[發(fā)明專利]無(wú)過(guò)渡金屬催化的芳香族硝基化合物的硼氫化還原反應(yīng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110513175.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113185414B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚武冰;王嘉利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州學(xué)院
• 主分類號(hào): C07C213/02
• 分類號(hào): C07C213/02;C07C209/36;C07C319/20;C07C231/12;C07C303/40;C07C315/04;C07D277/62;C07D333/54;C07D295/135;C07C217/84;C07C211/52;C07C323/37;C07C211/51
• 代理公司: 藍(lán)天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理(浙江)有限公司 33229
• 代理人: 孫煒

本發(fā)明涉及無(wú)過(guò)渡金屬催化的芳香族硝基化合物的硼氫化還原反應(yīng)。首次實(shí)現(xiàn)以三乙基硼和叔丁醇鉀為催化劑，在溫和條件下即可方便地催化芳香族硝基化合物與廉價(jià)易得的頻那醇硼烷發(fā)生硼氫化還原反應(yīng)來(lái)制備芳香族胺類產(chǎn)物。與傳統(tǒng)方法相比，該方法普遍具備催化劑廉價(jià)易得、操作便捷、反應(yīng)安全等優(yōu)勢(shì)。首次實(shí)現(xiàn)非過(guò)渡金屬試劑催化的芳香族硝基化合物與頻那醇硼烷選擇性發(fā)生硼氫化還原反應(yīng)，為芳香族胺類產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)室制備或工業(yè)生產(chǎn)提供了一種實(shí)用的反應(yīng)新策略。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)過(guò)渡金屬催化的芳香族硝基化合物的硼氫化還原反應(yīng)。

背景技術(shù)

有機(jī)胺類化合物是重要的化學(xué)中間體，被廣泛應(yīng)用于藥物、天然產(chǎn)物和高分子的合成。芳香族硝基衍生物的還原反應(yīng)是拓展有機(jī)胺類化合物，探索新的胺類藥物活性分子和天然產(chǎn)物的重要方法。近些年，廣大化學(xué)家對(duì)芳香族硝基化合物的還原反應(yīng)進(jìn)行了大量研究，涌現(xiàn)出了一些成功的還原體系，如：氫氣還原(Chem.Rev.,2019,119,2611；Org.ProcessRes.Dev.,2018,22,430；Org.Process Res.Dev.,2012,16,1156.)、硅烷還原(Org.Chem.Front.,2017,4,2437)等，雖然上述方法取得了一定成功，然而大多涉及過(guò)量的試劑、漫長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間、苛刻的操作反應(yīng)條件，特別是還原反應(yīng)涉及復(fù)雜、昂貴的過(guò)渡金屬催化劑，導(dǎo)致該類反應(yīng)的應(yīng)用局限性大、不利于實(shí)際應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)高效、簡(jiǎn)單的芳香族硝基衍生物還原方法，特別是廣泛存在于天然產(chǎn)物及藥物分子中芳香族硝基衍生物的選擇性還原反應(yīng)方法不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)效益，而且還有良好的環(huán)境和社會(huì)效益。

近些年，有機(jī)硼試劑作為穩(wěn)定、低成本的氫源為芳香族硝基化合物的還原提供了一種重要的途徑，并成功應(yīng)用于硝基衍生物的還原反應(yīng)，如：鉻催化硝基衍生物與頻哪醇硼烷成功制備胺類化合物(J.Am.Chem.Soc.,2021,143,1618)。相對(duì)于上述報(bào)道的過(guò)渡金屬催化方法，三乙基硼和叔丁醇鉀的催化體系表現(xiàn)出操作簡(jiǎn)便、廉價(jià)易得、成本低等特點(diǎn)。因此，開(kāi)發(fā)利用三乙基硼和叔丁醇鉀催化體系應(yīng)用于芳香族硝基化合物與硼烷發(fā)生選擇性硼氫化還原反應(yīng)來(lái)制備胺類化合物具有非常好的工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是取代傳統(tǒng)或過(guò)渡金屬催化芳香族硝基化合物還原反應(yīng)方法，提供一種高效、操作簡(jiǎn)單、廉價(jià)易得的催化還原體系，避免需要使用復(fù)雜、昂貴的過(guò)渡金屬催化劑來(lái)進(jìn)行芳香族硝基化合物的還原，為實(shí)驗(yàn)室制備和工業(yè)生產(chǎn)提供一種全新策略。

無(wú)過(guò)渡金屬催化的芳香族硝基化合物的硼氫化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：

根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括以三乙基硼和叔丁醇鉀作為催化劑，其中R為烷氧基、鹵素、三氟甲基、巰基、氨基、烷基、芳基、雜環(huán)、酯基或酰胺基，反應(yīng)底物為式1化合物，式2頻那醇硼烷用量為式1化合物的6當(dāng)量，催化劑三乙基硼和叔丁醇鉀用量為5mol％，反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，反應(yīng)溫度為100℃，以四氫呋喃作為反應(yīng)溶劑，催化式1化合物與式2化合物發(fā)生硼氫化還原反應(yīng)，得到式3所示的芳香族胺類產(chǎn)物，其反應(yīng)過(guò)程為：氮?dú)猸h(huán)境下，依次將式1化合物、式2化合物、四氫呋喃、三乙基硼和叔丁醇鉀加入到10mL封管中，并置于100℃油浴加熱攪拌24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，空氣環(huán)境下，往反應(yīng)液中加入2mL濃度為1M的氫氧化鈉水溶液淬滅反應(yīng)，隨后萃取并收集有機(jī)相，通過(guò)柱層析分離得到芳香族胺類產(chǎn)物。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的具體實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。

實(shí)施例1，其中芳香族硝基化合物如下：

芳香族硝基化合物結(jié)構(gòu)式：