一种室温下基于碳氢活化以吡啶为导向基的芳香族化合物选择性单双烯基化反应的方法与流程

    专利2022-07-08  110

    本发明涉及一种芳香族化合物选择性单双烯基化反应的方法,具体涉及一种室温条件下以吡啶为导向基的芳基选择性单双烯基化反应方法。



    背景技术:

    c-h键是有机化合物中最普通存在的化学键之一,若能直接通过c-h键转化来合成、修饰、改造化合物结构,会让有机合成更加高效便捷。但c-h键键能高,极性小,反应活性低,很难直接参与到化学反应中。碳氢活化指通过过渡金属催化剂活化断裂分子中未被活化的c-h键,从而转化形成新的c-c键或c-杂键的过程。相较于传统合成策略,碳氢活化反应是通过直接活化c-h键来实现新键的形成,避免了对c-h键进行预官能团化,极大缩短了合成路线,并且具有原子经济性以及步骤经济性等优点,因此,过渡金属催化的碳氢活化反应成为近年来有机化学最迅速和最热门的领域之一(chem.soc.rev.,2011,40:1937-1949;chem.soc.rev.,2011,40:2003-2021;nat.chem.,2013,5:369-375.)。后来人们发现,若反应底物中含有可协助过渡金属络合物配位的官能基团,就可使金属选择性地活化与金属相邻位置的碳氢键,这样便可解决碳氢活化的区域选择性问题。这些协助金属配位的基团,我们称为导向基。在导向基的应用下,碳氢活化反应被成功应用于构建碳碳键、碳氮键、碳氧键、碳磷键以及碳硫键等等(science.,2016,353:1023-1027;org.chem.front.,2018,5:648-652;org.chem.front.,2018,5:1288-1292.)。

    用于催化碳氢活化反应的过渡金属催化剂有钯、钌、铑、铱等,然而它们大多数都非常昂贵、稀少并且会对环境造成严重污染,在催化反应的过程中也会用到大量有毒且易挥发的有机溶剂,并且需要高温、高压等苛刻的反应条件,这些缺点都极大限制了此类反应在工业上合成功能化有机化学品的应用(j.am.chem.soc.,2011,133:5221-5223.)。为了解决这些问题,部分研究者探索使用廉价过渡金属作为可替代催化剂。比如,ackermann以及yoshikai等发现钴类催化剂可以用于碳氢活化反应,并替代铑、钌、钯等成功催化了一系列化学反应(j.org.chem.,2014,79:8948-8954;j.am.chem.soc.,2011,133:17283-17295;accountschem.res.,2014.47:1208-1219.)。尽管该策略大大降低了成本,但大多数情况下反应条件仍然苛刻,并且大量使用污染环境的有机溶剂。部分研究者又将这些贵金属固定到大分子材料上,实现了催化剂的循环使用,极大降低了催化剂的损耗(chem.rev.,2017,117:11522-11569;catal.sci.technol.,2017,7:3934-3951)。然而,功能化过渡金属材料催化剂的制备过程复杂且不稳定,催化反应同样需要苛刻的条件,极大限制了其工业化应用。因此,亟待开发一种绿色催化体系,既廉价易得,环保无污染,又能使碳氢活化反应在温和的条件下进行。

