专利名称：一种芳烃的烯丙基化方法
技术领域：
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及芳烃的烯丙基化方法。
背景技术：
烯丙基化反应是一类重要的有机反应，它可以在有机物分子中直接引入烯丙基基 团，常见的烯丙基化反应有醛酮羰基亲电的烯丙基化反应，羰基化合物α-位碳与烯丙基 溴发生亲核的烯丙基化反应等。芳烃的烯丙基化反应则是直接在芳基上引入烯丙基，使芳 基功能化，这无疑在复杂有机物合成的骨架构建中起着重要的作用。例如药物查尔酮及其 类似物包含了芳烃烯丙基化的结构单元。对于芳烃的烯丙基化方法，已经有公开的方法。1997年，Jimko提出了用烯丙基溴 和苯在HdF2催化下反应生成烯丙基苯的方法(Chem. Comm. 19，1921-1922 ； 1997)。2003年， Kabalka等人提出了用烯丙基醇和有机硼酸化合物在Mi的催化下进行偶联反应生成烯丙 基化产物的方法(Org. Lett. 5,893-895 ；2003)。2004 年 Nishibayashi 等人发展了 Ru 催化 的芳烃的烯丙基化反应。该方法以烯丙基醇和芳烃及其衍生物在Ru化合物催化下反应，生 成一系列烯丙基化合物(Organometal. 23，5841-5848 ；2004)。2009 年，Rao 等人提出了 Pd 催化的芳烃的烯丙基化反应。该方法是用乙酸桂酯与三芳基铋在Pd催化下反应，生成一系 列的烯丙基化产物(Tetrahedron Lett. 50,5757-5761 ；2009) Makowski 等人提出 了以甲 苯和肉桂醇为反应物的烯丙基化方法，该方法以二氧化锡为催化剂，在150°C的温度下反应 120小时，得到烯丙基化产物(Green Chem. 11，34-37 ；2009)。通过以上烯丙基化方法可以得到烯丙基化产物，但是存在以下缺点(1)催化剂价格昂贵，毒性较大。(2)条件苛刻，反应时间较长。(3)烯丙基卤等作为烯丙基化试剂，对环境不友好。(4)反应需要使用添加剂，使操作复杂。(5)某些反应需要在氮气的保护下进行，对设备要求较高，操作繁琐，也提高了反 应成本。
发明内容
本发明针对上述已公开的方法的缺点，提出了用六水三氯合铁(FeCl3 ·6Η20)催化 芳烃的烯丙基化反应的方法。此方法的优点在于(1)催化剂FeCl3 · BH2O制备容易，成本较低，得到的产物收率高，符合绿色化学的 理念，适合推广应用。(2)条件温和，反应时间短。(3)烯丙基化试剂肉桂醇，乙酸桂酯等结构简单，容易保存，商业易得。(4)反应不需要碱或其它添加剂，节约成本，操作简便易行。(5)实验中不需氮气保护，对设备要求低，降低了成本。
实现本发明的技术方案为以各种芳烃为原料并兼做溶剂，FeCl3 ·6Η20为催化剂， 以烯丙基醇或醋酸烯丙基酯作为烯丙基化试剂，在80°C条件下加热0. 5小时。产物经浓缩， 柱层析纯化后得到成品。具体步骤如下(1)进行烯丙基化反应以各种芳烃为原料并兼做溶剂，以FeCl3 · 6H20为催化剂，以肉桂醇或乙酸桂酯为 烯丙基化试剂，按照烯丙基化试剂(毫摩尔)FeCl3 · 6H20(毫摩尔)芳烃(毫升)之 比为1 (0.05-0.3) (2-100)的比例，在反应器中先加入!^Cl3 · 6H20催化剂和烯丙基 化试剂，再加入芳烃，搅拌，在80°C条件下反应0. 5小时，得烯丙基化产物的反应液。上述的芳烃为甲苯，二甲苯(邻，间，对)，三甲苯(均三甲苯，1，2，4_三甲苯)等。 (2)进行产品的浓缩，纯化经步骤(1)后，对第一步制备出的烯丙基化产物反应液，在空气中冷至室温，用二 氯甲烷冲洗反应器的冷凝系统，洗涤液并入反应器的反应液。然后通过旋转蒸发浓缩混合 液，得到浓缩液。对浓缩液用硅胶柱层析的方法进行纯化，用石油醚洗脱液进行洗脱，对经 硅胶柱层析的流出液经旋转蒸发，抽干得产品。本发明方法可广泛用于芳烃的烯丙基化产物的合成，包括医药中间体的合成。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，进一步说明本发明。