CN114907258B - 一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法 - Google Patents

一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法。本发明制备方法，包括以下步骤：惰性气体保护下，在碱、钯催化剂、氮杂环卡宾催化剂和有机膦配体的作用下，式II所示吡啶‑2‑甲醛类化合物和式III所示炔丙基碳酸酯类化合物通过一步反应，即得到式I所示炔丙基酮类化合物。本发明通过钯与氮杂环卡宾协同催化的策略，利用吡啶‑2‑甲醛与炔丙基碳酸酯在溶剂中进行反应一步制备炔丙基酮类化合物；炔丙基酮类化合物在有机合成中有着非常广泛的应用，本发明研发了新的合成策略，具有重要意义；本发明底物适用性较广，体系简单高效，具有较大的有机合成价值及应用发展前景。

Description

一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法
技术领域
本发明涉及一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法，属于化学合成技术领域。
背景技术
炔丙基酮骨架结构广泛存在于天然产物分子、药物分子以及生物活性分子中。该类化合物也是一类非常重要的合成中间体，具有重要的合成价值。目前，该类化合物的合成通常需要通过连续多步反应来实现。因此，开发一种通过一步反应制备炔丙基酮类化合物的方法具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法，该方法可简便、高效、绿色的一步制备炔丙基酮类化合物，制备方法简单，原料易得，具有较广的底物适用范围和良好的产率。
本发明提供的式I所示炔丙基酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：惰性气体保护下，在碱、钯催化剂、氮杂环卡宾催化剂和有机膦配体的作用下，式II所示吡啶-2-甲醛类化合物和式III所示炔丙基碳酸酯类化合物通过一步反应，即得到式I所示炔丙基酮类化合物；
Figure BDA0002940656270000011
式I、式II和式III中，R1表示吡啶环上的未取代、单取代基或多取代基，为H、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷氧基、芳基、卤素和与苯环稠合得到的芳环中的至少一种；
R2为取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种；其中，取代的芳基中的取代基选自碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、卤素、三氟甲基和酯基中的任意一种或多种；
所述卤素为氯、溴和氟中的至少一种。
上述的制备方法中，所述碱可为无机碱；所述无机碱可为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸铯。
所述钯催化剂可为双(二亚芐基丙酮)钯、三(二亚苄基丙酮)钯、四(三苯基膦)钯或二氯化钯。
所述氮杂环卡宾催化剂可为噻唑类氮杂环卡宾催化剂；所述噻唑类氮杂环卡宾催化剂可为3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑、3-苄基-5-(2-羟乙基)-4-甲基碘代噻唑或3-乙基-5-(2-羟乙基)-4-甲基碘代噻唑。
所述有机膦配体可为4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、双(2-二苯基磷苯基)醚或1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。
上述的制备方法中，式I、式II和式III中，具体地，R1为H、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、苯基、卤素或与苯环稠合得到的芳环；
R2为碳原子数为1～6的烷基、苯基、卤素取代的苯基、碳原子数为1～6的烷氧基取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、噻吩基、吡啶基或呋喃基；
所述卤素为氯、溴和氟中的至少一种。
更具体地，R1为H、氯、氟、甲基或与苯环稠合得到的芳环；
R2为苯基、氯取代的苯基、甲氧基取代的苯基、噻吩基、丁基或三氟甲基取代的苯基。
上述的制备方法中，所述靶催化剂与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比可为1：(5～20)，优选为1：10。
上述的制备方法中，所述氮杂环卡宾催化剂(3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑结构如式IV所示)与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比可为1：(5～10)，优选为1：5。
上述的制备方法中，所述有机膦配体(4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽的结构如式V所示)与所述靶催化剂的摩尔比可为1：(1～3)，优选为1：1。
Figure BDA0002940656270000021
上述的制备方法中，式III所示炔丙基碳酸酯类化合物与式II所示吡啶-2-甲醛类化合物的摩尔比可为1：(1～3)，优选为1：2。
上述的制备方法中，所述碱与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比可为1：(1～3)，优选为1：2。
上述的制备方法中，所述反应的溶剂可为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、正丁醚、甲苯或苯。
上述的制备方法中，所述反应的体系中，式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔浓度可为0.05～0.1mol/L，具体可为0.083mol/L。
上述的制备方法中，所述反应的温度可为60～80℃，如65℃；时间可为12～48h，如24～48h、24h、36h或48h。
上述的制备方法中，所述方法在反应完毕后还包括将反应后的体系冷却至室温，旋干除去溶剂，经柱层析色谱分离，得到式I所示炔丙基酮类化合物的步骤；所述柱层析色谱分离的洗脱剂可为体积比为50：1的石油醚和乙酸乙酯。
本发明在钯与氮杂环卡宾的协同催化下一步实现炔丙基酮类化合物的制备，操作流程简单，使用原料易得，选用商业可得的常见催化剂，具有较广的底物适用范围和良好的产率。
本发明具有以下优点：
1)本发明通过钯与氮杂环卡宾协同催化的策略，利用吡啶-2-甲醛与炔丙基碳酸酯在溶剂中进行反应一步制备炔丙基酮类化合物；
2)炔丙基酮类化合物在有机合成中有着非常广泛的应用，本发明研发了新的合成策略，具有重要意义；
3)本发明底物适用性较广，体系简单高效，具有较大的有机合成价值及应用发展前景。
附图说明
图1为本发明实施例1制备式I-a的反应流程图。
图2为本发明实施例2制备式I-b的反应流程图。
