[發(fā)明專利]基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的吡啶類和取代苯類化合物合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110834085.3
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN115677569A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮璋;張?jiān)?/a>;蒲宇
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C07D213/06
• 分類號: C07D213/06;C07D213/127;C07D401/04;C07D213/26;C07D213/30;C07D213/55;C07D213/64;C07D213/74;C07D213/61;C07D317/54;C07F7/18;C07D295/205;C07D295/096
• 代理公司: 成都正德明志知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51360
• 代理人: 張小娟

本發(fā)明公開了一種基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，該方法通過于均相體系中，以芳基鹵代物和烷基鹵代物作為反應(yīng)底物和鐵鹽作為催化劑，同時(shí)加入配體、堿、還原劑和溶劑進(jìn)行還原偶聯(lián)反應(yīng)，制得吡啶類化合物和取代苯類化合物。本發(fā)明首次提供一種以雙聯(lián)頻哪醇聯(lián)硼酸酯等化合物作為還原劑，鐵催化的芳基鹵代物和烷基鹵代物的還原偶聯(lián)反應(yīng)，解決了現(xiàn)在傳統(tǒng)過渡金屬催化碳碳鍵偶聯(lián)反應(yīng)條件苛刻的問題，實(shí)現(xiàn)了碳氯鍵的斷裂，高效合成了sp2?sp3碳碳鍵，同時(shí)具有操作方便、原料廉價(jià)易得、反應(yīng)條件溫和且綠色環(huán)保、底物普適性廣和產(chǎn)物收率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法。

背景技術(shù)

過渡金屬催化的碳碳鍵偶聯(lián)反應(yīng)在有機(jī)合成領(lǐng)域中是非常重要的一類反應(yīng)，為藥物、材料等化學(xué)品的合成提供了高效的工具。目前過渡金屬催化的碳碳鍵偶聯(lián)反應(yīng)的主要還是利用傳統(tǒng)的suzuki反應(yīng)、kumada反應(yīng)等，需要一個親電體(如鹵代物、磺酸酯等)和一個親核體(通常為金屬試劑如鎂試劑、有機(jī)硼化物等)。但是這些反應(yīng)所需要的有機(jī)金屬試劑通常比較昂貴，且不穩(wěn)定對貯存條件要求苛刻，甚至需要現(xiàn)制現(xiàn)用，并且這些反應(yīng)的反應(yīng)條件也通常比較嚴(yán)格需要無水無氧，對操作有很高的要求，限制了這些反應(yīng)的應(yīng)用。

通過在反應(yīng)體系中加入還原劑一步實(shí)現(xiàn)兩個親電試劑的碳碳鍵偶聯(lián)，過渡金屬催化的還原偶聯(lián)反應(yīng)迅速發(fā)展為構(gòu)建碳碳鍵最為直接、簡單、靈活的方法。芳基、烷基、烯基、烯丙基等的鹵化物、磺酸酯都成功應(yīng)用到還原偶聯(lián)反應(yīng)中。但是目前還原偶聯(lián)反應(yīng)的研究主要聚焦在鎳、鈀等昂貴過渡金屬催化劑，這些金屬催化劑或者價(jià)格昂貴，或者有生物毒性對藥物的后期修飾有影響。因此發(fā)展綠色廉價(jià)的還原偶聯(lián)反應(yīng)具有非常重要的意義。

除此之外，目前過渡金屬催化的還原偶聯(lián)反應(yīng)通常是非均相體系，需要當(dāng)量或過量的鋅或錳金屬粉末作為還原劑，這些還原劑來源廣泛，操作簡單。但是由于鋅、鎂的溶解性問題，在反應(yīng)的后處理中不易除去，而對反應(yīng)的結(jié)果造成影響，限制了其使用。但目前均相的還原偶聯(lián)反應(yīng)卻鮮有報(bào)道，尤其是反應(yīng)更為惰性的芳基氯代物和烷基機(jī)氯代物的還原偶聯(lián)反應(yīng)更是有機(jī)合成領(lǐng)域內(nèi)一大挑戰(zhàn)。因此，提供一種基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法也就顯得十分的有意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中均相體系中基于鐵催化的芳基鹵代物與烷基鹵代物的還原偶聯(lián)反應(yīng)研究空白的問題，同時(shí)該方法具有操作方便、原料廉價(jià)易得、反應(yīng)條件溫和且綠色環(huán)保、底物普適性廣和產(chǎn)物收率高的特點(diǎn)。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法，于均相體系中，以芳基鹵代物和烷基鹵代物作為反應(yīng)底物和鐵鹽作為催化劑，同時(shí)加入配體、堿、還原劑和溶劑進(jìn)行還原偶聯(lián)反應(yīng)，制得吡啶類化合物和取代苯類化合物。

進(jìn)一步地，上述基于鐵催化芳基鹵代物與烷基鹵代物還原偶聯(lián)反應(yīng)的合成吡啶類和取代苯類化合物方法，包括以下步驟：

在惰性氣體保護(hù)的氛圍下，將芳基鹵代物、烷基鹵代物、鐵鹽、配體、堿、還原劑和溶劑加入反應(yīng)裝置中，于65℃～95℃溫度下攪拌反應(yīng)10～24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離純化，制得吡啶類化合物和取代苯類化合物；其中，烷基鹵代物、芳基鹵代物、鐵鹽、配體、堿和還原劑的摩爾比為 1～2:1～3:0.01～0.5:0.01～0.8:1～5:0.1～5。

進(jìn)一步地，烷基鹵代物、芳基鹵代物、鐵鹽、配體、堿和還原劑的摩爾比為1～2:1～3:0.05～0.2:0.2～0.6:1～2:0.1～0.5，優(yōu)選為2:3:0.2:0.4:1.6:0.5。

進(jìn)一步地，芳基鹵代物的結(jié)構(gòu)通式如下所示：