    芳香烯烃类化合物是非常重要的化工中间体,其中以吡啶为导向基的化学结构是最常见的一类,它们在合成制药中间体、天然产物以及功能化材料中得到了广泛的应用(chem.rev,.2009,109(3):897-1091;angew.chem.int.edit.,1998,37:402-428;nature,1997,388:845-851.)。近年来,合成此类化合物的方法中,利用过渡金属催化芳环非活泼碳氢键的烯基化反应的方法得到了广泛应用(org.lett.,2007,9:1407-1409;eur.j.org.chem.,2014,2014:7878-7888.)。与传统方法相比,其反应步骤单一、副反应少(chem.commun.,2014,50:11303-11306;org.lett.,2012,14:728-731.)。该碳氢活化方法采用铑、钌、钯、铱、钴等作为催化剂,具有很高的反应活性以及较广的底物范围。值得注意的是,芳环上有两个c-h键是可活化反应位点,因此理论上可以生成单双烯基化产物,如何有效控制反应实现选择性单双烯基化反应是值得研究的课题。目前,有研究者通过控制cu(oac)2的当量、反应温度以及改变溶剂或底物实现了选择性单双烯基化反应(j.org.chem.,2009,74:7094-7099;chem.commun.,2016,52:2027-2030;j.org.chem.,2011,76:3024-3033.)。但所有的这些报道都需要苛刻的反应条件,并且昂贵的金属催化剂仅仅能使用一次。近期,我们课题组实现了温度控制的单双烯基化反应,获得了很高的产率、完美的选择性以及满意的循环使用效果(acssustain.chem.eng.,2019,7:6068-6077.)。然而双烯基化反应仍然需要在高温条件下进行。因此,到目前为止,尚没有室温条件下实现选择性单双烯基化反应的报道。

    溶剂在有机合成中扮演着重要的角色。碳氢活化反应往往采用有毒易挥发的有机溶剂。近年来,许多研究者致力于开发绿色环保的溶剂以替代传统有机溶剂。水与聚乙二醇已经被成功应用于一些化学转化中(org.lett.,2017,19:2102-2105;org.lett.,2017,20:341-344;angew.chem.int.edit.,2018,57:2383-2387.),但由于其对反应原料以及过渡金属催化剂溶解能力较差而使得应用受到了一定的限制。因此,亟待我们开发出一种完美的介质可以让碳氢活化烯基化反应能在温和的条件下进行并且循环使用催化剂。离子液体作为了一种新兴的绿色溶剂,与传统有机溶剂相比,具有蒸汽压低、不易挥发、较高的热稳定性与化学稳定性、较好的溶解性、易循环使用等优点。离子液体作为替代有机溶剂的环境友好、可循环的反应介质已经成功用于suzuki反应、交叉耦联反应以及heck反应等(appl.catal.a-gen.,2017,543:150-161;eur.j.org.chem.,2016,2016:99-107;chinesej.chem.,2014,32:1225-1232.)。然而其在碳氢活化反应在的应用仍然很少,亟待拓展。

    本专利报道了首例室温条件下基于碳氢活化以吡啶为导向基的芳香族化合物的选择性单双烯基化反应的方法。该方法首次实现了室温条件下芳烃的选择性单双烯基化。催化剂对于选择性合成起到关键作用,其中,[ru(p-cymene)cl2]2(cas号:52462-29-0)选择性生成高产率的单烯基化反应产物,而[cp*rhcl2]2(cas号:12354-85-7)则选择性生成双烯基化反应产物。该反应过程使用离子液体替代传统有机溶剂作为了反应介质,可以使催化体系循环使用六次以上。该方法反应效率高、选择性好、底物范围广,可在室温条件下反应,且由于离子液体的不挥发性,大大降低了传统方法中密闭设备带来的高压隐患,放大实验也有令人满意的效果。从工业化生产角度讲,该方法安全、可靠、节能、成本低廉、催化剂可循环使用、绿色环保。



    技术实现要素:

    本发明的目的是提供一种室温下,以吡啶为导向基的芳香族化合物选择性单双烯基化反应的方法,属于有机合成领域。该方法是在导向基团的作用下,在2-苯基吡啶类化合物芳环邻位高效引入烯基,并在催化剂的控制下实现高选择性的单双烯基化反应,然后循环使用催化剂,解决传统方法的反应条件苛刻、高压易爆、催化剂不可循环、成本高昂以及环境污染严重等问题。

    一种室温条件下,以吡啶为导向基的的芳香族化合物选择性单烯基化反应方法,所述方法为:

