CN112724004B - 一种α或β位取代的芳香酮的合成方法 - Google Patents

一种α或β位取代的芳香酮的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种α或β位取代的芳香酮的合成方法，在惰性气体条件下，将α‑氧代芳基乙酮类化合物、B2pin2、PDI‑CoCl2和MBHEt3于有机溶剂中，室温下反应，再加入化合物2，继续反应，获得化合物3。其中，MBHEt3中，M为碱金属；化合物2选自氘代甲醇、Selectfluoro、Togni‑II试剂或R2CHO；R2为芳香取代基或烷基；有机溶剂为非质子性有机溶剂。本发明的方法以α‑氧代芳基乙酮为原料，使用廉价、稳定的硼试剂，高效、廉价易得的钴催化剂，加入活化试剂MBHEt3，生成烯醇硼醚中间体，进而与不同的亲电试剂合成α或β位取代的芳香酮，反应在常温下进行，操作方便。

Description

一种α或β位取代的芳香酮的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，涉及一种α或β位取代的芳香酮的合成方法。
背景技术
烯醇硼醚是一类高活性的合成子，被广泛应用于合成反应尤其是Aldo缩合中。目前，最常用的烯醇硼醚合成方法是以酮和三氟甲磺酸二丁硼试剂为原料，在三级胺的作用下反应合成得到烯醇硼醚，合成路线如下：
Figure BDA0002905908260000011
但是，上述方法所使用的三氟甲磺酸二丁硼试剂价格昂贵，在安耐吉官网：1970元/100mL，1mol/L甲苯溶液，给烯醇硼醚合成子的应用带来一定的经济压力。此外，该方法需要添加当量的胺，原子经济性低，而且需要在低温下进行，操作不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种α或β位取代的芳香酮的合成方法，以α-氧代芳基乙酮类化合物为原料，使用廉价、稳定的硼试剂，高效、廉价易得的钴催化剂，加催化量的活化试剂，生成烯醇硼醚中间体，进而添加不同的亲电试剂合成α或β位取代的芳香酮，反应在常温下进行，操作方便。
为了达到上述目的，本发明提供了一种α或β位取代的芳香酮的合成方法，该方法包含：
Figure BDA0002905908260000012
在惰性气体条件下，将化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2和MBHEt3于有机溶剂中，室温下反应，再加入化合物2，继续在室温反应，获得化合物3；其中，所述化合物1的结构式中，Ar1为芳香取代基，R选自芳香取代基、烷基、酰氧基或H；所述MBHEt3中，M为碱金属；所述化合物2选自氘代甲醇、Selectfluoro、Togni-II试剂或R2CHO；R2为芳香取代基或烷基；所述有机溶剂为非质子性有机溶剂。
当所述化合物2为R2CHO时，所述R1为
Figure BDA0002905908260000021
当所述化合物2为氘代甲醇时，所述R1为氘；当所述化合物2为Selectfluoro时，所述R1为F；当所述化合物2为Togni-II试剂时，所述R1为CF3。
优选地，所述Ar1选自无取代苯基、供电子或吸电子取代苯基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述吸电子选自卤素。
优选地，所述R选自无取代苯基或萘、供电子取代苯基或萘、C1-C5酰基、叔丁基羰基、C1-C5烷基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
优选地，所述C1-C5酰基选自甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、
Figure BDA0002905908260000022
所述C1-C5烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基。
优选地，所述R2选自无取代苯基、供电子或吸电子取代苯基、C1-C5的饱和烷基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述吸电子选自卤素。
优选地，所述非质子性有机溶剂选自Et2O、THF、DCM和甲苯中任意一项或两种以上。
优选地，M为钠。
优选地，所述化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2、MBHEt3和化合物2的摩尔比为1：1：0.01：0.02：1.5。
优选地，所述化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2和MBHEt3于有机溶剂中在室温下反应1h，再加入化合物2继续反应。
优选地，所述反应结束后，通过柱层析获得化合物3。
本发明的α或β位取代的芳香酮的合成方法，具有以下优点：
本发明方法以α-氧代芳基乙酮类化合物为原料，能够基于烯醇硼醚合成α或β位取代的芳香酮，采用的硼试剂廉价、稳定，只需要外加催化量的活化剂MBHEt3，原子经济性高，而且反应在常温下进行，操作方便，更有利于大规模工业化。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种α或β位取代的芳香酮的合成方法，具体如下：
Figure BDA0002905908260000031
在室温下，氮气条件下，在10mLSchlenk反应管依次加入PDI-CoCl2(0.01mmol)、Et2O(1mL)、化合物1a(1mmol)、B2pin2(1mmol)和NaBHEt3(0.02mmol)，反应液室温搅拌1小时，加入化合物2a(1.5mmol)，继续室温搅拌1小时，柱层析分离得到化合物3a，为无色油状液体，产率为92％。
化合物3a的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.90-7.99(m,2H),7.53-7.63(m,1H),7.41–7.50(m,4H),7.34-7.42(m,2H),7.26-7.35(m,1H),5.38(ddd,J＝6.2,6.2,2.4Hz,1H),3.65(d,J＝2.4Hz,1H),3.34-3.42(m,2H)。
实施例2
与实施例1基本相同，区别在于：采用LiBHEt3代替NaBHEt3，化合物3a的产率为85％。
实施例3
与实施例1基本相同，区别在于：采用THF代替Et2O，化合物3a的产率为66％。
实施例4
与实施例1基本相同，区别在于：采用toluene代替Et2O，化合物3a的产率为52％。
实施例5
与实施例1基本相同，区别在于：采用DCM代替Et2O，化合物3a的产率为33％。
