專利名稱：一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬有機化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法。
背景技術(shù)：
具有芴并環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物由于含有比較大的π共軛體系，因而往往具有非常良好的光電功能特性((a) Shimizu, A. ；Tobe, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50,6906. (b)Liu, T. ；Xing, C. ；Hu, Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2010,49,2909. (c) Allard, S. ；Forster, M.；Souharce, B. ；Thiem, H. ；Scherf, U. Angew. Chem. Int. Ed. 2008,47,4070.)，并被廣泛用作光電功能材料領(lǐng)域。此外，目前的研究還發(fā)現(xiàn)具有苯并芴結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳香化合物也是許多、天然產(chǎn)物或藥物的核心結(jié)構(gòu)單元，例如從鏈霉菌種排泄物中可提取到天然產(chǎn)物5-重氮基苯并[b]荷，該物質(zhì)也是抗菌素卡那霉素的主要成份之一((a)Gould, S. J. ；Tamayo, N.；Melville, C. R. ；Cone, M. C. J. Am. Chem. Soc. 1994,116, 2207. (b)Mithani, S. ；ffeeratunga,G. ；Taylor, N. J. ；Dmitrienko, G. I. J. Am. Chem. Soc. 1994,116, 2209. (c) Gould, S. J.；Melville, C. R. ；Cone, M. C. ；Chen, J. ；Carney, J. R. J. Org. Chem. 1997,62,320.);此外，具有苯并芴的并環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物苯并[b]芴酮，還是用作抗菌素醌那霉素的生物合成的重要前體(Gould, S. ；Melville, C. Bioorganic Med. Chem. Lett. 1995,6, 51.) 因此，研究和發(fā)展一些簡單有效的方法合成苯并芴類化合物具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。然而，文獻報道的合成此類化合物的方法卻十分有限，并且反應(yīng)都存在著一些局限性，難以大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。例如，1999年，Saci等人報道了將化合物3-苯基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇加熱到170°C，使其在高溫下發(fā)生碳鏈的熱芳構(gòu)化反應(yīng)，合成了苯并[b]荷類化合物((a)Rodriguez, D. ；Castedo, L. ；Dominguez,D. ；Saa, C. Tetrahedron Lett. 1999,40,7701. (b)Rodri guez, D. ；Navarro, A. ；Castedo,L. ；Dominguez, D. ；Saa, C. Org. Lett. 2000,2,1497. (c)Rodri guez, D. ；Navarro-Vazquez,A. ；Castedo, L. ；Dominguez, D. ；Saa, C. Tetrahedron Lett. 2002,43,2717. ) ；2004 年，Rodriguez David等人報道了將芳基鄰位二炔化物通過加熱芳構(gòu)化反應(yīng)的方式實現(xiàn)了分子內(nèi)的[4+2]環(huán)化加成，來合成苯并[b]芴類化合物和苯并[c]芴類化合物的分子骨架(Rodri guez,D. ；Quintas,D. ；Garcia,A. ；Saa,C ；Dominguez,D. ；Tetrahedron Lett. 2004,45,4711.)。此幾種方法需要將反應(yīng)物加熱到比較高的溫度才能發(fā)生轉(zhuǎn)化，條件比較苛刻，并且反應(yīng)物官能團的兼容性比較差，所得產(chǎn)物往往為幾種同分異構(gòu)體的混合物，難以分離。最近，張等人報道了通過過渡金屬如三氯化金和三氟甲磺酸銀共同催化的分子內(nèi)串聯(lián)反應(yīng)合成苯并[a]荷衍生物((a)Liu,L. ；Zhang, J. Angew. Chem. Iht. Ed. 2009,48,6093.) 通過該方法所得產(chǎn)物收率可達50-73%，化學(xué)選擇性較好，不過可惜反應(yīng)對底物官能團的要求比較專一，該文獻中也僅報道了四例實施案例?；诒景l(fā)明人所在小組一直以來在過渡金屬催化的有機串聯(lián)反應(yīng)方面((a)Chen，Z. ；Gao, L. ；Ye, S. ；Ding, Q. ；ffu, J. Chem. Commun. 2012,48, 3975. (b)Gao, L. ；Ye, S.；Ding, Q. ；Chen, Z. ；ffu, J. Tetrahedron 2012,68, 2765. (c)Ye, C. ；Chen, Z. ；ffang, H. ；ffu,J. Tetrahedron 2012,68, doi : 10. 1016/j. tet. 2012. 03. 081. (d)Chen, Z. ；Ye, C. ；Gao,L. ；ffu, J. Chem. Commun. 2011,47, 5623. (e)Chen，Z. ；Zheng, D. ；ffu, J. Org. Lett. 2011,13,848. (f) Chen, Z. ；ffu, J. Org. Lett. 2010,12,4856. (g)Chen，Z. ；Yu, X. ；ffu, J. Chem.Commun. 2010,46,6356. (h) Yu, X. ；Chen, Z. ；Yang, X. ；ffu, J. J. Comb. Chem. 2010,12, 374.(i)Chen, Z. ；Yang, X. ；ffu, J. Chem. Commun. 2009, 3469.)和親電環(huán)化反應(yīng)方面((a)Chen,Z. ；Ding, Q. ；Yu, X. ；ffu, J. Adv. Synth. Catal. 2009, 351,1692. (b) Chen, Z. ；Yu, X. ；Su, M.；Wu, J. Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 2702. (c)Chen, Z. ；Su, M. ；Yu, X. ；ffu, J. Org. BiomoI.Chem. 2009, 7,4641. (d) Chen, Z. ；Pan, X. ；ffu, J. Synlett 2011,964. (e) Ding, Q. ；Chen, Z.；Yu, X. ；Peng, Y. ；ffu, J. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 340.)合成各類環(huán)狀有機化合物的研究工作積累，我們設(shè)想將此兩類有機化學(xué)反應(yīng)結(jié)合起來，發(fā)展一類過渡金屬與親電試劑共同作用下的新型串聯(lián)反應(yīng)，來合成苯并芴類化合物。因此，本發(fā)明旨在報道一類利用過渡金屬催化的親電環(huán)化反應(yīng)，在比較溫和的條件下高效率、高化學(xué)選擇性地合成鹵代苯并[a]芴醇衍生物的新技術(shù)，并且，產(chǎn)物分子內(nèi)的鹵素原子可在鈀催化劑的作用下進一步發(fā)生轉(zhuǎn)化，從而在鹵代苯并[a]芴醇分子骨架上引入更多的官能團。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，本方法反應(yīng)條件溫和、操作簡便、成本較低、副反應(yīng)少、產(chǎn)品純度高、便于分離提純，可適合于較大規(guī)模的制備，所得產(chǎn)物具有良好的光電功能特性以及潛在的生物和藥物活性，因此可應(yīng)用于光電功能材料以及生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具有有非常好的應(yīng)用前景。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，方法步驟為采用3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作為反應(yīng)底物，使其與N-鹵代丁二酰亞胺、單質(zhì)碘、單質(zhì)溴或氯化碘等各種親電試劑在催化劑催化條件下，通過一個串聯(lián)性質(zhì)的親電環(huán)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0-15°C，反應(yīng)時間為10-15小時，一鍋法高效制得鹵代苯并[a]芴醇。所述3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇與N-鹵代丁二酰亞胺、單質(zhì)碘、單質(zhì)溴或氯化碘等各種親電試劑的比例為I : 1.2。反應(yīng)體系所使用的有機溶劑為二氯甲烷、1，2_ 二氯乙烷或甲苯。反應(yīng)所使用的催化劑路易斯酸催化劑如三氟甲磺酸銀、三氟甲磺酸銅或三氟甲磺酸鉍。所得的產(chǎn)物鹵代苯并[a]芴醇中的鹵素原子還可以在鈀催化劑的作用下繼續(xù)發(fā)生各類偶聯(lián)反應(yīng)，從而在產(chǎn)物分子骨架上引入更多的官能團。所述N-鹵代丁二酰亞胺為N-碘代丁二酰亞胺、N-溴代丁二酰亞胺或N-氯代丁
二酰亞胺。
反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1.一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是方法步驟為采用3-芳基-l-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作為反應(yīng)底物，使其與N-鹵代丁二酰亞胺(NXS, X = I, Br, Cl)或單質(zhì)碘(I2)、單質(zhì)溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各種親電試劑在催化劑催化條件下，通過一個串聯(lián)性質(zhì)的親電環(huán)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0-15°C，反應(yīng)時間為10-15小時，一鍋法高效制得鹵代苯并[a]芴醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是所述3-芳基-I-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇與N-鹵代丁二酰亞胺(NXS，X = I，Br ,Cl)、單質(zhì)碘(I2)、單質(zhì)溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各種親電試劑的比例為I : 1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是反應(yīng)體系所使用的有機溶劑為二氯甲烷、1，2-二氯乙烷或甲苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是反應(yīng)所使用的催化劑路易斯酸催化劑如三氟甲磺酸銀、三氟甲磺酸銅或三氟甲磺酸鉍。
5.一種權(quán)利要求I所述的鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是所得的產(chǎn)物鹵代苯并[a]芴醇中的鹵素原子還可以在鈀催化劑的作用下繼續(xù)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，從而在產(chǎn)物分子骨架上引入更多的官能團。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，其特征是所述N-鹵代丁二酰亞胺(NXS，X = I, Br, Cl)為N-碘代丁二酰亞胺(NIS)、N_溴代丁二酰亞胺(NBS)或N-氯代丁二酰亞胺(NCS)。
全文摘要
一種鹵代苯并[a]芴醇的制備方法，方法步驟為采用3-芳基-1-(2-(2-芳乙炔基)苯基)炔丙基-2-醇作為反應(yīng)底物，使其與N-鹵代丁二酰亞胺(NXS，X＝I，Br，Cl)或單質(zhì)碘(I2)、單質(zhì)溴(Br2)或氯化碘(ICl)等各種親電試劑在三氟甲磺酸銀催化條件下，通過一個串聯(lián)性質(zhì)的親電環(huán)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0-15℃，反應(yīng)時間為10-15小時，“一鍋法”高效制得鹵代苯并[a]芴醇。本發(fā)明方法反應(yīng)條件溫和，操作簡便，成本較低，副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度高，便于分離提純，可適合于較大規(guī)模的制備。
文檔編號C07C35/52GK102659512SQ20121014408
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者彭以元, 曾夢靜, 楊琴, 陳知遠 申請人:江西師范大學(xué)