一种壳聚糖负载铜材料催化制备α位有取代基的β-硼基酮的制备方法技术

本发明专利技术公布了一种壳聚糖负载铜材料催化制备α位有取代基的β

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖负载铜材料催化制备
α
位有取代基的
β
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硼基酮的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机合成领域，具体涉及一种β
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硼基酮化合物的方法。

技术介绍

[0002]有机硼化物是重要的合成中间体，而羰基是有机化学中最普遍和最重要的官能团之一。因此，同时含有硼和羰基的β
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硼化羰基化合物(β
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硼基酮)有机合成中具有潜在用途的中间体，其制备受到了广泛的关注。这种化合物的直接合成方法主要是α,β
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不饱和羰基化合物的硼化反应，即亲核性的硼试剂对酮的β
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碳共轭加成。
[0003]近年来，由于反应条件温和、官能团耐受性好、金属催化剂成本低，铜催化的不饱和化合物的硼化官能化引起了广泛关注。目前的文献报道中，Lin(Am.Chem.Soc.2008,130,5586.)提出的在强碱(叔丁醇钠、叔丁醇锂等)存在下CuCl转化为CuOBu
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t，再与B2(pin)2及苯基醚配体形成双膦配体与铜的硼基配合物，该化合物是起关键催化作用的活性中间体，它与β
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不饱和化合物发生共轭加成，形成有机铜的甲醇化物，铜的甲醇化物再被B2(pin)2激活，形成反应中催化剂的活性中间体。
[0004]2010年，Shibasaki(Lett.2010,12,4098.)又报道了手性二仲胺配体/铜配合物催化的β
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双取代链状铜底物与B2(pin)2的不对称加成反应。
[0005]2010年Hoveyda(Am.Chem.Soc.2010,132,10630.)报道了卡宾配体促进的铜催化的β
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双取代链状底物与B2(pin)2的不对称加成反应，构建手性四取代碳，以NHC为卡宾配体，底物适应很广。单膦酰配体也被经常用于不对称催化反应。
[0006]Kobayashi(Angewandte Chemie International Edition 2012,51,12763.)使用联吡啶手性二醇作为手性配体，添加催化量醋酸，使用查尔酮为底物时，实现了以水为溶剂的铜催化不饱和羰基化合物的不对称硼氢化反应，经氧化得到手性β
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羟基酮或酯类化合物。
[0007]以上反应中底物均为β位被取代的不饱和羰基化合物(查尔酮)，之前众多查尔酮系列的研究认为C＝C双键在反方向很难反应。
[0008]其他报道如：Hoveyda(Nature Chemistry 2018,10,99),Ito(Journal of the American Chemical Society 2016,138,4388),Lautens(Organic Letters 2019,21,8373),Brown(Angewandte Chemie International Edition 2017,129,13499),Yun(Angewandte Chemie International Edition 2019,131,18299),Liao(Organic Letters 2019,21,3913)等人研究了亲核硼在双键上的不对称加成，具体应用到硼炔丙基化、硼炔烷基化、硼炔烯化、硼炔胺化、醛或酮加成等。尽管到目前为止已经发展了各种各样的转化，但是适用于合成β
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硼基酮的比较少。特别是文献已有的铜催化方法中都需要使用复杂铜盐、无水无氧操作、有毒的配体，大量有机溶剂，成本高等问题，难以实现工业化应用。
[0009]因此，发展一种简便易操作、条件温和、成本低廉、绿色环保且适于大规模生产β
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硼基酮的新方法是十分迫切需要的。

技术实现思路

[0010]本专利技术目的在于提供了一种壳聚糖负载铜材料催化制备α位有取代基的β
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硼基酮的方法，旨在至少一定程度上克服现有技术中存在的如下不足：
[0011]1)以复杂铜盐为催化剂合成β
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硼基酮成本高、污染大，难以工业化；
[0012]2)现有文献中催化剂均是用NHC
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铜，以复杂铜盐为催化剂时，操作过程复杂，需要强碱(叔丁醇钠、叔丁醇锂等)、低温，严格无水等苛刻条件，同样造成生产成本较高；以复杂铜盐为催化剂时，需添加当量的有毒配体，添加量较多，成本高，毒性大，无法商业化。
[0013]3)现有配体与二价铜配合形成的配体由于空间位阻的关系，很难将B2(pin)2加成到α
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取代丙烯酮的4位上。因此，本专利技术旨在发展一种无需添加任何配体，使用低成本催化材料高效制备β
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硼基酮的环保新方法。
[0014]为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：
[0015]一种壳聚糖负载铜材料催化制备α位有取代基的β
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硼基酮的方法，其特征在于：合成步骤如下：
[0016][0017]其中，R1为苯基、对甲氧基苯基、对甲基苯基、邻溴苯基中任意一种，R2为苯基、对氟苯基、对氯苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、萘环取代基；
[0018]合成步骤为：
[0019]1)向壳聚糖负载铜材料(CS@CuSO4)中加水/甲醇，在室温条件下，搅拌均匀，得到混合液；
[0020]2)向混合液中加入α
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取代丙烯酮I、联硼酸频那醇酯B2(pin)2和4
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甲基吡啶，在室温条件下搅拌至反应完全；其中，联硼酸频那醇酯B2(pin)2与α
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取代丙烯酮I的物质的量之比为1.2
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2.5:1；4
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甲基吡啶的用量为6mmol％，且每毫摩尔的α
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取代丙烯酮I对应的壳聚糖负载铜材料的用量为15
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80mg；
[0021]3)反应结束后，进行过滤，过滤所得沉淀物分别用四氢呋喃，丙酮洗涤，得到滤液，并回收壳聚糖负载铜材料再利用；
[0022]4)将滤液旋转蒸发浓缩，残留物经不同比例的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂快速柱色谱，分离提纯得到α位有取代基的β
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硼基酮II。
[0023]上述反应中，所述的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂的比例依据产物极性不同进行选择，快速柱色谱采用硅胶为固定相。
[0024]再进一步地，所述步骤2)中，联硼酸频那醇酯B2(pin)2与α
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取代丙烯酮I的物质的量之比为1.5
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2.5:1；且每毫摩尔的α
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取代丙烯酮I对应壳聚糖负载铜材料的用量为15～80mg。
[0025]再进一步地，所述步骤2)中，搅拌反应时间6
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12h。
[0026]再进一步地，所述步骤3)，回收的壳聚糖负载铜材料经由蒸馏水洗涤后，置于烘箱中50℃干燥6小时，即再次用于上述α位有取代基的β本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖负载铜材料催化制备α位有取代基的β
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硼基酮的方法，其特征在于：合成步骤如下：其中，R1为苯基、对甲氧基苯基、对甲基苯基、邻卤代苯基中任意一种，R2为苯基、对卤代苯基、邻卤代苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、萘环取代基；合成步骤为：1)向壳聚糖负载铜材料CS@CuSO4中加水和甲醇，在室温条件下，搅拌均匀，得到混合液；2)向混合液中加入α
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取代丙烯酮I、联硼酸频那醇酯B2(pin)2和4
‑
甲基吡啶，在室温条件下搅拌至反应完全；其中，联硼酸频那醇酯B2(pin)2与α
‑
取代丙烯酮I的物质的量之比为1.2
‑
2.5:1；4
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甲基吡啶的用量为6mmol％，且每毫摩尔的α
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取代丙烯酮I对应的壳聚糖负载铜材料的用量为15
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80mg；3)反应结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，周丽洁，李铭超，张泽浪，赵雪，李博解，张瑶瑶，何边阳，汪连生，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：发明
国别省市：