实施例6
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1b、2a，得到化合物3b，白色固体，产率为93％，熔点为68-71℃。
Figure BDA0002905908260000041
化合物3b的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.62(t,J＝7.2Hz,2H),7.49(t,J＝7.2Hz,1H),7.36(d,J＝8.0Hz,2H),7.22(d,J＝8.0Hz,2H),5.25-5.34(m,1H),3.57(s,1H),3.32-3.41(m,2H),2.38(s,3H)。
实施例7
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1c、2a，得到化合物3c，白色固体，产率为95％，熔点为71-73℃。
Figure BDA0002905908260000042
化合物3c的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.91(d,J＝9.2Hz,2H),7.42(d,J＝7.8Hz,2H),7.38(t,J＝6.2Hz,2H),7.25-7.33(m,1H),6.94(d,J＝8.8Hz,2H),5.27-5.35(m,1H),3.88(s,3H),3.74(s,1H),3.31(d,J＝7.8Hz,2H)。
实施例8
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1d、2a，得到化合物3d，无色油状液体，产率为90％。
Figure BDA0002905908260000051
化合物3d的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.03(d,J＝7.2Hz,2H),7.26-7.45(m,5H),7.08-7.16(m,2H),5.31-5.38(m,1H),3.49(d,J＝2.6Hz,1H),3.30-3.41(m,2H)。
实施例9
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1e、2e，得到化合物3e，白色固体，产率为92％，熔点为70-72℃。
Figure BDA0002905908260000052
化合物3e的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.88(d,J＝8.0Hz,2H),7.39-7.46(m,2H),7.22-7.30(m,2H),7.09(t,J＝8.6Hz,2H),5.35(d,J＝8.8Hz,1H),3.70(d,J＝2.8Hz,1H),3.28-3.37(m,2H),2.44(s,3H)。
实施例10
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2f，得到化合物3f，无色油状液体，产率为90％。
Figure BDA0002905908260000061
化合物3f的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.00(d,J＝7.2Hz,2H),7.64(t,J＝7.6Hz,1H),7.50(t,J＝7.6Hz,2H),7.32-7.41(m,4H),5.35(m,1H),3.67(s,1H),3.38(t,J＝6.0Hz,2H)。
实施例11
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2g，得到化合物3g，无色油状液体，产率为96％。
Figure BDA0002905908260000062
化合物3g的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.97(d,J＝7.8Hz,2H),7.52-7.61(m,1H),7.49(t,J＝7.2Hz,2H),7.33-7.39(m,2H),6.88-6.95(m,2H),5.33(m,1H),3.84(s,3H),3.57(s,1H),3.32-3.39(m,2H)。
实施例12
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2h，得到化合物3h，无色油状液体，产率为72％。
Figure BDA0002905908260000071
化合物3h的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.98(dd,J＝1.2,7.6Hz,2H),7.53-7.60(m,1H),7.49(t,J＝8.0Hz,2H),4.02(t,J＝2.4Hz,1H),3.12-3.19(m,1H),3.07(dd,J＝8.0,10.0Hz,1H),1.76-1.85(m,1H),0.97-1.05(m,6H)。
实施例13
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2i，得到化合物3i，无色油状液体，产率为83％。
Figure BDA0002905908260000072
化合物3i的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.99(d,J＝8.2Hz,2H),7.53-7.61(m,1H),7.43-7.51(m,2H),3.90(d,J＝10.2Hz,1H),3.21(d,J＝17.0Hz,1H),3.10(s,1H),3.00(dd,J＝7.4,10.2Hz,1H),0.97(s,9H)。
实施例14
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2j(Togni-II试剂)，得到化合物3j，白色固体，产率为92％，熔点为33-35℃。
Figure BDA0002905908260000081
化合物3j的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.95(d,J＝7.2Hz,2H),7.66(t,J＝7.2Hz,1H),7.53(t,J＝7.2Hz,2H),3.82(q,J＝10.0Hz,2H)。
实施例15
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、2k(Selectfluoro)，得到化合物3k，无色油状液体，产率为88％。
Figure BDA0002905908260000082
