一种取代顺式烯烃的制备方法
【专利摘要】本发明属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学技术领域，涉及一种取代顺式烯烃的制备方法。本发明以内炔及其衍生物为原料、纳米多孔钯为催化剂、氢气为氢源、碱作为添加剂，选择性加氢制备顺式烯烃，其中氢气的压力为0.1～20.0MPa；内炔及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01～2mmol/mL。所采用的催化剂孔骨架大小为1nm～50nm之间，内炔及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0.01～1:0.5。本发明的有益效果是该产物选择性高，反应条件非常温和，操作和后处理简单，催化剂重现性好，且重复利用多次催化效果没有明显降低，为其实现工业化提供可能。
【专利说明】
一种取代顺式烯烃的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学技术领域，涉及一种取代顺 式烯烃的制备方法。
【背景技术】
[0002] 炔烃选择性还原为顺式烯烃是有机合成中是很重要的一个步骤，特别是在一些重 要的高价值化合物合成中（例如生物活性分子、天然产物以及其他重要天然产物的工业材 料），高纯顺式烯烃的合成是关键步骤。
[0003] 传统由内炔选择性还原制备顺式烯烃的方法主要分为两大类，一是由Ru、Ni、Ir以 及其它过渡金属与配体结合的均相催化剂，该类催化剂具有高活性和高选择性，然而这些 催化剂具有价格昂贵、分离回收困难、不可重复使用等缺点[BELGER C，NEISIUS N M， PLIETKER B.Chem.Eur.J.2010,16,12214-12220；Navarro J,SAGI M,SOLA E,LAH0Z F-J, et al.Adv.Synth.Catal.2003,345,280-288；SCHROCK R-R, OSBORN J- A.J.Am.Chem.Soc. 1976,98,2143-2147.];二是研究较多的非均相催化剂，此类催化剂包括 林德拉、Pd/C和P2-Ni等，但是存在Z/E异构化和过度还原为烷烃的缺点，其中最知名的林德 拉催化剂，需要复杂的装置和严格的氢气控制以防过度还原。同时，影响催化效果的因素较 为复杂，主要包括催化剂活性组分、助剂、载体和不同还原方法等等，而且负载在金属氧化 物上的非均相催化剂，经多次回收利用后，会发生因金属纳米粒子的凝聚而失活现象 [LINDLAR H.Helv.Chim.Acta.1952,35,446-450；BRUNET J-J,GALL0IS P,CAUBERE P. J. Org. Chem. 1980，45，1937-1945.]。纳米多孔钯材料，是一类新型纳米结构催化剂，其由 纳米尺度的细孔和韧带构成，与大多数金属相比具有极大的比表面积、优良的导电导热和 无毒性能，可表现出与块状金属完全不同的物理化学性质，在催化研究领域已受到广泛关 注。纳米多孔钯催化剂(PdNPore)具有催化活性高、稳定、回收利用方便等优点[TANAKA S， ΚΑΝΕΚ0 T，ASA0 N,YAMAMOTO Y,CHEN M-W,ZHANG W，IN0UE A.Chem.Commun.,2011,47， 5985-5987;KANEK0 T,TANAKA S，ASA0 N,YAMAMOTO Y，et al.Adv.Synth.Catal.,2011， 353,2927-2932.]〇
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种取代顺式烯烃的制备方法，该方法反应条件非常温和，最高选 择性达到100%，所选用催化剂具有活性高、稳定性好等优点，重复利用多次仍未见催化活 性明显降低。
[0005] 本发明是以内炔及其衍生物为原料，纳米多孔钯催化剂(PdNPore)为催化剂，氢气 为氢源，碱作为添加剂，选择性加氢制备顺式烯烃，合成路线如下：
[0006]
[0007] 汉皮73_t)U L：~it)U L：，汉放叮丨日」73i2：Ji~;JbJi;
[0008] R1选自氢、烷基、甲氧基、乙酰基、卤素、三氟甲基、硝基；
[0009] R2选自氢、烷基、甲氧基、乙酰基、卤素、三氟甲基、硝基；
[0010] R1与R2相同或不同；
[0011] R3选自氢、噻吩;R4选自氢、噻吩；
[0012] R3与R4相同或不同；
[0013]其中，所采用的催化剂为纳米多孔钯催化剂(PdNPore)，孔骨架大小为lnm~50nm 之间，内炔及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0.01~1:0.5。
[0014] 氢气的压力为0.1~20.0 MPa。
[0015] 内炔及其衍生物与碱的摩尔比为1:0.1~1:15。
[0016] 内炔及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01~2mmol/mL。
