專利名稱：一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其屬于有機(jī)化合物 催化化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氟代聯(lián)芳類化合物廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、藥物和液晶材料等(Chem. Rev. 2002， 102，1359 ；Chem. Rev. 2004，104，2127 ；Angew. Chem.，Int. Ed. 2000，39，4216 ;J. Mater. Chem.，2004，14，1219)。鈀催化的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)是形成芳-芳結(jié)構(gòu)最有效的方法 之一(Chem. Rev. 1995，95，2457)。水相中的Suzuki反應(yīng)通常只適用于水溶性的底物。對(duì) 于非水溶性的底物，一般通過加入有機(jī)共溶劑、相轉(zhuǎn)移催化劑和通過對(duì)底物進(jìn)行修飾等方 式來解決反應(yīng)速率受底物水溶性限制的問題(Chem. Rev. 2009，109,725 ；Angew. Chem. Int. Ed. 2005，44，3275 ；Appl. Organometal. Chem. 2009，23，135 ;J. Organometal. Chem. 2009， 694，2290)。但是，上述方法不僅不符合綠色化學(xué)理念，且存在產(chǎn)品分離復(fù)雜、昂貴的鈀催化 劑回收和重復(fù)使用困難等問題。因此，發(fā)展一種純水體系中，不受非水溶性底物限制的氟代 聯(lián)芳類化合物的制備方法具有重要的應(yīng)用前景。迄今，水相中實(shí)現(xiàn)催化劑回收的Suzuki反應(yīng)通常采用非均相催化的辦法 (Chem. Rev. 2007，107，133 ；Chem. Rev. 2006，106，3987 ；Adv.Synth. Catal. 2006，348，609 ； ChemCatChem 2009，1279 ；Organometallics 2009，28，6067 ;J.Am. Chem. Soc. 2005，127， 10045 ；Dalton Trans.，2009，8341)。然而，文獻(xiàn)報(bào)道的方法仍存在催化劑用量大、反應(yīng)活性 低、選擇性差、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)或通用性差等不足。迄今，溫控配體應(yīng)用于純水相中的Suzuki反 應(yīng)制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好、廉價(jià)、高活性及通用的在純水中進(jìn)行的鈀催 化鹵代芳環(huán)化合物與氟代芳基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備氟代聯(lián)芳類化合物的催化
新工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，在氮?dú)?保護(hù)下，首先將0. 0005 0. 0025mmol鈀催化劑、0. 001 0. 005mmol配體和1 2ml脫 氧的水在許林克瓶中絡(luò)合0. 5小時(shí)、然后依次加入1. Ommol堿、0. 5mmol鹵代芳環(huán)化合物、 0. 75mmol芳基硼酸，在80°C條件下進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)1 4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，在反 應(yīng)混合物中加入2ml乙醚，室溫下靜置分相，含鈀催化劑的水相繼續(xù)循環(huán)使用，乙醚相加入 飽和食鹽水，并用15ml X 3乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，用柱層析分離， 得到分析純的氟代聯(lián)芳類化合物。上述制備方法中，所述鈀催化劑選自醋酸鈀或氯化鈀。上述制備方法中，所述配體為結(jié)構(gòu)如下所示的具有非離子表面活性劑濁點(diǎn)特征的 溫控膦配體I
上述制備方法中，所述堿選自三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀。上述制備方法中，所述氟代聯(lián)芳類化合物選自4-溴甲苯、4-溴苯甲醚、4-溴苯甲 腈、2-溴苯甲腈、4-溴苯乙酮、3-溴吡啶、5-溴-2-甲氧基吡啶、4-(4 ‘-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯、4-(4'-正戊基環(huán)己烷基)_溴苯。上述制備方法中，所述芳基硼酸選自苯硼酸、4-氟苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸、3， 4_ 二氟苯硼酸、2，3-二氟苯硼酸、3，4，5-三氟苯硼酸。本發(fā)明的有益效果是由于反應(yīng)在綠色溶劑純水中進(jìn)行，無需加入任何有機(jī)溶劑； 解決了純水溶劑體系中非水溶性底物反應(yīng)困難的問題；采用溫控配體實(shí)現(xiàn)了催化劑的分離 回收與重復(fù)使用。該方法在天然產(chǎn)物、醫(yī)藥、農(nóng)藥、除草劑以及高分子傳導(dǎo)材料、液晶材料的 合成等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 4-(4-氟苯基)苯甲腈的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22，0. 005mmol)和脫 氧水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-溴苯甲腈 (0. 5mmol)、4_氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽和食 鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過咕 NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)98%。實(shí)施例2 4_(4_氟苯基)甲苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 16,0. 005mmol)和脫氧水 (lml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmOl)、4-溴甲苯(0. 5mmol)、 4_氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后， 在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽和食鹽水并用乙 酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮 得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜 鑒定。分離收率達(dá)98%。實(shí)施例3 4_(4_氟苯基)苯甲醚的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將氯化鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22，0. 005mmol)和脫 氧水(lml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入碳酸鉀(1.0mmOl)、4-溴苯甲醚 (0. 5mmol)、4_氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過咕 NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例4 4-(4-氟苯基)苯乙酮的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將氯化鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22,0. 005mmol)和脫 氧水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入氫氧化鉀(1.0mmOl)、4-溴苯乙酮 (0. 5mmol)、4_氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽和食 鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過咕 NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例5 4_(3，4_ 二氟苯基)苯甲腈的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 10,0. 005mmol)和脫 氧水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入氫氧化鈉(1.0mmol)、4-溴苯甲腈 (0. 5mmol) ,3,4- 二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反 應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽 和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通 過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例6 4_(3，4_ 二氟苯基)甲苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將氯化鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22,0. 005mmol)和脫氧水 (lml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1. Ommol)、4_溴甲苯(0. 