[發明專利]一種合成丙炔酸及其衍生物的制備方法

在審

• 申請號: 202010490079.6
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111732504A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 鄧秋林;黃曉楓
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C07C51/15
• 分類號: C07C51/15;C07C57/20;C07C57/42;C07C57/26;C07D333/24;C07F3/02
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本發明提供了一種合成丙炔酸及其衍生物的制備方法。該方法的合成路線如下：首先，在無水無氧條件下，將金屬鎂、碘單質和溶劑加入反應器中攪拌均勻，然后滴加鹵代烴反應生成烴基鹵化鎂格氏試劑；再將端炔滴入反應器中進行格氏交換反應得到炔基鹵化鎂；最后，向反應器中通入CO₂，發生親核加成反應，產物經過水解后得到丙炔酸類化合物。本發明提供的制備方法簡單安全，操作條件溫和。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種丙炔酸及其衍生物的合成方法。

背景技術

丙炔酸是用于環加成或加氫芳基化反應中的通用合成結構單元，應用廣泛，也常被用于制備功能材料[Zhang et al., Angew.Chem.Int.Ed. 2015, 55, 236-239]。另外，丙炔酸使得可合成許多雜環化合物如香豆素、黃酮和吲哚[Bararjanian et al.,J.Org.Chem. 2010, 75, 2806-2812]。還用于脫羧基交叉耦合以合成炔基芳烴或氨基炔烴[Jia et al., Org.Lett. 2010, 12, 2000-2003]。因此，發展高效合成丙炔酸及其衍生物的方法具有重要意義。

現有技術中，合成丙炔酸類化合物的方法主要是炔烴的氧化羧基化反應，以甲醛或一氧化碳作為羧基化試劑，但是該方法存在CO毒性大等問題。目前最常用的過程是使用芳香炔基鋰試劑或鎂試劑與CO₂反應[Polyzos, A.Chem. Int.Ed.2011, 50,1190-1193]，然而由于該過程需要預先功能化端炔化合物，其形成的芳香炔基鋰試劑和鎂試劑具有很強親核性，大大限制了功能基團的兼容性。也有利用過渡金屬催化或者碳酸銫促進CO₂與端炔反應制備丙炔酸類化合物，但是存在過渡金屬催化劑價格昂貴、配體龐大且合成困難、所用高沸點溶劑后處理難等諸多問題[Yu et al., PNAS,2010,47,20189; Cheng et al.,Green Chem., 2015, 17, 1675]。因此，發展一種簡單高效、無昂貴金屬參與的綠色反應過程仍然具有重要意義。

發明內容

本發明的目的針對現有丙炔酸制備技術安全性的不足之處，提供一種簡單安全合成丙炔酸及其衍生物的制備方法。

一種合成丙炔酸及其衍生物的制備方法，其主要步驟如下：

（1）格氏反應：無水無氧的條件下，將金屬鎂、碘單質和溶劑加入反應器，攪拌均勻，然后滴加鹵代烴，滴加完畢后繼續回流反應1~3 h，得到產物烴基鹵化鎂格氏試劑；

（2）格氏交換反應：將端炔通入反應器中和烴基鹵化鎂發生格氏交換反應，在一定溫度下反應30~90 min，得到炔基鹵化鎂；

（3）親核加成反應：將CO₂通入反應器中與炔基鹵化鎂發生親核加成反應，在一定溫度下反應2~4 h，產物經過經水解后得到丙炔酸類化合物。

本發明反應過程如下：

進一步地，將下式化合物用作末端炔烴：

R-C≡C-H

R可選自氫以及取代或未取代的苯基、噻吩基、烷基(如環己基或環丙基)，其中，所述取代基可選自：烷基(如甲基)、鹵素(氟、氯、溴)、取代或未取代的苯基。

進一步地，將下式化合物用作鹵代烴：

R-X

其中R為烷基、烯基、苯基其中一種；X為氯、溴、碘其中一種。

進一步地，所述溶劑為無水乙醚、四氫呋喃至少其中一種。