一种合成氟代芴酮类化合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种氟代芴酮类化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 芴酮是重要精细化学品的原料，在染料、医药和农药方面具有广泛地应用。此 外，芴酮还应用于高分子材料（如芴树脂）和光导材料（如2, 4, 7-三硝基芴酮）。传统 芴酮的合成方法主要有两种：一种是以非芴为原料的合成法，此法一般利用烷基羧酸或烷 基酯为原料，在高温下（>250°C )芳构化合成芴酮；另一种就是芴的氧化反应，此法的反 应条件一般较为苛刻且易产生有机或无机废物。近几十年来，基于过渡金属催化C-H键 官能团化反应研宄的不断深入，也发展了将C-H活化利用到芴酮的合成中。如施章杰等 人以二苯甲酮为原料，醋酸钯为催化剂，实现双C-H活化来制备芴酮及其衍生物（见Org. Lett.，2014, 14, 4850)。但是此法一般都要使用昂贵的过渡金属催化剂或有毒的配体。
[0003] 当有机分子中引入氟原子时，可以改变物质的特性，如生物活性（见Org. Biomol. Chem.，2006, 4, 26)。所以，在芴酮上引入氟原子，可以增强其生物活性，扩大其应用。因此， 开发一种简单的、通用的合成氟代芴酮的方法是十分有必要的。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明为，提供了一种通用，简便，高效的合成氟代芴酮类 化合物的方法。
[0005] 本发明采用的技术方案是：
[0006] -种合成氟代芴酮类化合物的方法，所述方法为：以式1所示的邻特丁基乙炔基 查尔酮类化合物为原料，在有机溶剂中，在铜催化剂和氟氧化剂的作用下，25~60°C温度 下反应0. 5~6h，所得反应液分离纯化制得式2所示的氟代芴酮类化合物，反应式如下：
[0007]
[0008] 式1或式2中，R1为H、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、三氟甲基中的一种或两种以上；
[0009] R2为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基的一种；
[0010] R3为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、甲基苯基、甲氧基苯基中的一种；
[0011] R4为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、卤代苯基中的 一种；所述卤代苯基是指氟代苯基、氯代苯基或溴代苯基；
[0012] 优选R1为H、甲基、甲氧基、氟、氯、溴或三氟甲基，更优选为H、甲基、甲氧基或氟。
[0013] 优选R2为氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基，更优选为氢、甲基、叔丁基或异丙基。
[0014] 优选R3为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基或甲基苯基，更优选为氢、甲基、叔 丁基或苯基。
[0015] 优选R4为氢、甲基、异丙基、叔丁基、苯基、甲基苯基、甲氧基苯基或卤代苯基，更优 选为氢、甲基、叔丁基、甲基苯基或甲氧基苯基。
[0016] 所述的铜催化剂为铜粉、醋酸铜、氯化铜、氯化亚铜、溴化亚铜、氰化亚铜或碘化亚 铜中的一种或两种以上，优选铜催化剂为铜粉。
[0017] 所述铜催化剂的物质的量用量为式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的 物质的量的1 %~20%，优选为5%。
[0018] 所述的氣氧化剂为Selectfluor (1_氣甲基_4_氣_1，4_二氣杂双环[2. 2. 2]辛 烷二（四氟硼酸）盐）、1_氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二（六氟磷酸） 盐、NFSI (N-氟双苯磺酰亚胺）或N-氟吡啶三氟甲磺酸盐中的一种或两种以上，优选为 Selectfluor0
[0019] 所述氟氧化剂的物质的量用量为式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的 物质的量的120%~250%，优选200%。
[0020] 本发明所述有机溶剂为乙腈、甲苯、二氯甲烷、二甲基甲酰胺（DMF)或二甲基亚砜 (DMSO)中的一种或两种以上的混合，优选为乙腈。
[0021] 所述有机溶剂的体积用量一般以式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的 物质的量计为5~20mL/mmol，优选lOmL/mmol。
[0022] 本发明的反应温度优选为45~50°C。
[0023] 本发明的反应时间优选为1. 5~2. 5h。
[0024] 所述反应液分离纯化方法为：反应结束后，反应液蒸除溶剂，用硅胶柱层析分离， 以石油醚、二氯甲烷体积比5:1的混合溶剂作为洗脱剂，收集含有产物的洗脱液，洗脱液蒸 除溶剂得到式2所示的氟代芴酮类化合物。
[0025] 进一步，优选本发明方法按以下步骤进行：
[0026] 以式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物为原料，在有机溶剂中，在铜催化 剂和氟氧化剂的作用下，25~60°C温度下反应0. 5~6h，反应结束后，反应液蒸除溶剂，用 硅胶柱层析分离，以石油醚、二氯甲烷体积比5:1的混合溶剂作为洗脱剂，收集含有产物的 洗脱液，洗脱液蒸除溶剂得到式2所示的氟代芴酮类化合物；
[0027] 所述铜催化剂为铜粉；所述氟氧化剂为Selectfluor ;所述铜催化剂的物质的量 用量为式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的物质的量的5% ;所述氟氧化剂的物 质的量用量为式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的物质的量的200% ;所述有机 溶剂为乙腈；所述有机溶剂的体积用量以式1所示的邻特丁基乙炔基查尔酮类化合物的物 质的量计为5~20mL/mmol。
