技术领域本发明属于医药化工中间体及相关化学技术领域，涉及到一种烯丙基芳香化合物的制备方法。
背景技术：
含有烯丙基的芳环结构普遍存在于生物活性分子中，同时，烯丙基芳香化合物也是合成药物、香料和食品调味剂等精细化学品的重要中间体[HassamM.,TaherA.,ArnottG.E.,etal.Chem.Rev.2015,115,5462-5569]。因此，开发高效、高选择性合成烯丙基芳香化合物的方法，具有重要的意义和应用价值。目前，合成烯丙基芳香化合物的方法主要有：Friedel–Crafts烷基化反应、过渡金属催化卤代芳烃的交叉偶联反应和sp2碳–氢键直接官能化反应。作为最传统的烷基化方法，Friedel–Crafts烷基化反应是在Lewis酸(如无水AlCl3、FeCl3等)或酸(如HF，H2SO4和H3PO4等)作用下，烷基化试剂与芳香烃发生亲电取代反应。该方法已在工业上广泛使用，然而，Friedel–Crafts烷基化反应存在酸催化剂后处理复杂、底物要求富电性、反应温度高、区域选择性差及易发生过度反应等不足。随着人们对生态环境保护的重视，传统的化学工业正在渐渐被摒弃[TaoY.,WangB.,ZhaoJ.,etal.J.Org.Chem.2012,77,2942-2946]。自上世纪七十年代以来，过渡金属催化的交叉偶联反应因其高效性逐渐受到人们的广泛关注，成为构建碳-碳键的重要方法。然而，该方法不仅原子经济性较差，在环境友好方面也存在不足。近年来，芳烃sp2碳–氢键活化反应作为一个原子经济性好、区域选择性高的新方法受到广泛的关注[ArochiamP.B.,BruneauC.,DixneufP.H.Chem.Rev.2012,112,5879-5918]。定位基的使用会限制底物的适用范围，如何将定位基移除或者转换是该方法需要面临的问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种烯丙基芳香化合物的制备方法，以较高收率得到烯丙基芳香化合物；利用该方法所合成的烯丙基芳香化合物的芳环上烯丙基可以进一步官能化得到各类化合物，应用于天然产物、功能材料及精细化学品的开发。一种烯丙基芳香化合物的制备方法，以氯化苄衍生物为原料，在金属催化剂和添加剂的作用下，于无水有机溶剂中与烯丙基硅烷类化合物在20℃～80℃条件下，反应12～18小时；将所生成产物在质子酸作用下转化为烯丙基芳香化合物，合成路线如下：R1选自氢(H)、苯基(Ph)；R2选自氢(H)、烷基(alkyl)、卤素(halides)、苯基(Ph)、炔基(alkynyl)；R3选自烷基(alkyl)、甲氧基(OMe)、乙氧基(OEt)；氯化苄衍生物与金属催化剂的摩尔比为1:0.05～1:0.1；氯化苄衍生物与烯丙基硅烷类化合物的摩尔比为1:1～1:20；氯化苄衍生物与添加剂的摩尔比为1:1～1:30；氯化苄衍生物的摩尔浓度为0.01mmol/mL～2mmol/mL。溶剂包括四氢呋喃、乙二醇二甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、二甲基亚砜、四氯化碳、丙酮、甲苯、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、正己烷等，优选二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮。金属催化剂包括三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯、醋酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯、二(乙腈)二氯化钯、二(乙酰丙酮)钯。优选四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、二(三苯基膦)二氯化钯、醋酸钯。配体包括三苯基膦、三(对甲基苯基)膦、三(2-呋喃基)膦、三环己基膦、二苯基叔丁基膦、三叔丁基膦、三乙基膦、三(邻甲基苯基)膦、二甲基苯基膦、三正丁基膦。优选三苯基膦、三(对甲基苯基)膦、三(2-呋喃基)膦。添加剂包括过四丁基氟化铵、氟化钾、氟化钠、氟化银、氟化钾·18冠6、氟化钾+四丁基溴化铵等，优选四丁基氟化铵、氟化钾·18冠6、氟化钾+四丁基溴化铵。质子酸包括对甲苯磺酸、吡啶-2,6-二甲酸、三氟甲磺酸、新戊酸、水杨酸、对羟基苯甲酸、丙二酸、异辛酸、间硝基苯甲酸、肉桂酸等，优选对甲苯磺酸、丙二酸、吡啶-2,6-二甲酸。分离方法包括重结晶、柱层析等。