专利名称：羰基化合成α-β不饱和炔酮化合物方法
技术领域：
本发明涉及一种在温和条件下多相钯催化的碘代苯类化合物和端基炔发生羰化Sonogashira偶联(Carbonylative Sonogashira Coupling)合成a-l3不饱和炔酮化
合物的方法。
背景技术：
oc-p不饱和炔酮是一类极其重要的有机中间体，广泛的应用于杂环化合物、生物活性大分子(如维生素、核苷、氨基酸等)、天然产物、药物等的合成(reference:C. Chowdhury， N. G. Kundu， Tetrahedron 1999, 55, 7011 and references therein.)。合成a-P不饱和炔酮的传统方法(reference: L. Delaude, A. M. Masdeu, H. Alper，Synthesis 1994, 1149.)主要有l)酰氯和金属的炔基化合物的偶联反应；2)锡或者硅的炔基化合物在一氧化碳存在下和有机卤化物的偶联反应。但是这两种方法存在反应条件苛刻、底物难以获得或者所得到的产物收率低等问题。采用碘代苯和端炔化合物在一氧化碳存在下发生羰化Sonogashira偶联反应是该类化合物合成的另一种途径，但是目前所报道的羰化Sonogashim偶联反应均采用的是含膦均相钯催化齐U体系(reference: 1) T. Kobayashi, M. Tanaka, J. Chem. Soc. Chem. Commun,1981, 333; 2) L. Delaude, A. M. Masdeu， H. Alper, Synthesis 1994, 1149; 3) M. S.Mohamed Ahmed, A. Mori, Org. Lett, 2003, 5， 3057; 4) B. Liang, M. Huang, Z. You,et.al, J. Org. Chem, 2005, 70, 6097)。但是这些催化剂体系存在1)膦化合物的毒性；2)均相催化剂本省所固有的产物和催化剂难以分离的缺陷。因此研究开发一种活性高、易于操作的催化剂体系显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是在较温和的条件下，经济、高效的工艺简单地实现碘代苯类化合物和端基炔发生羰化Sonogashira偶联合成oc-(3不饱和炔酮化合物的方法。本发明的反应通式为<formula>formula see original document page 3</formula>其中Aryl代表C6H5、 2-CH3-C6H4、4-CH3-C6H4、2-CH30-C6H5、 3-CH30-C6H5、4-CH30-C6H5、 4-Cl-C6H5代表naphthalene; R2代表n-C4H9、 n-C6H5或4-Bu1-C6H5。
一种羰基化合成a-p不饱和炔酮化合物方法，其特征在于以碘代芳烃、端炔化合物、 一氧化碳作为反应物，将活性碳担载钯作为催化剂，将三乙胺、吡啶、2,6-二甲基吡啶、4-N,N-二甲基吡啶、甲酸钠、醋酸钠、碳酸钠或碳酸钾作为助催化剂，在反应溶剂的存在下，控制反应温度8(TC至M0。C， 一氧化碳的压力0.5MPa至3.0MPa，反应1-4小时得到产物。
本发明所用的活性碳担载钯催化剂可以表示为Pd/C，其中钯的担载量为l-10wt%。
本发明催化剂用量为碘代芳烃摩尔量的0.001%至3%。本发明所用碘代芳烃选自碘苯、2-甲基碘苯、4-甲基碘苯、2-甲氧基碘苯、
3-甲氧基碘苯、4-甲氧基碘苯、4-氯代碘苯或l-碘代萘。
本发明所用的端炔类化合物选自l-己炔、苯乙炔或叔丁基苯乙炔。本发明所用的反应溶剂选自苯、甲苯、二氧六环、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙
二醇二甲醚、乙腈、二氯甲烷或N,N-2-甲基乙酰胺。
本发明所用的催化剂与助催化剂的摩尔比为1: 1-4。本发明所用的碘代芳烃与端炔化合物的摩尔比为1: 1-1.5。本发明在反应完成以后，经过简单的离心分离就能将催化剂从反应体系中分
离出来。催化剂能够重复使用3次而基本保持催化剂活性，a-p不饱和炔酮的选
择性大于99%。是一种高效、经济、环保、便于操作的催化剂体系，有非常好的
工业应用前景。
本发明与传统催化剂体系的反应工艺相比具有以下优点
1. 采用原料易得，合成反应条件温和、工艺过程简便，便于操作。
2. 催化剂体系简单、成本底、反应活性非常高、选择性好，能够适用于多种底物。、
3. 产物与催化剂分离容易，是一个环境友好的催化过程。
具体实施例方式
通用的操作在35 ml高压釜中，依次加入5%Pd/C,碱7.2 mmol，碘代芳烃2.5mmol,炔 类化合物3mmo1，最后加入4ml溶剂，密闭反应釜，充入很少量压力的一氧化 碳将反应釜置换3次，然后再冲一氧化碳到所需设定的压力，试漏，在预热的油 浴中反应，反应结束后冷却反应釜至室温，卸釜，将反应所得的液体通过离心分 离出催化剂。所得的液体Agilent GC/MS 6890/5973色质联用定性、Agilent 6820GC定量分析。柱层析分离得到纯品核磁、红外等手段进行表征。 实施例1:
5%Pd/C: 10mg, Et3N: 7.2 mmol,碘代苯2.5mmol,苯乙炔3mmo1, 4ml甲苯， 一氧化碳压力2.0MPa， 130。C反应4h,得到1，3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯转 化率96% ， 1 ，3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99% 。
实施例2:
同实施例1，不加碱，没有得到1,3-Diphenyl-2-propynone。 实施例3:
同实施例1，所用碱为吡啶(7.2mmo1)，得到1,3-Diphenyl-2-propynone。碘
代苯转化率28%， 1,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例4:
同实施例1，所用5%Pd/C: 5mg，得到1，3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯转 化率59%， 1，3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例5:
同实施例1，所用5%Pd/C: 20mg，得到1,3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯 转化率97%， 1,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例6:
