法具有操作简单，安全可靠，易于放大，环境友好等优点。

Description

一种三氟甲基色酮类化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三氟甲基色酮类化合物的制备方法，特别是涉及一种三氟甲基化反应制备三氟甲基色酮类化合物的方法。
背景技术
三氟甲基色酮类化合物在期刊文献中被详细报导，见Organic Letters,卷:19,期:1,页:146-149,年2017。期刊文献同时公开了三氟甲基色酮类化合物的制备方法，在可见光的照射下，在光催化剂的作用下，羟基芳香烯胺酮类化合物经三氟甲基化反应制备三氟甲基色酮类化合物。
Figure BDA0002091763240000011
该方法使用的光催化剂价格非常昂贵，这并不利于工业化放大生产。另外，该期刊文献中虽然有记载常用的氟甲基化试剂，如：BrCF2COR,Langlois/Togni/Umemoto,但是，仅仅是引用其他文献认为，在可见光的作用下，这些氟甲基化试剂能够产生3-CF2/CF3自由基。
Umemoto试剂虽正如该文献中的报导，的确在可见光的照射下，可以产生CF3自由基，但是，本申请的发明人经过研究发现，其实根本不需要可见光的照射，Umemoto试剂也能够很好的作用于羟基芳香烯胺酮类化合物。这相比于现有技术无疑是一次进步，是一种能够工业化生产放大的方法，为三氟甲基色酮类化合物的制备提供了一条合适的路线，并且省略了需要可见光照射和光催化剂这两大要素，具备创造性。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种羟基芳香烯胺酮类化合物的三氟甲基化方法，从而解决现有方法对成本高、不适合工业化的问题。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是:由羟基芳香烯胺酮类即式I化合物经三氟甲基化和环合反应制备三氟甲基色酮类化合物。
Figure BDA0002091763240000021
其中，R是苯环上任意位置的单取代或多取代基，可以相同或不同的为卤素、烷基、烷氧基等。
具体地，本发明上述三氟甲基化试剂为Umemoto试剂，Umemoto试剂即S-(三氟甲基)二苯并噻吩盐可经商业市售获得或可根据期刊文献中报导的制备方法制备获得(参见J.Org.Chem.,2017,82,7708-7719；WO 2016/146040；Eur.J.Org.Chem.,2009,1390-1397；J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164；J.Fluorine Chem.,1999,98,75-81).下述列举的都是合适的S-(三氟甲基)二苯并噻吩盐，例如S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐、S-(三氟甲基)二苯并噻吩四氟硼酸盐、2,8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐、2,8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩四氟硼酸盐、2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯/乙腈复合物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩溴化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)甲基)二苯并噻吩六氟磷酸盐，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩硫酸氢盐，2，6-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，3，7-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并四氟硼酸二苯并噻吩，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二甲基-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，3，7-二(叔丁基)-S-(三氟甲基)二苯并噻吩，2，4，6，8-四甲基-S-四甲基-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐等。
较优选地，所述Umemoto试剂为：
Figure BDA0002091763240000031
较优选地，由羟基芳香烯胺酮类即式I化合物经三氟甲基化和环合反应制备三氟甲基色酮类化合物：
Figure BDA0002091763240000032
其中，R为氢、甲基、甲氧基、氟。
具体地，上述三氟甲基化反应、环合反应需要在碱的作用下进行。所述碱为有机碱，如TEA(三乙胺)、DIPEA(N,N-二异丙基乙胺)、吡啶、DMAP(4-二甲氨基吡啶)、吗啉、吡咯、哌啶、N-甲基吗啉、N-甲基吡咯等。
具体地，所述三氟甲基化反应、环合反应需要在溶剂的作用下进行。所述溶剂为有机溶剂或水。所述溶剂可以为，酰胺类如N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、六甲基磷酸三酰胺等；腈类如乙腈、丙腈等；醚类如二乙醚、四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、二氧六环等；亚砜类或砜类如二甲基亚砜、四甲基砜(环丁砜)等；内酯类如丁内酯、戊内酯等；碳酸酯类如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯等；酮类如丙酮、乙基甲基酮、环己酮等；酯类如乙酸甲酯、乙酸乙酯等；醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇等；或水等。所述溶剂可以为上述列举的溶剂的单一溶剂或混合溶剂。
进一步地，本发明所提供地三氟甲基化反应、环合反应的底物，较优选地为如下的结构：
Figure BDA0002091763240000041
具体地，本发明上述反应的反应温度为10℃～100℃，较优选地为60℃～80℃。
本发明公开的三氟甲基色酮类化合物的制备方法，它无需可见光的照射来引发反应，也不需要光催化剂的作用，是一种能够工业化生产放大的方法，为三氟甲基色酮类化合物的制备提供了一条合适的路线，并且省略了需要可见光照射和光催化剂这两大要素，具备创造性。
具体实施方式：
实施例1：
Figure BDA0002091763240000042
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率75％。
实施例2：
Figure BDA0002091763240000043
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2a,5mL CH3CN,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率65％。
实施例3：
Figure BDA0002091763240000051
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMSO,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率55％。
实施例4：
Figure BDA0002091763240000052
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol DIPEA。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率68％。
实施例5：
Figure BDA0002091763240000053
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol TEA。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率66％。
实施例6：
Figure BDA0002091763240000061
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2b,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率66％。
实施例7：
Figure BDA0002091763240000062
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2c,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率60％。
实施例8：
Figure BDA0002091763240000063
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1a,1.2mmol梅本试剂2d,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率80％。
实施例9：
Figure BDA0002091763240000071
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1b,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率70％。
实施例10：
Figure BDA0002091763240000072
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1c,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率72％。
实施例11：
Figure BDA0002091763240000073
氮气保护下，向10mL反应管中加入1.0mmol 1d,1.2mmol梅本试剂2a,5mL DMF,1.5mmol DMAP。置于80℃油浴中反应3h,然后移至室温。加入20mL水，乙酸乙酯萃取3次(25mL×3)，合并乙酸乙酯层，水洗3次(20mL×3)，无水硫酸镁干燥。抽滤，减压浓缩干后，柱层析纯化得目标产物，收率55％。

