[发明专利]一种纳斯特试剂的催化合成方法及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及亚甲基化试剂及其应用。

(二)背景技术

羰基化合物的烷基化是有机合成中非常重要的反应，特别是羰基的亚甲基化反应在工业中有广泛应用。目前常用的合成方法还有很多缺陷，如Wittig反应，要求严格无水无氧，低温，非质子溶剂，反应条件比较苛刻。Tebbe试剂，不仅可以实现羰基的亚甲基化，而且还可以使酯基，内酯，酰胺，硫酯的碳氧双键被反应得到烯基，然而其缺点在于它是有机金属化合物，对水和空气非常敏感，其有关操作都要保证无水无氧条件。

纳斯特试剂是实现羰基甲基化的有机合成试剂，它是用活性锌粉和二溴甲烷在四氢呋喃中反应制得。而纳斯特试剂克服了Wittig试剂和Tebbe试剂的缺点，且一般制备成质量百分比为20％的四氢呋喃悬浮液，所以在亚甲基化的过程中不需要严格的无水无氧环境，室温就可以反应。纳斯特试剂的制备在US3865846和CN102603777中都做了详细描述，按照US3865846所述方法，纳斯特试剂产率低，且在亚甲基化过程中效果并不明显，CN102603777在此基础上进行了改进，并使用了一种商品用铜催化剂，1，3-双[5-(2-N-咪唑基)吡啶氧基]苯的高氯酸铜络合物，纳斯特试剂的产率虽然得到了大大提高，但是其制备繁琐，配体成本较高，具有一定的局限。我们在此研究的基础上，找到了一种价格低廉，制备简单的催化合成纳斯特试剂的方法。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种催化合成纳斯特试剂的方法及其应用，所述纳斯特试剂为式(1)所示结构的有机溶液：

其催化合成方法为：惰性气体保护下，将催化剂铜配合物和活性锌粉加到有机溶剂中，在一定温度下滴加二溴甲烷，然后升温反应直至锌粉反应完全，得到的乳白色的悬浊液即为纳斯特试剂。

所述的催化剂铜配合物为铜与氮配位或与氮磷杂配的配合物，结构通式如(II)所示：

所述的催化剂铜配合物，式(II)中配体L1分子结构式如下：

其中R1为苯基、卤代苯、卤素、咔唑、联苯或者C2-C6烷基。R2为羧酸、卤素、C1-C6烷基或苯基。

所述的催化剂铜配合物，式(II)中配体L2可与L1相同，或为磷配体，如三苯基磷、三叔丁基磷、二苯基环己基膦、十氟三苯基磷、2-二环己基磷-2’-甲基联苯、1，2-双(二甲基瞵)乙烷、1，2-双(二乙基磷)乙烷、1，1’-联萘-2，2’-双二苯膦、1，3-二(二苯基膦)丙烷、1，4-双(联苯基膦)丁烷、1，5-双(二苯基膦基)戊烷、1，1′-双(二-苯基膦基)二茂铁、4，5-双(二苯基膦)-9，9-二甲基氧杂蒽、4，6-二(二苯基膦)吩嗪、二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚。

所述的催化剂铜配合物，式(II)中X^-为Cl^-、Br^-、I^-、BF₄^-、PF₆^-、OAc^-、OTf^-、HSO₄^-或NO₃^-。

所述的催化剂铜配合物，其与锌粉的摩尔比是1∶10～1∶1000。

所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲基四氢呋喃、甲苯、二甲苯、1，4-二氧六环、N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮，优选四氢呋喃。

所述的二溴甲烷，其与锌粉的摩尔比是1∶10～10∶1，优选1∶2。

所述的二溴甲烷滴加温度是-20摄氏度至40摄氏度，优选0～10摄氏度。

所述的滴加完毕后反应温度是50摄氏度至150摄氏度，优选70～90摄氏度。

本发明与现有的技术相比，最大的优点在于：提供了一种纳斯特试剂的催化合成方法，形成的新型铜配合物作为催化剂在纳斯特试剂的合成中效果显著，并在羰基的亚甲基化中得到了应用。

(四)具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1铜(I)(4，5-双二苯基膦-9，9二甲基氧杂蒽)(2，9-二溴-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉)六氟磷酸络合物催化纳斯特试剂