CN113354671B - 一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法，在铜催化下，炔丙醇酯类化合物与硫酚或硒酚反应，硫酚或硒酚反应完后直接向反应体系中加入联硼酸频那醇酯和甲醇继续反应得到含硼与硫或硒的烯烃。在催化条件下进行反应，由廉价易得的炔丙醇酯一锅法合成含硼与硫或硒的烯烃化合物，反应条件温和，所产生的废弃物少。合成方法操作简便实用易行，收率高，后处理简单，环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及烯烃化合物化学合成技术领域，尤其涉及一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法。
背景技术
含硫或硒化合物在药物、功能材料、高附加值精细化学品等领域具有重要的用途。含硼化合物是一种高效的偶联试剂，广泛用于碳碳键的形成。但是，含硫或硒的硼化合物合成方法较少，往往使用的原料合成繁琐或反应条件苛刻，本发明使用铜催化剂和廉价易得的原料炔丙醇酯，一锅合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物，是一种步骤简单、底物适用范围广泛的反应体系，具有重要的研究和应用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法。
本发明提供一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法，与相关技术相比，本发明的技术方案如下：
一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物的方法，其步骤为在铜催化下，炔丙醇酯类化合物与硫酚反应，然后向反应体系中加入联硼酸频那醇酯得到硼与硫的烯烃化合物A，其反应公式如下：
式中，取代基R1选自氢、碳原子数为1–8的烷基、芳基、取代芳基的至少一种，其中所述取代芳基选自氟、氯、溴、硝基、三氟甲基、碳原子数为1–4的烷基、碳原子数1–4的烷氧基中的至少一种；取代基R2选自甲基、乙基、叔丁基中的至少一种；取代基R3选自芳基、取代芳基中的至少一种，其中所述取代芳基选自氟、氯、溴、硝基、三氟甲基、碳原子数为1–4的烷基、碳原子数1–4的烷氧基中的至少一种。
进一步的，上述具体步骤为：
(1)在氮气保护下，将铜金属前体和配体加入有机溶剂，在室温反应30分钟得到催化剂溶液；
(2)在氮气保护下向所述催化剂溶液中依次加入炔丙基酯类化合物、硫酚、碱，搅拌1～30小时；
(3)加入联硼酸频那醇酯和甲醇继续搅拌1～30小时；
(4)反应结束后按常规分离方法进行产物分离即可得到含硼与硫烯烃化合物A。
进一步的，所述铜金属前体选自CuCl、CuBr、CuI、CuCl2、CuBr2、Cu(OAc)2、CuTc、CuOAc、Cu(CH3CN)4PF6的至少一种。
进一步的，配体选自下列化合物的至少一种：
进一步的，有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环、二氯甲烷、乙醚、甲基叔丁基醚中的至少一种。
进一步的,碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、Et3N、iPr2NEt、DBU、DABCO中的至少一种。
进一步的,投料比例为：铜的金属前体、配体、炔丙醇酯类化合物、硫酚或硒酚、碱、联硼酸频那醇酯、甲醇的摩尔比为：0.05～0.2:0.05～0.4:1～2:1～1.5:1～2:1～1.2:1～3。
进一步的,反应温度0～60℃。
一种铜催化合成含硼与硒的烯烃化合物的方法，其步骤为，在铜催化下，炔丙醇酯类化合物与硒酚反应，硫酚反应完后直接向反应体系中加入联硼酸频那醇酯得到硼与硒的烯烃化合物B，其反应公式如下：
式中，取代基R4为芳基或取代芳基的至少一种，其中所述取代芳基为氟、氯、溴、硝基、三氟甲基、碳原子数为1–4的烷基、碳原子数1–4的烷氧基中的至少一种。
本发明的有益效果如下：
1.在催化条件下进行反应，催化剂商业可得，反应操作简便实用，反应条件温和，所产生的废弃物少。
2.反应一锅法得到多取代、多官能团化、结构多样的含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物。
3.合成方法操作简便实用易行，收率高，后处理简单，环境友好，具有潜在的实际应用价值。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合具体实施方式，对依据本发明提出的一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物或含硼与硒的烯烃化合物的方法进行详细说明。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解。应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例1
本实施例提供一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物的方法，反应式为：
氮气保护下，在反应瓶中加入CuCl(1mg)和配体L18(4.9mg)，然后加入有机溶剂甲苯(2mL)，室温搅拌30分钟。然后在氮气保护下向反应瓶中加入炔丙醇酯1(0.3mmol)、对氯苯硫酚2(0.22mmol)和碳酸铯(0.4mmol)，在25℃搅拌反应，TLC监测对氯苯硫酚消失后，加入联硼酸频那醇酯(0.2mmol)和甲醇(0.6mmol)继续搅拌反应6小时，除去溶剂后直接柱层析分离得到含硼与硫的烯烃产物3。
在该实施例的方法中得到产物59mg，收率为77％，表征分析数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38-7.34(m,2H),7.29-7.26(m,7H),6.76(s,1H),3.78(d,J＝0.8Hz,2H),1.32(s,12H).HRMS(ESI-MS)m/zcalcd for C21H24BClO2S(M+Na)+409.1171,found409.1178.
