一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及其制备方法

一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及其制备方法，在有机溶剂中，控制反应温度为30～80℃，以有机硅烷和烷基硼酸化合物为原料，以Pd元素为催化剂，并在配体作用下，在氧化剂、添加剂条件下反应2～48h制得烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物。本发明首次完成烷基官能团化的吡啶基芳基硅烷化合物的合成方法，且与现有技术相比，本发明具有条件温和、产率良好、操作简单、底物适用范围广等优点。
【专利说明】
一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机硅化合物是有机化合物类别中非常重要的一类物质，并随着材料化学的发展 和有机硅材料的使用，对有机硅化合物的物化性质和有机硅化合物的合成越来越重视。特 别是有机硅化合物基质的有机硅材料在发光二极管、薄膜晶体管、太阳能电池和防爆检测 等领域具有重要用途，由此对于不同有机硅化合物的合成提出了新的要求。然而目前实现 有机硅化合物的合成主要通过硅氯键在惰性气体环境中低温下与丁基锂反应后生成的锂 试剂对相关底物的亲核取代反应，此类方法条件苛刻、操作复杂，且对底物的适用性窄，因 此寻求条件温和、操作简单、底物范围广的有机硅化合物的合成方法具有重大的现实意义。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成方法简单、 高效的烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物及其制备方法。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类 化合物，该化合物的结构式如下：
[0005]
[0006] MTwi=m、、含取代基苯环、烷基或含取代基的烷基中的一种；
[0007] R2和R3相同或不同，R2和R 3选自烷基或带杂原子的烷基；
[0008] R 为苯环上的取代基，选自 H、4-Me、4-OMe、3-0Me、4-CF3、3-CF3、4-F、4-C1、3-C1、4-Br、4-Ph、4-⑶ 2Et、4-C0N( i-Pr )2、3，4-diMe 或 3-Me-4-F 中的一种，3 代表苯环上与硅原子所 连的碳原子的间位碳原子，4代表苯环上与硅原子所连的碳原子的对位碳原子。
[0009] 所述的取代基包括芳基、甲氧基、卤素、羰基、酯基或氰基中的一种，所述的杂原子 包括氧原子或氮原子。
[0010] -种如上所述烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，将有机硅烷、烷 基硼酸化合物、配体、氧化剂、添加剂、促进剂、催化剂以I: (1~4) :0.02: (1~3): (1~3): (0.5~2): 0.01的摩尔比进行混合，溶于有机溶剂内，在30~80°C温度下反应2~48h，更优 选的，60°C条件下反应48h，即得所述烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物。
[0011] 本发明的方法是一种有效的以钯作为催化剂，在配体的促进下，加之氧化剂和添 加剂的作用下，由吡啶基芳基硅烷与烷基硼酸的碳氢键活化偶联反应合成烷基修饰的吡啶 基芳基硅烷类化合物的方法。
[0012] 本方法中促进剂的作用非常关键，当不加入促进剂时，反应无法进行，这是基于反 应机理中实现还原消除过程的作用；而氧化剂的作用在于将完成催化循坏的Pd(O)氧化成 Pd(I I)以实现催化循坏;添加剂在于增强底物C-H键的酸性，辅助C-H键的活化断裂;配体在 此方法中的作用也是非常重要，当没有配体的参与时，反应产率非常低，这主要在于配体能 够与钯催化剂配位之后增强钯催化的活性，提高底物与催化剂的活性匹配度。此外，该方法 的最大的优点在于基于C-H键活化官能团化反应的原理，实现了原子经济性非常高的过程， 反应底物中只离去了一个氢原子，这极大减少了反应废料的产生，而且反应在空气环境中 以温和条件就能高效地实现。
[0013] 本发明的烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物是以吡啶基芳基硅烷、烷基硼酸为 原料，在有机溶剂的存在下，以Pd(OAc)2与配体作用下，在氧化剂、添加剂条件下发生偶联 反应制得，反应式如下：
[0014]
[0015] 所述有机硅烷的结构式如下：
[0016]
[0017] 其中，R2和R3相同或不同，R2和R3选自烷基或带杂原子的烷基；
[0018] R 为苯环上的取代基，选自 H、4-Me、4-OMe、3-0Me、4-CF3、3-CF3、4-F、4-C1、3-C1、4-Br、4-Ph、4-⑶ 2Et、4-C0N( i-Pr )2、3，4-diMe 或 3-Me-4-F 中的一种，3 代表苯环上与硅原子所 连的碳原子的间位碳原子，4代表苯环上与硅原子所连的碳原子的对位碳原子。
[0019] 所述烷基硼酸化合物的结构式为R1(OH)2,其中，Rl选自苯环、含取代基苯环、烷基 或含取代基的烷基中的一种。
[0020] 所述催化剂为 Pd(OAc)2、Pd(TFA)2、PdCl2 或 Pd(MeCN)Cl2 中的一种。
[0021 ]所述配体为氮原子被保护的氨基酸，其结构式如下：
[0022]
[0023]所述配体优选为氮原子被乙酰基保护的甘氨酸。
[0024] 所述氧化剂包括碳酸银、氧化银、醋酸银、硫酸银或无水硫酸铜中的一种；
[0025] 所述的添加剂为无机碱类物质，包括碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸 钾、碳酸铯或醋酸钾中的一种；
[0026] 所述的反应促进剂为苯醌；
[0027]所述有机溶剂包括四氢呋喃、叔戊醇、叔丁醇、乙醚、1，4-二氧六环或N，N-二甲基 甲酰胺中的一种。
[0028]采用本发明方法所得产物烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物可以经过薄层层 析、柱层析或减压蒸馏的方法来分离。如用薄层层析、柱层析的方法，所用展开剂为非极性 溶剂与极性溶剂的混合溶剂。推荐溶剂可为石油醚-二氯甲烷，石油醚-乙酸乙酯，石油醚-乙醚等混合溶剂，其体积比可以分别为:非极性溶剂：极性溶剂=10:1。例如:石油醚/乙酸 乙酯= 10/1。
[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0030] (1)该方法可适用于不同类型的芳基硅烷底物和烷基硼酸，反应条件温和，操作简 便，反应的产率为40%-90%，高于现有的合成方法。
[0031] (2)本发明基于C-H键活化官能团化反应的过程，反应底物中只离去了一个氢原 子，这极大减少了反应废料的产生，是一个原子经济性非常高的有机硅化合物的合成技术。
【具体实施方式】
[0032]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0033] 实施例1