图3为本发明实施例3制备式I-c的反应流程图。
图4为本发明实施例4制备式I-d的反应流程图。
图5为本发明实施例5制备式I-e的反应流程图。
图6为本发明实施例6制备式I-f的反应流程图。
图7为本发明实施例7制备式I-g的反应流程图。
图8为本发明实施例8制备式I-h的反应流程图。
图9为本发明实施例9制备式I-i的反应流程图。
图10为本发明实施例10制备式I-j的反应流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
本公开实施例提供了式I所示炔丙基酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：惰性气体保护下，在碱、钯催化剂、氮杂环卡宾催化剂和有机膦配体的作用下，式II所示吡啶-2-甲醛类化合物和式III所示炔丙基碳酸酯类化合物通过一步反应，即得到式I所示炔丙基酮类化合物；
Figure BDA0002940656270000041
式I、式II和式III中， R1表示吡啶环上的未取代、单取代基或多取代基，为H、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷氧基、芳基、卤素和与苯环稠合得到的芳环中的至少一种；
R2为取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种；其中，取代的芳基中的取代基选自碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、卤素、三氟甲基和酯基中的任意一种或多种；
所述卤素为氯、溴和氟中的至少一种。
本发明通过钯与氮杂环卡宾协同催化的策略，利用式II所示吡啶-2-甲醛类化合物与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物在溶剂中进行反应一步制备炔丙基酮类化合物，底物适用性较广，体系简单高效，具有较大的有机合成价值及应用发展前景。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
(1)下述实施例中所用的式III-a通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，苯乙炔(5mmol，510.7mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式III-a)894.2mg，产率82％。
Figure BDA0002940656270000042
(2)下述实施例中所用的式III-b通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，4-氯苯乙炔(5mmol，682.9mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式III-b)945.2mg，产率75％。
Figure BDA0002940656270000051
(3)下述实施例中所用的式III-c通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，2-乙炔基苯甲醚(5mmol，660.8mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20/1，v/v)后得到目标产物(式III-c)843.2mg，产率68％。
Figure BDA0002940656270000052
(4)下述实施例中所用的式III-d通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，2-乙炔噻吩(5mmol，540.8mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式III-d)784.2mg，产率70％。
Figure BDA0002940656270000061
(5)下述实施例中所用的式III-e通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，1-己炔(5mmol，410.7mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式III-e)762.8mg，产率77％。
Figure BDA0002940656270000062
(6)下述实施例中所用的式III-f通过如下步骤制备得到：
氮气保护下，向50mL圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃(20mL)，4-三氟甲基苯乙炔(5mmol，850.7mg)冷却至-78℃，缓慢滴加正丁基锂(0.6mmol，2.5M在正己烷溶剂中，0.24mL)，滴加完毕后，在-78℃下搅拌1h，升至室温，在室温下反应1h，然后将反应体系再次冷却至-78℃，该温度下缓慢滴加丙酮(7.5mmol，435.6mg)，滴加完毕后升至室温，在室温下反应2h，再次将反应体系冷却至-78℃，在该温度下缓慢滴加氯甲酸甲酯(15mmol，1.42g)，滴加完毕后，将反应体系升至室温，室温下继续反应12h。反应结束后，向反应混合物中加入10mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取多次，无水硫酸镁干燥后，用旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式III-f)944.1mg，产率66％。
Figure BDA0002940656270000071
实施例1、合成2,2-二甲基-4-苯基-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-丁酮(式I-a)
Figure BDA0002940656270000072
按照如图1所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-4-苯基-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-a)(0.5mmol,109.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-a的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)92.2mg，产率74％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.72(d,J＝5.2Hz,1H),8.02(d,J＝7.6Hz,1H),7.81(td,J＝8.0,2.0Hz,1H),7.41(ddd,J＝7.6,4.8,1.2Hz,1H),7.32–7.17(m,5H),1.79(s,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ199.9,153.4,148.3,136.6,131.6,128.2,127.8,126.5,123.9,123.8,93.6,83.8,42.9,27.5.HRMS(ESI):Calculated for C17H16ON([M+H]):250.12264,Found:250.12257，结构正确。