Claims (10)

1.一种羟基芳香烯胺酮类化合物的三氟甲基化方法，其特征在于，由羟基芳香烯胺酮类即式I化合物经三氟甲基化和环合反应制备三氟甲基色酮类化合物，
Figure FDA0002091763230000011
其中，R是苯环上任意位置的单取代或多取代基，相同或不同的为卤素、烷基或烷氧基；
所述三氟甲基化试剂结构式为：
Figure FDA0002091763230000012
R1,R2,R3和R4各自独立地是氢原子、卤素原子或具有1至4个碳的烷基；X-是酸的共轭碱；Y是碱金属原子、铵基团或磷基团；Z是卤素原子。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基化试剂为S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐、S-(三氟甲基)二苯并噻吩四氟硼酸盐、2,8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐、2,8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩四氟硼酸盐、2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯/乙腈复合物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩溴化物，2，8-二氟-S-(三氟甲基)甲基)二苯并噻吩六氟磷酸盐，2，8-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩硫酸氢盐，2，6-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，3，7-二氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并四氟硼酸二苯并噻吩，2，3，7，8-四氟-S-(三氟甲基)二苯并噻吩氯化物，2，8-二甲基-S-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，3，7-二(叔丁基)-S-(三氟甲基)二苯并噻吩，2，4，6，8-四甲基-S-四甲基-(三氟甲基)二苯并噻吩三氟甲磺酸盐。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基化试剂的结构式为：
Figure FDA0002091763230000021
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，由羟基芳香烯胺酮类即式I化合物经三氟甲基化和环合反应制备三氟甲基色酮类化合物：
Figure FDA0002091763230000022
其中，R为氢、甲基、甲氧基、氟。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基化反应、环合反应在碱的作用下进行。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碱为有机碱。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、吗啉、吡咯、哌啶、N-甲基吗啉或N-甲基吡咯。
8.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基化反应、环合反应在溶剂的作用下进行；所述溶剂为有机溶剂或水。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为酰胺类，腈类，醚类，亚砜类，砜类，内酯类，碳酸酯类，酮类，酯类，醇类或水的单一溶剂或混合溶剂。
10.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为10℃～100℃。
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