[0034] 钯催化吡啶基芳基硅烷与丁基硼酸反应合成丁基修饰的吡啶基芳基硅烷化合物： [0035] 在35mL的反应管中依次加入搅拌子，4.5mg Pd(0Ac)2(10mol%)，相应的吡啶基芳 基硅烷（0 · 2mmol)，30·6mg丁基棚酸（0 ·6mmol) ,4.6mg Ac-Gly-〇H(20mol% ) ,21.8mg BQ (1.26911^)，110.211^厶82〇)3(2.〇69111￥)，16.811^恥!10)3(1.〇69111￥)和1.〇11^1'册。然后用 配套的聚四氟乙烯塞密闭反应管，置于60 °C的磁力搅拌器中反应48h。反应结束时将反应管 移离加热装置并冷却至室温，反应液用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土抽滤，乙酸乙酯洗涤数 次后得到的滤液用旋转蒸发仪浓缩，得到的粗产物通过硅胶板纯化分离得到相应的丁基化 产物，称重确定产率，并用NMR和HRMS作定性检测。

[0039] 其中BQ为I，4-对苯醌，THF为四氢呋喃。
[0040] 经NMR和HRMS检测，各实验组产物表征数据如下：
[0041 ] 实验1:2_( (2-丁基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0042] 2-((2-butylphenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0043]
[0044] 无色液体，90%收率。
[0045] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.81((1, J = 4.6Hz，lH)，7.56(td，J = 7.6,1·7Ηζ，1Η) ,7.48 (dd，J=7.4，1.4Hz，2H)，7.36-7.31(m，lH)，7.26-7.14(m，3H)，2.42-2.34(m，2H)，1.73(dd, J=14.8,7.4Hz,2H),1.45-1.36(m,2H),1.06(d ,J = 7.4Hz,6H),1.03-0.97(m,8H),0.71(t, J = 7.3Hz，3H) .13C NMR(K)OMHz，CDC13)S165· 10,149.96,149.87,136.82,133.32,131.39， 131 · 18,129.26,128.62,124.65,122.49,36.87,33.62,22.96,18.22，17.96,13.81， 11 · 23 · HRMS(ESI-T0F)m/z: calcd for C2IH3INNaSi+: 348 · 2118 (M+Na) +，found: 348 · 2118 〇
[0046] 实验2:2-( (2-丁基甲基苯基)二异丙基娃基)P比陡
[0047] 2-((2-buty1-4-methylphenyI)diisopropylsiIyl)pyridine
[0048]
[0049] 无色液体，83%收率。
[0050] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.81((1, J = 4.7Hz，lH)，7· 56(td，J = 7.6,1 ·6Ηζ，1Η) ,7.47 (d，J = 7.5Hz，lH)，7.38(d，J = 7.6Hz，lH)，7.21(ddd，J = 7.5,4.9，1.3Hz，lH)，7.08(s，lH)， 7.01(d ,J = 7.6Hz,lH) ,2.38-2.30(m,5H) ,1.71(dt ,J=14.7,7.4Hz,2H) ,1.50-1.31(m, 2H)，1.05((1, J = 7.4Hz，6H) ,1.03-0.97(m，8H)，0.72(t，J = 7.3Hz，3H) .13C 匪R(100MHz, ΟΧη3)δ165.33,149.87,139.02,136.92,133.34,132.07,131.27,129.59,127.77,125.67， 122·46，36·77，33·68，22·99，21·40，18·26，18·02，13·79，11·28.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C22H33NNaSi+ :362.2274 (M+Na)+, found: 362.2265 〇
[0051 ] 实验3:2-( (2-丁基甲氧基苯基)二异丙基娃基)P比陡 [0052] 2-((2-buty1-4-methoxyphenyI)diisopropylsiIyl)pyridine
[0053]
[0054] 无色液体，42 %收率。
[0055] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.80((1, J = 4.5Hz，lH)，7.55(t，J = 7 .OHz，1H)，7.47((1, J = 7·4Ηζ，1H)，7.40(d，J = 8·3Ηζ，1Η)，7·23-7.16(m，lH)，6.81 (d，J = 2.0Hz，lH) ,6.78-6.71 (m，lH)，3.81(s，3H)，2.41-2.32(m，2H)，1.69(dt，J=14.5,7.4Hz，4H)，1.47-1.36(m，2H), 1.05(d，J = 7.4Hz，6H)，1.02-0.95(m，8H)，0.71(t，J = 7.3Hz，3H).13C NMR(100MHz，CDC13)S 165.35,160.57,151.84,149.93,138.26,133.27,131.20,122.42,114.53,110.25,54.86, 36.84,33.46,22.91,18.24,17.96,13.80,11·27.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C22H33NNaOSi+: 378 · 2224 (M+Na) +，found: 378 · 2230 〇
[0056] 实验4:2-( (2-丁基甲氧基苯基)二异丙基娃基)P比陡
[0057] 2-((2-butyl-5-methoxyphenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0058]
[0059] 无色液体，51%收率。
[0060] = 7.45(m，lH)，7.23-7.15(m，2H)，7.03(d，J = 2.8Hz，lH)，6.89(dd，J = 8.5,2.8Hz，lH)，3.77 (s，3H)，2.36-2.26(m，2H)，1.71(dt，J=14.7,7.4Hz，2H)，1.37(ddd，J=11.7，10.1，6.5Hz， 2H)，1.08((1, J = 7.4Hz，6H) ,1.05-0.95(m，8H)，0.71(t，J = 7.3Hz，3H) .13C 匪R(100MHz， ΟΧη3)δ165.04,156.48,149.97,141.83,133.32,133.01,131.21,129.52,122.51,122.41， 114·35，55·11，35·84，33·83，22·89，18·29，18·08，13·80，11·37.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C22H33NNaOSi+: 378 · 2224(M+Na).，found: 378 · 2216〇