表1不同反应条件下合成化合物3
实施例2
本实施例提供一种铜催化合成含硼与硒的烯烃化合物的方法，反应式为：
氮气保护下，在反应瓶中加入CuOAc(1.2mg)和配体L21(6mg)，然后加入有机溶剂1,4-二氧六环(2mL)，室温搅拌30分钟。然后在氮气保护下向反应瓶中加入炔丙醇酯1(0.3mmol)、苯硒酚4(0.22mmol)和碳酸铯(0.4mmol)，在25℃搅拌反应，TLC监测苯硒酚消失后，加入联硼酸频那醇酯(0.2mmol)和甲醇(0.6mmol)继续搅拌反应24小时，除去溶剂后直接柱层析分离得到含硼与硒的烯烃产物5。
在该实施例的方法中得到产物64mg，收率为80％，表征分析数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.56-7.54(m,2H),7.26-7.19(m,8H),6.55(s,1H),3.79(s,2H),1.30(s,12H).HRMS(ESI-MS)m/zcalcd for C21H25BO2Se(M+Na)+423.1005,found 423.1017.
表2不同反应条件下合成化合物5
| entry | 铜金属前体 | 配体 | 碱 | 溶剂 | 5收率 |
| 1 | CuOAc | L10 | Cs2CO3 | 1,4-二氧六环 | 83％ |
| 2 | CuOAc | L10/L21 | Cs2CO3 | 1,4-二氧六环 | 84％ |
| 3 | CuI | L22 | Cs2CO3 | 1,4-二氧六环 | 52％ |
需要强调的是，上述1-5，L1-L22均为反应式中对应的化合物编号，无其他特殊含义。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物的方法，其特征在于，在铜催化下，炔丙醇酯类化合物与硫酚反应，然后向反应体系中加入联硼酸频那醇酯得到含硼与硫的烯烃化合物A，其反应式如下：
；
所述炔丙醇酯类化合物为：；
所述含硼与硫的烯烃化合物A为：上述结构式中，取代基R1选自芳基；取代基R2选自甲基、乙基、叔丁基中的至少一种；取代基R3选自芳基、取代芳基中的至少一种，其中所述取代芳基的取代基选自氟、氯、溴中的至少一种；
具体步骤为：
(1)在氮气保护下，将铜金属前体和配体加入有机溶剂，在室温反应30分钟得到催化剂溶液；
(2)在氮气保护下向所述催化剂溶液中依次加入炔丙基酯类化合物、硫酚、碱，搅拌1～30小时；
(3)加入联硼酸频那醇酯和甲醇继续搅拌1～30小时；
(4)反应结束后按常规分离方法进行产物分离即可得到含硼与硫烯烃化合物A；
所述铜金属前体选自CuCl、CuOAc中的至少一种；
所述配体选自下列化合物的至少一种：
、/>、/>；
所述碱为碳酸铯。
2.根据权利要求1所述的一种铜催化合成含硼与硫的方法，其特征在于，有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环、二氯甲烷、乙醚、甲基叔丁基醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物的方法，其特征在于,投料比例为：铜的金属前体、配体、炔丙醇酯类化合物、硫酚、碱、联硼酸频那醇酯、甲醇的摩尔比为：0.05～0.2:0.05～0.4:1～2:1～1.5:1～2:1～1.2:1～3。
4.根据权利要求1所述的一种铜催化合成含硼与硫的烯烃化合物的方法，其特征在于,反应温度0～60℃。
5.一种铜催化合成含硼与硒的烯烃化合物的方法，其特征在于，在铜催化下，炔丙醇酯类化合物与硒酚反应，硒酚反应完后直接向反应体系中加入联硼酸频那醇酯得到含硼与硒的烯烃化合物B，其反应式如下：
；
所述炔丙醇酯类化合物为：；
所述含硼与硒的烯烃化合物B为：上述结构式中，取代基R1选自芳基；取代基R2选自甲基、乙基、叔丁基中的至少一种；取代基R4选自芳基；
具体步骤为：
(1)在氮气保护下，将铜金属前体和配体加入有机溶剂，在室温反应30分钟得到催化剂溶液；
(2)在氮气保护下向所述催化剂溶液中依次加入炔丙基酯类化合物、硒酚、碱，搅拌1～30小时；
(3)加入联硼酸频那醇酯和甲醇继续搅拌1～30小时；
(4)反应结束后按常规分离方法进行产物分离即可得到含硼与硫烯烃化合物A；
所述铜金属前体选自CuI、CuOAc的至少一种；
所述配体选自下列化合物的至少一种：
、/>、/>；
所述碱为碳酸铯。
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| KR20090080677A (ko) * | 2008-01-22 | 2009-07-27 | 성균관대학교산학협력단 | 알파, 베타-알킨 에스터 화합물의 β-보론화 방법 |
| CN111138465A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-12 | 扬州大学 | 1-硼烷基甲基-6-芳基-3-苯磺酰基-3-氮杂双环己烷衍生物的合成方法 |
| CN111454286A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-28 | 合肥工业大学 | 一种二氟烯基硼化合物的合成方法 |
-
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Cu(I)-catalyzed aerobic cross-dehydrogenative coupling of terminal alkynes with thiols for the construction of alkynyl sulfides;Yong Yang et al;《Green Chem.》;20130822(第15期);3170-3175 * |
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