CN112209812B - 一种1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物及其合成方法 - Google Patents

一种1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种1,1‑二芳基‑2‑烷基乙烯衍生物及其合成方法。以邻溴二苯乙烯为原料,在钯盐催化下,与环丁醇发生开环偶联反应,立体专一性地合成了一系列不同结构的1,1‑二芳基‑2‑烷基乙烯衍生物,产物能够进一步转化成功能化产物。该方法原料易得、操作简便、反应条件温和,其官能团具有多样性。

Description

一种1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物及其合成方法
技术领域
本发明属于多取代烯烃合成领域,具体涉及一种钯催化制备三取代烯烃化合物即1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物的方法。
背景技术
多取代烯烃结构单元广泛存在于天然产物及药物活性分子当中,因此对其合成具有重要的研究意义。例如(Z)-Tamoxifen,它是目前临床上用于预防和治疗乳腺癌的药物。另外,像Vioxx则可用于治疗增生性骨关节病和类风湿性关节炎。虽然多取代烯烃的合成方法已经很成熟,但是早期的报道无法有效的控制其立体选择性,因此发展一条高效、便捷的方法用于立体选择性合成多取代烯烃具有重要的研究意义。
到目前为止,立体选择性合成多取代烯烃的方法可以分为两种。第一种方法就是通过位阻效应控制烯烃的立体选择性(Chem.Sci.2013,4,4520;Org.Lett.2016,18,5240),然而这种方法却不能识别烯烃一端引入两个相似基团的底物。第二种方法就是导向基团的导向作用控制烯烃的立体选择性(Angew.Chem.Ed.Int.2017,56,5091;Chem.Commun.2017,53,533),但是底物不含有导向基团时则不能控制烯烃的立体选择性。目前,主要有两篇报道,通过芳基到烯基的1,4-钯迁移来立体选择性控制多取代烯烃的合成(J.Am.Chem.Soc.2016,138,2897;Angew.Chem.Ed.Int.2018,57,5871),但是也仅仅实现了烯烃的C-H键硼化及烯基化,对于利用该策略实现烯烃的C-H烷基化仍未报道。
发明内容
本发明的目的在于以邻溴二苯乙烯2为原料,与环丁醇3发生开环偶联反应实现C–C键的构建,立体专一性地选择性地合成多取代烯烃衍生物1。本发明以邻溴二苯乙烯为原料,在钯盐催化下,与环丁醇发生开环偶联反应,立体专一性地合成了一系列不同结构的1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物,产物能够进一步转化成功能化产物。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明一方面提供一种1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物,其分子结构式1如下:
Figure BDA0002127011930000011
R为甲基、乙基、正己基、烯基或者芳基;
R1为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基;
R2为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基。
本发明另一方面提供一种上述1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物的合成方法,以钯盐为催化剂,加入溶剂和添加剂,在加热的条件下进行邻溴二苯乙烯2与环丁醇3的开环偶联反应,生成1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物1(反应式(1))。反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征,得到目标产物。
Figure BDA0002127011930000021
邻溴二苯乙烯2的取代基R1、R2和上述的相同:R1为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基;R2为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基;
环丁醇3的取代基R和上述相同:R为甲基、乙基、正己基、烯基或者芳基。
基于以上技术方案,优选的,所述催化剂为PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2中的一种;其中,反应以PdCl2为催化剂效果最好,邻溴二苯乙烯2和催化剂的摩尔比为1:0.01-1:0.1,优选为1:0.05。
基于以上技术方案,优选的,所述添加剂为碳酸铯、苯酚、对甲基苯酚、邻氟苯酚、苯酚钠中的一种或两种以上;反应添加剂为碳酸铯和邻氟苯酚时反应效果最好。
基于以上技术方案,优选的,所述溶剂为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、乙腈、甲苯、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的一种或两种以上;反应溶剂为甲苯时反应效果最好。
基于以上技术方案,优选的,反应温度为25-130℃;反应时间为6-48小时最佳反应时间为24-48小时;最优反应温度在110℃。
基于以上技术方案,优选的,邻溴二苯乙烯2与环丁醇3的摩尔比为1:1-1:3,更优选为1:1.5。
本发明以邻溴二苯乙烯为原料,在钯盐催化下,与环丁醇发生开环偶联反应,立体专一性地合成了一系列不同结构的1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物,产物能够进一步转化成功能化产物。与已有的多取代烯烃衍生物的合成方法相比较,本发明原料易得、操作简便,并且反应能够立体专一性地构建多取代烯烃。
有益效果
1)合成子邻溴二苯乙烯2易于大量制备,可以用来合成不同类型和结构的1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物1。
2)烯烃烷基化反应条件温和,操作简单,底物适用范围广,原子经济性高,并且可以立体选择性合成多取代烯烃。
3)烯烃烷基化反应中不需要外加入任何氧化剂或还原剂。
4)本发明利用邻溴二苯乙烯2来立体选择性地合成不同类型和结构的1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物1,原料易得,操作简便,目标产物收率高,并且可以进一步衍生化。
具体实施方式
本发明中未特殊说明时,所使用的化学试剂均可商业可得并未进一步处理直接使用。
邻溴二苯乙烯2根据文献中报道方法合成(J.Am.Chem.Soc.2016,138,2897);环丁醇3根据文献中报道方法合成(Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,2866)。
本发明以简单的邻溴二苯乙烯2和环丁醇3为原料,在钯盐作用下进行交叉偶联反应(反应式1)。
Figure BDA0002127011930000031
具体过程为:在手套箱中称取邻溴二苯乙烯2(0.3mmol),钯盐(0.015mmol),环丁醇3(0.45mmol),碳酸铯(0.6mmol),邻氟苯酚(0.6mmol)加入到25mL带有支口管中,在氮气氛围下加入甲苯(3mL),在110℃下反应24h。反应完全后,冷却至室温,之后直接用硅胶柱层析(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯:20:1,v/v),得到目标产物1。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
通过下述实施例有助于进一步理解本发明,但本发明的内容并不仅限于此。
实施例1
Figure BDA0002127011930000041
具体过程为:在手套箱中称取邻溴二苯乙烯2a(77mg,0.3mmol),PdCl2(2.7mg,0.015mmol),三环己基膦(5.0mg,0.018mmol),环丁醇3a(67mg,0.45mmol),碳酸铯(195mg,0.6mmol),邻氟苯酚(0.4mmol)加入到25mL带有支口管中,在氮气氛围下加入甲苯(3mL)在110℃条件下反应24h。反应完全后,直接柱层析(石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯:20:1,v/v)得到淡黄色固体产物1a(88mg,收率90%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例2
Figure BDA0002127011930000042
反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于,反应体系中加入的邻溴二苯乙烯是2b(82mg,0.3mmol)。停止反应,经后处理得到黄色固体目标产物1b(93mg,收率91%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例3
Figure BDA0002127011930000043
