一种苯并菲化合物的合成方法与流程

本发明属于有机化合物领域，具体涉及一种苯并菲化合物的合成方法。

背景技术：

苯并菲化合物是多环芳烃一种重要的基本骨架单体，可以作为该化合物的基本前体来合成多共轭结构的大分子化合物，广泛应用于有机超分子材料领域的研究。它是有机合成原料，用于电绝缘材料和离子交换树脂、染料等。同时，也被用来制造功能性有机材料，如:盘状液晶和有机发光二极管。

在过去，苯并菲化合物合成方法(scheme1)相继被报道出来，主要有如下方法：

但是这类反应往往需要加入过渡金属或贵金属作为催化剂。反应条件苛刻、催化剂不可回收的现实对于环境保护和控制反应成本都是巨大的挑战。因此，开发廉价高效合成苯并菲化合物的方法变的至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种苯并菲化合物的合成方法，方法简单，无需外加过渡金属或贵金属催化剂，为开发苯并菲化合物提供了一种全新的途径。

本发明具体技术方案如下：

一种苯并菲化合物的合成方法，具体为：

以氟化铯为碱，18-冠-6-醚为相转移催化剂，9-芴酮肟与2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐在无水甲苯溶剂中加热反应，反应结束后，分离纯化，即可制得苯并菲化合物。

所述18-冠-6-醚结构式为：

所述加热反应是指60-66℃反应12-28小时。

所述9-芴酮肟的化学结构式为：

所述2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐的化学结构式为：

进一步的，所述9-芴酮肟、2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐与氟化铯、18-冠-6-醚之间的物质的量之比为1：1.2：2：2；

所述2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐在无水甲苯中的浓度为0.25-0.6mol/l。

所述分离纯化方法为：粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干后，用体积比为1：40-60的乙酸乙酯：石油醚为洗脱剂进行柱层析分离纯化。

所合成的苯并菲化合物结构式为：

反应机理：2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐在氟化铯作用下生成苯炔，苯炔与9-芴酮肟发生【4+2】环加成反应，脱掉—c≡n—oh生成苯并菲。

与现有技术相比，本发明提供了一种苯并菲化合物的合成方法，以2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐为苯炔前驱体，氟化铯作碱，18-冠-6-醚为相转移催化剂，通过“一锅法”反应实现无外加金属催化剂条件下和9-芴酮肟反应，反应条件温和，容易实现，该反应克服了以往反应中需要外加过渡金属或贵金属催化剂，为开发苯并菲化合物提供了一种全新的途径。

附图说明

图1为实施例1苯并菲化合物结构；

图2为实施例1制备的苯并菲化合物的合成路线图；

图3为实施例1制备的苯并菲化合物的核磁共振氢谱；

图4为实施例1制备的苯并菲化合物的核磁共振碳谱；

图5位本发明反应机理示意图。

具体实施方式

实施例1

一种苯并菲化合物的合成方法，所述的合成方法包括以下步骤：

原料准备：

9-芴酮肟，纯度>97％，梯希爱(上海)化成工业发展有限公司；

2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐，纯度>95％，梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。

具体合成过程：

在66℃的条件下，将1.0mmol9-芴酮肟和1.2mmol的2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐以及2.0mmol的氟化铯作碱和2mmol的18-冠-6-醚作相转移催化剂在2ml无水甲苯溶剂反应28小时，得苯并菲化合物的粗产物；将制备的苯并菲化合物的粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干，用体积比乙酸乙酯：石油醚＝1：60柱层析分离，得到米白色固体产物，即苯并菲化合物，柱层析产率约为70％。

所得产物苯并菲化合物结构式为：

产物结构通过¹hnmr、¹³cnmr来测定，结果如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.51-7.10(m,12h)；

¹³cnmr(125mhz，cdcl3)δ159.6,154.6,141.9,140.7,135.3,131.7,130.6,130.4,129.9,129.4,128.4,128.1,123.0,122.3,120.1,120.0,114.9。

上述参照实施例对苯并菲化合物的合成方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种苯并菲化合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法具体为：

以氟化铯为碱，18-冠-6-醚为相转移催化剂，9-芴酮肟与2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐在无水甲苯溶剂中加热反应，反应结束后，分离纯化，即可制得苯并菲化合物。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述加热反应是指60-66℃反应12-28小时。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述9-芴酮肟、2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐与氟化铯、18-冠-6-醚之间的物质的量之比为1：1.2：2：2。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐在无水甲苯中的浓度为0.25-0.6mol/l。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述分离纯化方法为：粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，减压旋干后，用体积比为1：40-60的乙酸乙酯：石油醚为洗脱剂进行柱层析分离纯化。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所合成的苯并菲化合物结构式为：

技术总结
本发明提供了一种苯并菲化合物的合成方法，以2‑(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐为苯炔前驱体，氟化铯作碱，18‑冠‑6‑醚为相转移催化剂，通过“一锅法”反应实现无外加金属催化剂条件下和9‑芴酮肟反应，反应条件温和，容易实现，该反应克服了以往反应中需要外加过渡金属或贵金属催化剂，为开发苯并菲化合物提供了一种全新的途径。

技术研发人员：祝文静;陈婕妤;胡益民
受保护的技术使用者：安徽师范大学
技术研发日：2020.06.28
技术公布日：2020.09.18