[0061 ] 实验5:2-( (2-丁基-4-三氟甲基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0062] 2-((2-buty1-4-(trifluoromethyl)phenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0063]
[0064] 无色液体，76%收率。
[0065] 1H NMR(400MHz，CDC13)S8.81((1, J = 4.6Hz，lH)，7.59(dt，J = 7.5，3·9Ηζ，2Η) ,7.48 (d,J = 7.6Hz,2H),7.41(d,J = 7.9Hz,lH) ,7.24(ddd,J = 7.6,4.9,1.3Hz,lH),2.47-2.40 (m,2H) ,1.72(dd,J=14.8,7.4Hz,2H),1.47-1.36(m,2H),1.07(d,J = 7.4Hz,6H),1.04-0.96(m，8H)，0.73(t，J = 7.3Hz，3H).13CMMR(100MHz，CDCl3)Sl64.21，150.67，150.18， 137.11,136.82,133.56,131.07(q Jcf= 10.1Hz), 124.93(q Jcf= 11.6Hz), 122.78(q Jcf = 220.IHz),121.15(q,Jcf= 10.2Hz),99.96,36.69,33.34,22.88,18.18,17.93,13.72, 11 · 29 · HRMS(ESI-TOF)m/z: calcd for C22H3IF3NSi+: 394 · 2172(M+H) +，found: 394 · 2176 〇
[0066] 实验6:2-( (2-丁基-5-三氟甲基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0067] 2-((2-buty1-5-(trifluoromethyl)phenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0068]
[0069] 无色液体，60%收率。
[0070] 1H Mffi(400MHz，CDCl3)S8.81(d，J = 4.8Hz，lH)，7.72(s，1H) ,7.63-7.54(m，2H)， 7.48(d，J = 7.5Hz，lH)，7.35(d，J = 8. IHz，1H) ,7.26-7.21(m，lH)，2.45-2.36(m，2H) ,1.74 (dt ,J=14.8,7.4Hz,2H) ,1.43-1.35(m,2H) ,1.06(d ,J = 7.4Hz,6H) ,1.01(d,J = 7.3Hz, 6H)，0.99-0.94(m，2H)，0.70(t，J = 7.3Hz，3H) .13C 匪R(100MHz，CDC13)S164.09，154.01， 150.18，133.60，133.11(q，JcF = 8.4Hz) ,132.89,131.01,128.87，128.59(q，JcF = 9.6Hz)， 125.96(q Jcf= 15. IHz) ,122.81 (q Jcf = 274.2Hz) ,36.79,33.30,22.88,18.14,17.85, 13.72,11.15. HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C22H30F3NNaSi+: 416.1992(M+Na) +, found: 416.1986。
[0071] 实验7:2-( (2-丁基-4-氟苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0072] 2-((2-buty1-4-fluorophenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0073]
[0074] 无色液体，87%收率。
[0075] 1H MMR(400MHz，CDCl3)S8.84-8.79(m，lH)，7.58(td，J = 7.6，1.7Hz，lH)，7.50-7.41(m，2H)，7.22(ddd，J = 7.6,4.9，1.3Hz，lH)，6.96(dd，J=ll.l，2.5Hz，lH)，6.88(td，J =8·5,2·6Ηζ，1Η),2.42-2.34(m，2H)，I.69(dq，J=14.6,7·3Ηζ，2Η),1.45-I.35(m，2H)， 1.05(d，J = 7.4Hz，6H)，1.03-0.96(m，8H)，0.72(t，J = 7.3Hz，3H).13C NMR(100MHz，CDC13)S 165.29,164.84,162.83,152.87,150.07,138.57 (d, Jcf = 7.6Hz) ,133.43( d, Jcf = 233.0Hz) ,131.10,122.60,115.39 (d , Jcf= 19.4Hz), 111.93(d , Jcf= 19.5Hz), 36.60 , 33.16,22.81,18.21,17.94,13.74,11.31.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C2iH3〇FNNaSi+: 366·2024(M+Na) +, found:366·2002。
[0076] 实验8:2-( (2-丁基氣苯基)二异丙基娃基)P比陡
[0077] 2-((2-buty1-4-chlorophenyI)diisopropylsiIyl)pyridine
[0078]
[0079] 无色液体，72%收率。
[0080] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.81((1, J = 4.8Hz，lH)，7.58(t，J = 7 ·6Ηζ，1Η)，7.47((1, J = 7.5Hz，lH)，7.40(d，J = 8.1Hz，lH)，7.23(t，J = 6.0Hz，2H)，7.16(dd，J = 8.0，1.5Hz，lH)， 2.40-2.32(m，2H)，1.73-1.67(m，2H)，1.44-1.37(m，2H)，1.05((1, J = 7.4Hz，6H) ,1.03-0.96 (m，8H)，0·72(t，J = 7.3Hz，3H). 13C NMR(100MHz，CDC13)S164·54,151.94,150.05,138.06， 135.65,133.53,131.13,130.04,128.70,124.98,122.69,36.56,33.28,22.84,18.18, 17.93,13.73,11.25 . HRMS(ESI-T0F)m/z : calcd for C2iH3〇ClNNaSi +: 382.1728(M+Na) +, found:382.1721。