    将原料式(ⅰ)所示化合物、原料式(ⅱ)所示化合物、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、银盐以及离子液体先后加入密封设备中,氮气或氩气保护条件下,于常温(20~35℃)下搅拌12小时以上,经后处理得式(ⅲ)所示单烯基化反应产物;

    其中,原料式(ⅰ)所示化合物、原料式(ⅱ)所示化合物、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、银盐的物质的量之比为1:2:(0.05~0.15):2:0.1。

    一种室温条件下,以吡啶为导向基的的芳香族化合物选择性双烯基化反应方法,所述方法为:

    将原料式(ⅰ)所示化合物、原料式(ⅱ)所示化合物、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、银盐以及离子液体先后加入密封设备中,氮气或氩气保护条件下,于常温(20~35℃)下搅拌12小时以上,经后处理得式(ⅳ)所示双烯基化反应产物;

    其中,原料式(ⅰ)所示化合物、原料式(ⅱ)所示化合物、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、银盐的物质的量之比为1:4:(0.05~0.15):4:0.1。

    上述选择性单双烯基化反应方法中原料式(ⅰ)所示化合物结构通式如下:

    其中,r1为所在苯环间位或对位的一个取代基,所述取代基选自h、ch3、t-bu、och3、ph、f、cl、br、cn、cf3或no2。

    所述原料式(ⅱ)所示化合物结构通式如下:

    其中,r2为所在苯环的一个取代基,所述取代基选自h、ch3、t-bu、och3、f、cl、br、cn、cf3或no2。r3为ch3或t-bu。

    所述银盐为:agntf2(双三氟甲磺酰亚胺银盐)、agoac(醋酸银)、ag2so4(硫酸银)、agsbf6(六氟锑酸银)中的一种;

    所述离子液体符合以下通式:

    其中,x-为双三氟甲磺酰亚胺阴离子(ntf2-),六氟磷酸阴离子(pf6-),四氟硼酸阴离子(bf4-)或三氟甲磺酸阴离子(otf-)中的一种;式中n=2~8;

    所述离子液体作为溶剂的体积用量以式(ⅰ)所示化合物计为3.2~8ml/mmol;

    所述后处理方法为:反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2~4倍体积当量的乙醚萃取3~6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2~4次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的产物;

    式(ⅲ)所示单烯基化反应产物的结构通式如下:

    其中,r1、r2及r3与原料式(ⅰ)(ⅱ)相同;

    式(ⅳ)所示双烯基化反应产物的结构通式如下:

    其中,r1、r2及r3与原料式(ⅰ)(ⅱ)相同;

    所述方法唯一例外的是:当r1或r2选自no2时,按照所述选择性双烯基化反应方法合成的产物为高产率的单烯基化反应产物。

    本发明报道了一种室温下,以吡啶为导向基的芳香族化合物选择性单双烯基化反应的方法。该方法首次实现了室温下芳烃的选择性单双烯基化反应。高选择性是在催化剂的控制下实现的,解决了传统方法的反应条件苛刻、高压易爆、催化剂不可循环、成本高昂以及环境污染严重等问题,在精细化学品的工业合成领域具有很好的应用前景。

    本发明的特色与创新之处:

    1.首次实现了芳烃类化合物在室温条件下的可控选择性单双烯基化反应;

    2.催化剂在控制选择性单双烯基化反应中起到了至关重要的作用,其中,[ru(p-cymene)cl2]2选择性生成高产率的单烯基化反应产物,而[cp*rhcl2]2则高效选择性地催化生成双烯基化反应产物;

    3.本发明采用离子液体替代传统有毒易挥发有机溶剂,绿色环保,可以使反应在常温下高效进行,并且由于具有很低的蒸气压,大大降低了传统方法中密闭设备带来的高压隐患,不仅如此,本发明所述离子液体作为溶剂的过渡金属催化体系可以循环使用六次以上,大大降低了工业生产的成本,还避免了废弃过渡金属带来的环境污染问题;