[0017] 溶剂为乙醚、乙腈、二甲基亚砜、环己烷、正己烷、四氢呋喃、甲苯、乙醇、异丙醇、三 氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、水中的一种或两种以上混合。
[0018] 碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、乙二 胺、三乙胺、二乙胺、吡啶、哌啶、三苯胺、三正丁胺中的一种或两种以上混合。
[0019] 分离方法包括:重结晶、柱层析等。重结晶方法使用的溶剂如，氯仿、环己烷、二氧 六环、苯、甲苯、乙醇、石油醚、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙酸乙酯；用柱层析方 法，可以使用硅胶或碱性氧化铝作为固定相，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。
[0020] 本发明的有益效果是该反应的条件非常温和，产物选择性高，操作和后处理简单， 催化剂重现性好，且重复利用多次催化效果没有明显降低，为其实现工业化提供可能。
【附图说明】
[0021] 图1是实施例1，2中⑵-1，2-二(3-甲氧基苯基)乙烯的4核磁谱图。
[0022]图2是实施例3,4中（Z)-l，2-二(4-氟苯基）乙烯的咕核磁谱图。
[0023]图3是实施例5，6中（Z)-l，2-二(3-三氟甲基苯基）乙烯的咕核磁谱图。
[0024]图4是实施例7，8中（Z)-1-甲基-4-苯乙烯基苯的咕核磁谱图。
[0025]图5是实施例9,10中（Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯的咕核磁谱图。
【具体实施方式】
[0026]本发明所述的取代顺式烯烃的制备方法，最高选择性和反应收率分别达到100% 和93%，选用催化剂催化反应重现性好，操作和后处理简单，且重复利用多次催化效果没有 明显降低，为其工业化生产提供了有利条件。
[0027]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。在本领域内的技术人员对本发明所做 的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案之内。
[0028]实施例1:(Z)-1，2-二(3-甲氧基苯基）乙烯的合成
[0029]向加有PdNPore (2.7mg，5mo 1 % )催化剂的异丙醇（5mL)溶剂中，加入底物1，2-二 (3-甲氧基苯基）乙炔（119.1411^，0.51]11]1〇1)、氢气（5匕31')，乙醇钠（340.2511^，51]11]1〇1)置于磁 力搅拌器上50°C下反应16h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-l，2-二(3- 甲氧基苯基）乙烯78. lmg，产率65%。
[0030]
[0031] (Z)-l，2_二(3-甲氧基苯基）乙烯
[0032] 黄色液体；1H NMR(400MHz，CDC13)S7.15(t，J = 8.0Hz，2H)，6.87-6.83(m，2H)， 6·82-6·79(m，2H)，6·77-6·70(m，2H)，6·58(s，2H)，3·66(s，6H)·
[0033] 实施例2: (Z)_l，2-二(3-甲氧基苯基）乙烯的合成
[0034] 向加有？(1即〇代（3.211^，1〇111〇1%)催化剂的异丙醇（31^)溶剂中，加入底物1，2-二 (3-甲氧基苯基）乙炔(71 ·5mg，0.3mmol)、氢气(3bar)，叔丁醇钠(288.3mg，3mmol)置于磁力 搅拌器上30°C下反应20h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-l，2-二(3-甲 氧基苯基）乙烯50.5mg，产率70 %。
[0035]
[0036] (Z)-l，2_二(3-甲氧基苯基）乙烯
[0037] 黄色液体；1H NMR(400MHz，CDC13)S7.15(t，J = 8.0Hz，2H)，6.87-6.83(m，2H)， 6·82-6·79(m，2H)，6·77-6·70(m，2H)，6·58(s，2H)，3·66(s，6H)·
[0038] 实施例3: (Z)_l，2-二(4-氟苯基）乙烯的合成
[0039] 向加有PdNPore(3 · 2mg，6mo 1 % )催化剂的乙醇（2mL)溶剂中，加入底物1，2-二（4- 氟苯基）乙炔（107.1111^，0.5_31)、氢气（]^1')，乙醇钠（136.111^，21]11]1〇1)置于磁力搅拌器 上30°C下反应12h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到（Z)-l，2-二(4-氟苯基） 乙烯86.5mg，产率80 %。
[0040]
[0041] (Z)_l，2_二(4_氣苯基）乙稀
[0042] 6.53(s,2H).