5mmol)、 3,4- 二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié) 束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽和食鹽水并 用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過^ NMR和 質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例7 4_(3，4_ 二氟苯基)苯甲醚的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22，0. 005mmol)和脫 氧水(lml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1. Ommol)、4_溴苯甲醚 (0. 5mmol) ,3,4- 二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反 應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽 和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通 過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例8 2-(3，4-二氟苯基)苯甲腈的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22,0. 005mmol)和脫 氧水(lml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入碳酸鉀(1. Ommol)、2_溴苯甲腈 (0. 5mmol) ,3,4- 二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽 和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通 過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)95%。實(shí)施例9 4-(3，4，5-三氟苯基)苯甲腈的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I(n = 22,0. 005mmol)和脫 氧水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-溴苯甲腈 (0. 5mmol) ,3,4,5-三氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)4小時(shí)，薄層色譜跟蹤 反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL 飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使 用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu) 通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)65%。實(shí)施例10 3-(4-氟苯基)吡啶的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將氯化鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22,0. 005mmol)和脫氧水 (2ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1. Ommol)、3_溴吡啶(0. 5mmol)、 4_氟苯硼酸(0.75mmol)，在100°C磁力攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，薄層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束 后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15ml飽和食鹽水并用 乙酸乙酯(15mlX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃 縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì) 譜鑒定。分離收率達(dá)94%。實(shí)施例11 2-甲氧基-5-(4-氟苯基)吡啶的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將氯化鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1. Ommol)、2_甲氧基-5-溴吡 啶(0. 5mmol)、4_氟苯硼酸(0. 75mmol)，在100°C磁力攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，薄層色譜跟蹤反 應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15ml飽 和食鹽水并用乙酸乙酯(15mlX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通 過1HNMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)95%。實(shí)施例12 4-(4-正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1. Ommol)、4-(4_正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜跟蹤反 應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入15mL飽 和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通 過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)98%。實(shí)施例13 4-氟-4' -(4-正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入碳酸鈉(1. Ommol)、4-(4_正戊基環(huán)己烷基)_溴苯(0. 5mmol)、4-氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜 跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入 15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過 濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn) 物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)96%。實(shí)施例14 3，4-二氟-4' _(4_正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4-二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層 色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相 加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干 燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油 醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)97%。實(shí)施例15 2，3-二氟-4' _(4_正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4-二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，薄層 色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相 加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干 燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油 醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)90%。實(shí)施例16 3，4，5-三氟-4' _(4_正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4，5-三氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄 層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚 相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04 干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石 油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)88%。實(shí)施例17 4-三氟甲基-4' -(4-正戊基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、4-三氟甲基苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)3小時(shí)，薄 層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚 相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04 干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石 油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)92%。實(shí)施例18 4-氟-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧
7水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入碳酸鈉(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、4-氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層色譜 跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相加入 15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過 濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn) 物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)95%。實(shí)施例19 3，4-二氟-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4-二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄層 色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相 加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干 燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油 醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)93%。實(shí)施例20 2，3-二氟-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22,0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4-二氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，薄層 色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚相 加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干 燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油 醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)87%。實(shí)施例21 3，4，5_三氟-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22,0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、3，4，5-三氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)1小時(shí)，薄 層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚 相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04 干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石 油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)91%。實(shí)施例22 4-三氟甲基-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)聯(lián)苯的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、4-三氟甲基苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下反應(yīng)3小時(shí)，薄 層色譜跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，乙醚 相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04 干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石 油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR和質(zhì)譜鑒定。分離收率達(dá)89%。實(shí)施例23催化劑重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)制備液晶材料4-氟-4' _(4_正丙基環(huán)己烷基)
8聯(lián)苯在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將醋酸鈀(0. 0025mmol)、配體I (n = 22，0. 005mmol)和脫氧 水(1ml)在許林克瓶中絡(luò)合30分鐘、然后依次加入三乙胺(1.0mmol)、4-(4-正丙基環(huán)己烷 基)_溴苯(0. 5mmol)、4-氟苯硼酸(0. 75mmol)，在80°C磁力攪拌下進(jìn)行反應(yīng)，薄層色譜跟 蹤反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，水相(含催化 劑)分離后，繼續(xù)循環(huán)使用；乙醚相加入15mL飽和食鹽水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反 應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2S04干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得粗產(chǎn)品，柱層析得到目 標(biāo)產(chǎn)物，柱層析用的洗脫液是石油醚，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR和質(zhì)譜鑒定。催化劑循環(huán)使用 效果如表1所示。表1溫控催化劑循環(huán)使用效果
權(quán)利要求
一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先將0.0005～0.0025mmol鈀催化劑、0.001～0.005mmol配體和1～2ml脫氧的水在許林克瓶中進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)0.5小時(shí)、然后依次加入1.0mmol堿、0.5mmol鹵代芳環(huán)化合物、0.75mmol芳基硼酸，在80℃攪拌進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)1～4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，含鈀催化劑的水相繼續(xù)循環(huán)使用，乙醚相加入飽和食鹽水，并用15ml×3乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，用柱層析分離，得到分析純的氟代聯(lián)芳類化合物。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在 于所述鈀催化劑選自醋酸鈀或氯化鈀。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在 于所述配體為結(jié)構(gòu)如下所示的具有非離子表面活性劑濁點(diǎn)特征的溫控膦配體I
4.按照權(quán)利要求1所述的一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在 于所述堿選自三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在 于所述鹵代芳環(huán)化合物選自4-溴甲苯、4-溴苯甲醚、4-溴苯甲腈、2-溴苯甲腈、4-溴苯乙 酮、3-溴吡啶、5-溴-2-甲氧基吡啶、4-(4_正丙基環(huán)己烷基)_溴苯、4-(4_正戊基環(huán)己烷 基)_溴苯。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在 于所述芳基硼酸選自苯硼酸、4-氟苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸、3，4_ 二氟苯硼酸、2，3_ 二 氟苯硼酸、3，4，5-三氟苯硼酸。
全文摘要
一種在純水溶液中制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法，其屬于催化化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過鹵代芳環(huán)化合物與氟代芳基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備氟代聯(lián)芳類化合物的方法。它是將鹵代芳環(huán)化合物、芳基硼酸、堿、催化劑和配體按摩爾比為0.5∶0.75∶1.0∶0.0005～0.0025∶0.001～0.005加到1～2ml水中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于80～100℃反應(yīng)1～4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)混合物中加入2ml乙醚萃取，室溫下靜置分相，含催化劑的水相循環(huán)使用，乙醚相加入飽和食鹽水，并用乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，用柱層析分離，得到分析純的氟代聯(lián)芳類化合物。該方法的特點(diǎn)是反應(yīng)在綠色溶劑純水中進(jìn)行，無需加入任何有機(jī)溶劑；解決了純水溶劑體系中非水溶性底物反應(yīng)困難的問題；采用溫控配體實(shí)現(xiàn)了催化劑的分離回收與重復(fù)使用。
文檔編號(hào)C07C255/50GK101857517SQ20101020972
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月19日
發(fā)明者劉寧, 劉春 , 金子林 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)