实施例1一种FeCl3 · BH2O催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤如下(1)以甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 · 6H20为催化剂，以乙酸桂酯为烯丙基化试 剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 ·6Η20(毫摩尔)甲苯(毫升)之比为1 0.2 50 的比例，在反应器中先加入FeCl3 ·6Η20(54. 06mg，0. Immo 1)催化剂和乙酸桂酯(176. 21mg， 0. Immo 1)，再加入甲苯(50mL)，加毕，升温至80°C，搅拌下反应0. 5小时。(2)第(1)步完成后，对第(1)步制备出的烯丙基化产物反应液，在空气中冷却， 用二氯甲烷冲洗反应器的冷凝系统，洗涤液并入反应器中的反应液。然后通过旋转蒸发浓 缩反应器中混合液，对浓缩液用硅胶柱层析的方法进行纯化，用石油醚洗脱液进行洗脱， 对经硅胶柱层析的流出液经旋转蒸发，抽干得烯丙基化产品肉桂基甲苯(邻、对位产物共 102. 9mg，收率为 49% ) 实施例2一种!^Cl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤同实施例1，其 中步骤(1)中，以邻二甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 ·6Η20为催化剂，以乙酸桂酯为 烯丙基化试剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 · 6Η20(毫摩尔)邻二甲苯(毫升)之 比为1 0. 2 50的比例，在反应器中先加入FeCl3 ·6Η20(54.06π^，0. Immol)催化剂和乙 酸桂酯(176. 21mg,0. lmmol)，再加入邻二甲苯(50mL)，加毕，升温至80°C，搅拌下反应0. 5 小时。步骤O)中，得无色透明液体肉桂基二甲苯(167. lmg，收率为75% )。
实施例3一种!^Cl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤同实施例1，其 中步骤(1)中，以间二甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 ·6Η20为催化剂，以乙酸桂酯为 烯丙基化试剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 · 6Η20(毫摩尔)间二甲苯(毫升)之 比为1 0. 2 50的比例，在反应器中先加入FeCl3 ·6Η20(54.06π^，0. Immol)催化剂和乙 酸桂酯(176. 21mg,0. lmmol)，再加入间二甲苯(50mL)，加毕，升温至80°C，搅拌下反应0. 5 小时。步骤⑵中，得无色透明液体肉桂基二甲苯(140. 5mg，收率为63% )。实施例4—种!^Cl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤同实施例1，其 中步骤(1)中，以对二甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 ·6Η20为催化剂，以乙酸桂酯为 烯丙基化试剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 · 6Η20(毫摩尔)对二甲苯(毫升)之 比为1 0. 2 50的比例，在反应器中先加入FeCl3 ·6Η20(54.06π^，0. lmmol)催化剂和乙 酸桂酯(176. 21mg,0. lmmol)，再加入对二甲苯(50mL)，加毕，升温至80°C，搅拌下反应0. 5 小时。步骤O)中，得无色透明液体肉桂基二甲苯(邻位产物103. 6mg，收率为47% )。实施例5一种!^Cl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤同实施例1，其 中步骤(1)中，以均三甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 ·6Η20为催化剂，以乙酸桂酯为 烯丙基化试剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 · 6Η20(毫摩尔)均三甲苯(毫升)之 比为1 0. 