[发明专利]一种钯催化的芳基炔烃的制备方法

说明书

本发明公开了一种钯催化的芳基炔烃的制备方法，包括以下步骤：在催化剂、配体和碱的作用下，取代炔酸与芳基磺酰氯在有机溶剂中发生脱羧偶联反应，反应结束后经过后处理得到所述的芳基炔烃。该制备方法所用的原料便宜易得，反应和后处理操作简单，同时，反应副反应少，得到的产品的收率高。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种钯催化的芳基炔烃的制备方法。

背景技术

炔烃衍生物在有机合成中占据着重要的地位，许多天然产物、药物分子和聚合材料等都包含炔烃结构或者由简单的炔烃化合物合成而得到，因此，大量合成炔烃衍生物的方法便应运而生。经典的Sonogashira偶联是其中最常用的一种合成方法，即在钯与铜的共同催化下，芳基卤代物与末端炔烃发生偶联反应得到二取代的炔烃化合物(R.Chinchillaand C.Nájera,Chem.Rev.,2007,107,874.)。然而，经典的Sonogashira偶联反应需要铜盐作为辅助催化剂来完成反应，反应过程中产生的炔基铜中间体是一类很活泼的化合物，在空气中或者氧化剂存在下容易发生自身偶联生成共轭二炔化合物，极大的影响了反应的效率；重要的是，Sonogashira偶联对于富电子的炔烃有很好的效果，而对于缺电子的炔烃则不能很好的兼容或只能得到很少的目标产物，因此，为了克服这些缺点，开发出应用更广泛、反应更高效的方法来代替或补充现有的合成方法显得尤为重要。

过渡金属催化的脱羧反应是指金属羧酸盐化合物在过渡金属催化的条件下失去一分子二氧化碳，与其他有机试剂发生偶联的反应。在这一类的脱羧过程中，金属羧酸盐失去CO₂形成金属配合物是关键步骤，而脱羧后形成的活性金属物种则会根据反应条件的不同转变成不同的物质，例如，金属物种可以快速的接受环境中的一个质子得到质子化的产物，也可以与体系中的亲电试剂发生反应形成偶联的产物。因此，寻找适当的催化体系使脱羧反应顺利的进行得到预想的目标产物则成了研究过程中的难点。

炔基羧酸是一类性质稳定，容易保存和运输，且分子内含碳碳三键的羧酸，近年来，芳基炔酸的脱羧偶联反应引起了科学家们的关注，并取得了快速的发展(K.Park andS.Lee,RSC Adv.,2013,3,14165.)。对于活性较高的芳基碘代物和芳基溴代物在金属Pd、Cu、Fe等化合物的催化下可以成功的参与反应，然而，芳基碘代物和溴代物由于其价格昂贵，并不是最理想的芳基化试剂。相比较而言，芳基氯代物作为芳基化试剂在价格上具有明显的优势，但是由于其活性较差，键能较高，因此，采用芳基氯代物作为底物参与的反应充满挑战，其中对于富电子的芳基氯代物则仅仅得到极低的收率。过渡金属催化炔基羧酸与芳基偶联试剂脱羧偶联反应的研究已经取得显著的成果，各种效率极高的催化体系相继被报道。最近，Lee课题组报道了钯催化的炔基羧酸与芳基磺酸酯作为拟卤素合成芳基炔烃((a)S.Yu,E.Cho,J.Kim and S.Lee,J.Org.Chem.2017,82,11150；(b)J.-H.Lee,G.C.E.Raja,S.Yu,J.Lee,K.H.Song and S.Lee,ACS Omega2017,2,6259.)。Nagarkar课题组报道了钯催化的无配体和助催化剂的芳基重氮盐与炔基羧酸的脱羧性Sonogashira偶联反应((a)V.G.Jadhav,S.A.Sarode and J.M.Nagarkar,Tetrahedron Lett.2015,56,1771；(b)J.M.Bhojane,V.G.Jadhav and J.M.Nagarkar,New J.Chem.2017,41,6775.)。有机金属金属化合物，比如芳基硼酸((a)L.Lu,P.Chellan,G.S.Smith,X.Zhang,H.Yan and J.Mao,Tetrahedron 2014,70,5980；(b)J.-H.Lee,G.C.E.Raja,Y.Son,J.Jang,J.Kim and S.Lee,Tetrahedron Lett.2016,57,4824；(c)C.Feng and T.-P.Loh,Chem.Commun.2010,46,4779.)，芳基硅烷((a)J.Jang,G.C.E.Raja,J.-H.Lee,Y.Son,J.Kim and S.Lee,Tetrahedron Lett.2016,57,4581；(b)G.C.E.Raja,F.M.Irudayanathan,H.-S.Kim,J.Kimand S.Lee,J.Org.Chem.2016,81,5244.)和三芳基铋试剂(K.E.Balsane,S.H.Gund andJ.M.Nagarkar,Catal.Commun.2018,104,78.)也已经被应用于钯或者镍催化的炔基羧酸的脱羧性Sonogashira偶联反应中。作为一类活泼的亲电试剂，有机磺酰氯参与的脱磺酰化偶联反应已经发展成为一个新的研究热点。在适当的温度以及钯等过渡金属络合物的催化下，磺酰氯可以和多种亲核试剂发生脱磺酰化偶联反应,并在一些重要有机合成反应中显示出良好的应用前景。