[0081 ] 实验9:2-( (2-丁基氣苯基)二异丙基娃基)P比陡
[0082] 2-((2-buty1-5-chlorophenyI)diisopropylsiIyl)pyridine
[0083]
[0084] 无色液体，80%收率。
[0085] 1H 匪R(400MHz，CDCl3)S8.80(dd，J = 3.3，l. ΙΗζ,ΙΗ)，7.58(td，J = 7.6，1.7Hz， 1Η) ,7.47(d,J = 7.6Hz,lH) ,7.41(d,J = 2.3Hz,lH) ,7.28(dd,J = 8.3,2.3Hz,lH) ,7.22 (ddd,J = 7.6,4.9,1.3Hz,lH),7.18(d,J = 8.3Hz,lH) ,2.37-2.29(m,2H) ,1.71(dt,J = 14.8,7.4Hz,2H),1.40-1.31(m,2H),1.07(d ,J = 7.4Hz,6H),1.04-0.96(m,8H),0.70(t J = 7.3Hz，3H).13C 匪R(100MHz，CDC13)S164.35，150.11，148.12，136.01，134.51，133.52， 131.09,130.94,130.11，129.25,122.72,36.17,33.50,22.85,18.21，17.99,13.74， 11.29. HRMS(ESI-T0F)m/z: calcd for C2iH3〇ClNNaSi+: 383.1728 (M+Na) +, found: 382.1718 〇
[0086] 实验：10:2-( (4-漠丁基苯基)二异丙基娃基)P比陡
[0087] 2-((4-brom〇-2-butylphenyI)diisopropylsiIyl)pyridine
[0088]
12345 无色液体，51%收率。 2 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.81(d，J = 4.7Hz，lH)，7.59(td，J = 7.6，1.5Hz，lH) ,7.47 3 (d，J = 7.6Hz，lH)，7.40(d，J=1.2Hz，lH) ,7.36-7.28(m，2H) ,7.26-7.19(m，lH)，2.4卜2.30 4 (m,2H),1.74-1.66(m,4H),1.44-1.34(m,2H),1.05(d ,J = 7.4Hz,6H),0.99(d ,J = 7.4Hz, 5 6H)，0.72(t，J = 7.3Hz，3H) .13C 匪R(100MHz，CDC13)S156.66，152.16，150.05，138.26， 136.65,133.57,131.66,131.16,127.89,124.37,122.72,36.55,33.32,22.85,18.18， 17.93,13.73,11.23 . HRMS(ESI-TOF)m/z : calcd for C2IH30BrNNaSi +: 426.1223(M+Na) +, found :426.1224。
[001 ] 实验11:2_( (3-丁基-[I，I 联苯基]-4-基)二异丙基娃基)吡啶
[0092] 2_((3_butyl_[I，I'-biphenyl]-4_yl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0093]
[0094] 无色液体，82%收率。
[0095] 1H MMR(400MHz，CDCl3)S8.83(d，J = 4.7Hz，lH) ,7.65-7.58(m，3H)，7.55(dt，J = 10.5,4.6Hz，2H)，7.48(d，J=1.5Hz，lH)，7.46-7.39(m，3H)，7.34(t，J = 7.3Hz，lH)，7.25-7.20(m,lH),2.50-2.40(m,2H),1.82-1.74(m,2H),1.48(ddd,J=11.9,10.1,6.6Hz,2H), 1.10(d，J = 7.4Hz，6H)，1.08-1.01(m，8H)，0.74(t，J = 7.3Hz，3H).13C NMR(101MHz，CDC13)S 165.11.150.33.150.00. 141.81.141.23.137.37.133.37.131.23.130.39.128.66.127.42， 127.23.127.11.123.46.122.53.36.95.33.71.23.00. 18.29.18.05.13.81.11.37.HRMS (ESI-T0F)m/z: calcd for C27H35NNaSi+: 424· 2431 (M+Na) +，found: 424· 2430〇
[0096] 实验12:乙基30丁基-4-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯甲酸酯
[0097] ethyl 3-butyl-4-(diisopropyl(pyridin-2-yl)siIyI)benzoate
[0098]
2345 2 无色液体，87%收率。 3 1H NMR(400MHz,CDCl3)58.80(d,J = 4.8Hz,lH),7.90(d,J=1.3Hz,lH),7.81(ddJ 4 = 7.8,1.5Hz,lH) ,7.58(td ,J = 7.8,1.9Hz,2H) ,7.46(d ,J = 7.6Hz , 1H) ,7.22(ddd ,J = 7.6, 4.9,1.3Hz,lH) ,4.37(q,J = 7.1Hz,2H),2.47-2.39(m,2H) ,1.74(dd,J=14.8,7.4Hz,2H), 1.50-1.36(m,5H) ,1.06(d ,J = 7.4Hz,6H) ,1.03-0.95(m,8H) ,0.72( t, J = 7.3Hz , 3H). 13C 匪R(100MHz，CDC13)S167.00，164.46，150.20，150.10，138.10，136.81，133.47，131.12， 131.07,129.25,125.27,122.69,60.85,36.69,33.51,22.92,18.18,17.95,14.35,13.74, 11 · 30 · HRMS(ESI_T0F)m/z: calcd for C24H35NNaO2Si+: 420 · 2329(M+Na) +，found: 420 · 2333 〇 [0101 ] 实验13:3_ 丁基_4_(二异丙基(啦啶-2-基)娃基)_N, N-二异丙基苯甲醜胺 5 3-butyl-4-(diisopropyl(pyridin-2-yl)si Iyl)-N,N-diisopropyIbenzamide
[0103]
[0104] 无色液体，75 %收率。
