一种三芳基丙烯腈的合成方法

本发明属于有机合成，具体涉及钯催化的碘苯类物质与苯乙腈类物质的反应从而实现结构多样化的三芳基丙烯腈的合成方法。

背景技术：

1、三芳基丙烯腈因其生物活性和在生物活性化合物合成中的应用而在药物化学中具有重要意义，例如，一些三芳基丙烯腈可以抑制某些肿瘤的生长。此外，三芳基丙烯腈在有机和材料化学中也有全面的合成应用。比较早的合成三芳基丙烯腈类化合物的技术有i)二芳基酮和苯乙腈的反应，但该方法中使用的苯乙腈需要通过强毒性的nacn和hcn等来合成；ii)二芳基乙炔、芳基溴化物和六氰合亚铁酸钾的反应，该方法中的二芳基乙炔通常是由难以处理的高度易燃的乙炔气体合成的。近年来，文献(eur.j.org.chem.2018,1326–1332)报道了一种以碳化钙为简洁的乙炔源，k4[fe(cn)6]为环保的氰化物源，一锅多组分合成三芳基丙烯腈的方法，但这种合成方法存在着产率低，官能团容忍性差等缺点，具有一定的局限性。由于这些缺陷的存在，使得这些方法的实用性和适用性受到了较大的限制，无法真正大规模的推广。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种原料来源广泛、操作简便的能从各种取代碘苯和各种取代的苯乙腈为原料高选择性、高收率地合成三芳基丙烯腈类化合物的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种三芳基丙烯腈的合成方法，在惰性气体和钯催化剂作用下，碘苯类物质、苯乙腈类物质、磷配体、氧化剂、碱在有机溶剂中搅拌混合，混合均匀后，加热反应，制得三芳基丙烯腈；

4、所述碘苯类物质的结构式为所述r1是甲基、甲氧基、硝基中的任意一种；

5、所述苯乙腈类物质的结构式为所述r2是甲基、甲氧基、硝基的任意一种；

6、其反应式为

7、

8、作为本发明的进一步改进，所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的任意一种。

9、作为本发明的进一步改进，所述钯催化剂为双乙腈氯化钯、三氟乙酸钯、二(三苯基膦)氯化钯、四(三苯基膦)钯、醋酸钯、溴化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的任意一种。

10、作为本发明的进一步改进，所述磷配体为2-双环己基膦-2’，4’，6’-三异丙基联苯、三环己基膦、4,5-双二苯基膦-9，9’-二甲基氧杂蒽、2-(二环己基膦)3,6-二甲氧基-2’，4’，6’-三异丙基-1,1’-联苯和2-(而叔丁基膦)联苯中的任意一种。

11、作为本发明的进一步改进，所述氧化剂为二氧化锰、过氧化二叔丁基、过氧化氢、氧气和次氯酸钠中的任意一种。

12、作为本发明的进一步改进，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和氟化铯中的任意一种。

13、作为本发明的进一步改进，所述有机溶剂为正己烷、甲醇、乙腈、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、异丙醇和1,2-二氯乙烷中的任意一种。

14、作为本发明的进一步改进，在反应时，碘苯类物质、苯乙腈类物质、钯催化剂、磷配体、氧化剂和碱之间的摩尔比为1.0：2.0-4.0：0.05-0.15：0.1-0.2：0.15-0.4：2-3。

15、作为本发明的进一步改进，所述加热反应具体是指在温度为110-180℃下，反应24-50h。

16、当双乙腈氯化钯为催化剂，2-双环己基膦-2’4’6’-三异丙基联苯为磷配体，二氧化锰为氧化剂，氢氧化钠为碱，正己烷为溶剂，其反应式为

17、

18、本发明的有益效果：本发明人通过深入细致研究，发现一种在双乙腈氯化钯催化体系下，催化碘苯类化合物和苯乙腈类化合物反应从而实现结构多样化的三芳基丙烯腈的合成，该方法原料来源广泛，操作简便，普适性广，选择性高。相较于以往方法，环保性和底物普适性有明显改善，这是其它方法难以实现的。本发明具有以下优点和创新之处：

19、(1)反应普适性好，产率高，大部分反应产率在75％以上；

20、(2)这是对三芳基丙烯腈类化合物制备的重要补充，为生物活性化合物的合成提供了重要思路；

21、(3)该方法避免了强毒性氰类化合物以及难以处理的高度易燃的乙炔气体的使用。

22、采用本发明方法制备得到的三芳基丙烯腈，品质高，收率高，反应普适性好，后处理方便；实现了直接从各种取代碘苯和取代苯乙腈构建三芳基丙烯腈类化合物，为构建多芳基烯烃化合物提供了重要借鉴。

技术特征：

1.一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于，在惰性气体和钯催化剂作用下，碘苯类物质、苯乙腈类物质、磷配体、氧化剂、碱在有机溶剂中搅拌混合，混合均匀后，加热反应，制得三芳基丙烯腈；

2.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述钯催化剂为双乙腈氯化钯、三氟乙酸钯、二(三苯基膦)氯化钯、四(三苯基膦)钯、醋酸钯、溴化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述磷配体为2-双环己基膦-2’，4’，6’-三异丙基联苯、三环己基膦、4,5-双二苯基膦-9，9’-二甲基氧杂蒽、2-(二环己基膦)3,6-二甲氧基-2’，4’，6’-三异丙基-1,1’-联苯和2-(而叔丁基膦)联苯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述氧化剂为二氧化锰、过氧化二叔丁基、过氧化氢、氧气和次氯酸钠中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和氟化铯中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为正己烷、甲醇、乙腈、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、异丙醇和1,2-二氯乙烷中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：在反应时，碘苯类物质、苯乙腈类物质、钯催化剂、磷配体、氧化剂和碱之间的摩尔比为1.0：2.0-4.0：0.05-0.15：0.1-0.2：0.15-0.4：2-3。

9.根据权利要求1所述的一种三芳基丙烯腈的合成方法，其特征在于：所述加热反应具体是指在温度为110-180℃下，反应24-50h。

技术总结
本发明公开了一种三芳基丙烯腈的合成方法，通过以碘苯类物质、苯乙腈类物质作为反应物反应制得；反应物来源广泛，制备容易；本发明的反应在溶剂中进行，溶剂为正己烷、甲醇、乙腈、四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、异丙醇和1,2‑二氯乙烷中的任意一种，溶剂的选择非常广泛；在反应时，还向溶剂中加入了钯催化剂、磷配体、氧化剂和碱；在该这几种物质的共同作用，能够获得理想的产物，并且反应速率较快，产率较高。本发明的反应温度为110‑180℃下，反应时间为24‑50h，反应条件十分温和，容易达到，且安全；产率达到75％以上，可以制备一系列的三芳基丙烯腈，该方法具有较强的底物普适性，为开发有关三芳基丙烯腈的有机化合物提供了较好的保证。

技术研发人员：邵银林,周绒绒,蒋佳铭,陈紫艳,周琦,吴瑶,姚佳薇
受保护的技术使用者：温州大学新材料与产业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13