专利名称：一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法
技术领域：
本发明属有机化学技术领域，具体涉及一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法。
背景技术：
具有芴并环结构的化合物由于含有比较大的π共轭体系，因而往往具有非常良好的光电功能特性((a) Shimizu, A. ；Tobe, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50,6906. (b)Liu, T. ；Xing, C. ；Hu, Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2010,49,2909. (c) Allard, S. ；Forster, M.；Souharce, B. ；Thiem, H. ；Scherf, U. Angew. Chem. Int. Ed. 2008,47,4070.)，并被广泛用作光电功能材料领域。此外，目前的研究还发现具有苯并芴结构的多环芳香化合物也是许多、天然产物或药物的核心结构单元，例如从链霉菌种排泄物中可提取到天然产物5-重氮基苯并[b]荷，该物质也是抗菌素卡那霉素的主要成份之一((a)Gould, S. J. ；Tamayo, N.；Melville, C. R. ；Cone, M. C. J. Am. Chem. Soc. 1994,116, 2207. (b)Mithani, S. ；ffeeratunga,G. ；Taylor, N. J. ；Dmitrienko, G. I. J. Am. Chem. Soc. 1994,116, 2209. (c) Gould, S. J.；Melville, C. R. ；Cone, M. C. ；Chen, J. ；Carney, J. R. J. Org. Chem. 1997,62,320.);此外，具有苯并芴的并环结构的化合物苯并[b]芴酮，还是用作抗菌素醌那霉素的生物合成的重要前体(Gould, S. ；Melville, C. Bioorganic Med. Chem. Lett. 1995,6, 51.) 因此，研究和发展一些简单有效的方法合成苯并芴类化合物具有十分重要的科学意义和应用价值。然而，文献报道的合成此类化合物的方法却十分有限，并且反应都存在着一些局限性，难以大规模生产和应用。例如，1999年，Saci等人报道了将化合物3-苯基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇加热到170°C，使其在高温下发生碳链的热芳构化反应，合成了苯并[b]荷类化合物((a)Rodriguez, D. ；Castedo, L. ；Dominguez,D. ；Saa, C. Tetrahedron Lett. 1999,40,7701. (b)Rodri guez, D. ；Navarro, A. ；Castedo,L. ；Dominguez, D. ；Saa, C. Org. Lett. 2000,2,1497. (c)Rodri guez, D. ；Navarro-Vazquez,A. ；Castedo, L. ；Dominguez, D. ；Saa, C. Tetrahedron Lett. 2002,43,2717. ) ；2004 年，Rodriguez David等人报道了将芳基邻位二炔化物通过加热芳构化反应的方式实现了分子内的[4+2]环化加成，来合成苯并[b]芴类化合物和苯并[c]芴类化合物的分子骨架(Rodri guez,D. ；Quintas,D. ；Garcia,A. ；Saa,C ；Dominguez,D. ；Tetrahedron Lett. 2004,45,4711.)。此几种方法需要将反应物加热到比较高的温度才能发生转化，条件比较苛刻，并且反应物官能团的兼容性比较差，所得产物往往为几种同分异构体的混合物，难以分离。最近，张等人报道了通过过渡金属如三氯化金和三氟甲磺酸银共同催化的分子内串联反应合成苯并[a]荷衍生物((a)Liu,L. ；Zhang, J. Angew. Chem. Iht. Ed. 2009,48,6093.) 通过该方法所得产物收率可达50-73%，化学选择性较好，不过可惜反应对底物官能团的要求比较专一，该文献中也仅报道了四例实施案例。基于本发明人所在小组一直以来在过渡金属催化的有机串联反应方面((a)Chen，Z. ；Gao, L. ；Ye, S. ；Ding, Q. ；ffu, J. Chem. Commun. 2012,48, 3975. (b)Gao, L. ；Ye, S.；Ding, Q. ；Chen, Z. ；ffu, J. Tetrahedron 2012,68, 2765. (c)Ye, C. ；Chen, Z. ；ffang, H. ；ffu,J. Tetrahedron 2012,68, doi : 10. 1016/j. tet. 2012. 03. 081. (d)Chen, Z. ；Ye, C. ；Gao,L. ；ffu, J. Chem. Commun. 2011,47, 5623. (e)Chen，Z. ；Zheng, D. ；ffu, J. Org. Lett. 2011,13,848. (f) Chen, Z. ；ffu, J. Org. Lett. 2010,12,4856. (g)Chen，Z. ；Yu, X. ；ffu, J. Chem.Commun. 2010,46,6356. (h) Yu, X. ；Chen, Z. ；Yang, X. ；ffu, J. J. Comb. Chem. 2010,12, 374.(i)Chen, Z. ；Yang, X. ；ffu, J. Chem. Commun. 2009, 3469.)和亲电环化反应方面((a)Chen,Z. ；Ding, Q. ；Yu, X. ；ffu, J. Adv. Synth. Catal. 2009, 351,1692. (b) Chen, Z. ；Yu, X. ；Su, M.