【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化学领域，具体地，涉及一种非活化烯烃及气体烯烃碳官能团化的方法。
技术介绍
1、气体烯烃及非活化烯烃大量存在于石油化工行业，例如，仅1-丁烯世界年产量就有4.2×107吨，高效精准地对这些大宗化工产品进行碳官能团化来构建高附加值的精细化学品具有重要的研究意义与应用价值，将在天然产物，药物分子，农药及材料分子合成中起到重要作用。
2、烯烃的碳官能团化反应是有机化学中的重要反应，可以廉价易得的烯烃作为原料，直接、高效合成高附加值的分子。过去十几年里，烯烃碳官能团化的研究主要集中于活化烯烃。相比之下，非活化烯烃，尤其是气体烯烃的发展依旧有限，这主要是由于非活化烯烃反应活性较低，此外，烷基对于烯烃的电性和位阻几乎没有影响，这就导致烯烃的区域选择性难以控制，容易生成难以分离的混合物。最重要的是，非活化烯烃的对映选择性转化一直是有机化学的难点。
3、目前，非活化烯烃的碳官能团化反应往往是采用导向基的策略控制反应性与选择性，导向基的安装与脱除增加了反应步骤，从原子经济性和步骤的高效性角度来看，这在一定程度上限制了非活化烯烃的进一步应用。
4、因此，本领域急需一种无导向基团参与的非活化烯烃尤其是气体烯烃的碳官能团化的方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中反应底物需要提前引入导向官能团及底物普适性窄、官能团选择范围小等缺点，因而提供了一种高选择性的非活化烯烃及气体烯烃碳官能团化的方法。本专利技术的方法具有收率高
2、本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。
3、本专利技术提供了一种非活化烯烃的碳官能团化方法，其包括以下步骤：在溶剂中，在体系1或体系2中，将化合物i、化合物ii和化合物iii进行如下所示的反应，得到化合物a；所述体系1为化合物iv和双(1,5-环辛二烯)镍；所述体系2为化合物v和双(1,5-环辛二烯)镍；
4、
5、或者
6、
7、其中，
8、r1、r1’各自独立地为氢，c1-20烷基，c3-20环烷基，c3-20环烯基，被1个、2个或3个r1-1取代的c1-20烷基，被1个、2个或3个r1-2取代的c3-20环烷基，被1个、2个或3个r1-2取代的c3-20环烯基，-l-r1-1；
9、-l-为无、c1-20亚烷基、-o-c1-20亚烷基-、-c1-20亚烷基-o-、-co-c1-20亚烷基-、-c1-20亚烷基-co-、-nh-c1-20亚烷基-、-c1-20亚烷基-nh-；
10、各个r1-1、r1-2各自独立地为-oh，卤素，c1-20烷基，c3-20环烷基，c3-20环烯基，5-16元杂环烷基，-o-c1-20烷基，c6-10芳环，5-16元杂芳环，-sirarbrc，-gerarbrc，-nrdre，-o-sirfrgri，bpin，被1个、2个或3个r2-1-1取代的c6-10芳环，被1个、2个或3个r2-1-1取代的5-16元杂环烷基；
11、r2独立地为c6-14芳基，c3-20环烯基，5-16元杂环烷基，5-16元杂芳基，被1个、2个或3个r2-1取代的c6-14芳基，被1个、2个或3个r2-2取代的c3-20环烯基，被1个、2个或3个r2-3取代的5-16元杂芳基；
12、各个r2-1、r2-2、r2-3独立地为-oh，卤素，c1-20烷基，-o-c1-20烷基，-o-c1-20卤代烷基，-s-c1-20烷基，c3-20环烷基，c3-20环烯基，5-16元杂环烷基，-c1-6亚烷基-5-16元杂环烷基，-o-c1-6亚烷基-c6-10芳环，c6-10芳环，5～16元杂芳环，-sirarbrc，-nrdre，-o-sirfrgri，-c1-6亚烷基-o-sirfrgri，-c1-6亚烷基-o-sirfrgri，bpin，-co-o-c1-20烷基，或被1个、2个或3个r2-1-1取代的c6-10芳环；
13、ra、rb和rc各自独立地为h、c1-20烷基或c6-10芳环；
14、rd和re各自独立地为h、c1-20烷基、c6-10芳环或-c1-6亚烷基-c6-10芳环；
15、rf、rg和ri各自独立地为h、c1-20烷基或c6-10芳环；
16、各个r2-1-1独立地为卤素、c1-20烷基或-o-c1-20烷基；
17、x为cl、br、i、ots或otf；
18、r3独立地为c6-14芳基，被1个、2个或3个r3-1取代的c6-14芳基，或
19、r3’独立地为c1-10烷基；
20、m为碱金属；
21、各个r3-1独立地为氢、氨基、卤素、c1-4烷氧基、c1-4烷基、c1-4卤代烷氧基、c6-10芳基，或者两个相邻的r3-1构成5-8元杂烷环；
22、所述5-16元杂芳环独立地为杂原子种类选自n、o和s中的1种、2种或3种；杂原子的个数为1个、2个、3个或4个的5-16元杂芳环；
23、所述5-16元杂环烷基独立地为杂原子种类选自n、o和s中的1种、2种或3种；杂原子的个数为1个、2个、3个或4个的5-16元杂环烷基；
24、所述化合物iv的结构为：
25、
26、其中，
27、r0独立地为c1-6烷基或-o-c1-6烷基；