化合物3k的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.40-7.47(m,2H),7.56-7.63(m,1H),7.72-7.80(m,2H),5.50(d,J＝47.0Hz,2H)。
实施例16
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1a、氘代甲醇(MeOD)，得到化合物3l，无色油状液体，产率为95％。
Figure BDA0002905908260000083
化合物3l的核磁表征数据为：
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.98(dd,J＝7.2,1.2Hz,2H),7.52-7.60(m,1H),7.42-7.50(m,2H),2.62(s,2H).
实施例17
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1m、2a，得到化合物3a，产率为91％。
Figure BDA0002905908260000091
实施例18
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1n、2a，得到化合物3a，产率为93％。
Figure BDA0002905908260000092
实施例19
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1o、2a，得到化合物3a，产率为94％。
Figure BDA0002905908260000093
实施例20
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1p、2a，得到化合物3a，产率为89％。
Figure BDA0002905908260000094
实施例21
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1q、2a，得到化合物3a，产率为84％。
Figure BDA0002905908260000101
实施例22
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1r、2a，得到化合物3a，产率为81％。
Figure BDA0002905908260000102
实施例23
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1s、2a，得到化合物3a，产率为85％。
Figure BDA0002905908260000103
实施例24
与实施例1基本相同，区别在于：反应物为化合物1t、2a，得到化合物3a，产率为91％。
Figure BDA0002905908260000104
对比例1
与实施例1基本相同，区别在于：用NaOtBu代替NaBHEt3，未得到化合物3a。
对比例2
与实施例1基本相同，区别在于：反应第一步加入MeOH(2mmol)，未得到化合物3a。
对比例3
与实施例1基本相同，区别在于：采用THF代替Et2O，且反应温度为65℃，未得到化合物3a。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，该方法包含：
Figure FDA0003770929750000011
在惰性气体条件下，将化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2和MBHEt3于有机溶剂中，室温下反应，再加入化合物2，继续在室温反应，获得化合物3；
其中，所述化合物1的结构式中，Ar1为芳香取代基，R选自芳香取代基、烷基、酰氧基或H；
所述MBHEt3中，M为碱金属；
所述化合物2选自Selectfluoro、Togni-II试剂或R2CHO；R2为芳香取代基或烷基；
所述有机溶剂为Et2O；
当所述化合物2为R2CHO时，所述R1为
Figure FDA0003770929750000012
当所述化合物2为Selectfluoro时，所述R1为F；当所述化合物2为Togni-II试剂时，所述R1为CF3。
2.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述Ar1选自无取代苯基、供电子或吸电子取代苯基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述吸电子选自卤素。
3.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述R选自无取代苯基或萘、供电子取代苯基或萘、C1-C5酰基、叔丁基羰基、C1-C5烷基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
4.根据权利要求3所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述C1-C5酰基选自甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、
Figure FDA0003770929750000021
所述C1-C5烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基。
5.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述R2选自无取代苯基、供电子或吸电子取代苯基、C1-C5的饱和烷基；所述供电子选自甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述吸电子选自卤素。
6.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，M为钠。
7.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2、MBHEt3和化合物2的摩尔比为1：1：0.01：0.02：1.5。
8.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述化合物1、B2pin2、PDI-CoCl2和MBHEt3于有机溶剂中在室温下反应1h，再加入化合物2继续反应。
9.根据权利要求1所述的α或β位取代的芳香酮的合成方法，其特征在于，所述反应结束后，通过柱层析获得化合物3。
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