[0105] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.80(d，J = 4.5Hz，lH)，7.59(td，J = 7.6，1.7Hz，lH)，7.51 (d,J = 7.5Hz,lH) ,7.46(d,J = 7.6Hz,lH),7.22(ddd,J = 7.5,4.9,1.3Hz,lH) ,7.18(d J = 1.2Hz,lH),7.10(dd,J=7.6,1.5Hz,lH),3.96(s,lH),3.50(s,lH),2.42-2.34(m,2H),1.69 (d J = 7.4Hz,2H),1.49(s,6H),1.44-1.38(m,2H),1.15(s,6H),1.06(d ,J = 7.4Hz,6H), 1.03-0.94(m,8H) ,0.71 (t,J = 7.3Hz, 3H) .13C 匪R(100MHz ,CDCl3)δ171.38,164.76， 150.20,150.01,139.44,136.90,133.54,132.34,131.12,125.81,122.61,121.80,36.79, 33.42,29.68,22.90,20.75,18.18,17.89,13.73,11.29.HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C28H44N2NaOSi+:475.3115(M+Na) + , found :475.3113 〇
[0106] 实验14:2-( (2-丁基-4,5-二甲基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0107] 2-((2-buty1-4,5-dimethylphenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0108]
[0109] 无色液体，77%收率。
[0110] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.80(d，J = 4.5Hz，lH)，7.54(d，J=1.7Hz，lH)，7.47(s， lH)，7.22(s，lH)，7.19(ddd，J=7.4,4.9，1.3Hz，lH)，7.03(s，lH)，2.34-2.27(m，2H)，2.25 (s,3H),2.23(s,3H) ,1.71(dd,J=14.7,7.4Hz,2H) ,1.42-1.35(m,2H) ,1.06(d,J = 7.4Hz, 6H)，1.03-0.94(m，8H)，0.71(t，J = 7.3Hz，3H) .13C NMR(100MHz，CDC13)S165.55,149.89， 147.37,138.04,137.69,133.18,132.55,131.22,130.15,128.28,122.35,36.37,33.82， 22.99,19.78,19.41，18.31,18.08,13.80,11.32.HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C23H35NNaSi+ :376.2431 (M+Na)+, found: 376.2422 〇
[0111] 实验15:2-((2-丁基-4-氟-5-甲基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0112] 2-((2-butyl-4-fluor〇-5-methylphenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0113]
12 无色液体，52%收率。 2 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.80((1, J = 4.6Hz，lH)，7.57(td，J = 7.6,1 ·7Ηζ，1Η) ,7.47 (d,J = 7.5Hz, 1H),7.21 (ddd,J = 7.5,6.6,3.5Hz,2H),6.90(d J= 11.8Hz, 1H) ,2.37-2.28 (m,2H),2.23(s,3H) ,1.70(dd,J=14.8,7.4Hz,2H) ,1.42-1.32(m,2H) ,1.05(d,J = 7.4Hz, 6H)，0.99(d，J = 7.4Hz，6H)，0.94(dd，J=12.7,5.5Hz，2H)，0.71(t，J = 7.3Hz，3H).13C NMR (IOOMHz，CDC13)S164 · 93，163 · 76，161 · 31，150 · 03，139.90(d，JcF = 5.4Hz)，133.38((1, Jcf = 232.OHz)，131 ·05，126.52(d，JcF=4.4Hz) 122.53,120.83((1, Jcf= 15.9Hz)，115.02((1, Jcf = 20.3Hz) ,36.23,33.28,22.80,18.22,17.95,14.32(cI，Jcf = 3.2Hz) ,13.76,11.25.HRMS (ESI-TOF)m/z: calcd for C22H33FNSi+: 358 · 2361 (M+H) +，found: 358 · 2356〇
[0116] 实验16:2-( (2-丁基苯基）（异丁基）（甲基)硅基)吡啶
[0117] 2-((2-butylphenyl)(isobutyl)(methyl)silyl)pyridine
[0118]
[0119] 无色液体，40%收率。
[0120] 1H 匪R(400MHz，CDC13)S8.78(d，J = 4.8Hz，lH) ,7.56-7.49(m，2H)，7.40((1, J = 7.5Hz,lH),7.35-7.30(m,lH),7.21-7.15(m,3H),2.54-2.46(m,2H),1.80(dt,J=13.3, 6.6Hz,lH),1.25(dd ,J = 6.8,2.7Hz,4H),1.16-1.08(m,2H),0.88(t ,J = 6.1Hz,6H),0.74 (t，J = 7 · 2Hz，3H)，0.66(s，3H) .13C NMR(100MHz，CDC13)S167· 66,150.07,149.19,135.52， 134.86,133.83,129.96,129.55,128.57,125.02,122.54,36.22,34.09,26.34,26.20， 24.87,24.28,22.81,13.91. HRMS(ESI-T0F)m/z : calcd for C20H29NNaSi+: 334.1961 (M+Na )+，found:334.1956。
[0121] 实施例2
[0122] 钯催化对吡啶基苯基二异丙基硅烷烷基化修饰的反应：
[0123] 在35mL的反应管中依次加入搅拌子，4.5mg Pd(OAc)2 (IOmo 1 % )，相应的吡啶基芳 基硅烷（0 · 2mmo 1)，烷基棚酸（0 · 6mmo l)，4.6mg Ac_Gly-〇H( 20mo l%)，21.8mg BQ (1.26911^)，110.211^厶82〇)3(2.〇69111￥)，16.811^恥!10)3(1.〇69111￥)和1.〇11^1'册。然后用 配套的聚四氟乙烯塞密闭反应管，置于60 °C的磁力搅拌器中反应48h。反应结束时将反应管 移离加热装置并冷却至室温，反应液用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土抽滤，乙酸乙酯洗涤数 次后得到的滤液用旋转蒸发仪浓缩，得到的粗产物通过硅胶板纯化分离得到相应的烷基化 产物，称重确定产率，并用NMR和HRMS作定性检测。