重结晶方法使用的溶剂包括苯、乙醇、石油醚、乙腈、四氢呋喃、氯仿、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷；用柱层析方法进行产物分离时，可以使用硅胶或氧化铝作为固定相，展开剂一般为极性与非极性的的混合溶剂，如乙酸乙酯-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、二氯甲烷-石油醚、甲醇-石油醚。本发明所述的烯丙基芳烃化合物的制备方法，具有原料价格低廉、反应步骤少、反应条件温和、环境友好、便于操作和反应收率高等优点。附图说明图1是实施例1中5-烯丙基-1,2,3-三甲基苯的1H核磁谱图。图2是实施例1中5-烯丙基-1,2,3-三甲基苯的13C核磁谱图。图3是实施例2中4-烯丙基-2-氯-1-甲基苯的1H核磁谱图。图4是实施例2中4-烯丙基-2-氯-1-甲基苯的13C核磁谱图。图5是实施例3中4-烯丙基-2-苯乙炔基-1-甲基苯的1H核磁谱图。图6是实施例3中4-烯丙基-2-苯乙炔基-1-甲基苯的13C核磁谱图。图7是实施例4中4-烯丙基-3-苯基-1-甲基苯的1H核磁谱图。图8是实施例4中4-烯丙基-3-苯基-1-甲基苯的13C核磁谱图。图9是实施例5中4-苯甲基-1-烯丙基苯的1H核磁谱图。图10是实施例5中4-苯甲基-1-烯丙基苯的13C核磁谱图。图11是实施例6中4-烯丙基-1-甲基萘的1H核磁谱图。图12是实施例6中4-烯丙基-1-甲基萘的13C核磁谱图。图13是实施例7中4-烯丙基-1,2-二甲基萘的1H核磁谱图。图14是实施例7中4-烯丙基-1,2-二甲基萘的13C核磁谱图。图15是实施例8中1-烯丙基-4-(4'-溴苯甲基)萘的1H核磁谱图。图16是实施例8中1-烯丙基-4-(4'-溴苯甲基)萘的13C核磁谱图。具体实施方式实施例1：5-烯丙基-1,2,3-三甲基苯的合成在25mL反应器中，加入四(三苯基膦)钯(0.023g,0.02mmol)，氮气置换3次后，加入无水二氯甲烷3mL，搅拌下加入2,6-二甲基苄氯(0.031g,0.2mmol)、烯丙基三甲氧基硅烷(67μL，0.4mmol)和四丁基氟化铵(0.6mL,0.6mmol)，25℃下搅拌18h后，加入对甲苯磺酸(0.076g，0.4mmol)继续搅拌24h。柱层析分离(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到5-烯丙基-1,2,3-三甲基苯0.027g，产率83％。5-烯丙基-1,2,3-三甲基苯无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ6.84(s,2H),5.99–5.89(m,1H),5.10–5.02(m,2H),3.28(d,J＝6.8Hz,2H),3.26(s,3H),2.13(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ138.0,136.9,136.5,132.7,127.8,115.4,39.9,20.6,15.0.实施例2：4-烯丙基-2-氯-1-甲基苯的合成操作同实施例1，由2-氯苄氯与烯丙基三甲氧基硅烷反应得到4-烯丙基-2-氯-1-甲基苯0.027g，产率82％。4-烯丙基-2-氯-1-甲基苯无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ7.20–7.13(m,2H),6.99(dd,J＝7.6,1.2Hz,1H),6.00–5.89(m,1H),5.12–5.08(m,2H),3.34(d,J＝6.4Hz,2H),2.36(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ139.4,137.0,134.0,131.0,129.2,127.0,116.3,39.5,19.7；IR(neat)3077,2978,2923,1639,1493,1437,1051,916,815cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC10H11Cl:166.0549[M]+；found:166.0565.实施例3：4-烯丙基-2-苯乙炔基-1-甲基苯的合成操作同实施例1，由2-苯乙炔基氯化苄与烯丙基三甲氧基硅烷反应得到4-烯丙基-2-苯乙炔基-1-甲基苯0.030g，产率65％。