本发明属于有机化合物合成
技术领域：
，尤其是涉及一种2-炔硒基环己醇化合物的合成方法。
背景技术：
：硒醚结构化合物已经在多个应用领域得到具体应用，例如：ebselen(依布硒林)是日本第一制药和德国nattermann公司开发的新型抗炎药，目前处于临床iii期研究；具有抗肿瘤活性的含硒的替加氟的硫代磷酸酯类化合物，对多种肿瘤细胞株具有抑制作用的硒化修饰的南板蓝根多糖化合物。人们对其合成开展了大量研究，尤其是炔基硒醚类化合物的合成，目前已经探索了多条合成路线和方法：2012年，brindabanc.ranu等人(anefficientandgeneralprocedureforthesynthesisofalkynylchalcogenides(selenidesandtellurides)byalumina-supportedcu(ii)-catalyzedreactionofalkynylbromidesanddiphenyldichalcogenides.tetrahedron2012，68，10542-10549)报道了氧化铝负载的铜催化炔基溴化合物与二芳基二硒醚化合物在单质锌或者溴化铟活化剂存在下的的炔硒基化反应，尽管是异相催化，使得催化剂可以循环利用，然而该反应需要预先制备二芳基二硒醚化合物；2018年wenbinyi等人(athiol-freesynthesisofalkynylchalcogenidesbythecopper-catalyzedc-x(x＝s，se)cross-couplingofalkynylcarboxylicacidswithbuntesalts.org.chem.front.，2018，5，428-433)报道了碘化亚铜催化炔酸与bunte盐在强极性溶剂dmf，空气条件下回流得到炔基硒醚化合物，缺陷在于该反应需要预先制备bunte盐以及使用当量的价格昂贵的碳酸银作为氧化剂，增加了合成成本；2004年，lotharwbieberr等人(shortandefficientpreparationofalkynylselenides，sulfidesandtelluridesfromterminalalkynes.tetrahedronletters2004，45，2735-2737)报道了碘化亚铜催化1，1-二溴-1-烯烃与二芳基二硒醚的芳硒基化反应，在强极性溶剂二甲亚砜条件下合成芳基炔基硒醚化合物，该反应缺陷在于预先制备芳硒基化试剂。2018年，我们课题组报道了无金属条件下的末端炔烃、硒粉和环氧化合物的多组分串联反应合成炔基烷基硒醚化合物(metal-freesynthesisofalkynylalkylselenidesviathree-componentcouplingofterminalalkynes，se，andepoxides，greenchem.，2018，20，1560-1563)，尽管合成炔基硒醚化合物的方法已经取得了很大的进步，然而发展廉价易得的原料合成分子结构多样化的目标化合物依然存在很大的研究空间。另一方面，1，1-二溴-1-烯烃已被广泛应用于合成多官能团烯烃、内炔烃，以及通过串联反应制备吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩和唑类等稠环化合物.因其分子中存在两个活性不同的c-br键，二溴烯烃在c-c键、c-n键以及c-p键合成中也取得了较大进展(1，1-二溴-1-烯烃在有机合成中的研究进展，有机化学，2018，38，401-415)。然而，通过分子内或分子间c-se键的形成来合成炔基硒醚目前还未见报道。因此，利用简便、易于处理、底物廉价易得的原料来制备炔基硒醚衍生物显得尤为重要，尤其是利用1，1-二溴-1-烯烃单质硒与环氧化合物的一锅法反应制备2-炔硒基环己醇化合物的反应，至今未曾报道，仍存在继续进行研究和探索的必要，这也是本发明得以完成的基础和动力所在。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是2-炔硒基环己醇化合物的合成路线问题。为解决以上技术问题，本发明提供下述技术方案：一种2-炔硒基环己醇化合物的制备方法，在反应溶剂中，以1，1-二溴-1-烯烃与氧化环己烯为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在过渡金属铜催化剂、配体、相转移催化剂和碱的共同促进作用下，通过串联反应得到2-炔硒基环己醇化合物；上述的反应过程，可用下述的反应式表示：所述1，1-二溴-1-烯烃、硒粉和氧化环己烯的摩尔比为1∶3∶3。(1)过渡金属铜催化剂本发明中的过渡金属铜催化剂是醋酸铜、氯化铜、溴化铜或碘化亚铜，优选为碘化亚铜，以摩尔量计，所述碘化亚铜的用量与所述1，1-二溴-1-烯烃用量的20％。(3)配体本发明中的配体为三苯基膦、1，10-邻菲罗啉或2，2′-联吡啶，优选为1，10-邻菲罗啉。