一种1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法

本发明涉及化学合成，尤其涉及一种1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法。

背景技术：

1、1，3-共轭丁二烯作为一类简单的化合物原料，在化工界有着广泛的应用，包括药物分子的合成，复杂天然产物的全合成等等。其中，多取代1，3-共轭丁二烯作为一类特殊的共轭烯烃，常常出现在众多具有生理活性的天然产物及有机功能材料之中。

2、除此以外，在化学反应中，1，3-共轭丁二烯还可以作为重要的合成模块，参与一系列经典的有机化学反应，包括4+2狄尔斯-阿尔德反应，环氧化反应，区域选择性加成反应，硼化反应等。值得注意的是，改变多取代共轭烯烃上的取代基种类和数量，能够显著改变共轭烯烃分子的理化性质，生理活性，化学反应选择性等，进一步提高了该共轭烯烃的应用价值。因此高效合成多取代1，3-共轭丁二烯一直是化学界和工业界关注的重点领域，有着重要的实际意义。

3、目前，通过过渡金属催化的偶联反应实现了几例简单的多取代共轭二烯的合成，然而，针对与硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯及其衍生物的合成却几乎没有相关报道的出现，由于含硼官能团能够作为一类重要的合成子参与一系列化学转化，具有重要的化学合成潜力。同样的，共轭二烯分子的理化性质，生理活性等能够被氟取代基进一步改善。因此，硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯其衍生物的化学合成是具有高度实用价值的。

4、因此，本领域的技术人员致力于开发一种1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法，以解决上述现有技术的不足。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有技术未见公开有效的硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯及其衍生物的制备方法，以及区域选择性低的缺陷问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种1，3-共轭丁二烯衍生物；所述1，3-共轭丁二烯衍生物如式i所示，

3、

4、式ⅰ中，

5、r1为苯基，4-甲基苯基，4-叔丁基苯基，4-正丁基苯基，4-环丙基苯基，4-异丙烯基苯基，4-氟代苯基，4-氯代苯基，4-溴代苯基，3-氟代苯基，3-氯代苯基，2-氯代苯基，4-甲氧基苯基，4-频哪醇硼酯基苯基，4-苯基苯基，4-三甲基硅基苯基，高卞基，正癸基中的一种；

6、r2为硼酯基，萘基，4-氯代苯基，4-叔丁基苯基，4-甲基苯基，3-噻吩，3-喹啉，3-吡啶，1-环己烯，α-苯乙烯基，3，5-二甲基苯基，胡椒环，5-噻吩，乙烯基，苄基中的一种；

7、r3为氟，苯基，甲基，4-甲基苯基，3-甲氧基苯基，2-甲基苯基，4-甲氧基苯基，4-氯苯基，3-甲氧基苯基，2-甲基苯基，环丙基中的一种；

8、进一步地，所述r1为苯基，高卞基，4-氯代苯基，3-氟代苯基，2-氯代苯基中一种；

9、优选地，所述r1为苯基，高卞基；

10、进一步地，所述r2为硼酯基，萘基，4-甲基苯基中一种；

11、进一步地，所述r3为氟；

12、进一步地，所述r2为硼酯基时，r3为氟；

13、进一步地，所述硼酯基结构如式ii所示，

14、

15、式ⅰi中，

16、所述r4、r5各自独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基；

17、或者r4、r5以及与r4、r5相连的氧原子一起形成5～7元环；

18、进一步地，所述硼酯基结构为

19、

20、本发明第二方面提供了一种1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法；

21、当r2为硼酯基，r3为氟时，所述1，3-共轭丁二烯衍生物为硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物；所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的结构如式iii所示，

22、

23、式iii中，

24、r1、r4、r5如上述定义所述；

25、所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法如路线a所示，

26、路线a:

27、

28、所述路线a中，r1、r4、r5如上述定义所述；

29、所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法，具体包括如下步骤：

30、在惰性气体环境保护下，将原料化合物a-0、a-1中加入有机溶剂，然后依次加入催化剂和碱，反应液搅拌进行升温反应；后处理得到硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物(式iii)目标产物；

31、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述有机溶剂为非质子溶剂；

32、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述催化剂为金属铜催化剂；

33、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述碱为有机碱；

34、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述非质子溶剂为含氧非质子溶剂；优选为四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙醚中一种或多种；

35、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述金属铜催化剂为氯[1,3-双(2,6-二异丙苯基)咪唑-2-亚基]铜(i)中一种或多种；

36、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述有机碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠中一种或多种；

37、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物a-0与a-1的摩尔比为1：1～1：2；优选地，原料化合物a-0与a-1的摩尔比为1：1.5；