[0124]

[0127] 其中BQ为I，4-对苯醌，THF为四氢呋喃。
[0128] 经NMR和HRMS检测，各实验组产物表征数据如下：
[0129] 实验17:2-((2-己基苯基)二异丙基硅基)吡啶
[0130] 2-((2-hexylphenyl)diisopropylsiIyl)pyridine
[0131]
[0132] 无色液体，82%收率。
[0133] 1H NMR(400MHz,CDC13)58.81 (d,J = 4.5Hz,lH) ,7.56(td, J = 7.6,1,7Hz,lH), 7.51-7.45(m,2H),7.36-7.30(m,1H),7.26-7.14(m,3H),2.42-2.34(m,2H), 1.76-1.69(m, 2H),1.47-1.37(m,2H),1.19(dd,J=14.6,7.3Hz,2H),1.12-1.05(m,8H),1.04-0.95(m, 8H) ,0.82(t，J = 7.2Hz，3H) .13C 匪R(100MHz，CDC13)S165.25，149.97，149.92，136.81， 133.32,131.54,131.18,129.26,128.61,124.66,122.48,37.17,31.62,31.52,29.56， 22.54,18.27,18.03,14.04,11.33.HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C23H35NNaSi +:376.2431 (M+Na) +，found:376.2419。
[0134] 实验18:2-(二异丙基(2-苯乙基苯基)硅基)吡啶
[0135] 2-(diisopropyl(2-phenethylphenyl)silyl)pyridine
[0136]
[0137] 无色液体，58%收率。
[0138] 1H 匪R(400MHz，CDC13)S8.82(d，J = 4.6Hz，lH) ,7.59-7.50(m，3H)，7.38((1, J = 6.6Hz,2H) ,7.21-7.09(m,5H) ,6.82(d,J = 7.0Hz,2H) ,2.76(s,4H) ,1.72(dd,J=14.7, 7.4Hz，2H)，1.09(d，J = 7.4Hz，6H) ,1.01(d，J = 7.3Hz，6H) .13C NMR(100MHz,CDC13)S 165.07,150.14,148.66,141.94,136.99,133.50,131.76,131.19,129.41,128.94,128.17, 128.01,125.66,125.07,122.64,38.49,37.52,18.31,18.05,11.37.HRMS(ESI-T0F)m/z: calcd for C25H3iNNaSi+:396.2118(M+Na) +，found:396.2115〇
[0139] 实验19:2-(二异丙基(2-(4-苯基丁基)苯基)硅基)吡啶
[0140] 2-(diisopropyl(2-(4-phenylbutyl)phenyl)silyl)pyridine
[0141]
[0142] 无色液体，65%收率。
[0143] = 7.37-7.30(m,lH),7.28-7.23(m,2H),7.23-7.12(m,4H),7.08(d,J=7.1Hz,2H),2.41(ddJ = 14.9,7.2Hz,4H),1.75-1.70(m,2H),1.47(dd,J = 8.1,3.6Hz,2H) ,1.27(d,J = 6.6Hz, 2H) ,1.06(d，J = 7.4Hz,6H) ,1.01(t，J = 6.2Hz,6H) .13C 匪R(100MHz，CDC13)S165.12， 149.97,149.55,142.54,136.79,133.39,131.47,131.13,129.30,128.64,128.34,128.18， 125.57,124.76,122.53,37.02,35.76,31.73,31.18,18.22,17.96,11.23. HRMS(ESI-TOF) m/z:calcd for C27H35NNaSi+:424.2431(M+Na) +，found:424.2437〇
[0144] 实验20:2-(二异丙基(2-(4-甲氧基丁基)苯基)硅基)吡啶
[0145] 2-(diisopropyl(2-(4-methoxybutyl)phenyl)silyl)pyridine
[0146]
[0147] 无色液体，70%收率。
[0148] 1H NMR(400MHz,CDCl3)58.81(d,J = 4.4Hz,lH) ,7.56(dd,J = 7.6,l ,7Ηζ,1Η), 7.51-7.46(m,2H),7.36-7.30(m,lH),7.26(t,J=3.5Hz,lH),7.23-7.14(m,2H),3.26(s, 3H) ,3.17(t,J = 6.7Hz,2H) ,2.44-2.37(m,2H) ,1.72(dt,J=14.7,7.4Hz,2H),1.54-1.44 (m，2H)，1.26(dd，J = 9.3,5.5Hz，2H)，1.08-1.05(m，6H)，1.00(d，J = 7.4Hz，6H).13C 匪R (100MHz，CDCl3)δ 171.38,164.76,150.01，139.44,136.90,133.54,132.34,131·12， 125.81,122.61,121.80,36.79,33.42,22.90,20.75,18.18,17.89,13.73,11.29.HRMS (ESI-TOF)m/z: calcd for C22H33NNaOSi+: 378.2224(M+Na) +,found: 378.2225〇
[0149] 实验21:5-(2-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯基)戊腈
[0150] 5-(2-(diisopropyl(pyridin-2-yl)silyl)phenyl)pentanenitrile
[0151]
[0152] 无色液体，71 %收率。
[0153] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.82(d，J = 4.7Hz，lH)，7.61(td，J = 7.6，1.7Hz，lH)，7.51 (dd，J=11.3，7·6Ηζ，2Η)，7.38-7.31(m，lH)，7.26-7.19(m，3H),2.42-2.35(m，2H)，2.10(t， J = 7.2Hz,2H),1.74-1.69(m,2H),1.53(ddd ,J=11.7,10.1,6.5Hz,2H),1.26(dd ,J=15.2, 7.4Hz,2H), 1.06((1, J = 7 ·4Ηζ,6Η) ,1.01((1, J = 7 ·4Ηζ,6Η) .13C 匪R(100MHz ,CDCl3)δ 165.23,150.07,148.19,136.82,133.63,131.66,131.05,129.48,128.55,125.15,122.68, 119.48,36.07,30.40,25.42,18.20,17.96,16.84,11.24.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C22H30N2NaSi+: 373 · 2070(M+Na) +, found: 373 · 2045。
