[发明专利]一种以芳基磺酰氟为原料制备联芳类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种以芳基磺酰氟为原料制备联芳类化合物的方法。

背景技术

联芳类化合物广泛存在于医药、农药、天然产物和多种有机功能材料中，具有重要的应用价值，因此发展廉价、高效、温和的合成联芳类化合物的方法一直是学术界及工业界的研究热点。目前，钯催化的卤代芳烃与芳基硼酸的Suzuki交偶联反应(铃木反应)是合成联芳类化合物最有效的方法之一，该方法具有反应条件温和，官能团容忍性强的优点。Suzuki反应中最常用的亲电试剂为卤代芳烃(包括氯代芳烃、溴代芳烃、碘代芳烃)，然而卤代芳烃价格一般较为昂贵、而且对环境污染较大，不适宜大规模工业生产。苯酚是一种重要的化工产品，价格便宜。以苯酚衍生物如芳基磺酸酯及磺酸盐等作为亲电试剂的Suzuki反应报道较多，但是反应中常需要加入大量配体或添加剂，且反应条件比较苛刻。近年来，芳基磺酰氟(ArOSO2F)作为“点击化学”反应的亲电试剂得到了广泛的关注。芳基磺酰氟可由价格低廉的酚类化合物与磺酰氟气体在碱性条件下制备，室温反应3小时既可以得到非常好的收率。因此开发以芳基磺酰氟为亲电试剂的Suzuki反应以制备联芳类化合物具有较高的应用价值。

发明内容

本发明针对现有技术制备联芳类化合物主要使用价格昂贵的卤代芳烃为亲电试剂的问题，提供一种以价格低廉的芳基磺酰氟为原料制备联芳类化合物的方法。

一种以芳基磺酰氟为原料制备联芳类化合物的方法，其特征在于：依次将钯催化剂、芳基磺酰氟、芳基硼化物和碱加入烧瓶中，在常温下磁力搅拌进行Suzuki交叉偶联反应，反应结束后，加入饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用乙酸乙酯萃取反应产物，合并有机相，滤液浓缩，用柱层析分离，得到分析纯的联芳类化合物，反应如下式所示：

本发明的工作原理及有益效果：本发明的方法使用的方式价格低廉的芳基磺酰氟为原料，该物质可与多种芳基硼化物进行偶联反应，同时反应在25℃左右的的常温条件下进行，同时反应分离简单，分离收率能达到82％以上；同时本发明的反应无需惰性气体保护，也简化了反应的操作过程。使用该方法一方面降低了联芳类化合物的生产成本，另一方面该方法的使用也在天然产物、医药、农药、除草剂以及高分子传导材料、液晶材料的合成等方面有着广泛的应用前景。

进一步，所述钯催化剂、芳基磺酰氟、芳基硼化物和碱的摩尔比为0.0025～0.005：0.5：1.0：2。

进一步的，所述钯催化剂选自醋酸钯或氯化钯。该类催化剂对潮湿空气不敏感，可以长期保存。

进一步的，所述碱为三乙胺、二异丙基胺、碳酸钾或碳酸钠。这些碱毒性较低、来源广泛的，同时能提高反应收率。

进一步的，所述芳基磺酰氟包括含有吸电子基团的4-硝基苯基磺酰氟、4-腈基苯基磺酰氟、4-甲酰基苯基磺酰氟、4-乙酰基苯基磺酰氟、4-溴苯基磺酰氟、4-氯苯基磺酰氟、4-氟苯基磺酰氟、4-溴苯基磺酰氟和含有给电子基团的4-甲氧基苯基磺酰氟或2-甲氧基苯基磺酰氟。

进一步的，所述芳基硼化物选自芳基硼酸、芳基硼酸频哪醇酯、芳基三氟硼酸钾或芳基N-甲基亚胺基二乙酸硼酸酯。上述芳基硼化物为Suzuki反应中常用的化合物。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

通过下面实施例说明本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围，不局限于此。

实施例1：4-硝基联苯的制备

在空气中，依次将0.5mmol的4-硝基苯基磺酰氟，0.6mmol的苯硼酸，1.5mmol的三乙胺，0.005mmol的醋酸钯，4mL无水乙醇，4mL水，加入到10mL圆底烧瓶中。在25℃下磁力搅拌反应，反应4小时后，向圆底烧瓶中加入15mL饱和食盐水淬灭反应，混合物用3×15mL的乙酸乙酯萃取，萃取后合并有机相，减压浓缩有机相得到粗产品，用石油醚为洗脱液进行柱层析，得到最终产品，产物结构通过核磁共振氢谱和质谱鉴定，分离收率达92％。

实施例2：4-甲基联苯的制备