28、r4a、r4b、r4c和r4d各自独立地为c1-6烷基，c6-10芳环，或被1个、2个或3个rar取代的c6-10芳环；
29、各个rar独立地为c1-6烷基，-o-c1-6烷基，c3-6环烷基，被1个、2个或3个rar-1取代的c1-6烷基，被1个、2个或3个rar-2取代的-o-c1-6烷基，或被1个、2个或3个rar-3取代的c3-6环烷基；
30、各个rar-1、rar-2和rar-3各自独立地为卤素或c1-6烷基；
31、y-为一价阴离子；
32、所述化合物v的结构为：
33、
34、其中，
35、r9a、r9b、r9c和r9d各自独立地为c1-6烷基、未取代或被r3a-1取代的c6-c14芳基；
36、各个r3a-1独立地为c1-c4烷基；
37、r7a、r7b、r7c、r8a、r8b和r8c各自独立地为氢或c1-c4烷基；
38、r5和r6各自独立地为氢、c1-c4烷基、卤素、或c6-c10芳基；其中，r5-1和r5-2各自独立地为氢或c1-c4烷基；
39、为单键或双键；
40、或者，r5、r6和与其相连的碳原子一起形成
41、z-为一价阴离子。
42、在某一方案中，所述化合物i-v中，某些基团的定义可如本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非活化烯烃的碳官能团化方法，其包括以下步骤：在溶剂中，在体系1或体系2中，将化合物I、化合物II和化合物III进行如下所示的反应；所述体系1为化合物IV和双(1,5-环辛二烯)镍；所述体系2为化合物V和双(1,5-环辛二烯)镍；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，R0独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物IV选自以下任一化合物：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，R1、R1’各自独立地为氢，C1-10烷基，C3-10环烷基，C3-10环烯基，被1个、2个或3个R1-2取代的C3-10环烷基，-L-R1-1；
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，反应体系中没有叔丁醇钠。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物I与所述化合物II的摩尔比为10:1～1:10，优选为8:1～1:5，所述化合物I与所述化合物III的摩尔比为10:1～1:10，优
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物I与所述双(1,5-环辛二烯)镍的摩尔比为1:0.01-0.5，优选为1:0.01-0.1，
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自下组：正己烷、正庚烷、环己烷、环庚烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环，或其组合。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的反应温度为10-50℃，优选为15-40℃，所述反应的反应时间为8-14h。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在保护气氛围下，将化合物IV或化合物V、化合物III、双(1,5-环辛二烯)镍和溶剂进行混合，然后依次向其中加入化合物I和化合物II，之后任选地移出保护气环境，室温下进行反应。
...【技术特征摘要】
1.一种非活化烯烃的碳官能团化方法，其包括以下步骤：在溶剂中，在体系1或体系2中，将化合物i、化合物ii和化合物iii进行如下所示的反应；所述体系1为化合物iv和双(1,5-环辛二烯)镍；所述体系2为化合物v和双(1,5-环辛二烯)镍；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，r0独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物iv选自以下任一化合物：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，r1、r1’各自独立地为氢，c1-10烷基，c3-10环烷基，c3-10环烯基，被1个、2个或3个r1-2取代的c3-10环烷基，-l-r1-1；
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，反应体系中没有叔丁醇钠。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：施世良，王子超，张家文，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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