以摩尔量计，所述配体的用量为所述1，1-二溴-1-烯烃用量的20％。(2)相转移催化剂本发明中的相转移催化剂为四丁基氯化铵、四丁基溴化铵和四丁基碘化铵中的至少一种，优选为四丁基碘化铵；所述相转移催化剂的用量为所述1，1-二溴-1-烯烃用量的摩尔比为3∶1。(3)碱本发明中的碱为叔丁醇锂、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，优选氢氧化钠；所述氢氧化钠的用量与所述1，1-二溴-1-烯烃用量的摩尔比为3∶1。(4)反应溶剂本发明中的反应溶剂为二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、水、四氢呋喃、1，4-二氧六烷和乙腈中的至少一种，优选水。(5)反应温度本发明的制备方法中，反应温度为30-50℃，非限定性地例如可为30℃、40℃和50℃，反应温度优选50℃。(6)反应时间在本发明的制备方法中，反应时间并无特别的限定，例如可通过液相色谱仪检测目标产物或原料的残留百分比而确定合适的反应时间，其通常为20-24小时，非限定性例如为20小时、21小时、22小时、23小时或24小时，反应时间优选24小时。(7)分离纯化在一种优选的实施方式中，反应结束后的后处理步骤可为如下方法：反应结束后，将反应液冷却后加入水和乙酸乙酯萃取，将有机相用无水硫酸钠干燥，过滤至鸡心瓶，然后旋掉溶剂，将浓缩物通过柱色谱分离，以石油醚和乙酸乙酯混合液为洗脱剂，收集洗脱液，浓缩后得到目标产物。本发明提供的2-炔硒基环己醇化合物的制备方法具有如下有益效果：a)反应高效、收率高、后处理简单、操作简便；b)铜催化剂廉价易得；c)利用单质硒作为硒基化试剂；本发明以1，1-二溴-1-烯烃、硒粉和氧化环己烯为反应原料，在过渡金属铜催化剂、配体、相转移催化剂和碱的协同催化作用下，通过多组分串联反应得到2-炔硒基环己醇化合物。本发明反应原料廉价易得、产物的产率和纯度高，为2-炔硒基环己醇化合物化合物的制备开拓了合成路线和方法，具有重要的社会意义和经济意义。具体实施方式下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。以下实施例所给出的新化合物的数据和纯度均通过核磁共振鉴定。实施例12-(4-甲氧基苯乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、1-(2，2-二溴乙烯基)4-甲氧基苯(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mmol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率80％，产物重量为99mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.38(d，j＝8.60hz，2h)，6.83(d，j＝8.60hz，2h)，3.80(s，3h)，3.70-3.62(m，1h)，2.88-2.83(m，1h)，2.76(s，1h)，1.85-1.70(m，3h)，1.40-1.30(m，3h)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ159.7，133.4，115.6，113.9，101.2，72.7，65.5，55.3，53.4，34.3，33.1，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc15h19o2se[m+h]+311.0545，found311.0543。实施例22-(4-氟苯乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、1-(2，2-二溴乙烯基)4-氟苯(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mmol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率71％，产物重量为85mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.41(t，j＝6.4hz，2h)，6.99(t，j＝8.2hz，2h)，3.67-3.63(m，1h)，2.91-2.86(m，1h)，2.62(s，1h)，2.30-2.27(m，1h)，2.21-2.16(m，1h)，1.84-1.72(m，3h)，1.42-1.29(m，3h)；所得产物的核磁共振氟谱的数据如下：19fnmr(470mhz，cdcl3)：δ-110.57(s，1f)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ163.5，161.5，133.6，133.6，119.6，119.5，115.7，115.5，100.0，72.8，67.4，53.5，34.4，33.1，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc14h15fosena[m+na]+321.0170，found321.0172。