2 20的比例，在反应器中先加入FeCl3 ·6Η20(54.06π^，0. lmmol)催化剂和乙 酸桂酯(176. 21mg,0. lmmol)，再加入均三甲苯(20mL)，加毕，升温至80°C，搅拌下反应0. 5 小时。步骤⑵中，得无色透明液体肉桂基三甲苯(108. ang，收率为46% )。实施例6一种!^eCl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其具体步骤同实施例1，其 中步骤(1)中，以1，2，4-三甲苯为原料兼做溶剂，用FeCl3 · 6H20为催化剂，以乙酸 桂酯为烯丙基化试剂，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 ·6Η20(毫摩尔)1，2，4_三甲苯 (毫升)之比为1 0. 2 50的比例，在反应器中先加入FeCl3 · 6H20(54. 06mg，0. 1匪ol) 催化剂和乙酸桂酯(176. 21mg, 0. lmmol)，再加入1，2，4-三甲苯(50mL)，加毕，升温至80°C， 搅拌下反应0.5小时。步骤O)中，得无色透明液体肉桂基三甲苯(其中1-肉桂基-2，3，5_三甲苯为 35. :3mg，产率为15% ；肉桂基_2，4，5三甲基苯为152. 8mg，产率为67%)。实施例7-1权利要求
1.一种!^eCl3 · 6H20催化芳烃合成烯丙基化产物的方法，其特征在于具体的方法步骤 如下(1)进行烯丙基化反应以芳烃为原料，并兼做溶剂，用 ^α3·6Η20为催化剂，以乙酸桂酯为烯丙基化 试齐U，按照乙酸桂酯(毫摩尔)FeCl3 ·6Η20(毫摩尔)芳烃(毫升)之比为 1 (0. 05-0. 2) (2-100)的比例，在反应器中先加入!^Cl3 ·6Η20催化剂和乙酸桂酯，再 加入芳烃作为溶剂，加毕，升温至80°C，持续搅拌进行烯丙基化反应0. 5小时；所述的芳烃为甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯，均三甲苯，1，2，4_三甲苯中的一种；(2)进行产品浓缩、纯化第(1)步完成后，对第(1)步制备出的反应液，在空气中自然冷却，用二氯甲烷冲洗反 应器的冷凝系统，洗涤液并入反应器中的反应液，然后通过旋转蒸发浓缩反应器中混合液， 得到浓缩液；对浓缩液经硅胶柱层析纯化，用石油醚洗脱液进行洗脱，对硅胶柱层析的流出 液经旋转蒸发浓缩、抽干得烯丙基化产品。
2.按照权利要求1所述的一种 ^α3·6Η20催化芳烃合成烯丙基化产物的方 法，其特征在于步骤⑴中，原料为甲苯，催化剂为 ^13·6Η20，乙酸桂酯(毫摩 尔)！^eCl3 ·6Η20(毫摩尔)甲苯(毫升)之比为1 0.2 50，升温至80°C，持续搅 拌进行反应0.5小时；步骤O)中，得无色透明液体肉桂基甲苯。
3.按照权利要求1所述的一种FeCl3· BH2O催化芳烃合成烯丙基化产物的方法， 其特征在于步骤(1)中，原料为对二甲苯，催化剂为 ^α3·6Η20，乙酸桂酯(毫摩 尔)！^eCl3 ·6Η20(毫摩尔)甲苯(毫升)之比为1 0.2 50，升温至80°C，持续搅 拌进行反应0.5小时；步骤O)中，得无色透明液体肉桂基二甲苯。
4.按照权利要求1所述的一种FeCl3· BH2O催化芳烃合成烯丙基化产物的方法， 其特征在于步骤(1)中，原料为均三甲苯，催化剂为 ^α3·6Η20，乙酸桂酯(毫摩 尔)！^Cl3 · 6Η20(毫摩尔)均三甲苯(毫升)之比为1 0.2 20，升温至80°C，持 续搅拌进行反应0.5小时；步骤O)中，得无色透明液体肉桂基三甲苯。
全文摘要
一种FeCl3·6H2O催化芳烃烯丙基化的方法，涉及烯丙基芳烃的合成方法。本方法以各种芳烃为原料，以FeCl3·6H2O为催化剂，以乙酸桂酯和肉桂醇为烯丙基化试剂，经一步反应、浓缩及纯化而得成品，实现烯丙基化反应。本发明方法具有方法简单，操作简便，生产成本低廉，便于推广应用等特点。本发明方法通过芳烃的烯丙基化，引入功能基团，进一步可构建复杂的产物分子，满足合成医药工业的需要。
文档编号C07C2/86GK102115354SQ20101056052
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者凌学戈, 张旭, 张舒婷, 熊燕 申请人:重庆大学