4-烯丙基-2-苯乙炔基-1-甲基苯无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ7.53–7.51(m,2H),7.33–7.30(m,4H),7.14(d,J＝7.6Hz,1H),7.04(dd,J＝8.0,1.6Hz,1H),5.98–5.89(m,1H),5.10–5.05(m,2H),3.33(d,J＝7.2Hz,2H),2.47(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ138.0,137.5,137.4,132.1,131.7,129.7,128.9,128.5,128.3,123.8,123.2,116.1,93.3,88.7,39.7,20.4；IR(neat)3423,3073,2976,1638,1597,1494,914,754cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC18H16:232.1252[M]+；found:232.1247.实施例4：4-烯丙基-3-苯基-1-甲基苯的合成在25mL反应器中，加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.092g，0.01mmol)和三苯基膦(0.011g，0.04mmol)，氮气置换3次后，加入无水丙酮3mL，搅拌下加入3-苯基氯化苄(0.040g,0.2mmol)、烯丙基三甲基硅烷(63μL，0.4mmol)和四丁基氟化铵(0.6mL,0.6mmol)，35℃下搅拌12h后加入吡啶-2,6-二甲酸(0.067g，0.4mmol)继续搅拌24h，柱层析分离(硅胶，200–300目；展开剂，石油醚：乙酸乙酯＝100:1)得到4-烯丙基-3-苯基-1-甲基苯0.0325g，产率78％。4-烯丙基-3-苯基-1-甲基苯无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ7.40–7.36(m,2H),7.34–7.29(m,3H),7.18(d,J＝8.0Hz,1H),7.12(dd,J＝8.0,1.6Hz,1H),7.07(s,1H),5.90–5.83(m,1H),5.00–4.88(m,2H),4.29(d,J＝6.4Hz,2H),2.35(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ141.8,141.7,138.0,135.6,134.2,130.8,129.7,129.2,128.2,128.0,126.8,115.5,37.1,21.0；IR(neat)3058,2919,2837,1637,1487,912,823,701cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC16H16:208.1252[M]+；found:208.1250.实施例5：4-苯甲基-1-烯丙基苯的合成在25mL反应器中，加入二(三苯基膦)二氯化钯(0.014g，0.02mmol)和三苯基膦(0.011g，0.04mmol)，氮气置换3次后，加入无水丙酮3mL，搅拌下加入二苯氯甲烷(0.040g,0.2mmol)、烯丙基三乙氧基硅烷(82μL，0.4mmol)，20℃下搅拌18h后加入吡啶-2,6-二甲酸(0.067g，0.4mmol)继续搅拌24h，柱层析分离(硅胶，200–300目；展开剂，石油醚)得到4-苯甲基-1-烯丙基苯0.027g，产率65％。4-苯甲基-1-烯丙基苯无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ7.26–7.24(m,2H),7.18–7.16(m,2H),7.10(m,3H),5.99–5.89(m,1H),5.08–5.02(m,2H),3.94(s,2H),3.34(d,J＝6.4Hz,2H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ137.5,133.6,133.0,130.9,129.8,125.5,124.6,124.5,124.5,116.1,37.4,20.9；IR(neat)3082,3025,2977,2849,1638,1511,1494,913,697cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC16H16:208.1252[M]+；found:208.1256.实施例6：4-烯丙基-1-甲基萘的合成在25mL反应器中，加入醋酸钯(0.005g，0.02mmol)和三(2-呋喃基)膦(0.009g，0.04mmol)，氮气置换3次后，加入无水四氢呋喃3mL，搅拌下加入1-氯甲基萘(0.035g，0.2mmoL)、烯丙基三乙氧基硅烷(82μL,0.4mmol)和四丁基氟化铵(0.6mL，0.6mmol)，40℃下搅拌12h后加入丙二酸(0.042g，0.4mmol)继续搅拌24h，柱层析分离(硅胶，200–300目；展开剂，石油醚)得到4-烯丙基-1-甲基萘0.034g，产率92％。