一种1,1-二取代烯基硼类化合物的合成方法与流程

文档序号:17046932发布日期:2019-03-05 19:41阅读:342来源:国知局

本发明涉及一种有机化合物的合成方法,具体地说涉及一种1,1-二取代烯基硼类化合物的合成方法。

(二)

背景技术:

有机硼酸和有机硼酸酯是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、塑料、染料及有机电致发光材料等领域。显然,烯基硼类化合物是有机硼化合物中最重要的一员,广泛应用于碳-碳键形成反应和引入其他官能团。尤其是在交叉偶联反应中,烯基硼类化合物有不可取代的地位。以此,研究开发烯基硼类化合物的相关合成技术具有广阔应用前景。

目前,国内外报道的有关烯基硼类化合物的合成方法主要有以下几种方法:1.以苯乙炔类化合物为原料与铜硼物种发生氢硼化反应(参见chem.commun.,2014,50,4344-4346),常见的硼源有频那醇硼烷和联硼酸频那醇酯。2.以联烯类化合物为原料与铜硼物种实现联烯的双官能团化反应,如氢硼化、硼甲酰化、硼腈基化等(参见angew.chem.int.ed.,2017,56,1539–1543;j.am.chem.soc.,2016,138,9763-9766)。众所周知,联烯的亲核加成反应中一个最关键的问题就是反应的选择性。2012年麻生明课题组曾报道了铜催化联烯的高选择性氢硼化反应,合成z型1,1,2-三取代烯基硼类化合物。

鉴于上述存在的背景,开发一种原料简单易得、反应时间短、操作简单、反应温和的合成路线来合成1,1-二取代烯基硼类化合物是十分有必要的。

(三)

技术实现要素:

针对现有技术中存在的不足,本发明旨在提供一种制备1,1-二取代烯基硼类化合物的方法,克服现有技术的缺点,以配体来控制提高反应的选择性、并实现在较温和的条件下进行反应。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种式ⅱ所示的1,1-二取代烯基硼类化合物的合成方法,其特征在于:所述的方法具体按如下步骤进行:

将催化剂氯化亚铜、卡宾前体、叔丁醇钾加入schlenk反应管中,抽真空,在保护气体条件下,加入四氢呋喃,搅拌均匀;再将联硼酸频那醇酯、式i所示的联烯和甲醇溶解于四氢呋喃后,滴加至所述的schlenk反应管中,于25℃下搅拌反应1~5小时(优选为3小时),所得反应液经后处理得到式ⅱ所示的1,1-二取代烯基硼类化合物;所述的氯化亚铜的用量与所述的卡宾前体、叔丁醇钾、联硼酸频那醇酯、式i所示的联烯及甲醇的物质的量之比为0.05:0.1:0.15:1.2:1:3;所述的四氢呋喃的加入总量以所述的式i所示的联烯的物质的量计为10ml/mmol;

式i或式ⅱ中:

g为中的一种。

进一步,本发明所述的卡宾前体为下列结构之一,

进一步,优选所述的卡宾前体为

进一步,所述的保护气体为氮气。

进一步,本发明所述反应液的后处理方法为:反应结束后,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,tlc跟踪洗脱进程,收集含有目标产物的洗脱液,合并所述的洗脱液蒸除溶剂得到所述的式ⅱ所示的1,1-二取代烯基硼类化合物。

本发明使用的原料联烯,本领域技术人员可以根据现有文献[org.lett.,2011,13,308–311]公开的方法自行制备。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

本发明所述的方法选择性高;催化剂氯化亚铜价廉易得,毒性较低;反应条件较温和,节约能源消耗;产率高,底物普适性强,操作简便。

(四)具体实施方法

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围不限于此:

本发明所述的原料式5d所示的联烯由安耐吉试剂公司购买。

实施例1

将10mmol苯乙烯(1.04g),16mmol三溴甲烷(4.04g),0.1mmol三乙基苄基氯化铵(22.7mg)溶解于40ml二氯甲烷中,边搅拌边滴加28.6ml50%的naoh水溶液,滴加完毕后置于35℃下搅拌,tlc检测反应进度(一般需要1-3天),至原料完全转化后,加入大量水,再用ch2cl2萃取,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,得到二溴环丙烷。

在n2保护下,将10mmol二溴环丙烷(2.74g)溶于20ml四氢呋喃中,滴加7.5ml乙基格式试剂(2mol/linthf),搅拌30min,用饱和氯化铵淬灭后,用石油醚萃取,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,得到式5所示的联烯。

实施例2

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体1a(7.9mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌15min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例制备的式5a所示的联烯(23.2mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率76%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.33–7.29(m,2h),7.26–7.19(m,3h),5.89(d,j=3.2hz,1h),5.59(d,j=3.2hz,1h),3.54(s,2h),1.25(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ140.8,129.9,129.3,128.2,125.8,83.6,41.5,24.8.

实施例3

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体1b(9.5mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌15min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例1制备的式5a所示的联烯(23.2mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率35%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.33–7.29(m,2h),7.26–7.19(m,3h),5.89(d,j=3.2hz,1h),5.59(d,j=3.2hz,1h),3.54(s,2h),1.25(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ140.8,129.9,129.3,128.2,125.8,83.6,41.5,24.8.

实施例4

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体1a(7.9mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌15min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例1制备的式5a所示的联烯(23.2mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应1小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率49%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.33–7.29(m,2h),7.26–7.19(m,3h),5.89(d,j=3.2hz,1h),5.59(d,j=3.2hz,1h),3.54(s,2h),1.25(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ140.8,129.9,129.3,128.2,125.8,83.6,41.5,24.8.

实施例5

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体1a(7.9mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌15min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例1制备的式5a所示的联烯(23.2mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应5小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率49%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.33–7.29(m,2h),7.26–7.19(m,3h),5.89(d,j=3.2hz,1h),5.59(d,j=3.2hz,1h),3.54(s,2h),1.25(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ140.8,129.9,129.3,128.2,125.8,83.6,41.5,24.8.

实施例6

将10mmol邻甲基苯乙烯(1.18g),16mmol三溴甲烷(4.04g),0.1mmol三乙基苄基氯化铵(22.7mg)溶解于40ml二氯甲烷中,边搅拌边滴加28.6ml50%的naoh水溶液,滴加完毕后置于35℃下搅拌,tlc检测反应进度(一般需要1-3天),至原料完全转化后,加入大量水,再用ch2cl2萃取,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,得到相应的二溴环丙烷。

在n2保护下,将10mmol二溴环丙烷(2.74g)溶于20ml四氢呋喃中,滴加7.5ml乙基格式试剂(2mol/linthf),搅拌30min,用饱和氯化铵淬灭后,用石油醚萃取,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,得到式5b所示的联烯。

实施例7

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体2a(7.6mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例6制备的式5b所示的联烯(26.0mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率71%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.14–7.10(m,4h),5.84(d,j=2.4hz,1h),5.32(d,j=2.4hz,1h),3.47(s,2h),2.26(s,3h),1.26(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ138.7,136.8,130.1,130.0,129.8,126.1,125.8,83.6,38.3,24.9,19.6

实施例8

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体2b(9.6mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例6制备的式5b所示的联烯(26.0mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率74%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.14–7.10(m,4h),5.84(d,j=2.4hz,1h),5.32(d,j=2.4hz,1h),3.47(s,2h),2.26(s,3h),1.26(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ138.7,136.8,130.1,130.0,129.8,126.1,125.8,83.6,38.3,24.9,19.6