实施例2、合成2,2-二甲基-4-苯基-1-[2-(5-氯吡啶基)]-3-炔-1-丁酮(式I-b)
Figure BDA0002940656270000073
按照如图2所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、5-氯吡啶-2-醛(式II-b)(1.0mmol，141.0mg)、2-甲基-4-苯基-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-a)(0.5mmol,109.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-a的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-b)101.9mg，产率72％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.66(d,J＝2.0Hz,1H),8.01(d,J＝8.4Hz,1H),7.80(dd,J＝8.4,2.4Hz,1H),7.31–7.23(m,5H),1.77(s,6H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ198.6,151.0,147.2,136.5,135.4,131.6,128.3,128.0,125.1,123.6,93.2,83.9,42.7,27.4.HRMS(ESI):Calculated for C17H15ONCl([M+H]):284.08367,Found:284.08389，结构正确。
实施例3、合成2,2-二甲基-4-苯基-1-[2-(6-甲基吡啶基)]-3-炔-1-丁酮(式I-c)
Figure BDA0002940656270000081
按照如图3所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、6-甲基吡啶-2-醛(式II-c)(1.0mmol，121.1mg)、2-甲基-4-苯基-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-a)(0.5mmol,109.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-a的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-c)83.2mg，产率63％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.82(d,J＝8.0Hz,1H),7.67(t,J＝8.0Hz,1H),7.31–7.21(m,6H),2.62(s,3H),1.78(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ200.1,157.2,152.7,136.7,131.5,128.2,127.8,126.1,124.0,120.9,94.0,83.5,42.9,27.6,24.6.HRMS(ESI):Calculated for C18H18ON([M+H]):264.13829,Found:284.13834，结构正确。
实施例4、合成2,2-二甲基-4-苯基-1-[2-(3-氟吡啶基)]-3-炔-1-丁酮(式I-d)
Figure BDA0002940656270000091
按照如图4所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、3-氟吡啶-2-醛(式II-d)(1.0mmol，125.0mg)、2-甲基-4-苯基-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-a)(0.5mmol,109.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-a的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-d)68.4mg，产率51％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.47(d,J＝4.0Hz,1H),7.54–7.47(m,1H),7.43–7.39(m,1H),7.26–7.15(m,5H),1.75(s,6H).19F NMR(377MHz,Chloroform-d)δ-121.8.13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ144.2,144.2,131.5,128.2,128.0,126.8,124.5,124.3,123.3,92.2,77.2,44.3,27.2.HRMS(ESI):Calculated forC17H15ONF([M+H]):268.11322,Found:268.11340，结构正确。
实施例5、合成2,2-二甲基-4-苯基-1-(2-喹啉基)-3-炔-1-丁酮(式I-e)
Figure BDA0002940656270000092
按照如图5所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、喹啉-2-甲醛(式II-e)(1.0mmol，157.1mg)、2-甲基-4-苯基-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-a)(0.5mmol,109.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-a的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-e)92.8mg，产率53％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.28(t,J＝8.0Hz,2H),8.11(d,J＝8.8Hz,1H),7.86(d,J＝8.4Hz,1H),7.82–7.70(m,3H),7.67–7.60(m,3H),7.41(dd,J＝5.6,3.6Hz,2H),7.30(d,J＝8.4Hz,1H),1.92(s,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ200.2,152.6,146.7,136.8,133.1,132.6,131.2,130.8,130.1,129.2,128.7,128.6,127.8,127.7,127.7,126.4,126.4,121.2,120.1,94.3,84.1,43.3,27.8.HRMS(ESI):Calculated for C25H20ON([M+H]):350.15394,Found:350.15396，结构正确。