38、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物a-0与催化剂的摩尔比为10：1～50：1；优选地，原料化合物a-0与催化剂的摩尔比为20：1；

39、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物a-0与碱的摩尔比为1：1～1：2；优选地，原料化合物a-0与碱的摩尔比为1：1；

40、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物a-0与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:10～1:30；优选地，原料化合物a-0与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:20；

41、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述升温的温度为40～80℃；优选60℃；

42、进一步地，所述硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述反应的时间为8～24小时；优选12小时；

43、当r2为非硼酯基，r3为氟时，所述1，3-共轭丁二烯衍生物为氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物；所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的结构如式iv所示，

44、

45、式iv中，

46、r1、r2如上述定义所述，且r2不为硼酯基；

47、所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法如路线b所示，

48、路线b:

49、

50、所述路线b中，r1、r2、r4、r5如上述定义所述，且r2不为硼酯基；

51、所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法，具体包括如下步骤：

52、在惰性气体环境保护下，将原料化合物式iii、b-1中加入有机溶剂，然后依次加入催化剂、配体和碱，反应液搅拌进行升温反应；后处理得到氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物(式iv)目标产物；

53、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述有机溶剂为非质子溶剂；

54、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述催化剂为金属钯催化剂；

55、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述碱为无机碱；

56、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述非质子溶剂为含氧非质子溶剂；优选为四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙醚中一种或多种；

57、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述金属钯催化剂为醋酸钯中一种或多种；

58、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述配体为2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基-1,1'-二联苯；

59、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述无机碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化锂中一种或多种；

60、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iii与b-1的摩尔比为1：1.2～1：1.5；优选地，原料化合物式iii与b-1的摩尔比为1：1.2；

61、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iii与催化剂的摩尔比为10：1～50：1；优选地，原料化合物式iii与催化剂的摩尔比为50：1；

62、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iii与配体的摩尔比为10：1～50：1；优选地，原料化合物式iii与配体的摩尔比为25：1；

63、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iii与碱的摩尔比为1：1～1：3；优选地，原料化合物式iii与碱的摩尔比为1：2；

64、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iii与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:2～1:5；优选地，原料化合物iii与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:2.5；

65、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述升温的温度为80～120℃；优选100℃；

66、进一步地，所述氟取代的1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述反应的时间为2～12小时；优选5小时；

67、当r2为非硼酯基，r3不为氟时，所述1，3-共轭丁二烯衍生物(式i)的制备方法如路线c所示，

68、路线c:

69、

70、所述路线c中，

71、r1、r2、r3如上述定义所述，且r2不为硼酯基，r3不为氟，x为溴、氯；

72、所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法，具体包括如下步骤：

73、在惰性气体环境保护下，将原料化合物式iv中加入有机溶剂，然后依次加入催化剂、c-1，反应液搅拌进行室温反应；后处理得到1，3-共轭丁二烯衍生物(式i)目标产物；

74、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述有机溶剂为非质子溶剂；

75、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述催化剂为金属钯催化剂；

76、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述非质子溶剂为含氧非质子溶剂；优选为四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙醚中一种或多种；

77、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述金属钯催化剂为四(三苯基膦)钯中一种或多种；

78、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iv与c-1的摩尔比为1：1.2～1：1.5；优选地，原料化合物式iv与c-1的摩尔比为1：1.2；

79、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iv与催化剂的摩尔比为10：1～50：1；优选地，原料化合物式iv与催化剂的摩尔比为20：1；

80、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述原料化合物式iv与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:2～1:5；优选地，原料化合物iv与有机溶剂的摩尔体积比(mol：l)为1:2；

81、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述室温的温度为15～35℃；优选25℃；

82、进一步地，所述1，3-共轭丁二烯衍生物的制备方法中，所述反应的时间为2～12小时；优选6小时；

83、在本发明具体实施方式中，所述搅拌为磁力搅拌；

84、在本发明具体实施方式中，所述惰性气体为氮气、氦气；

85、采用以上方案，本发明公开的1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法，具有以下优点：

86、(1)本发明的1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法，尤其是硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯及其衍生物及其制备方法，弥补了现有技术中硼氟双官能团同时存在于1，3-共轭丁二烯衍生物中无法高选择性制备得到的缺陷问题；

87、(2)本发明的1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法，合成路线简单，易于合成；反应的选择性高，底物普适性好，有利于工业化广泛推广应用；

88、综上所述，本发明公开的1，3-共轭丁二烯衍生物及其制备方法，高区域选择性的合成得到现有技术中处于空白的硼氟双官能团取代的1，3-共轭丁二烯衍生物，反应条件温和，无安全隐患；合成路线简单，易于合成；无安全隐患，无环境污染，有利于工业化广泛推广以及生产应用。

89、以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。