；Wu, J. Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 2702. (c)Chen, Z. ；Su, M. ；Yu, X. ；ffu, J. Org. BiomoI.Chem. 2009, 7,4641. (d) Chen, Z. ；Pan, X. ；ffu, J. Synlett 2011,964. (e) Ding, Q. ；Chen, Z.；Yu, X. ；Peng, Y. ；ffu, J. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 340.)合成各类环状有机化合物的研究工作积累，我们设想将此两类有机化学反应结合起来，发展一类过渡金属与亲电试剂共同作用下的新型串联反应，来合成苯并芴类化合物。因此，本发明旨在报道一类利用过渡金属催化的亲电环化反应，在比较温和的条件下高效率、高化学选择性地合成卤代苯并[a]芴醇衍生物的新技术，并且，产物分子内的卤素原子可在钯催化剂的作用下进一步发生转化，从而在卤代苯并[a]芴醇分子骨架上引入更多的官能团。
发明内容
本发明目的在于提供一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法，本方法反应条件温和、操作简便、成本较低、副反应少、产品纯度高、便于分离提纯，可适合于较大规模的制备，所得产物具有良好的光电功能特性以及潜在的生物和药物活性，因此可应用于光电功能材料以及生物医药领域，具有有非常好的应用前景。本发明是这样实现的，一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法，方法步骤为采用3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作为反应底物，使其与N-卤代丁二酰亚胺、单质碘、单质溴或氯化碘等各种亲电试剂在催化剂催化条件下，通过一个串联性质的亲电环化反应，反应温度为0-15°C，反应时间为10-15小时，一锅法高效制得卤代苯并[a]芴醇。所述3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇与N-卤代丁二酰亚胺、单质碘、单质溴或氯化碘等各种亲电试剂的比例为I : 1.2。反应体系所使用的有机溶剂为二氯甲烷、1，2_ 二氯乙烷或甲苯。反应所使用的催化剂路易斯酸催化剂如三氟甲磺酸银、三氟甲磺酸铜或三氟甲磺酸铋。所得的产物卤代苯并[a]芴醇中的卤素原子还可以在钯催化剂的作用下继续发生各类偶联反应，从而在产物分子骨架上引入更多的官能团。所述N-卤代丁二酰亚胺为N-碘代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺或N-氯代丁
二酰亚胺。
反应方程式如下
权利要求
1.一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是方法步骤为采用3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作为反应底物，使其与N-卤代丁二酰亚胺(NXS, X = I, Br, Cl)或单质碘(I2)、单质溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各种亲电试剂在催化剂催化条件下，通过一个串联性质的亲电环化反应，反应温度为0-15°C，反应时间为10-15小时，一锅法高效制得卤代苯并[a]芴醇。
2.根据权利要求I所述的卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是所述3-芳基-I-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇与N-卤代丁二酰亚胺(NXS，X = I，Br ,Cl)、单质碘(I2)、单质溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各种亲电试剂的比例为I : 1.2。
3.根据权利要求I所述的卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是反应体系所使用的有机溶剂为二氯甲烷、1，2-二氯乙烷或甲苯。
4.根据权利要求I所述的卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是反应所使用的催化剂路易斯酸催化剂如三氟甲磺酸银、三氟甲磺酸铜或三氟甲磺酸铋。
5.一种权利要求I所述的卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是所得的产物卤代苯并[a]芴醇中的卤素原子还可以在钯催化剂的作用下继续发生偶联反应，从而在产物分子骨架上引入更多的官能团。
6.根据权利要求2所述的卤代苯并[a]芴醇的制备方法，其特征是所述N-卤代丁二酰亚胺(NXS，X = I, Br, Cl)为N-碘代丁二酰亚胺(NIS)、N_溴代丁二酰亚胺(NBS)或N-氯代丁二酰亚胺(NCS)。
全文摘要
一种卤代苯并[a]芴醇的制备方法，方法步骤为采用3-芳基-1-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作为反应底物，使其与N-卤代丁二酰亚胺(NXS，X＝I，Br，Cl)或单质碘(I2)、单质溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各种亲电试剂在三氟甲磺酸银催化条件下，通过一个串联性质的亲电环化反应，反应温度为0-15℃，反应时间为10-15小时，“一锅法”高效制得卤代苯并[a]芴醇。本发明方法反应条件温和，操作简便，成本较低，副反应少，产品纯度高，便于分离提纯，可适合于较大规模的制备。
文档编号C07C35/52GK102659512SQ20121014408
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者彭以元, 曾梦静, 杨琴, 陈知远 申请人:江西师范大学