[0043] 实施例4: (Z)-l，2-二(4-氟苯基）乙烯的合成
[0044]向加有PdNPore(1. lmg，2mo 1 % )催化剂的乙醇（5mL)溶剂中，加入底物1，2-二（4- 氟苯基）乙炔（1〇7 · 1 lmg，0 · 5mmol)、氢气（2bar)，叔丁醇钠（I92 · 2mg，2mmol)置于磁力搅拌 器上60°C下反应14h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到（Z)-l，2-二(4-氟苯 基）乙烯89.7mg，产率83%。
[0045]
[0046] 、/^-丄，z_一弗v平整；6师
[0047] 6.53(s,2H).
[0048] 实施例5: (Z)-l，2-二(3-三氟甲基苯基）乙烯的合成
[0049]向加有PdNPore(3.2mg，3mo 1 % )催化剂的乙醇（6mL)溶剂中，加入底物1，2-二（3- 三氟甲基苯基）乙炔(314.23mg, lmmol)、氢气（2bar)、乙醇钠(340.2511^，51111]1〇1)置于磁力搅 拌器上50°C下反应24h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-l，2-二(3-三氟 甲基苯基）乙烯256.2mg，产率81 %。
[0050]
[0051 ] (Z)-l，2_二（3-三氟甲基苯基）乙烯
[0052] 白色固体；1!1匪1?(40010^，0)(：13)3:37.37-7.30(111，4!〇,7.28-7.20(111，4!1)，6.59 (s,2H).
[0053] 实施例6: (Z)-l，2-二(3-三氟甲基苯基）乙烯的合成
[0054]向加有PdNPore(2 · 7mg，5mo 1 % )催化剂的乙醇（5mL)溶剂中，加入底物1，2-二（3- 三氟甲基苯基）乙炔（157.12mg，0.5mmol)、氢气（5bar)、氢氧化钠(200mg，5mmol)置于磁力 搅拌器上50 °C下反应16h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-1，2-二(3-三 氟甲基苯基）乙烯139. lmg，产率88%。
[0055]
[0056] (Z)-l，2_二（3-三氟甲基苯基）乙烯
[0057] 白色固体；1!1匪1?(40010^，0)(：13)3:37.37-7.30(111，4!〇,7.28-7.20(111，4!1)，6.59 (s,2H).
[0058] 实施例7: (Z)-1-甲基-4-苯乙烯基苯
[0059]向加有PdNPore (3 · 2mg，10m〇 1 % )催化剂的异丙醇(3mL)溶剂中，加入底物1 -甲基- 4-苯乙炔基苯(57 · 68mg，0 · 3mmo 1)、氢气（lbar)、氢氧化钠（120mg，3mmo 1)置于磁力搅拌器 上50°C下反应18h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-1-甲基-4-苯乙烯基 苯4211^.产銮72%。
[0060]
[0061 ] (Z)-1-甲基-4-苯乙烯基苯
[0062]无色液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)S7.28-7.16(m，5H)，7.14(d，J = 8.0Hz，2H)，7.02 (d，J = 8.0Hz，2H)，6.55(s，2H)，2.30(s，3H).