[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0029] (1)安全环保，不产生废气废水；
[0030] (2)底物适应性好，各种取代基都可以实现芳构化/氟化；
[0031] (3)反应条件温和；
[0032] (4)直接无氟非芳香结构的邻特丁基乙炔基查尔酮为原料，反应步骤简单，且是一 种合成各种含取代基的氟代芴酮类化合物的新路线；
【具体实施方式】
[0033] 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：
[0034] 本发明所用原料根据文献31]1-!16叩，1^6七31.41^￥.〇16111· In. Ed.，2011，50, 8986.进行制备。
[0035] 实施例1
[0036]
[0037] 将 0.3mmol(E)-1-(2' -叔丁基乙炔基）-3-对甲苯基-2-烯丙酮（90.6mg)、 0. Bmmol Selectfluor (212. 4mg)和 0· 015mmol Cu 粉（0· 96mg)加入到 I 5mL 厚壁耐压反 应管中，再加入3mL乙腈作溶剂。接着，于50°C下磁力搅拌1.5小时。冷却至室温后，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，以石油醚/二氯甲烷=5:1作为洗脱剂，收集含有产物的洗脱液，洗脱液蒸除溶剂得到 7-甲基-5-氟-IlH-苯并芴酮。该物质为黄色固体，产率70%。
[0038] 表征数据：IR〇ffir，cnf1) : V = 1705(C = 0) JH NMR(500MHz，CDCl3) : δ 7. 9 7(s, 1Η), 7. 91 (d, J = 7. 5Hz, 1H), 7. 88(s, 1H), 7. 81 (d, J = 8. 0Hz, 1H), 7. 77 (d, J = 7.5Hz，lH)，7.60(t，J = 7.5Hz，lH)，7.37(t，J = 7.0Hz，2H)，2.57(s，3H) ; 13C 匪R( 125MHz，CDCl3) : δ 192. 3, 152. 6 (d，J = 258. 8Hz)，142. 2, 139. 8, 135. 8, 135. 2, 133. 2 ( d, J = 5. 0Hz), 132. 8(d, J = 5. 0Hz), 130. 4 (d, J = 2. 5Hz), 130. 0, 129. 0, 128. 3 (d, J =16. 3Hz) , 124. 7 (d, J = 6. 3Hz) , 124. 5, 12 1. 5 (d, J = 2. 5Hz) , 12 1. 0 (d, J =13. 8Hz), 120. 7 (d, J = 5. 0Hz), 22. I ； 19F NMR (CDCl3, 376MHz) : δ -129. 33 ； GC-MS(El, 70eV) :m/z(% ) = 262(34) [M+].
[0039] 实施例2
[0040]
[0041] 将 0.3mmol(E)-1-(2' -叔丁基乙炔基）-3-对甲苯基-2-烯丙酮（90.6mg)、 0. 4mmo1 Selectfluor (141. 7mg)和 0· 015mmol Cu (0· 96mg)粉加入到 15mL 厚壁耐压反应管 中，再加入3mL DMF作溶剂。接着，于60°C下磁力搅拌1.5小时。冷却至室温后，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，以 石油醚/二氯甲烷=5:1作为洗脱剂，收集含有产物的洗脱液，洗脱液蒸除溶剂得到7-甲 基-5-氟-IlH-苯并芴酮。该物质为黄色固体，产率60%。
[0042] 表征数据：IR〇ffir，cnf1) : V = 1705(C = 0) JH NMR(500MHz，CDCl3) : δ 7. 9 7(s, 1H), 7. 91 (d, J = 7. 5Hz, 1H), 7. 88(s, 1H), 7. 81 (d, J = 8. OHz, 1H), 7. 77 (d, J = 7.5Hz，lH)，7.60(t，J = 7.5Hz，lH)，7.37(t，J = 7.0Hz，2H)，2.57(s，3H) ; 13C 匪R( 125MHz，CDCl3) : δ 192. 3, 152. 6 (d，J = 258. 8Hz)，142. 2, 139. 8, 135. 8, 135. 2, 133. 2 ( d, J = 5. OHz), 132. 8(d, J = 5. OHz), 130. 4 (d, J = 2. 5Hz), 130. 0, 129. 0, 128. 3 (d, J =16. 3Hz) , 124. 7 (d, J = 6. 3Hz) , 124. 5, 12 1. 5 (d, J = 2. 5Hz) , 12 1.0 (d, J =13. 8Hz), 120. 7 (d, J = 5. OHz), 22. I ； 19F NMR (CDCl3, 376MHz) : δ -129. 33 ； GC-MS(El, 70eV) :m/z(% ) = 262(34) [M+].
[0043] 实施例3
[0044]
[0045] 将 0.3mmol(E)-1-(2' -叔丁基乙炔基）-3-对甲苯基-2-烯丙酮（90.6mg)、 0. 6mmolN-氟吡啶三氟甲磺酸盐（147. 6mg)和0. 015mmol CuCN(l. 35m g)粉加入到15mL厚 壁耐压反应管中，再加入3mL乙腈作溶剂。接着，于45°C下磁力搅拌2.5小时。冷却至室温 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，以石油醚/二氯甲烷=5:1作为洗脱剂，收集含有产物的洗脱液，洗脱液蒸除溶 剂得到7-甲基-5-氟-IlH-苯并芴酮。该物质为黄色固体，产率68%。
[0046] 表征数据：IR〇ffir，cnf1) : V = 1705(C = 0) JH NMR(500MHz，CDCl3) : δ 7. 9 7(s, 1Η), 7. 91 (d, J = 7. 5Hz, 1H), 7. 88(s, 1H), 7. 81 (d, J = 8. OHz, 1H), 7. 77 (d, J = 7.5Hz，lH)，7.60(t，J = 7.5Hz，lH)，7.37(t，J = 7.0Hz，2H)，2.5