[发明专利]有机硅化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种有机硅化合物及其合成方法。包括在钯催化剂的催化作用下，在有机溶剂和氧化剂存在下，安装导向基团的苯乙酮衍生物和六甲基二硅烷发生C‑H活化反应，制备目标产物有机硅化合物的步骤。该方法反应效率和选择性较高，一步得到结构复杂的有机硅化合物，其次直接以商业可得的苯乙酮类小分子为底物，通过安装导向基团，在导向基团的辅助作用下可以定向实现苯乙酮衍生物的邻位C‑H硅化，具有较高的选择性，该化合物可进一步用于有机合成转化、材料学、药物化学等领域，尤其是在药物化学领域具有较高的潜在价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于有机合成化学技术领域，具体涉及一种有机硅化合物及合成方法。

背景技术

C-H键广泛存在于有机化合物中，一般键能较大且相对稳定，所以不容易发生化学反应转化为其它官能团。以往的化学处理方法总是优先于使用剧烈的反应条件使C-H键预官能团化转化为C-X(X＝Cl、Br、OTs等)键，再发生相应的后续反应，但是这样的操作过程不仅繁琐，而且造成浪费、效率较低。近年来，过渡金属催化直接C-H键活化官能团化反应蓬勃发展，在各类导向基团(单齿导向基、双齿导向基和瞬态导向基团等)辅助和催化剂(钯等)催化作用下，化学家们已经开发出了C-H芳基化、烷基化、酰氧基化、胺化和卤化等各类官能团化方法，实现了高效地构筑C-C键和C-杂原子键。

有机硅化合物由于具有独特的物理化学性质，在有机合成和材料学中有着非常重要的应用，并且近年来有越来越多的文献报道了有机硅化合物作为治疗相关分子在药物化学中的应用，如氨硅烷、四氢异喹啉的硅烷类似物、硅烷脯氨酸和TMS-丙氨酸。

合成有机硅化合物的方法有很多，传统的，有机硅化合物是由有机金属中间体与硅亲电体的反应或过渡金属催化的芳基卤化物与氢硅烷/二硅烷的偶联反应制备的，但这类方法需要预官能化，导致多步才能得到目标产物，并且在反应过程中会有卤代物生成，不仅原子不经济，而且对环境不友好，最重要的是特定位点的官能团化难以实现，因此发展新的合成有机硅化合物的方法至关重要。

C-H活化由于原子经济，高效以及环境友好，成为有机合成的重要手段之一。基于有机硅化合物重要的药物应用，使用C-H活化的方法合成有机硅化合物存在较高的价值和应用前景。

目前已经建立了三种通过过渡金属Pd催化C-H键活化合成有机硅化合物的方法：(1)在八氨基喹啉导向基团的导向下，通过过渡金属Pd催化实现了芳基酰胺类化合物的邻位C-H键硅化合成了有机硅化合物(K.S.Kanyiva,Y.Kuninobu,M.Kanai,Org.Lett.2014,16,1968–1971).；(2)在乙二酰胺导向基团的导向下，通过过渡金属Pd催化实现了苄基酰胺类衍生物的邻位C-H键硅化合成了有机硅化合物(C.-P.Chen,M.-Y.Guan,J.-Y.Zhang,Z.-K.Wen,Y.-S.Zhao,Org.Lett.2015,17,3646–3649).；(3)在的氰基导向基团的导向下，通过过渡金属Pd催化实现了苄基磺酸盐的间位C-H键硅化合成了有机硅化合物(A.Modak,T.Patra,R.Chowdhury,S.Raul,D.Maiti,Organometallics 2017,36,2418–2423)。虽然在Pd催化下已经实现了上述三种底物的C-H硅化，但基于最近几年芳基硅化合物在药物方面的研究热点，将底物拓展到其他类型的芳香族化合物来合成结构多样的芳基硅化合物是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种条件温和、较高产率和效率、绿色环保的合成新型有机硅化合物的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种有机硅化合物III，其结构如下：

上述有机硅化合物III的合成方法，包括：