实施例6、合成2,2-二甲基-4-(4-氯苯基)-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-丁酮(式I-f)
Figure BDA0002940656270000101
按照如图6所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-4-(4-氯苯基)-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-b)(0.5mmol,126.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-b的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-f)86.6mg，产率61％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.71(s,1H),8.02(d,J＝7.6Hz,1H),7.82(t,J＝7.6Hz,1H),7.50–7.39(m,1H),7.20(s,4H),1.78(s,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ199.6,153.2,148.2,136.7,133.8,132.8,128.5,126.6,124.0,122.3,94.7,82.7,42.9,27.4.HRMS(ESI):Calculated for C17H15ONCl([M+H]):284.08367,Found:284.08371，结构正确。
实施例7、合成2,2-二甲基-4-(2-甲氧基苯基)-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-丁酮(式I-g)
Figure BDA0002940656270000111
按照如图7所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-4-(2-甲氧基苯基)-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-c)(0.5mmol,124.1mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-c的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝25/1，v/v)后得到目标产物(式I-g)102.2mg，产率73％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.73(s,1H),8.09(s,1H),7.80(s,1H),7.42(s,1H),7.31–7.14(m,2H),6.90–6.71(m,2H),3.74(s,3H),1.81(s,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ200.0,160.1,153.6,148.4,136.6,133.6,129.3,126.3,124.1,120.4,113.0,110.9,97.5,80.2,55.9,43.2,27.5.HRMS(ESI):Calculated forC18H18O2N([M+H]):280.13321,Found:280.13339，结构正确。
实施例8、合成2,2-二甲基-4-(2-噻吩基)-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-丁酮(式I-h)
Figure BDA0002940656270000112
按照如图8所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-4-(2-噻吩基)-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-d)(0.5mmol,112.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-d的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-h)78.1mg，产率61％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.73(d,J＝4.0Hz,1H),8.03(d,J＝8.0Hz,1H),7.83(t,J＝7.6Hz,1H),7.50–7.40(m,1H),7.15(d,J＝5.2Hz,1H),7.04(d,J＝3.6Hz,1H),6.93–6.84(m,1H),1.78(s,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ199.4,153.1,148.2,136.8,131.3,126.8,126.6,126.5,124.0,97.5,43.0,27.3.HRMS(ESI):Calculated for C15H14ONS([M+H]):256.07906,Found:256.07925，结构正确。
实施例9、合成2,2-二甲基-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-辛酮(式I-i)
Figure BDA0002940656270000121
按照如图9所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-3-辛炔基甲基碳酸酯(式III-e)(0.5mmol,99.1mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-e的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应48h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-i)47.2mg，产率41％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.74–8.65(m,1H),7.98(d,J＝8.0Hz,1H),7.85–7.69(m,1H),7.42–7.37(m,1H),2.10(td,J＝7.0,2.5Hz,2H),1.68(s,6H),1.39–1.29(m,2H),1.29–1.16(m,2H),0.79(td,J＝7.0,2.5Hz,3H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ200.6,153.8,148.2,136.5,126.2,123.9,84.2,84.0,42.4,30.9,27.7,21.8,18.7,13.7.HRMS(ESI):Calculated for C15H20ON([M+H]):230.15394,Found:230.15425，结构正确。
实施例10、合成2,2-二甲基-4-(4-三氟甲基苯基)-1-(2-吡啶基)-3-炔-1-丁酮(式I-j)
Figure BDA0002940656270000131