同实施例1，所用一氧化碳压力0.5MPa,得到1,3-Diphenyl-2-propynone。 碘代苯转化率97%, 1，3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例7:
同实施例1，所用一氧化碳压力3.0MPa，得到1，3-Diphenyl-2-propynone。 碘代苯转化率99%， 1 ，3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99% 。
实施例8:
同实施例1，所用反应温度为80。C，得到1，3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯转化率28%， l，3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例9:
同实施例1，所用反应温度为IOCTC，得到l，3-Diphenyl-2-propynone。碘代 苯转化率51%， 1,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99% 。
实施例10:
同实施例1，所用反应温度为140°C,得到l,3-Diphenyl-2-propynone。碘代 苯转化率96%， 1,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例11:
同实施例1，时间反应为lh，得到l,3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯转化率 58%， l,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例12:
同实施例1，所用溶剂为三乙胺(4ml)，得到1,3-Diphenyl-2-propynone。碘 代苯转化率86%， l,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例13:
同实施例1，所用溶剂为乙酸乙酯(4ml),得到l,3-Diphenyl-2-propynone。 碘代苯转化率86%， l,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例14:
同实施例1，所用溶剂为二氯甲垸(4ml)，得到l,3-Diphenyl-2-propynone。 碘代苯转化率41%， 1,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例15:
同实施例1，所用溶剂为四氢呋喃(4ml)，得到l,3-Diphenyl-2-propynone。 碘代苯转化率92%， l,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例16:
同实施例1，催化剂第三次循环，得到l,3-Diphenyl-2-propynone。碘代苯转 化率81%， l,3-Diphenyl-2-propynone选择性大于99%。
实施例17:
同实施例1， 2-甲基碘苯2.5mmo1，得到l-(2-Tolyl)-3-phenyl-2-propynone,
收率93%。
6实施例18:
同实施例1 ， 4-甲基碘苯2.5 mmol，得到l-(4-Tolyl)-3-phenyl-2-propynone,收
率96%。
实施例19:
同实施例 1 , 2-甲氧基碘苯2.5 mmol ， 得至lj l-(2-Metoxy phenyl)-3-phenyl-2-propynone,收率90%。
实施例20:
同实施例 1 ， 3-甲氧基碘苯2.5 mmol ， 得至U l-(3-Metoxy phenyl)-3-phenyl墨2-propynone,收率95%。
实施例21:
同实施例 1 ， 4-甲氧基碘苯2.5 mmol ， 得至U l-(4-Metoxy phenyl)-3-phenyl-2-propynone,收率97%。
实施例22:
同实施例 1 ， 4-氯代碘苯 2.5 mmol ， 得到 l墨(4-Chlorphenyl)-3-phenyl-2-propynone，收率91%。
实施例23:
同实施例1, 1-碘代萘2.5 mmol，得到l-(l-Naphthyl)-3-phenyl-2-propynone, 收率94%。
权利要求
1、一种羰基化合成α-β不饱和炔酮化合物方法，其特征在于以碘代芳烃、端炔化合物、一氧化碳作为反应物，将活性碳担载钯作为催化剂，将三乙胺、吡啶、2，6-二甲基吡啶、4-N，N-二甲基吡啶、甲酸钠、醋酸钠、碳酸钠或碳酸钾作为助催化剂，在反应溶剂的存在下，控制反应温度80℃至140℃，一氧化碳的压力0.5MPa至3.0MPa，反应1-4小时得到产物。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂中钯的担载量为l-10wt%。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂用量为碘代芳烃摩尔量的 0.001%至3%。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于碘代芳烃选自碘苯、2-甲基碘苯、 4-甲基碘苯、2-甲氧基碘苯、3-甲氧基碘苯、4-甲氧基碘苯、4-氯代碘苯或1-碘 代萘。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于端炔类化合物选自l-己炔、苯乙 炔或叔丁基苯乙炔。
6、 如权利要求l所述的方法，其特征在于反应溶剂选自苯、甲苯、二氧六 环、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、乙腈、二氯甲垸或N,N-2-甲基乙酰胺。
7、 如权利要求l所述的方法，其特征在于催化剂与助催化剂的摩尔比为1:1-4。
8、 如权利要求l所述的方法，其特征在于碘代芳烃与端炔化合物的摩尔比为1: 1-1.5。
全文摘要
本发明公开了一种羰基化合成α-β不饱和炔酮化合物方法。本发明以碘代芳烃、端炔化合物、一氧化碳作为反应物，将活性碳担载钯作为催化剂，在助催化剂以及反应溶剂的存在下，控制反应温度80℃至140℃，一氧化碳的压力0.5MPa至3.0MPa，反应1-4小时得到产物。反应结束后经过简单的离心分离即能实现催化剂与产物的分离，能够重复使用而基本保持催化剂活性不变，选择性大于99％，转化率90％以上，该方法有非常好的工业应用前景。
文档编号C07C49/213GK101456801SQ200710305968
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者刘建华, 夏春谷, 静 陈 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所