4-烯丙基-1-甲基萘无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ8.04–7.98(m,2H),4.49(ddd,J＝8.4,7.2,4.4Hz,2H),7.22(dd,J＝9.6,7.2Hz,2H),6.13–6.06(m,1H),5.09–5.05(m,2H),3.79(d,J＝6.0Hz,2H),2.65(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ137.4,134.4,133.1,133.0,132.1,126.5,125.5,124.9,124.7,116.1,37.4,19.5；IR(neat)3072,3033,2976,1637,1597,1423,912,828,750cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC14H14:182.1096[M]+；found:182.1104.实施例7：4-烯丙基-1,2-二甲基萘的合成在25mL反应器中，加入醋酸钯(0.005g，0.02mmol)和三(对甲苯基)膦(0.012g，0.04mmol)，氮气置换3次后，加入无水四氢呋喃3mL，搅拌下加2-甲基萘苄氯(0.038g,0.2mmol)、烯丙基三乙氧基硅烷(82μL,0.4mmol)、氟化钾(0.035g，0.6mmol)和四丁基溴化铵(0.193g，0.6mmol)，50℃下搅拌12h后加入丙二酸(0.042g，0.4mmol)继续搅拌24h，柱层析分离(硅胶，200–300目；展开剂，石油醚)得到4-烯丙基-1,2-二甲基萘0.031g，产率78％。4-烯丙基-1,2-二甲基萘无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ8.00(dd,J＝22.0,8.4Hz,2H),7.47–7.42(m,2H),7.15(s,1H),6.13–6.06(m,1H),5.10–5.06(m,2H),3.77(d,J＝6.4Hz,2H),2.56(s,3H),2.44(s,1H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ141.4,139.0,137.9,137.7,129.1,128.8,126.6,126.2,115.8,41.7,40.0,18.6；IR(neat)3073,2975,2864,1638,1514,1382,993,911,753cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC15H16:196.1252[M]+；found:196.1256.实施例8：1-烯丙基-4-(4'-溴苯甲基)萘的合成在25mL反应器中，加入二(乙酰丙酮)钯(0.006g，0.02mmol)和三苯基膦(0.011g，0.04mmol)，氮气置换3次后，加入无水二氯甲烷3mL，搅拌下加萘基-4’-溴苯基-1-氯甲烷(0.066g，0.2mmol)、烯丙基三甲氧基硅烷(67μL,0.4mmol)和氟化钾·18冠6(0.193g，0.6mmol)，25℃下搅拌12h后加入对甲苯磺酸(0.076g，0.4mmol)继续搅拌24h，柱层析分离(硅胶，200–300目；展开剂，石油醚：乙酸乙酯＝50:1)得到1-烯丙基-4-(4'-溴苯甲基)萘0.040g，产率60％。1-烯丙基-4-(4'-溴苯甲基)萘无色油状液体；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ8.04(d,J＝8.4Hz,1H),7.91(d,J＝8.4Hz,1H),7.45(ddd,J＝21.2,14.8,7.2Hz,2H),7.34(d,J＝8.4Hz,2H),7.27(d,J＝7.2Hz,1H),7.19(d,J＝7.2Hz,1H),7.02(d,J＝8.4Hz,2H),6.15–6.05(m,1H),5.12–5.07(m,2H),4.34(s,2H),3.82(d,J＝6.0Hz,2H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ139.8,137.0,135.4,134.7,131.5,130.4,127.3,126.0,125.8,125.6,124.8,128.8,119.9,116.3,38.6,37.4；IR(neat)3073,3008,2975,1594,1472,1443,1040,914,749cm-1；HRMS(EI,m/z)calcdforC20H17Br:336.0514[M]+；found:336.0518。