按照如图10所示的反应流程图制备，具体步骤如下：氮气保护下，向25mL Schlenk瓶中，依次加入双(二亚芐基丙酮)钯(0.05mmol，28.8mg)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.05mmol，28.9mg)、3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑(0.1mmol，28.5mg)、碳酸氢钠(1.0mmol，84.0mg)、吡啶-2-甲醛(式II-a)(1.0mmol，107.0mg)、2-甲基-4-(4-三氟甲基苯基)-3-丁炔基甲基碳酸酯(式III-f)(0.5mmol,143.0mg)和溶剂四氢呋喃(6mL,式III-f的浓度为0.083mol/L)，在65℃反应24h后冷却至室温，旋转蒸发仪干燥(简称旋干)除去溶剂。经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝50/1，v/v)后得到目标产物(式I-j)95.4mg，产率60％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.71(d,J＝4.4Hz,1H),8.03(d,J＝7.6Hz,1H),7.83(td,J＝8.0,1.6Hz,1H),7.52–7.41(m,3H),7.37(d,J＝8.0Hz,2H),1.80(s,6H).19F NMR(377MHz,Chloroform-d)δ-62.8.13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ199.4,153.1,148.2,136.8,131.8,127.7,126.7,125.5,125.2,125.2,125.1,124.0,96.4,82.6,42.9,27.3.HRMS(ESI):Calculated for C18H15ONF3([M+H]):318.11003,Found:318.10989，结构正确。
综上所述，本发明提供了一种钯与氮杂环卡宾协同催化制备炔丙基酮类化合物的方法，利用吡啶-2-甲醛类化合物与炔丙基碳酸酯类化合物在催化剂存在的条件下在溶剂中进行反应，实现了目标产物炔丙基酮类化合物的合成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.式I所示炔丙基酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：惰性气体保护下，在碱、钯催化剂、氮杂环卡宾催化剂和有机膦配体的作用下，式II所示吡啶-2-甲醛类化合物和式III所示炔丙基碳酸酯类化合物通过一步反应，即得到式I所示炔丙基酮类化合物；
Figure QLYQS_1
Figure QLYQS_2
Figure QLYQS_3
式I、式II和式III中，R1表示吡啶环上的未取代、单取代基或多取代基，为H、未取代的碳原子数为1~10的烷基、未取代的碳原子数为1~10的烷氧基、苯基、卤素或与苯环稠合得到的芳环；
R2为未取代的碳原子数为1~10的烷基、苯基、卤素取代的苯基、碳原子数为1~6的烷氧基取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、噻吩基、吡啶基或呋喃基；
所述卤素为氯、溴和氟中的至少一种；
所述碱为无机碱；所述无机碱为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸铯；
所述钯催化剂为双(二亚芐基丙酮)钯、三（二亚苄基丙酮）钯、四（三苯基膦）钯或二氯化钯；所述氮杂环卡宾催化剂为噻唑类氮杂环卡宾催化剂；所述噻唑类氮杂环卡宾催化剂为3,4-二甲基-5-(2-羟乙基)碘代噻唑、3-苄基-5-(2-羟乙基)-4-甲基碘代噻唑或3-乙基-5-(2-羟乙基)-4-甲基碘代噻唑；
所述有机膦配体为4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、双(2-二苯基磷苯基)醚或1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钯催化剂与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比为1：（5~20）。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述氮杂环卡宾催化剂与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比为1：（5~10）。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述有机膦配体与所述钯催化剂的摩尔比为1：（1~3）。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：式III所示炔丙基碳酸酯类化合物与式II所示吡啶-2-甲醛类化合物的摩尔比为1：（1~3）。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述碱与式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔比为1：（1~3）。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应的溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、正丁醚、甲苯或苯。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应的体系中，式III所示炔丙基碳酸酯类化合物的摩尔浓度为0.05~0.1 mol/L。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为60～80oC，时间为12～48 h。
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James A. Marshall，et al..Progress toward the Total Synthesis of Bafilomycin A 1 : Stereoselective Synthesis of the C15−C25 Subunit by Additions of Nonracemic Allenylzinc Reagents to Aldehydes.《Org. Lett.》.2000,第2卷(第2期),第2897-2900页. *
Weiyang Bi，et al..Umpolung coupling of pyridine-2- carboxaldehydes and propargylic carbonates via N-heterocyclic carbene/palladium synergetic catalysis.《Chem. Commun.》.2021,第57卷第4452-4455页. *

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