[0154] 实验22:2-(4-(2-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯基)丁基)异吲哚-I，3-二酮
[0155] 2-(4-(2-(diisopropy1(pyridin-2-yl) si Iyl)phenyl)butyl)isoindoline-l,3-dione
[0156]
[0157] 无色液体，46%收率。
[0158] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.78(d，J = 4.5Hz，lH)，7.83(dd，J = 5.3,3.1Hz，2H)，7.71 (dd ,J = 5.3,3.1Hz,2H),7.55(t ,J = 7.3Hz,lH) ,7.48(t ,J = 8.2Hz , 2H) ,7.32(t ,J = 7.4Hz, lH),7.24-7.14(m,3H),3.49(t,J=7.2Hz,2H),2.43-2.34(m,2H),1.74-1.66(m,2H),1.43 (dt,J=15.9,9.0Hz,2H) ,1.29(d,J = 7.2Hz,2H) ,1.04(d,J = 7.4Hz,6H) ,0.98(d,J = 7.3Hz，6H).13C 匪R(100MHz，CDC13)S174.39，168.26，150.06，149.00，136.74，133.84， 133.48,132.13,131.05,129.86,129.39,128.77,124.91,123.11,122.76,37.73,36.62， 29.68,28.82,18.20,17.95,11.21.HRMS(ESI-T0F)m/z:calcd for C29H34N2Na02Si+: 493·2282(M+Na) +，found:493·2282。
[0159] 实验23:1-(4-(4-(2-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯基)丁氧基)苯基）乙酮
[0160] 1-(4-(4-(2-(di isopropyl(pyridin-2-yl)silyl)phenyl)butoxy)phenyl) ethanone
[0161]
[0162] 无色液体，52%收率。
[0163] 1H NMR(400MHz,CDCl3)58.80(d,J = 4.6Hz,lH),7.92(d,J = 8.8Hz,2H),7.53(dt J = 16.6,7.2Hz,3H) ,7.35(t,J = 7.4Hz,lH) ,7.27(d,J = 4.7Hz,lH) ,7.19(dd,J=12.3, 5.1Hz,2H),6.85(d ,J = 8.8Hz,2H),3.82(t ,J = 6.4Hz,2H),2.56(s,3H),2.49-2.42(m,2H), 1.72(dt,J=14.8,7.4Hz,4H) ,1.53-1.45(m,2H) ,1.06(d,J = 7.4Hz,6H) ,1.00(d,J = 7·3Ηζ，6Η).13C 匪R(100MHz,CDCl3)δ196·81,165.17,162.94,162.48,150.03,149.00, 136.89,133.45,131.54,131.12,130.54,129.39,128.58,124.97,122.58,114.06,67.78, 36.65.29.19.27.81.26.34.18.22.17.97.11.25. HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C29H37NNa02Si+: 482.2486(M+Na) +, found:482.2493 〇
[0164] 实验24:7-(4-(2-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯基)丁氧基)-4-甲基-2H-苯并吡 喃-2-酮
[0165] 7-(4-(2-(diisopropyl(pyridin-2-yl)silyl)phenyl)butoxy)-4-methyl_2H-chromen-2_one
[0166]
[0167] 无色液体，69%收率。
[0168] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.81((1, J = 4.6Hz，lH)，7.57(t，J = 7.0Hz，lH)，7.49(dd，J = 14.9,8.4Hz，3H)，7.35(t，J = 7.4Hz，lH)，7.28(s，lH)，7.20(t，J = 7.5Hz，2H)，6.79(dd，J = 8.8,2.3Hz,lH),6.72(d,J = 2.2Hz,lH),6.13(s,lH) ,3.80(t,J = 6.3Hz,2H) ,2.51-2.42 (m,2H) ,2.40(s,3H) ,1.72(dt ,J=14.7,7.3Hz,2H) ,1.62(dd,J=10.2,5.8Hz,2H) ,1.51 (dd，J= 13.8,6·6Ηζ，2Η), 1.06((1, J = 7.4Hz，6H) ,1.01 (d，J = 7.3Hz，6H). 13C NMR(100MHz, CDC13)5165.19,162.06,161.37,155.26,152.57,150.07,148.96,136.88,133.48,131.57, 131.10,129.40,128.59,125.42,124.98,122.61,113.39,112.66,111.83,101.21,68.11, 36.62.29.07.27.79.18.66.18.22.17.97.11.25. HRMS(ESI-TOF)m/z:calcd for C3IH37NNaO3Si+: 522 · 2435(M+Na) +，found: 522 · 2430。
[0169] 实验 25:(8S，9S，13S，14S)-3-(4-(2-(二异丙基(吡啶-2-基)硅基)苯基)丁氧基)-7,8,9，ll，12，13，15，16-八氢-6H-环戊[a]菲-17(14H)-酮
[0170] (8S,9S,13S,14S)-3-(4-(2-(diisopropyl(pyridin-2-yl)silyl)phenyl) butoxy)-7,8,9,11,12,13,15,16-〇ctahydr〇-6H-cyclopenta[aJphenanthren-I7(14H)- one
[0171]
[0172] 无色液体，71 %收率。
