一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法
【專利摘要】一種在純水中制備聯(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(guò)芳基鹵代物與芳基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備聯(lián)芳類化合物。它是將芳基鹵代物、芳基硼酸、三乙胺、鈀催化劑和甲基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽按摩爾比為0.5∶0.75∶1.0∶0.0025∶0.01加到1mL水中，于100℃反應(yīng)5-60分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物用乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，經(jīng)柱層析分離得到分析純的聯(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，反應(yīng)效率高，污染小，無(wú)需惰性氣體保護(hù)，底物適用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在純水中制備聯(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)】
[0002]聯(lián)芳類化合物是許多天然有機(jī)物的重要組成部分，在染料、涂料、醫(yī)藥、生物學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的用途(Chem.Soc.Rev.2009，38，2447; Chem.Rev.2011，111，563)。鈀催化的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建Csp2-Csp2鍵最高效的方法之一(Green.Chem.2012，14，592)。水相中的Suzuki反應(yīng)通常只適用于易溶于水的底物。對(duì)于非水溶性的底物，一般通過(guò)加入有機(jī)共溶劑、表面活性劑、相轉(zhuǎn)移劑、微波加熱等方式來(lái)解決反應(yīng)速率受底物水溶性限制的問(wèn)題(Green.Chem.2005, 7，64; Org.Lett.2002, 4，2973)。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、反應(yīng)能耗高、添加劑合成困難等問(wèn)題。因此，發(fā)展一種純水介質(zhì)中，不受非水溶性底物限制、反應(yīng)條件溫和的聯(lián)芳類化合物的制備方法具有重要的應(yīng)用前
旦
-5^ O
[0003]N-雜環(huán)卡賓具有較強(qiáng)的給電子能力、金屬配位能力和結(jié)構(gòu)易調(diào)控等特點(diǎn)，其與金屬催化劑配位后可以延長(zhǎng)催化劑壽命并提高催化活性，已廣泛用于過(guò)渡金屬催化的反應(yīng)(Org.Lett.2013, 15，2716)。鈀/N-雜環(huán)卡賓化合物是繼傳統(tǒng)鈀/膦催化劑之后的另一類高效催化劑(Green.Chem.2011，13，2017)。迄今，聚乙二醇修飾的N-雜環(huán)卡賓配體鮮見(jiàn)報(bào)道。以鹵素作為陰離子、聚乙二醇修飾的咪唑鹽用于純水相Suzuki反應(yīng)制備聯(lián)芳類化合物的方法未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好、高活性及通用的在純水中進(jìn)行的鈀催化芳基鹵代物與芳基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備聯(lián)芳環(huán)化合物的新技術(shù)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法，依次將
0.0025mmol鈕!催化劑、0.01mmol甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A、0.5mmol芳基齒代物、0.75mmol芳基硼酸，1.0mmol三乙胺和ImL的水加入圓底燒瓶中，在100°C攪拌進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)5-60分鐘， 反應(yīng)結(jié)束后，加入IOmL飽和食鹽水淬滅反應(yīng)，反應(yīng)混合物用乙酸乙酯IOmL萃取反應(yīng)產(chǎn)物3次，合并有機(jī)相，濾液濃縮，經(jīng)柱層析分離得到分析純的聯(lián)芳類化合物。
[0006]上述制備方法中，所述鈀催化劑選自醋酸鈀或氯化鈀。
[0007]上述制備方法中，所述芳基鹵代物選自4-溴苯甲醚、4-溴苯甲腈、2-溴苯甲腈、4-溴苯乙酮、4-溴硝基苯、4-溴苯酹、3-溴吡唳、5-溴-2-甲氧基吡唆、2-溴苯胺、2-溴苯甲醚或2-氟-5溴吡啶。
[0008]上述制備方法中，所述芳基硼酸選自苯硼酸、4-甲基苯硼酸、4-氟苯硼酸或2-甲基苯硼酸。[0009]上述制備方法中，所述甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A采用的合成過(guò)程為:
[0010]I)溴代聚乙二醇單甲醚的合成:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先，向250mL三口燒瓶中加入30mmol聚乙二醇單甲醚和IOOmL干燥的二氯甲烷，將燒瓶置于冰鹽浴中，將36mmol三溴化磷溶于50mL干燥的二氯甲烷中，利用恒壓滴液漏斗緩慢滴入三口燒瓶中，滴加完畢后，在30°C磁力攪拌反應(yīng)24小時(shí)后，將反應(yīng)器置于冰水浴中，利用恒壓滴液漏斗將30mL、濃度為2mol/L的Na2CO3溶液緩慢加入到體系中淬滅反應(yīng)，萃取分層，再用70mL、濃度為2mol/L的Na2CO3溶液分兩次洗滌有機(jī)相，集中所有水相，使用300mL 二氯甲烷分8_10次洗滌水相，合并有機(jī)相，濾液濃縮，得到溴代聚乙二醇單甲醚，其分離收率為78% ；
[0011]2)甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A的合成:在空氣條件下，向5mL許林克瓶中加入6mmolN-異丙基咪唑和3mmol溴代PEG35tl, 100°C磁力攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)柱層析分離得到咪唑鹽離子液體A，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過(guò)1HNMRj3C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為66%。
[0012]
【權(quán)利要求】
1. 一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于:依次將0.0025mmol鈀催化劑、0.01mmol甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A、0.5mmol芳基鹵代物、0.75mmol芳基硼酸，1.0mmol三乙胺和ImL的水加入圓底燒瓶中，在100°C攪拌進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)5-60分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，加入IOmL飽和食鹽水淬滅反應(yīng)，反應(yīng)混合物用乙酸乙酯IOmL萃取反應(yīng)產(chǎn)物3次，合并有機(jī)相，濾液濃縮，經(jīng)柱層析分離得到分析純的聯(lián)芳類化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在純水中制備聯(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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于:所述芳基鹵代物選自4-溴苯甲醚、4-溴苯甲腈、2-溴苯甲腈、4-溴苯乙酮、4-溴硝基苯、4-溴苯酚、3-溴吡啶、5-溴-2-甲氧基吡唆、2-溴苯胺、2-溴苯甲醚或2-氟-5溴吡啶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在純水中制備聯(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-甲基苯硼酸、4-氟苯硼酸或2-甲基苯硼酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在純水中制備聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于:所述甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A采用的合成過(guò)程為: 1)溴代聚乙二醇單甲醚的合成:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先，向250mL三口燒瓶中加入30mmol聚乙二醇單甲醚和IOOmL干燥的二氯甲烷，將燒瓶置于冰鹽浴中，將36mmol三溴化磷溶于50mL干燥的二氯甲烷中，利用恒壓滴液漏斗緩慢滴入三口燒瓶中，滴加完畢后，在30°C磁力攪拌反應(yīng)24小時(shí)后，將反應(yīng)器置于冰水浴中，利用恒壓滴液漏斗將30mL、濃度為2mol/L的Na2CO3溶液緩慢加入到體系中淬滅反應(yīng)，萃取分層，再用70mL、濃度為2mol/L的Na2CO3溶液分兩次洗滌有機(jī)相，集中所有水相，使用300mL 二氯甲烷分8-10次洗滌水相，合并有機(jī)相，濾液濃縮，得到溴代聚乙二醇單甲醚，其分離收率為78% ； 2)甲氧基封端的聚乙二醇修飾的咪唑鹽A的合成:在空氣條件下，向5mL許林克瓶中加入6mmolN-異丙基咪唑和3mmol溴代PEG35tl, 100°C磁力攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)柱層析分離得到咪唑鹽離子液體A，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過(guò)1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為 66%ο
【文檔編號(hào)】C07C209/68GK103588597SQ201310548863
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】劉春 , 付堯 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)