    4.本发明所述反应具有很广的底物范围以及很好的选择性,在放大实验中也取得了理想的效果。当采用阴离子为ntf2-以及pf6-的离子液体时,单双烯基化反应产率均能达到80%以上。

    具体实施方法:

    下面给出实施例以对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不仅限于此,如果该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

    实施例1:

    选择性单烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.05:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为3.2ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌12小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率92%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.71(d,j=8.4hz,1h),7.89(t,j=8.4hz,1h),7.85(d,j=8.4hz,1h),7.49(t,j=8.4hz,2h),7.45(t,j=8.4hz,1h),7.41-7.38(m,3h),7.31(t,j=8.4hz,2h),7.23(m,2h),7.19(d,j=16.2hz,1h),7.16-7.13(m,1h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):δ158.6,149.7,139.8,137.6,137.0,135.4,130.6,130.0,129.2,129.0,128.0,127.3,126.8,126.4,125.1,122.7;hrms(esi):m/zcalcd.forc19h15nh :258.1277,found:258.1279。

    选择性双烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agntf2以1:4:0.05:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为3.2ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌12小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色液体,产率为95%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.81(d,j=8.4hz,1h),7.19(d,j=8.4hz,4h),7.92(s,2h),7.82(d,j=8.4hz,2h),7.69(d,j=8.4hz,2h),7.55-7.42(m,7h),7.27(t,j=8.4hz,1h),7.10(d,j=16.2hz,2h);13cnmr(150mhz,cdcl3):δ154.7,149.4,137.5,137.2,135.1,132.5,128.7,128.5,128.0,126.8,123.3,122.4,120.3;hrms(esi):m/zcalcd.forc27h21nh :360.1747,found:360.1749。

    实施例2:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、ag2so4以1:2:0.1:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲基)苯基吡啶计为4ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌15小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色固体,产率94%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.64(d,j=8.4hz,1h),7.82(t,j=8.4hz,1h),7.63(s,1h),7.42(d,j=8.4hz,1h),7.34(d,j=8.4hz,2h),7.32-7.29(m,2h),7.27(d,j=8.4hz,1h),7.23(d,j=16.2hz,1h),7.20-7.14(m,3h),7.11(d,j=16.2hz,1h),2.35(s,3h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):δ158.7,149.7,138.4,137.7,137.3,137.1,135.3,130.7,129.8,129.2,128.9,128.1,127.4,126.8,125.1,122.5,21.4;hrms(esi):m/zcalcd.forc20h17nh :272.1434,found:272.1433。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、ag2so4以及以1:4:0.1:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲基)苯基吡啶计为4ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌15小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色液体,产率97%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.80(s,1h),7.76(t,j=8.4hz,1h),7.52(s,2h),7.33-7.23(m,10h),7.21-7.16(m,2h),6.97(d,j=16.2hz,2h),6.75(d,j=16.2hz,2h),2.48(s,3h);13cnmr(150mhz,cdcl3):δ158.2,149.4,138.0,137.5,136.4,136.1,129.9,128.5,127.5,127.1,126.6,126.5,125.5,125.5,122.1,21.5;hrms(esi):m/zcalcd.forc28h23nh :374.1903,found:374.1901。

