专利名称：(1－三氟甲基)烯基硼酸的制备及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及含氟硼酸试剂的制备及应用，即(1-三氟甲基)烯基硼酸的制备和应用。
由于三氟甲基有很高的电负性、稳定性和亲脂性，因此三氟甲基的引入，在医药、农药及生物活性分子中都有特殊的应用。文献J．Am．Chem．Soc．73，1042，1951公开了2-溴三氟丙烯的合成，由于制备方便，被用来作为重要的含氟合成砌块。中国科学院上海有机化学研究所发表的文献J．Org．Chem．56，7336-7340，1991和J．Org．Chem．56，7336-7340，1991分别报导了(1-三氟甲基)烯基锌试剂和(1-三氟甲基)烯基锡试剂的制备和应用。具体反应式如下 这两种金属试剂在无水无氧的条件下都是相当稳定的，并且可用来合成多种重要药物中间体。但是，这两种金属试剂由于对空气和水都较为敏感，因此对反应条件和反应设备的要求相对较高，考虑到硼酸类似物同样拥有以上两种金属试剂的反应特性，而且在有水有氧的条件下相当稳定，所以我们寻求(1-三氟甲基)烯基硼酸试剂的合成方法，以期这一合成砌块更便于进一步应用，并最终能找到一条适合工业化生产的途径。
本发明的目的就是提供一种(1-三氟甲基)烯基硼酸，其分子通式为 其中R1=CnH2n，n=1-4；本发明另一目的就是提供一种合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，系由相应1-三氟甲基-1-卤代烯烃出发，与金属镁及硼酸三烷基酯在醚类溶剂中作用，一锅煮法得到相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再经酸水解制得相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸。其中R1=CnH2n，n=1-4；R2=烷基、苯基；X=Cl、Br、I。反应式如下 本发明具体的反应步骤为在醚类有机溶剂中，在0℃-室温的条件下，1-三氟甲基-1-卤代烯烃与金属镁和硼酸三烷基酯反应得到相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再经酸水解制得相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸。其中反应时间是1-10小时；1-三氟甲基-1-卤代烯烃∶金属镁∶硼酸三烷基酯的摩尔比为1∶1-2∶1-2，推荐为1∶1．5∶1．5；醚类有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚等，酸为HCl、H2SO4、HNO3。
本发明还提供了此类化合物的用途，即(1-三氟甲基)烯基硼酸与卤代芳环或卤代芳杂环在零价钯催化下进行交叉偶联反应，合成了一系列(1-三氟甲基)乙烯基芳杂环化合物，反应式如下 其中零价钯催化剂为Pd(PPh3)4、其用量为2％-10％ mmol；碱为碳酸钠或碳酸钾，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯；反应时间为回流6-24小时。其中X=Cl、Br、I；R3=芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基；芳基或取代芳基为 杂环芳基或取代杂环芳基为其中R4、R5、R6=H、Cl、NO2、CN、F、CF3、COOR9、R9、OR9；R7、R8=OH、NH2、H、COOR9、R9、OR9；R9=C1-4的烷基。 本发明所提供的三氟甲基硼试剂-(1-三氟甲基)烯基硼酸与现有的技术相比具有在有水有氧的条件下稳定的特性，其制备方法不仅反应简便，原料易得，操作方便，是一种适宜于工业化生产的方法。
以下实施例有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1将10mmol 2-溴三氟丙烯，15mmol金属镁，15mmol硼酸三正丁酯溶于20ml四氢呋喃，在室温下反应6小时，氟谱核磁显示含氟原料几乎定量转化。旋转蒸发除去溶剂四氢呋喃，剩余物加入10ml 2N稀盐酸并搅拌半小时，用乙醚3×20ml萃取。合并有机层，用饱和食盐水洗至中性，无水硫酸钠干燥。蒸除溶剂后得(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二正丁酯，加盐酸水解得(1-三氟甲基)乙烯基硼酸，数据如下IR(KBr pellet)3000，1750，1600，1346，1160，1120cm-1。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1．00(t，J=8．0Hz，CH3-)，1．29(s，C-H)ppm。19F NMR(60MHz，CDCl3)δ-21．8(s)ppm。
实施例2反应步骤同实施例1
实施例3将10mmol芳基卤，12mmol(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二烷基酯，0．02mmol Pd(PPh3)4，1ml 1M Na2CO3，10ml甲苯置于氮气气氛下，回流6-24小时。反应结束后，加水10ml，用乙醚3×10ml萃取。合并有机层，用饱和食盐水洗至中性，无水硫酸钠干燥。蒸除溶剂后经蒸馏、重结晶或柱层析得纯品，化合物见下表。
实施例4将10mmol 2-氨基-3-甲氧基-5-溴，12mmol(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二烷基酯，0．02mmol Pd(PPh3)4，1ml 1M Na2CO3，10ml甲苯置于氮气气氛下，回流6-24小时。反应结束后，加水10ml，用乙醚3×10ml萃取。合并有机层，用饱和食盐水洗至中性，无水硫酸钠干燥。蒸除溶剂后经柱层析或重结晶得纯品，化合物见下表。 化合物1IR1580，1500，1380cm-1；19F NMR δ-11．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ 7．45(m．5H)，5．96(s，1H)，5．77(s，1H)；MS，m／e172(M+)；元素分析C9H7F3
计算值C62．79，H4．01；实测值C62．37，H4．25。