反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于,反应体系中加入的邻溴二苯乙烯是2c(86mg,0.3mmol)。停止反应,经后处理得到黄色固体目标产物1c(95mg,收率89%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例4
Figure BDA0002127011930000051
反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于,反应体系中加入的邻溴二苯乙烯是2d(83mg,0.3mmol)。停止反应,经后处理得到黄色液体目标产物1d(93mg,收率90%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例5
Figure BDA0002127011930000052
反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于,反应体系中加入的二硫缩烯酮是2e(82mg,0.3mmol)。停止反应,经后处理得到黄色液体目标产物1e(105mg,收率95%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
应用例6
Figure BDA0002127011930000053
具体过程为:在手套箱中称取叔丁醇钾(111mg,0.99mmol)以及PPh3CH3Br(214mg,0.6mmol)加入到25mL带有支口管中,N2保护加入2mL THF,室温下反应20min,之后缓慢加入1e(111mg,0.3mmol)溶于1mL THF。加入10mL饱和氯化铵溶液,用DCM萃取3*10mL,合并有机相,无水Na2SO4干燥,抽滤,旋干,柱层析:PE(60–90℃)。得到无色液体4(103mg,收率94%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
化合物表征数据
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(1a),淡黄色固体,熔点60-62℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.04–7.92(m,2H),7.65–7.54(m,1H),7.48(dd,J=10.5and 4.7Hz,2H),7.45–7.17(m,10H),6.17(t,J=7.5Hz,1H),2.99(t,J=7.4Hz,2H),2.29(q,J=7.4Hz,2H),1.96(p,J=7.5Hz,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ200.1,142.7,142.5,140.2,137.1(s),133.0,130.0(s),129.1(s),128.6(s),128.3,128.2,128.1,127.3,127.0,127.0,38.1,29.4,24.5.C24H22O的HRMS理论值([M+H]+):327.1749;测定值:327.1748.
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(1b),白色固体,熔点48-50℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.05–7.86(m,2H),7.56(t,J=7.4Hz,1H),7.46(t,J=7.6Hz,2H),7.43–7.29(m,3H),7.24–7.04(m,6H),6.11(t,J=7.5Hz,1H),2.97(t,J=7.4Hz,2H),2.35(s,3H),2.25(q,J=7.4Hz,2H),2.02–1.83(m,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)13C NMR(101MHz,CDCl3)δ200.2,142.4,140.3,139.9,137.1,136.8,133.0,130.0,128.9,128.6,128.3,128.2,128.1,127.2,127.0,38.1,29.4,24.6,21.2.C25H24O的HRMS理论值([M+H]+):341.1905;测定值:341.1905.
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(1c),淡黄色固体,熔点74-75℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(d,J=7.4Hz,2H),7.56(t,J=7.3Hz,1H),7.46(t,J=7.6Hz,2H),7.33(m,3H),7.19(m,4H),6.82(d,J=8.8Hz,2H),6.05(t,J=7.5Hz,1H),3.80(s,3H),2.96(t,J=7.4Hz,2H),2.23(q,J=7.4Hz,2H),1.91(m,2H).13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ200.2,158.8,141.9,140.4,137.1,135.4,133.0,129.9,128.6,128.4,128.3,128.1,127.3,127.0,113.6,55.3,38.1,29.4,24.6.C25H24O2的HRMS理论值([M+H]+):357.1855;测定值:357.1853.
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(1d),白色固体,熔点98-100℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.91(m,2H),7.54(m,1H),7.43(dd,J=10.5and 4.7Hz,2H),7.23(m,5H),7.10(m,2H),7.03(m,2H),6.10(t,J=7.5Hz,1H),2.94(t,J=7.3Hz,2H),2.21(dd,J=14.9and7.5Hz,2H),1.90(m,2H).13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ200.0,161.9,142.5,141.5,137.1,136.0,133.0,131.5(d,J=7.9Hz),129.5,128.7,128.3,128.1,127.3,127.2,115.23(d,J=21.2Hz),38.0,29.4,24.4.C24H21FO的HRMS理论值([M+Na]+):367.1474;测定值:367.1473.
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(1e),白色固体,熔点91-93℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.88(d,J=8.9Hz,2H),7.18(m,8H),7.07(m,1H),6.87(t,J=5.8Hz,2H),5.68(t,J=7.4Hz,1H),3.80(s,3H),2.90(t,J=7.4Hz,2H),2.39(dd,J=14.9and 7.4Hz,2H),2.01(s,3H),1.89(m,2H).13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)13C NMR(101MHz,CDCl3)δ198.7,163.4,143.9,142.4,140.2,136.1,131.4,130.3,130.3,130.2,130.2,129.3,128.0,127.1,126.7,125.6,113.7,55.5,37.8,29.0,24.9,20.5.C26H26O2的HRMS理论值([M+H]+):371.2011;测定值:371.2015.
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物(4),淡黄色液体.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.25(m,4H,aromatic CH),7.13(m,6H,aromatic CH),7.06(m,1H,aromatic CH),6.80(m,2H,aromatic CH),5.62(t,J=7.4Hz,1H,C=CH),5.13(d,J=1.3Hz,1H,C=CH2),4.89(d,J=1.1Hz,1H,C=CH2),3.73(s,3H,OCH3),2.47(t,J=7.6Hz,2H,CH2CH2CH2),2.30(q,J=7.4Hz,2H,CH2CH2CH2),1.98(s,3H,CH3),1.59(m,2H,CH2CH2CH2).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ159.1,147.6,144.1,141.9,140.3,136.2,133.7,132.0,130.3,130.3,129.4,128.0,127.3,127.1,126.7,125.6,113.7,111.0,55.3,35.1,29.0,28.9,20.6.C26H26的HRMS理论值([M+H]+):369.2218;测定值:369.2218.