[0173] 1H NMR(400MHz，CDCl3)S8.80(d，J = 4.6Hz，lH)，7.55(t，J = 7.5Hz，lH)，7.49(t，J = 6·8Ηζ，2Η) ,7.34(t，J = 7.2Hz，lH) ,7.27(s，1H)，7· 19(t，J = 7. IHz，3H)，6.64((1, J = 8.4Hz,lH),6.58(s,lH),3.74(t ,J = 6.5Hz,2H) ,2.88(d ,J = 9.4Hz , 2H), 2.55-2,48(m, 1H), 2.48-2.42(m,2H),2.39(d,J = 9.6Hz,lH) ,2.23(d,J=11.8Hz,lH),2.06(dddd,J = 23.4, 20.4,12.2,3.6Hz,6H) ,1.72(dt,J=14.8,7.4Hz,3H) ,1.47-1.42(m,3H) ,1.06(d,J = 7.4Hz,6H) ,1.00(t ,J = 7.0Hz,6H) ,0.97(d ,J = 7.5Hz , 1H) ,0.91 (s ,4H). 13C NMR(100MHz, CDC13)5165.10,156.97,156.71,150.01,149.24,137.62,136.85,133.46,131.80,131.49, 131.14,129.35,128.61,126.24,124.87,122.58,114.45,112.03,67.45,50.37,48.01, 43.95,38.36,36.73,35.87,31.55,29.65,29.45,27.88,26.55,25.91,21.57,18.22, 17.97,13.84,11.24 .HRMS(ESI-TOF)m/z : calcd for C38H50NO2Si +: 580.3605(M+H)+, found: 580.3630。
[0174] 实施例3
[0175] 将吡啶基芳基硅烷、丁基硼酸、氮原子被乙酰基保护的甘氨酸、Ag0、KHC03、苯醌、 Pd(TFA)2以1: 1:0.02:1:1:0.5:0.01的摩尔比混合，溶于溶剂叔戊醇中，然后用配套的聚四 氟乙烯塞密闭反应管，置于30°C的磁力搅拌器中反应48h。反应结束时将反应管移离加热装 置并冷却至室温，反应液用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土抽滤，乙酸乙酯洗涤数次后得到的 滤液用旋转蒸发仪浓缩，得到的粗产物通过硅胶板纯化分离得到相应的丁基化产物，称重 并计算产率。最终的产物为：
[0176]
[0177] 产率为 75%。
[0178] 实施例4
[0179] 将吡啶基芳基硅烷、丁基硼酸、氮原子被乙酰基保护的甘氨酸、醋酸银、碳酸锂、苯 醌、PdCl2以1:4:0.02:3:3:2:0.01的摩尔比混合，溶于溶剂乙醚中，然后用配套的聚四氟乙 烯塞密闭反应管，置于80°C的磁力搅拌器中反应2h。反应结束时将反应管移离加热装置并 冷却至室温，反应液用乙酸乙酯稀释并通过硅藻土抽滤，乙酸乙酯洗涤数次后得到的滤液 用旋转蒸发仪浓缩，得到的粗产物通过硅胶板纯化分离得到相应的丁基化产物，称重并计 算产率。最终的产物为：
[0180]
[0181]产率为 53%。
【主权项】
1. 一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物，其特征在于，该化合物的结构式如下：*Si·' .， 其中，R1选自苯环、含取代基苯环、烷基或含取代基的烷基中的一种； R2和R3相同或不同，R2和R3选自烷基或带杂原子的烷基； R 为苯环上的取代基，选自!1、4-]^、4-016、3-(1^、4-〇卩3、3-〇卩3、4-卩、4-(：1、3-(：1、4-81~4-卩11、4-〇)收、4-〇^(丨^^) 2、3,4-乜]^或3-]^-4+中的一种，3代表苯环上与硅原子所连的碳 原子的间位碳原子，4代表苯环上与硅原子所连的碳原子的对位碳原子。2. 根据权利要求1所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物，其特征在于，所述 的取代基包括芳基、甲氧基、卤素、羰基、酯基或氰基中的一种，所述的杂原子包括氧原子或 氮原子。3. -种如权利要求1或2所述烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特征 在于，将有机硅烷、烷基硼酸化合物、配体、氧化剂、添加剂、促进剂、催化剂以1:(1~4): 0.02: (1~3): (1~3): (0.5~2): 0.01的摩尔比进行混合，溶于有机溶剂内，在30~80°C温 度下反应2~48h，即得所述烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物。4. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述有机硅烷的结构式如下：.， 其中，R2和R3相同或不同，R2和R3选自烷基或带杂原子的烷基； R 为苯环上的取代基，选自!1、4-]^、4-016、3-(1^、4-〇卩3、3-〇卩3、4-卩、4-(：1、3-(：1、4-81~4-卩11、4-〇)收、4-〇^(丨^^) 2、3,4-乜]^或3-]^-4+中的一种，3代表苯环上与硅原子所连的碳 原子的间位碳原子，4代表苯环上与硅原子所连的碳原子的对位碳原子。5. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述烷基硼酸化合物的结构式为#(〇1〇 2,其中，R1选自苯环、含取代基苯环、烷基或 含取代基的烷基中的一种。6. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述催化剂为Pd(OAc)2、Pd(TFA) 2、PdCl2或Pd(MeCN)Cl2中的一种。7. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述配体为氮原子被保护的氨基酸，其结构式如下：8. 根据权利要求7所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述配体为氮原子被乙酰基保护的甘氨酸。9. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述氧化剂包括碳酸银、氧化银、醋酸银、硫酸银或无水硫酸铜中的一种； 所述的添加剂为无机碱类物质，包括碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳 酸铯或醋酸钾中的一种； 所述的反应促进剂为苯醌； 所述有机溶剂包括四氢呋喃、叔戊醇、叔丁醇、乙醚、1，4_二氧六环或N，N-二甲基甲酰 胺中的一种。10. 根据权利要求3所述的一种烷基修饰的吡啶基芳基硅烷类化合物的制备方法，其特 征在于，所述的反应温度为60°C，所述的反应时间为48h。
【文档编号】C07F7/10GK105859765SQ201610265704
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】张扬会, 张瑜
【申请人】同济大学