化合物2IR1575，1475，1423，1322，1303cm-1；19F NMRδ-11．0ppm(s，3F)，-13．0ppm(s，3F)；1H NMRδ7．73(s，1H)，7．58(m，3H)，6．06(s，1H)，5．84(s，1H)；MS，m／e240(M+)；元素分析C9H7F3计算值C50．00，H2．50；实测值C50．19，H2．46。
化合物3IR1614，1438，1407，1353，1318cm-1；19F NMRδ-11．5ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．06(d，J=8．2Hz，2H)，7．54(d，J=8．2Hz，2H)，6．05(s，1H)，5．87(s，1H)，3．94(s，3H)；MS，m／e230(M+)；C11H9F3O2计算值C57．39，H3．91；实测值C57．57，H3．86。
化合物4IR1606，1568，1533，1475，1411，1386cm-1；19F NMRδ-11．5ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．03(d，J=8．8Hz，1H)，7．57(dd，J1=8．8Hz，J2=2．3Hz 1H)，7．42(d，J=2．3Hz，1H)，6．15(s，1H)，5．67(s，1H)；MS，m／e251(M+)；元素分析C9H5F3ClNO2计算值C，43．03％，H，1．99％，N，5．38％；实测值C，43．04％，H，1．98％，N，5．60％。
化合物5IR1624，1533，1502，1451，1351cm-1；19F NMRδ-11．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．08(d，J=1．7Hz，1H)，7．60(d，J=8．0Hz，1H)，7．39(d，J=8．0Hz，1H)；MSm／e，231(M+)；元素分析C10H8F3NO2计算值C51．95，H3．46，N6．06；实测值C51．82，H3．35，N6．15。
化合物6IR1610，1580，1510，1338cm-1；19F NMRδ-10．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ 7．87(m，3H)，7．50(m，4H)，6．35(s，1H)，5．68(s，1H)；MS，m／e222(M+)；元素分析C13H9F3计算值C70．27，H4．05；实测值C70．35，H4．12。
化合物7IR3497，3297，3148，1639，1560，1516，1448，1427，1400，1359cm-119F NMRδ-13．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ7．69(s，1H)，6．42(s，1H)，5．91(s，1H)，3．23(s，3H)；MS(m／z)219(M+)；元素分析C8H8F3N3O2计算值C43．84，H3．65，N19．18；实测值C43．95，H3．52，N19．27。
权利要求
1.一种(1-三氟甲基)烯基硼酸，其特征在于分子通式为 其中R1=CnH2n，n=1-4。
2.一种合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于在0℃-室温的条件下，在醚类有机溶剂中，1-三氟甲基-1-卤代烯烃与金属镁和硼酸三烷基酯反应得到相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再经酸水解制得相应的(1-三氟甲基)烯基硼酸；反应式如下 其中R1=CnH2n，n=1-4；R2=烷基、苯基；X=Cl、Br、I；反应时间是1-10小时；酸为HCl、H2SO4、HNO3；1-三氟甲基-1-卤代烯烃∶金属镁∶硼酸三烷基酯的摩尔比为1∶1-2∶1-2，
3.如权利要求1或2所述的合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于醚类有机溶剂包括四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚。
4.如权利要求1或2所述的合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于1-三氟甲基-1-卤代烯烃∶金属镁∶硼酸三烷基酯的摩尔比为1∶1．5∶1．5；
5.一种(1-三氟甲基)烯基硼酸的用途，其特征在于(1-三氟甲基)烯基硼酸与卤代芳环或卤代芳杂环在零价钯催化下进行交叉偶联反应，合成了一系列(1-三氟甲基)乙烯基芳杂环化合物，反应式如下 其中X=Cl、Br、I；R3=芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基；零价钯催化剂为Pd(PPh3)4、其用量为2％-10％ mmol；碱为碳酸钠或碳酸钾，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯；反应时间为回流6-24小时。
6.如权利要求5所述的(1-三氟甲基)烯基硼酸的用途，其特征在于芳基或取代芳基为 杂环芳基或取代杂环芳基为 其中R4、R5、R6=H、Cl、NO2、CN、F、CF3、COOR9、R9、OR9；R7、R8=OH、NH2、H、COOR9、R9、OR9；R9=C1-4的烷基。
全文摘要
本发明涉及(1－三氟甲基)烯基硼酸制备及应用。系在0℃至室温由1－三氟甲基－1－卤代烯烃、镁屑和硼酸三烷基酯在醚类有机溶剂中,反应1—10小时后制得相应的(1－三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯,经酸水解后制得。该方法不仅简单,原料易得,而且是适于工业化生产。该三氟甲基硼试剂可与芳环或芳杂环上的卤原子在零价钯催化下发生交叉偶联反应,生成相应的含(1－三氟甲基)烯基的有机化合物。
文档编号C07F5/00GK1293197SQ0012576
公开日2001年5月2日 申请日期2000年10月25日 优先权日2000年10月25日
发明者姜标, 王全伏 申请人:中国科学院上海有机化学研究所, 中国科学院有机合成工程研究中心