Claims (8)

1.一种1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物的合成方法,其特征在于:以邻溴二苯乙烯(2)为原料,钯盐为催化剂,环丁醇(3)为烷基化试剂,加入溶剂和添加剂,在加热条件下,发生开环偶联反应,生成所述1,1-二芳基-2-烷基乙烯(1);
1,1-二芳基-2-烷基乙烯衍生物分子结构式(1)如下:
Figure FDA0003313288490000011
R为甲基、乙基、正己基、烯基或芳基;
R1为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基;
R2为甲基、甲氧基、氟、氯、三氟甲基、乙氧羰基;
邻溴二苯乙烯(2)的分子结构式如下,
Figure FDA0003313288490000012
合成路线如下述反应式所示,
Figure FDA0003313288490000013
所述催化剂为PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2中的一种;
所述添加剂为碳酸铯和邻氟苯酚;
反应温度为25-130℃。
2.按照权利要求1所述的合成方法,其特征在于:邻溴二苯乙烯(2)和催化剂的摩尔比为1:0.01-1:0.1;邻溴二苯乙烯(2)与环丁醇(3)的摩尔比为1:1-1:3。
3.按照权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述溶剂为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、乙腈、甲苯、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的一种或两种以上;反应时间为6-48小时。
4.按照权利要求2所述的合成方法,其特征在于:所述邻溴二苯乙烯(2)与环丁醇(3)的摩尔比为1:1.5。
5.按照权利要求2所述的合成方法,其特征在于:所述催化剂为PdCl2,邻溴二苯乙烯(2)与PdCl2的摩尔比为1:0.05。
6.按照权利要求3所述的合成方法,其特征在于:所述溶剂为甲苯。
7.按照权利要求3所述的合成方法,其特征在于:所述反应时间为24-48小时。
8.按照权利要求3所述的合成方法,其特征在于:所述反应温度是110℃。
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