雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法，該方法以對水和空氣穩(wěn)定、廉價易得的雙吲哚甲烷衍生物為配體，促進CuCl催化鹵代芳烴與端炔的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應，不但降低了CuCl的用量，且無需使用傳統(tǒng)膦配體。本發(fā)明專利技術方法具有良好的底物適用性，對芳基炔烴和烷基端炔都適用，且目標產物的收率高，是一種高效、低耗、安全、適用性廣的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應體系，可廣泛應用于構筑Csp-Csp2鍵。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法
本專利技術屬于Sonogashira交叉偶聯(lián)反應
，具體涉及到雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法。
技術介紹
碳-碳鍵的構建在合成生物活性分子、藥物分子、天然產物中起著至關重要的作用。目前存在的碳-碳偶聯(lián)反應中，Sonogashira交叉偶聯(lián)反應以其便捷的方式合成碳-碳鍵，受到眾多科研工作者的親睞。其中，過渡金屬催化的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應常使用貴金屬Pd，典型的催化體系包括經(jīng)典的Pd/Cu雙金屬加入膦配體的催化體系以及單金屬Pd加入膦配體催化體系(K.Sonogashira,Y.TohdaandN.Hagihara,TetrahedronLett.,1975,16,4467–4470.)。以上兩大類催化體系在催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應中均表現(xiàn)出良好的催化活性，但由于金屬Pd既是貴金屬又是重金屬，加之環(huán)境不友好的膦配體，不但使反應體系成本高昂，不利于工業(yè)化推廣，而且造成后處理過程復雜，環(huán)境污染風險增加等一系列問題。非Pd金屬作為催化劑往往具有成本低廉、體系無毒的特點，該類催化體系逐漸進入人們的視野并占據(jù)一席之地，尤其是Cu催化的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應，更是得到了人們的廣泛關注。然而，不可忽視的是，在現(xiàn)有的Cu催化的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應中，所用的銅鹽量非常大，且經(jīng)常需要加入環(huán)境不友好的大量的膦配體；另外，各種Cu催化體系不同程度的需要較苛刻的反應條件，且催化效率較低。因此，隨著Cu催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應領域研究的不斷開展，能協(xié)同Cu催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的配體研究得到了極大的發(fā)展。在過去的幾十年中，大量的配體被成功地應用到Sonogashira交叉偶聯(lián)反應中去提高銅的催化活性和選擇性。例如經(jīng)典的催化體系有：碘化亞銅(5％)/三苯基磷(10％)體系(KazumiOkuro,MakotoFuruune,MasahiroMiura,Masakatsu，TetrahedronLett.,1992,33,5363-5364.)、碘化亞銅(10％)/1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(20％)體系(Jin-HengLi,Ji-LanLi,De-PingWang,Shao-FengPi,Ye-XiangXie,Man-BoZhang,andXi-ChaoHu,J.Org.Chem.2007,72,2053-2057.)、碘化亞銅(10％)/N,N-二甲基甘氨酸(30％)體系(DaweiMaandFengLiu，Chem.Commun.,2004,1934-1935.)、碘化亞銅(10％)/8-羥基喹啉(20％)體系(MinyanWu,JinchengMao,JunGuo,andShunjunJi，Eur.J.Org.Chem.2008,4050-4054.)、氯化銅(20％)/水楊酸(20％)體系(Horung-JyhChen,Zhe-YiLin,Meng-YuanLi,Ruei-JhengLian,Qing-WenXue,Jui-LunChung,Shu-ChihChen,Yao-JungChen，Tetrahedron2010,66,7755-7761.)、溴化亞銅(20％)/rac-BINOL(20％)體系(JinchengMao,JunGuo,Shun-JunJi,JournalofMolecularCatalysisA:Chemical2008,284,85–88.)、乙酰丙酮銅(10％)/二苯甲酰甲烷(30％)體系(FlorianMonnier,Franc，oisTurtaut,LeslieDuroure,andMarcTaillefer，Org.Lett.,2008,10,3203-3206.)等。然而這些配體通常產生刺鼻的揮發(fā)性氣體，在一些體系中不僅配體的用量較大(20％～30％)，而且還需要大量的銅鹽(10％～20％)，易造成環(huán)境污染，并且此類配體一般對氧和水分敏感，在空氣中不穩(wěn)定，大多結構難以修飾、衍生。