一种多取代富烯类化合物的合成方法与流程

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种多取代富烯类化合物的合成方法。

技术背景

富烯是一类重要的有机分子，其与活泼金属试剂反应得到的环戊二烯基负离子是制备茂金属络合物的重要中间体，同时富烯作为配体在合成二茂钛等抗癌药物方面也具有潜在应用价值。因此，对于富烯类骨架特别是多取代富烯的合成方法成为了人们的关注所在，如经典的环戊二烯与醛或酮在碱催化下缩合制备富烯的方法，以及近几年在可持续发展理念引导下的过渡金属催化的合成策略，如卤代烯烃与炔烃的[2+2+1]环加成(journaloforganometallicchemistry,1991,409,411；advancedsynthesis&catalysis,2007,349,2317；advancedsynthesis&catalysis,2009,351,1431)和炔烃自身的[2+2+1]环加成(j.am.chem.soc.1997,119,11086；tetrahedronlett.2000,41,1971)，然而上述方法存在着原料不易获得，操作复杂，产物官能团局限，产物收率低等方面的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有制备技术的缺陷，提供一种起始原料廉价简单易得，产物官能团范围广，选择性好，收率高，操作方便的多取代富烯类化合物的合成方法。

为此，本发明的技术方案为：

一种多取代富烯类化合物的合成方法，将肉桂酸、炔烃、催化剂、氧化剂依次加入到有机溶剂中，加热条件下一锅法得到多取代富烯类化合物，反应如反应式1所示：

其中：

(1)r，r¹，r²可为无取代基苯环；

(2)r，r¹，r²可为单取代苯环，取代基可为苯环的邻、间、对各个位置独立取代的卤素、脂肪基(甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基等)、巯(甲)基、硝基、乙酰基、腈基、三氟甲基；

(3)r，r¹，r²可为多取代苯环，取代基可为(1)所述取代基在苯环的邻、间、对位置双取代或三取代；

(4)r可为无取代基萘环、4-甲基呋喃、苯并呋喃、苯并噻吩、n-甲基吲哚。

2.在上述方案中所选择加热温度为80-180℃，反应为3-24h，优选120℃，反应12h。

3.在上述方案中所用催化剂选自：醋酸钯(ii)、三氟醋酸钯(ii)、氯化钯(ii)、溴化钯(ii)、双三苯基膦二氯化钯(ii)、乙酰丙酮钯(ii)、氧化钯(ii)、六氟乙酰丙酮钯(ii)的其中之一，优选醋酸钯(ii)。

4.在上述方案中所用氧化剂选自：氧化铜(ii)、醋酸铜(ii)、醋酸银(i)、碳酸银(i)中的其中之一，优选碳酸银(i)。

5.在上述方案中所用溶剂选自：二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、六甲基亚膦酰三胺中的其中一种或任意两种，优选二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺的混合溶剂(体积比：1/20)。

6.在上述方案中所用物质的摩尔量比为：肉桂酸/炔烃(1/2～4)、肉桂酸/催化剂(1/0.05～0.20)、肉桂酸/氧化剂(1/2.0～4.0)，优选肉桂酸/炔烃/催化剂/氧化剂(1/3/0.1/3)。

与现有技术相比，本发明提供技术方案将肉桂酸、炔烃、催化剂、氧化剂依次加入到有机溶剂中，加热条件下一锅法得到多取代富烯类化合物，该合成方法起始原料廉价简单易制备，操作方便，产物取代基兼容性好，除了终产物外，一系列转化过程中的中间体均无需分离和纯化，能减少资金和劳动力的投入。因此本发明有良好的实用价值，对多取代富烯类产品及下游产品的工艺开发具有很好的借鉴意义。

附图说明

图1本发明实施例1提供的¹hnmr谱图；

图2本发明实施例1提供的¹³cnmr谱图；

图3本发明实施例2提供的¹hnmr谱图；

图4本发明实施例2提供的¹³cnmr谱图；

图5本发明实施例3提供的¹hnmr谱图；

图6本发明实施例3提供的¹³cnmr谱图；

图7本发明实施例4提供的¹hnmr谱图；

图8本发明实施例4提供的¹³cnmr谱图；

图9本发明实施例5提供的¹hnmr谱图；

图10本发明实施例5提供的¹³cnmr谱图；

图11本发明实施例6提供的¹hnmr谱图；

图12本发明实施例6提供的¹³cnmr谱图；

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、肉桂酸(74.1mg,0.5mmol)、二苯乙炔(267.4mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃油浴中反应12h。反应体系冷却至室温，用乙酸乙酯(25ml)稀释后，硅藻土过滤并用乙酸乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(149.1mg,产率：65％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.46(s,1h),7.36–7.25(m,5h),7.13–6.96(m,9h),6.95–6.79(m,11h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ146.02,144.39,141.76,141.31,136.70,136.16,135.70,135.38,135.34,131.70,131.24,130.93,130.55,130.49,130.34,127.79,127.65,127.30,127.24,127.14,127.06,126.50,126.33,126.28,125.47.