    实施例3:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:2:0.15:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-叔丁基)苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率93%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.68(d,j=8.4hz,1h),7.86(t,j=8.4hz,1h),7.80(d,j=8.4hz,1h),7.47(d,j=8.4hz,1h),7.42-7.39(m,2h),7.31(t,j=8.4hz,2h),7.27(t,j=8.4hz,2h),7.21-7.17(m,2h),7.13(d,j=16.2hz,1h),6.66(d,j=16.2hz,1h),1.36(s,9h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):δ158.6,151.4,149.6,137.7,137.2,137.0,135.0,130.4,129.7,129.1,128.0,127.9,126.8,126.6,125.2,125.0,123.0,122.5,34.9,31.5;hrms(esi):m/zcalcd.forc23h23nh :314.1903,found:314.1900。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:4:0.15:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-叔丁基)苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率96%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.78(d,j=8.4hz,1h),7.75(t,j=8.4hz,1h),7.71(s,2h),7.34-7.27(m,7h),7.25-7.17(m,5h),6.97(d,j=16.2hz,2h),6.80(d,j=16.2hz,2h),1.46(s,9h);13cnmr(150mhz,cdcl3):158.0,149.4,149.2,138.0,137.3,136.0,132.2,128.6,128.1,127.6,127.2,126.9,126.6,123.4,122.0,120.7,35.5,31.7;hrms(esi):m/zcalcd.forc31h29nh :416.2373,found:416.2376。

    实施例4:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:2:0.05:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率95%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.75(s,1h),7.74(d,j=8.4hz,2h),7.54(d,j=8.4hz,1h),7.44(t,j=8.4hz,1h),7.41-7.32(m,2h),7.27(d,j=8.4hz,3h),7.17(s,1h),7.11(t,j=8.4hz,2h),7.01(d,j=16.2hz,1h),2.32(s,3h);13cnmr(150mhz,cdcl3):158.8,149.4,137.5,136.2,135.9,134.7,130.2,130.1,129.3,128.7,127.5,126.5,126.4,126.1,125.2,121.9,21.2;hrms(esi):m/zcalcd.forc20h17nh :272.1434,found:272.1431。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:4:0.05:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率95%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.78(d,j=8.4hz,1h),7.67(d,j=8.4hz,2h),7.41(t,j=8.4hz,1h),7.34-7.28(m,2h),7.22(s,1h),7.19-7.14(m,4h),7.09-7.03(m,4h),6.94(d,j=16.2hz,2h),6.70(d,j=16.2hz,2h)2.30(s,6h);13cnmr(150mhz,cdcl3):158.3,149.5,138.4,137.4,136.7,136.0,134.7,130.0,129.2,128.5,126.4,126.2,124.6,122.1,21.2;hrms(esi):m/zcalcd.forc29h25nh :388.2060,found:388.2063。

    实施例5:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agoac以1:2:0.1:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(3-氰基)苯基吡啶计为4.5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率87%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.76(d,j=8.4hz,1h),8.08(d,j=8.4hz,1h)7.98-7.91(m,2h),7.63(t,j=8.4hz,1h),7.50-7.42(m,3h),7.36(t,j=8.4hz,2h),7.31-7.23(m,2h),7.11(q,j=8.4hz,1h),7.00(d,j=16.2hz,1h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):156.7,149.9,140.3,137.5,137.0,134.4,133.4,132.4,129.3,128.9,128.3,127.5,127.3,125.7,125.3,123.5,119.2,110.3;hrms(esi):m/zcalcd.forc20h14n2h :283.1230,found:283.1232。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agoac以1:4:0.1:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(3-氰基)苯基吡啶计为5.5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于20℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率87%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.36(d,j=8.4hz,1h),7.61(d,j=8.4hz,2h),7.50(d,j=8.4hz,4h),7.41-7.27(m,9h),7.21(d,j=16.2hz,2h),7.02(d,j=16.2hz,2h);13cnmr(150mhz,cdcl3):154.7,149.7,139.3,137.7,137.3,135.6,132.7,130.5,128.6,128.5,127.9,127.6,127.1,123.9,122.4,120.6,116.0,109.5;hrms(esi):m/zcalcd.forc28h20n2h :385.1699,found:385.1702。