实施例9

在氮气保护下,在三口瓶中加入18mmol镁屑(435mg),溶于20ml四氢呋喃中,滴加5ml溶有0.75mmol1,2-二溴乙烷和15mmol溴环己烷(2.45g)的四氢呋喃溶液,回流搅拌3h,制得格式试剂,将其冷却至-78℃,加入3.6mmollibr(300mg)和1.05mmolcubr(150mg),在-78℃继续搅拌20min,滴加18mmol溴丙炔(2ml,80%intoluene),反应液升温至室温,搅拌过夜,反应结束后用饱和氯化铵溶液淬灭,用乙醚萃取,向所得反应液中加入100-200目的柱层析硅胶并减压蒸馏除去溶剂,将所得粗产品进行硅胶柱层析分离,并以石油醚作为洗脱剂进行洗脱,得到式5c所示的联烯。

实施例10

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体3a(8.0mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例9制备的式5c所示的联烯(24.4mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率87%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.77(d,j=3.6hz,1h),5.54(d,j=3.6hz,1h),2.04(d,j=7.2hz,2h),1.73–1.60(m,6h),1.26(s,12h),1.22–1.11(m,3h),0.89–0.83(m,2h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ130.0,83.4,43.4,37.8,33.3,26.8,26.5,24.8;

实施例11

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体3b(9.7mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例9制备的式5c所示的联烯(24.4mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率45%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.77(d,j=3.6hz,1h),5.54(d,j=3.6hz,1h),2.04(d,j=7.2hz,2h),1.73–1.60(m,6h),1.26(s,12h),1.22–1.11(m,3h),0.89–0.83(m,2h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ130.0,83.4,43.4,37.8,33.3,26.8,26.5,24.8;

实施例12

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体4a(8.3mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例9制备的式5c所示的联烯(24.4mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应1小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率47%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.77(d,j=3.6hz,1h),5.54(d,j=3.6hz,1h),2.04(d,j=7.2hz,2h),1.73–1.60(m,6h),1.26(s,12h),1.22–1.11(m,3h),0.89–0.83(m,2h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ130.0,83.4,43.4,37.8,33.3,26.8,26.5,24.8;

实施例13

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体4a(8.3mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol实施例9制备的式5c所示的联烯(24.4mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应5小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率90%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.77(d,j=3.6hz,1h),5.54(d,j=3.6hz,1h),2.04(d,j=7.2hz,2h),1.73–1.60(m,6h),1.26(s,12h),1.22–1.11(m,3h),0.89–0.83(m,2h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ130.0,83.4,43.4,37.8,33.3,26.8,26.5,24.8;

实施例14

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体4a(8.3mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol式5c所示的联烯(33.8mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率95%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.87(d,j=2.4hz,1h),5.68(d,j=2.4hz,1h),4.82(brs,1h),3.21(q,j=4.8hz,2h),2.32(t,j=4.8hz,2h),1.43(s,9h),1.27(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ156.1,132.1,83.8,79.2,40.7,35.6,28.6,24.9

实施例15

将0.01mmol氯化亚铜(1mg)、0.02mmol卡宾前体4b(8.4mg)、0.03mmol叔丁醇钾(3.4mg)加入schlenk反应管中,抽真空,充换氮气三次,加入0.5ml四氢呋喃,搅拌30min。再将0.24mmol联硼酸频那醇酯(61mg)溶解于0.5ml四氢呋喃中,滴加至所述schlenk反应管中,搅拌30min;再将0.2mmol式5c所示的联烯(33.8mg),0.6mmol甲醇溶解于1ml四氢呋喃中,滴加至反应管中。于25℃下搅拌反应3小时,然后,在反应液中加入两药匙柱层析硅胶(100-200目),并通过减压蒸馏除去溶剂,再通过柱色谱分离得到产物纯品(以石油醚作为洗脱剂)。该物质为无色液体,产率83%。

表征数据:1hnmr(500mhz,cdcl3):δ5.87(d,j=2.4hz,1h),5.68(d,j=2.4hz,1h),4.82(brs,1h),3.21(q,j=4.8hz,2h),2.32(t,j=4.8hz,2h),1.43(s,9h),1.27(s,12h);13cnmr(cdcl3,100mhz):δ156.1,132.1,83.8,79.2,40.7,35.6,28.6,24.9。

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