[0063] 实施例8: (Z)-1-甲基-4-苯乙烯基苯
[0064]向加有PdNPOre(2·7mg，5mOl%)催化剂的异丙醇（5mL)溶剂中，加入底物l-甲基- 4-苯乙炔基苯(96·13mg，0·5mmol)、氢气（5bar)、叔丁醇钠(480·5mg，5mmol)置于磁力搅拌 器上30°C下反应16h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-1-甲基-4-苯乙烯 基苯67.9911^，产率70%。
[0065]
[0066] U)-丄-中_-4-本乙輝_本
[0067] 无色液体；1H NMR(400MHz，CDCl3)S7.28-7.16(m，5H)，7.14(d，J = 8.0Hz，2H)，7.02 (d，J = 8.0Hz，2H)，6.55(s，2H)，2.30(s，3H).
[0068] 实施例9:(Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯
[0069] 向加有PdNPore (2.12mg，2mo 1 % )催化剂的乙醇(6mL)溶剂中，加入底物1 -氯-4-苯
乙炔基苯（212.67mg, lmmol)、氢气（3bar)、乙醇钠（68.05mg，lmmol)置于磁力搅拌器上50°C 下反应20h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到(Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯161mg， 产率75n/
[0070]
[0071] (Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯
[0072] 淡黄色固体；4 NMR(400MHz，CDCl3)S7.27-7.15(m，9H)，6.64(d，J=12.4Hz，lH)， 6.54(d ,J = 12.0Hz,lH).
[0073] 实施例10: (Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯
[0074]向加有？(1即〇代（2.711^，5111〇1%)催化剂的乙醇（31^)溶剂中，加入底物1-氯-4-苯 乙炔基苯（106.34mg，0.5mmol)、氢气（lbar)、叔丁醇钠（192.2mg，2mmol)置于磁力搅拌器上 50°C下反应24h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚)得到（Z)-1-氯-4-苯乙烯基苯 85.8711^，产率80%。
[0075]
[0076]
本乙輝盎苯
[0077]淡黄色固体；4 NMR(400MHz，CDCl3)S7.27-7.15(m，9H)，6.64(d，J=12.4Hz，lH)， 6.54(d，J = 12.0Hz，lH)。
【主权项】
1. 一种取代顺式締控的制备方法，其特征在于，W内烘及其衍生物为原料，纳米多孔钮 (PdNPore)为催化剂，此为氨源，碱作为添加剂，选择性加氨制备取代顺式締控，合成路线如 下：反应溫度为-50°C~150°C，反应时间为1化~36h; Ri选自氨、烷基、甲氧基、乙酷基、面素三氣甲基、硝基中的一种； R2选自氨、烷基、甲氧基、乙酷基、面素三氣甲基、硝基中的一种； r1与R2相同或不同； R3选自氨、嚷吩； R4选自氨、嚷吩； R3与R4相同或不同； 其中，内烘及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01~2mmol/mL，内烘及其衍生物与催 化剂摩尔比为1:0.01~1:0.5,内烘及其衍生物与碱的摩尔比为1:0.1~1:15。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的纳米多孔钮(PdNPore)的孔骨 架大小为Inm~50nm之间。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自乙酸、乙腊、二甲 基亚讽、环己烧、正己烧、四氨巧喃、甲苯、乙醇、异丙醇、Ξ氯甲烧、二氯甲烧、丙酬、N，N-二 甲基甲酯胺、水中的一种或两种W上混合。4. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸钢、碳酸钟、碳酸 氨钢、叔下醇钢、叔下醇钟、氨氧化钢、氨氧化钟、乙二胺、Ξ乙胺、二乙胺、化晚、赃晚、Ξ苯 胺、Ξ正下胺中的一种或两种W上混合。5. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸钢、碳酸钟、碳酸氨 钢、叔下醇钢、叔下醇钟、氨氧化钢、氨氧化钟、乙二胺、Ξ乙胺、二乙胺、化晚、赃晚、Ξ苯胺、 Ξ正下胺中的一种或两种W上混合。6. 根据权利要求1或2或5所述的制备方法，其特征在于，氨气的压力为0.1~20.OMPa。7. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，氨气的压力为0.1~20.OMPa。8. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，氨气的压力为0.1~20.OMPa。
【文档编号】C07C15/52GK105837410SQ201610201089
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】冯秀娟, 卢烨, 包明, 于晓强, 张胜
【申请人】大连理工大学