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服上述Cu催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應存在的缺點，提供一種高效、低耗、安全、適用性廣的雙吲哚甲烷衍生物協(xié)同CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法。解決上述技術問題所采用的技術方案是：以CuCl為催化劑、雙吲哚甲烷衍生物為配體、N,N-二甲基甲酰胺為溶劑，將鹵代芳烴與端炔、K2CO3按摩爾比為1:1～1.5:2～5，在惰性氣氛中100～130℃反應12～24小時，分離純化產物，得到炔烴化合物。上述的雙吲哚甲烷衍生物的結構式為式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、芐氧基中的任意一種，R3代表苯基、鄰氯苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟苯基、對硝基苯基、對甲氧基苯基、間甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一種。上述的雙吲哚甲烷衍生物進一步優(yōu)選結構式中R1代表甲基，R2代表H或Br，R3代表對氯苯基或苯基。本專利技術優(yōu)選雙吲哚甲烷衍生物的加入量為鹵代芳烴摩爾量的10％，CuCl的加入量為鹵代芳烴摩爾量的5％。上述的鹵代芳烴優(yōu)選碘代芳烴，所述的碘代芳烴進一步優(yōu)選式中A、B、C各自獨立的代表H、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基、Cl、NO2、CF3中的任意一種。上述的端炔為烷基端炔或芳基端炔，所述的芳基端炔為式中D、E、F各自獨立的代表H、NH2、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基中的任意一種；所述的烷基端炔為式中R代表C4～C6烷基。本專利技術以雙吲哚甲烷衍生物作為配體，協(xié)同CuCl催化鹵代芳烴與端炔的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應，具有以下有益效果：1、本專利技術所用的配體雙吲哚甲烷衍生物對水和氧氣穩(wěn)定，可以在空氣中保存，且廉價易得，結構易于修飾、衍生。2、CuCl作為催化劑，相比傳統(tǒng)銅催化反應的用量有大幅度降低，只需加入底物的5％。3、底物適用性好，對芳基端炔和烷基端炔都適用。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術進一步詳細說明，但本專利技術的保護范圍不僅限于這些實施例。實施例1在氮氣保護下，將0.1206g(0.5mmol)對甲氧基碘苯與68μL(0.6mmol)苯乙炔、0.0025g(0.025mmol)CuCl、0.1382g(1.0mmol)K2CO3、0.0192g(0.05mmol)雙N-甲基吲哚對氯基苯基甲烷，加入3mLN,N-二甲基甲酰胺中，攪拌混合均勻，升溫至130℃，恒溫反應24小時，冷卻至常溫，用乙酸乙酯萃取，柱色譜分離產物，得到1-甲氧基-4-(苯乙炔基)苯，其收率為92％。實施例2在實施例1中，所用的對甲氧基碘苯用等摩爾的鄰甲基碘苯替換，其他步驟與實施例1相同，制備成1-甲基-2-(苯乙炔基)苯，其收率為90％。實施例3在實施例1中，所用的對甲氧基碘苯用等摩爾的對甲基碘苯替換，其他步驟與實施例1相同，制備成1-甲基-4-(苯乙炔基)苯，其收率為96％。實施例4在實施例1中，所用的對甲氧基碘苯用等摩爾的對氯碘苯替換，其他步驟與實施例1相同，制備成1-氯基-4-(苯乙炔基)苯，其收率為94％。實施例5在實施例1中，所用的對甲氧基碘本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法，其特征在于：以CuCl為催化劑、雙吲哚甲烷衍生物為配體、N,N?二甲基甲酰胺為溶劑，將鹵代芳烴與端炔、K2CO3按摩爾比為1:1～1.5:2～5，在惰性氣氛中100～130℃反應12～24小時，分離純化產物，得到炔烴化合物；上述的雙吲哚甲烷衍生物的結構式為式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、芐氧基中的任意一種，R3代表苯基、鄰氯苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟苯基、對硝基苯基、對甲氧基苯基、間甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一種。

【技術特征摘要】
1.一種雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應的方法，其特征在于：以CuCl為催化劑、雙吲哚甲烷衍生物為配體、N,N-二甲基甲酰胺為溶劑，將鹵代芳烴與端炔、K2CO3按摩爾比為1:1～1.5:2～5，在惰性氣氛中100～130℃反應12～24小時，分離純化產物，得到炔烴化合物；上述的雙吲哚甲烷衍生物的結構式為式中R1代表H或甲基，R2代表H、Br、芐氧基中的任意一種，R3代表苯基、鄰氯苯基、對氯苯基、對溴苯基、對氟苯基、對硝基苯基、對甲氧基苯基、間甲氧基苯基、萘基、苯乙烯基中的任意一種；上述的鹵代芳烴為式中A、B、C各自獨立的代表H、C1～C5烷基、C1～C5烷氧基、Cl、NO2、CF3中的任意一種。2.根據(jù)權利要求1所述的雙吲哚甲烷衍生物促進CuCl催化S...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：高子偉，王秀，王振華，孫華明，張偉強，張國防，羅艷龍，
申請(專利權)人：陜西師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61