一种以钯为催化剂苯并芴酮类化合物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及一种以钯为催化剂苯并芴 酮类化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 芴酮是多种精细化学的原料，主要用于功能高分子方面，还可用于医药、农药、染 料等。苯并芴酮及其衍生物是一类常见的芴酮，其在生命科学领域、光电材料和染料行业具 有其独特地地位，具有其他芴酮所不具备的特殊性能（如：加入苯并芴酮的树脂可以提高 其强度）。
[0003] 传统的芴酮合成方法是通过芴的氧化，此法底物的普及性不好，还会产生大量的 有机或无机废物。近年来，也发展了一些新的合成芴酮的方法：（1)通过邻苯基苯甲酸及 其衍生物的傅 _ 克反应（例：〇lah，G. A. ;Mathew，T. ;Farnia，M. ;Prakash，S. Synlett 1999,1067. ;Yu，Z. ;Velasco，D. Tetrahedron Lett. 1999,40, 3229.)，此法操作繁琐而且 苯环上连有推电子取代基时效果比较好，这就限制了其发展空间；（2)通过共轭烯炔的分 子内 Diels-Alder 反应环化反应（例：Danheiser，R.L. ;Gould，A.E. ;Pradilla，R.F.; Helgason，A. L. J. Org. Chem. 1994,59,5514)，该法原料比较难以合成而且需要较高的温 度；（3)通过过渡金属催化的C-X(X = H，I，Br, Cl)键活化来合成（例Jian Zhao, Dawei Yue, Marino A. Campo, Richard C. Larock, J. Am. Chem. Soc. ,2007,129, 5288 ；Ravi Kiran Chinnagolla，MasilamaniJeganmohan Org. Lett. ,2012,14, 5246)，此法均使用了昂贵的过 渡金属催化剂和反应温度高（大于100°c )，个别方法还使用了一些有毒的配体。
[0004] 因此，发展一种原料简单易得、条件温和、催化剂便宜或者不使用催化剂的方法来 合成取代的苯并芴酮类化合物具有较大的意义。
【发明内容】
[0005] 为解决目前苯并芴酮及其衍生物的合成方法中存在着反应原料不易制备、反应温 度高、反应步骤繁多、收率较低、反应时间长等问题，本发明提出了一种以钯为催化剂苯并 芴酮类化合物的制备方法，本发明以贱金属替代昂贵的贵金属，实现在较温和的条件下进 行反应。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种以钯为催化剂苯并芴酮类化合物的制 备方法，以结构式（I)所示的邻炔基查尔酮为原料，以钯化合物为催化剂，以氟试剂为氧化 剂制备结构式如（II)所示的苯并芴酮类化合物，反应式如下所示：
[0007]
[0008] 反应式中R1选自苯基、4-甲基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-戊基苯基、 4 _甲氧基苯基、4-戊氧基苯基、3-甲氧基苯基、3-氣苯基、3 -漠苯基2-甲基苯基、2-甲氧基 苯基、2-氯苯基、2-溴苯基、1-环己烯基中的一种；R 2选自H、甲基、甲氧基、氯、溴、异丙基、 叔丁基、萘环中的一种或几种；R3选自H、甲基、氟、氯、甲氧基、三氟甲基中的一种或几种。
[0009] 本发明一种以钯为催化剂苯并芴酮类化合物的制备方法为以下步骤：
[0010] (1)将邻炔基查尔酮、钯催化剂和氧化剂加入容器中，再加入溶剂在10~80°C，反 应2~12小时；
[0011]作为优选，所述的钯催化剂选自钯/碳（Pd/c)、醋酸钯、三氟醋酸钯、氯化钯中的 一种，其中钯/碳（Pd/c)催化剂中含钯的质量百分比为10%。钯催化剂与邻炔基查尔酮的 摩尔比为0.02~0.2 : 1，优选为0.05 : 1。
[0012] 作为优选，所述的氧化剂选自1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二 (四氟硼酸）盐（Selectfluor)、1_氯甲基_4_氟-1，4-二氮杂双环[2. 2. 2]羊烧二（六 氟磷酸）盐、N-氟吡啶三氟甲磺酸盐中的一种，氧化剂与邻炔基查尔酮的摩尔比为1. 5~ 3 : 1，优选为2 : 1。
[0013] 作为优选，所述的溶剂选自乙腈、1，2_二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种，更优选 为乙腈，溶剂的用量为使溶质溶解的量。
[0014] 作为优选，所述反应温度为25°C，反应时间为3小时。
[0015] (2)然后将反应液冷却至室温，过滤除去滤渣，并用二氯甲烷洗涤滤渣，收集滤液 干燥；
[0016] (3)将滤液中的溶剂旋干，用硅胶柱进行纯化，洗脱剂洗脱得苯并芴酮类化合物。
[0017] 作为优选，洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的混合溶液，其中乙酸乙酯与石油醚的体 积比为1 : 15。