实施例2

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、4-甲氧基肉桂酸(89.1mg,0.5mmol)、二苯乙炔(267.4mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃油浴中反应12h。冷却至室温，用乙酸乙酯(25ml)稀释后，硅藻土过滤并用乙酸乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(183.2mg,产率：75％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.41(s,1h),7.36–7.24(m,5h),7.17–7.03(m,6h),7.02–6.91(m,7h),6.90–6.80(m,4h),6.47(d,j＝8.7hz,2h),3.73(s,3h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ159.62,145.57,142.76,141.49,141.09,137.13,136.38,135.62,135.55,132.62,131.79,130.99,130.64,130.40,128.26,127.74,127.46,127.28,127.13,126.40,126.22,126.14,125.44,112.75,55.24.

实施例3

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、3-(1-萘基)丙烯酸(99.1mg,0.5mmol)、二苯乙炔(267.4mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(137.3mg,产率：54％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.94(s,1h),7.91–7.85(m,1h),7.81–7.73(m,1h),7.53(d,j＝8.2hz,1h),7.50–7.44(m,2h),7.40–7.27(m,5h),7.15–6.99(m,6h),6.99–6.90(m,3h),6.88–6.81(m,3h),6.77–6.72(m,1h),6.72–6.67(m,2h),6.62(t,j＝7.6hz,2h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ146.09,145.97,141.95,139.12,136.49,135.59,135.35,135.27,132.95,132.81,131.95,131.64,131.56,130.51,130.45,130.37,129.85,128.30,128.15,127.87,127.34,127.12,126.77,126.59,126.35,126.34,126.16,125.66,125.31,124.93,124.47.

实施例4

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、3-(5-甲基呋喃-2-基)丙烯酸(76.1mg,0.5mmol)、二苯乙炔(267.4mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃油浴中反应12h。冷却至室温，用乙酸乙酯(25ml)稀释后，硅藻土过滤并用乙酸乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(104.1mg,产率：45％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.36–7.24(m,5h),7.19(s,5h),7.11–7.01(m,6h),6.99(s,1h),6.92–6.83(m,4h),5.83(dd,j＝10.6,3.4hz,2h),1.92(s,3h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ156.07,149.87,145.02,140.63,139.00,138.28,136.39,135.89,135.76,131.75,130.75,130.72,130.51,130.37,127.78,127.65,127.19,127.08,126.39,126.13,125.98,125.85,125.71,120.12,109.40,13.44.

实施例5

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、3-(1-甲基-吲哚-3-基)丙烯酸(100.6mg,0.5mmol)、二苯乙炔(267.4mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃油浴中反应12h。冷却至室温，用乙酸乙酯(25ml)稀释后，硅藻土过滤并用乙酸乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(97.2mg,产率：38％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.66(s,1h),7.51(d,j＝7.9hz,1h),7.38–7.28(m,5h),7.27–7.14(m,8h),7.12–6.99(m,6h),6.97–6.84(m,4h),5.67(s,1h),3.39(s,3h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ143.72,138.82,138.75,137.61,136.94,136.19,136.16,136.13,136.09,135.24,132.41,132.00,131.46,130.81,130.56,130.28,129.11,128.32,127.62,127.21,127.05,126.21,125.91,125.75,125.74,122.45,120.92,118.59,111.12,109.55,32.68.

实施例6

在50ml厚壁耐高压反应管中依次加入搅拌子、二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺混合溶剂(5.0ml，体积比：1/20)、4-甲基肉桂酸(81.1mg,0.5mmol)、1,2-二(4-氯苯基)乙炔(370.7mg,1.5mmol)、催化剂醋酸钯(ii)(11.2mg,0.05mmol)、氧化剂碳酸银(413.6mg,1.5mmol)，反应体系置于120℃油浴中反应12h。冷却至室温，用乙酸乙酯(25ml)稀释后，硅藻土过滤并用乙酸乙酯洗涤(10ml*3)，合并的有机相先用水洗涤(30ml*5)再用饱和食盐水洗涤(30ml*1)，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，粗产品利用硅胶柱层析分离得到红色固体(192.3mg,产率：63％)。

产品检测数据如下：¹hnmr(500mhz,cdcl3):δ7.41(s,1h),7.31(d,j＝8.5hz,2h),7.15(d,j＝8.3hz,2h),7.11–7.04(m,4h),6.89(d,j＝8.4hz,2h),6.84(d,j＝8.0hz,2h),6.81–6.67(m,8h),2.27(s,3h)；¹³cnmr(125mhz,cdcl3):δ144.27,143.11,142.78,140.13,138.98,135.64,134.84,133.27,133.20,132.99,132.78,132.72,132.66,132.25,131.96,131.81,131.67,131.45,130.73,130.59,128.29,128.02,128.00,127.84,127.67,21.26.

以上所述，仅是本发明的代表性实例，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。