本发明专利技术提供了一种简便、高效率、无碱参与的、可重复使用的铜催化体系来催化末端炔自偶联反应制备1,3‑二炔类化合物的新方法。该方法以常用的有机溶剂和水作为反应溶剂,以价廉易得的末端炔烃作为原料,在硝酸铜和Luviset Clear共同组成的催化体系催化下,该反应在一定温度下有效进行,高效率地得到了1,3‑二炔类化合物,为该化合物的制备提供了一个“绿色”的途径。该方法的主要优点有:实验操作简便,反应条件温和、不需要碱参与。该反应适用于各种不同的末端炔烃,原料来源广泛,且反应以硝酸铜作为催化剂,价廉,无其他副产物生成,快捷高效。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种简便、高效、可重复使用的铜催化体系催化合成1, 3- 二炔类化合物的新方法
本专利技术属于催化有机合成领域,具体地说涉及一种1,3- 二炔类化合物的合成方 法。 【
技术介绍
】 1,3- 二炔衍生物大量存在于自然界中,它们的存在使得化合物具备更加优异的 生物活性,例如抗菌、抗肿瘤、抗癌、抗HIV或杀虫性能。1,3- 二炔化合物己经成功地从自 然界中的植物、真菌、细菌、昆虫和海洋生物中被提取出来。1,3-二炔衍生物在有机合成中 (特别是大分子化合物的合成)也有着广泛的应用,它们是一类非常高活性的结构前体和 反应支架。1,3- 二炔结构也是一些功能材料中不可或缺的结构片段,这些功能材料包括聚 合物、液晶、药物、分子导线和非线性分子材料等。自Glaser在1869年报道1,3- 二炔烃的 合成以来,已经有大量的新方法被报道出来,尤其是以铜催化剂种类居多,其中包括Cul、 CuCl、CuBr、Cu(0Ac)2、CuC12、Cu(0H)2以及其他的负载型铜催化剂等。一般的铜催化末端 炔自偶联的体系中,碱是不可或缺的,常用的有Et3N、吡啶、TMEDA、KOH、K2C0 3、Na2C03等。但 是,在反应中添加碱会加快反应器腐蚀,并可能会造成环境污染。因此开发无碱参与的反应 存在一定的理论和实际意义。 铜作为催化末端炔自偶联反应的经典催化剂至今已经有长达100多年的历史,随 着铜催化剂种类的不断开发,其催化活性也在不断的改进。现在仍然有很多关于铜作为催 化末端炔自偶联的工作被报道。铜催化剂由于其价格便宜、适用性广、简单易得等优点,而 一直被广泛青睐。因此,开发一种简单、高效、无碱参与的、可回收的铜催化体系催化末端炔 自偶联反应仍具有一定的可行性。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于通过开发一种简便、高效、无碱参与的、可重复使用的铜催化 体系来催化末端炔自偶联反应制备1,3- 二炔类化合物的新方法,以提高目标产物的产率 及反应速率。 为达到上述专利技术目的,本专利技术提出以下的技术方案: 一种合成1,3- 二炔类化合物的方法,是以常用的有机溶剂和水作反应溶剂,以末 端炔径为原料,以硝酸铜作催化剂,以Luviset Clear为配体,反应结束后,经反向制备色谱 分离得1,3- 二炔类化合物。 上述合成方法中,所述溶剂为二甲亚砜、甲苯、1,4- 二氧六环、四氢呋喃、N,N- 二 甲基甲酰胺、丙酮、乙醇、水中的一种。 上述合成方法中,所述铜催化剂为硝酸铜、氯化铜、溴化铜、硫酸铜、醋酸铜、碘化 亚铜、溴化亚铜、氧化铜中的一种。 上述合成方法中,所述催化剂的摩尔添加量为1_10%,Luviset Clear的用量为 50-150mgo 上述合成方法中,所述原料末端炔烃优选苯乙炔、对甲基苯乙炔,间甲基苯乙炔、 邻甲基苯乙炔、对甲氧基苯乙炔,3-氨基苯乙炔、对叔丁基苯乙炔、对氟苯乙炔、对三氟甲基 苯乙炔、3-乙炔基吡啶、3-乙炔基噻吩、3-苯氧基-1-丙炔等。 上述合成方法中,所述催化反应的条件为:在25-100°C下反应0. 5-5小时。 本专利技术所提供的合成方法为1,3- 二炔类化合物的制备开辟了新的低成本"绿色" 途径,其优点在于:原料来源广泛,目标产物的选择性和产率均较高,反应条件温和,反应操 作简便,底物适用范围广泛。 【【附图说明】】 附图所示是本专利技术提供的1,3- 二炔类化合物合成路径图。 【【具体实施方式】】 本专利技术所提供的催化合成1,3- 二炔类化合物方法的合成路径,请参见附图:将 原料末端炔烃、催化剂和配体等置入反应容器内,加入溶剂后在25-100°C的环境下反应 0. 5-5小时,反应完成后经柱色谱分离得到目标产物。 下面结合具体的制备实例对本专利技术做进一步说明: 制各例1在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、Cu(N03)20. 01mmol、50mg Luviset Clear 和2mL甲苯,在100°C下反应4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得1,4_ 二苯 基-1,3- 丁二炔,产率为97%。 制各例2在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、Cu (N03) 20. lOmmol、150mg Luviset Clear 和2mL甲苯,反应在100°C下进行4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得1,4- 二苯 基-1,3- 丁二炔,产率为31 %。 制各例3在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、Cu (OAc) 20. 02mmol、86mg Luviset Clear 和2mL 1,4-二氧六环,反应在25°C下进行4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得 1,4- 二苯基-1,3- 丁二炔,产率为48%。 制各例4在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、CuCl20. 05mmol、76mg Luviset Clear 和 2mL THF,在100°C下进行4h。反应在700°C下进行4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离 得1,4- - 苯基_1,3- 丁- 块,广率为39 %。 制各例5在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、CuO 0. 07mmol、126mg Luviset Clear 和 2mL DMF,在60°C下进行4h。反应在50°C下进行4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得 1,4- 二苯基-1,3- 丁二炔,产率为87%。 制各例6在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、Cu2I 0. 03mmol、96mg Luviset Clear 和 2mL丙酮,反应在100°C下进行4h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得1,4-二苯 基-1,3- 丁二炔,产率为23%。 制各例7在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、CuBr 0. 06mmol、90mg Luviset Clear 和 2mL乙醇,反应在80 °C下进行5h。反应结束后,过滤,浓缩,经柱色谱分离得1,4- 二苯 基-1,3- 丁二炔,产率为66%。 制各例8在 10mL 反应管中加入 lmmol 苯乙块、CuBr 0. 06mmol、90mg Luviset Cl当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术为一种新型的铜催化体系催化合成1,3‑二炔烃类化合物的方法,其特征在于,以铜催化剂和廉价易得的水溶性Luviset Clear组成的催化体系,以常用的有机溶剂作反应溶剂,反应在一定温度下有效进行,高效率地得到1,3‑二炔烃类化合物,且反应催化体系可多次重复使用。下面是Luviset Clear的结构:。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:邱仁华,王正军,许新华,王爱军,王鹏辉,吕晶晶,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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