实施例32-(4-氯苯乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、1-(2，2-二溴乙烯基)4-氯苯(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mrnol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率68％，产物重量为85mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.37-7.32(m，2h)，7.30-7.27(m，2h)，3.71-3.63(m，1h)，2.97-2.87(m，1h)，2.62(s，1h)，2.30-2.17(m，2h)，1.90-1.70(m，3h)，1.48-1.31(m，3h)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ134.3，132.8，128.6，121.9，100.2，72.8，69.1，53.5，34.4，33.1，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc14h15closena[m+na]+336.9875，found336.9871。实施例42-(4-溴苯乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、1-(2，2-二溴乙烯基)4-溴苯(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mmol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率69％，产物重量为99mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.44(d，j＝10.0hz，2h)，7.28(d，j＝10.0hz，2h)，3.68-3.63(m，1h)，2.93-2.87(m，1h)，2.59(s，1h)，2.30-2.17(m，2h)，1.85-1.73(m，3h)，1.42-1.31(m，3h)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ133.0，131.6，122.4，122.3，100.3，72.8，69.4，53.5，34.4，33.1，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc14h16brose[m+h]+358.9544，found358.9544。实施例52-(4-三氟甲基苯乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、1-(2，2-二溴乙烯基)4-三氟甲基苯(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mmol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率55％，产物重量为76mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.56(d，j＝8.0hz，2h)，7.50(d，j＝8.0hz，2h)，3.72-3.62(m，1h)，2.97-2.91(m，1h)，2.61(s，1h)，2.32-2.17(m，2h)，1.87-1.84(m，3h)，1.42-1.30(m，3h)；所得产物的核磁共振氟谱的数据如下：19fnmr(470mhz，cdcl3)：δ-62.83(s，3f)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ131.5，129.8(q，jc-f＝32.5hz)，127.2，125.2(q，jc-f＝3.75hz)，122.8，100.2，72.9，71.7，53.6，34.5，33.2，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc15h16fose[m+h]+349.0313，found349.0318。