[0018] 本发明以邻炔基查尔酮类化合物为原料，在钯催化剂和氧化剂存在的情况下，串 联/芳构化合成取代的苯并芴酮类化合物。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0020] (1)原料炔基查尔酮易于制备；
[0021] ⑵使用商品化Pd/c催化剂，不需要使用一些有毒的配体；
[0022] (3)反应条件温和，操作简单；
[0023] (4)反应选择性好，底物普适性高。 具体实施方案
[0024] 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，实施例中所用原料均可市购。其中 钯/碳（Pd/C)催化剂中含钯的质量百分比为10%。
[0025] 实施例1:以3-苯基_1-(2' -邻甲基苯乙炔基）苯基-2-烯丙酮为原料，合成 5-苯基苯并荷酮
[0026]
[0027] 将3_苯基-1-(2'_邻甲基苯乙炔基）苯基_2_稀丙丽0? 2 mmol、Pd/C 0? 01 mmol 和Selectfluor 0? 4 mmol依次加入10 mL的耐压密封容器中，再加入2. 0 mL乙腈。于室 温下搅拌反应，TLC跟踪检测，3小时反应结束，反应液用10 mL二氯甲烷稀释，过滤得到清 液，蒸除溶剂后用柱层析色谱法（洗脱剂配比：石油醚对乙酸乙酯体积比15 : 1)分离，收 集洗脱液，蒸除溶剂得到橘黄色固体5-邻甲基苯基苯并芴酮，收率为75%。
[0028]橘黄色固体；mp 213-215 °C !1H NMR (500 MHz，CDCl3):S = 8. 26 (s，1H)， 8. 00-7. 96 (m, 1H), 7. 76 (dd, J1 = 6. 0 Hz, J2 = I. 0 Hz, 1H), 7. 52-7. 41 (m, 5H), 7. 38 (d, J = 8.5 Hz, 1H) ,7. 28-7. 20(m,3H) ,6. 27(d, J = 6. 5 Hz, 1H), 2. 03 (s, 3H) ；13C NMR(126 MHz, CDCl3) : S = 193. 3,145. 2,137. 0,136. 7,136. 50,136. 47,135. 3,135. 0,134. 0,133. 6， 132. 7,130. 9,130. 7,129. 8,129. I, 128. 70,128. 65,126. 9, 126. 8,126. 7,125. 1,124. 2, 123. 3,19. 6 ；ESI ：m/z(% ) = 321. 25(100) [M++l],
[0029] 实施例2:以3-苯基-1_(2' -邻甲基苯乙炔基）苯基-2-烯丙酮为原料，合成 5-苯基苯并荷酮
[0030]
[0031] 将3-苯基-1-(2'-邻甲基苯乙炔基）苯基-2-烯丙酮0? 2 mmol、Pd/C 0? 02 mmol 和1-氯甲基-4-氟-I，4-二氮杂双环[2. 2. 2]羊烧二（六氟憐酸）盐0? 6 mmol依次加入 10 mL的耐压密封容器中，再加入2.0 mL氯仿。于室温下搅拌反应，TLC跟踪检测，3小时 反应结束，反应液用10 mL二氯甲烷稀释，过滤得到清液，蒸除溶剂后用柱层析色谱法（洗 脱剂配比：石油醚对乙酸乙酯体积比15 : 1)分离，收集洗脱液，蒸除溶剂得到橘黄色固体 5-邻甲基苯基苯并芴酮，收率为70%。
[0032]橘黄色固体；mp 213-215 °C !1H NMR (500 MHz，CDCl3):S = 8. 26 (s，1H)， 8. 00-7. 96 (m, 1H), 7. 76 (dd, J1 = 6. 0 Hz, J2 = I. 0 Hz, 1H), 7. 52-7. 41 (m, 5H), 7. 38 (d, J = 8.5 Hz,lH),7. 28-7. 20(m,3H),6. 27(d,J = 6. 5 Hz, 1H), 2. 03 (s, 3H) ；13C NMR(126 MHz, CDCl3) : S = 193. 3,145. 2,137. 0,136. 7,136. 50,136. 47,135. 3,135. 0,134. 0,133. 6， 132. 7,130. 9,130. 7,129. 8,129. I, 128. 70,128. 65,126. 9, 126. 8,126. 7,125. 1,124. 2, 123. 3,19. 6 ；ESI ：m/z(% ) = 321. 25(100) [M++l],
[0033] 实施例3:以3-苯基-1_(2' -邻甲基苯乙炔基）苯基-2-烯丙酮为原料，合成 5-苯基苯并荷酮
[0034]
[0035] 将3_苯基_1_(2'-邻甲基苯乙炔基）苯基_2_稀丙丽0? 2 mmol、Pd/C 0? 016 mmol 和N-氟吡啶三氟甲磺酸盐0.4 mmol依次加入10 mL的耐压密封容器中，再加入2. OmL二氯 甲烷。于室温下搅拌反应，TLC跟踪检测，3小时反应结束，反应液用10 mL二氯甲烷稀释，过 滤得到清液，蒸除溶剂后用柱层析色谱法（洗脱剂配比：石油醚对乙酸乙酯体积比15 : 1) 分离，收集洗脱液，蒸除溶剂得到橘黄色固体5-邻甲基苯基苯并芴酮，收率为70%。
[0036]橘黄色固体；mp 213-215 °C !1H NMR (500 MHz，CDCl3):S = 8. 26 (s，1H)， 8.