实施例62-(3-噻吩乙炔硒基)环己醇化合物的合成在室温下，将氧化环己烯(1.2mmol，3equiv)、单质硒(1.2mmol，3equiv)、3-(2，2-二溴乙烯基)噻吩(0.4mmol，1equiv)、碘化亚铜(0.08mmol，0.2equiv)、1，10-邻菲罗啉(0.08mmol，0.2equiv)、四丁基碘化铵(1.2mmol，3equiv)、氢氧化钠(1.2mmol，3equiv)和2ml水加入到反应管中，用特氟龙塞子旋紧，在50℃反应温度下搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却，然后加入乙酸乙酯进行稀释，将稀释后的溶液转移至分液漏斗中，用饱和食盐水萃取，分离出水相和有机相，再用乙酸乙酯萃取水相3次，合并有机相，加入5g无水硫酸钠，静止30min，每次用5ml乙酸乙酯洗涤滤饼共3次，然后旋掉溶剂，经柱层析分离得到产物(洗脱剂：石油醚∶乙醚＝98∶2)，产物为白色液体，收率70％，产物重量为80mg。所得产物的核磁共振氢谱的数据如下：1hnmr(500mhz，cdcl3)：δ7.48-7.44(m，1h)，7.27-7.25(m，1h)，7.12-7.11(d，j＝5.0hz，1h)，3.70-3.63(m，1h)，2.89-2.84(m，1h)，2.65(s，1h)，2.29-2.16(m，2h)，1.85-1.72(m，3h)，1.41-1.31(m，3h)；所得产物的核磁共振碳谱的数据如下：13cnmr(125mhz，cdcl3)：δ130.0，129.3，125.2，122.5，96.1，72.8，67.1，53.5，34.3，33.1，26.8，24.5；对产物进行高分辨质谱的理论计算和实验结果如下：hrms(tic)：calcdforc12h14ossena[m+na]+308.9829，found308.9826。由上述实施例1-6可看出，当采用本发明的所述方法时，能够以高产率、高纯度得到2-炔硒基环己醇化合物。实施例7-9除将其中的过渡金属催化剂碘化亚铜分别替换为如下的铜盐外，与实施例1相同的方式而分别实施了实施例7-9，所使用铜盐化合物和相应产物的收率如下表1所示。表1编号过渡金属铜催化剂反应产率(％)实施例7醋酸铜不反应实施例8氯化铜55实施例9溴化铜不反应由上表1可看出，当使用其它铜盐时，氯化铜可以得到可比较的产率，溴化铜和醋酸铜均没有任何目标产物，由此证明了碘化亚铜是该反应成功的关键因素，且对该反应体系最为有效。实施例10-11除将其中的1，10-邻菲罗啉配体分别替换为如下的配体外，与实施例1相同的方式而分别实施了实施例10-11，所使用配体和相应产物的收率如下表2所示。表2编号配体反应产率(％)实施例10三苯基膦不反应实施例112，2′-联吡啶不反应由上表2可看出，当使用三苯基膦或者联吡啶时，反应均不能够发生，由此证明了1，10-邻菲罗啉是该反应成功的关键因素，且对该反应体系最为有效。实施例12-13除将其中的相转移催化剂四丁基碘化铵分别替换为如下的相转移催化剂外，与实施例1相同的方式而分别实施了实施例12-13，所使用相转移催化剂和相应产物的收率如下表3所示。表3编号相转移催化剂反应产率(％)实施例12四丁基氯化铵45实施例13四丁基溴化铵60由上表3可看出，当使用其它相转移催化剂化合物时，产物产率均出现下降，可能与卤素阴离子的离去能力有关。由此证明了本发明所使用的相转移催化剂四丁基碘化铵对于该反应具有高效催化性能。实施例14-17除将其中的氢氧化钠分别替换为如下的无机碱外，与实施例1相同的方式而分别实施了实施例14-17，所使用碱化合物和相应产物的收率如下表4所示。表4编号碱反应产率(％)实施例14叔丁醇锂33实施例15叔丁醇钠45实施例16叔丁醇钾65实施例17氢氧化钾77由上表4可看出，当使用其它强碱时，均能够得到目标化合物，然而产率没有使用氢氧化钠高。实施例18-23除将其中的反应溶剂水分别替换为如下的有机溶剂外，与实施例1相同的方式而分别实施了实施例18-23，所使用有机溶剂和相应产物的收率如下表5所示。表5编号有机溶剂反应产率(％)实施例18二甲基亚砜不反应实施例19n，n-二甲基甲酰胺不反应实施例20n，n-二甲基乙酰胺不反应实施例21四氢呋喃不反应实施例221，4-二氧六烷不反应实施例23乙腈不反应由上表3可看出，当使用其它有机溶剂时，无论是强极性溶剂二甲亚砜、n，n-二甲基甲酰胺，还是弱配位溶剂四氢呋喃，均没有任何产物，这证明了反应溶剂的合适选择对反应能否进行有着显著的，甚至是决定性的影响。综上所述，由上述所有实施例可明确看出，当采用本发明的方法即使用过渡金属铜催化剂(尤其是碘化亚铜)、配体(尤其是1，10-邻菲罗啉)、相转移催化剂(尤其是四丁基碘化铵)、碱(尤其是氢氧化钠)、合适的反应溶剂(尤其是绿色溶剂水)所组成的催化反应体系时，能够使1，1-二溴-1-烯烃与单质硒、氧化环己烯发生串联反应而以高产率和高纯度合成得到2-炔硒基环己醇化合物，为该类化合物的高效快捷合成提供了全新的合成路线。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然科研对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12