    实施例6:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.15:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-萘基吡啶计为7ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取4次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色固体,产率96%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.82(s,1h),8.07(d,j=8.4hz,1h),8.03-7.96(m,3h),7.54(t,j=8.4hz,1h),7.50-7.44(m,2h),7.40(t,j=8.4hz,1h),7.35-7.28(m,5h),7.22(d,j=8.4hz,2h),6.79(d,j=16.2hz,1h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):157.5,150.2,137.4,137.2,137.1,132.9,132.6,132.4,130.5,129.2,128.8,128.4,128.3,127.1,126.6,126.5,126.4,126.2,123.2,123.2;hrms(esi):m/zcalcd.forc23h17nh :308.1434,found:308.1432。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agntf2以1:4:0.15:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-萘基吡啶计为7ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取4次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率97%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.66(d,j=8.4hz,1h),7.84(t,j=8.4hz,2h),7.47(d,j=8.4hz,2h),7.42-7.33(m,4h),7.27(t,j=8.4hz,3h),7.24-7.18(m,5h),7.09(d,j=16.2hz,2h),7.04(d,j=8.4hz,2h),6.62(d,j=16.2hz,2h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):154.8,149.1,137.3,137.0,135.2,134.2,133.0,132.4,131.8,129.0,128.0,127.4,126.8,125.5,123.6,121.8,120.3;hrms(esi):m/zcalcd.forc31h23nh :410.1903,found:410.1901。

    实施例7:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.05:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌18小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率92%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.34(s,1h),7.83(d,j=8.4hz,1h),7.69(d,j=8.4hz,2h),7.61-7.53(m,2h),7.46-7.39(m,4h),7.33(t,j=8.4hz,4h),7.29-7.23(m,4h),7.08(d,j=16.2hz,2h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):162.0(d,244.5hz),154.8,149.6,137.5,137.1,136.8,132.3(d,j=13.5hz),130.5,128.5,128.1,123.9,122.1,120.4,110.7(d,j=33hz);19fnmr(376mhz,dmso-d6):-113.31;hrms(esi):m/zcalcd.forc19h14fnh :276.1183,found:276.1182。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agntf2以1:4:0.05:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌18小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取3次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率93%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.34(s,1h),7.83(d,j=8.4hz,1h),7.69(d,j=8.4hz,2h),7.61-7.53(m,2h),7.46-7.39(m,4h),7.33(t,j=8.4hz,4h),7.29-7.23(m,4h),7.08(d,j=16.2hz,2h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):162.0(d,244.5hz),154.8,149.6,137.5,137.1,136.8,132.3(d,j=13.5hz),130.5,128.5,128.1,123.9,122.1,120.4,110.7(d,j=33hz);19fnmr(376mhz,dmso-d6):-113.31;hrms(esi):m/zcalcd.forc27h20fnh :378.1653,found:378.1650。

    实施例8:

    选择性单烯基化反应操作为:将图示原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:2:0.1:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌14小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取4次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率81%。

    表征:1hnmr(600mhz,dmso-d6):δ8.32(s,1h),7.73-7.64(m,2h),7.59(d,j=8.4hz,1h),7.35(t,j=8.4hz,1h),7.33-7.22(m,3h),7.14(s,1h),6.61(s,1h),3.74(q,j=8.4hz,2h),0.84(t,j=8.4hz,3h);13cnmr(150mhz,dmso-d6):171.3,167.3,140.8,138.4,134.1,132.9,130.9,128.4,127.9,126.1,122.9,122.4,60.8,14.4;hrms(esi):m/zcalcd.forc16h15no2h :254.1176,found:254.1178。

    选择性双烯基化反应操作为:将图示原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:4:0.1:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌14小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用4倍体积当量的乙醚萃取4次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率83%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.43(d,j=8.4hz,1h),7.77-7.65(m,4h),7.51(d,j=16.2hz,2h),7.06(d,j=8.4hz,1h),6.80(t,j=8.4hz,1h),6.33(d,j=16.2hz,2h),4.23(q,j=8.4hz,4h),1.29(t,j=8.4hz,6h);13cnmr(150mhz,cdcl3):167.4,155.6,149.4,145.7,136.4,135.2,129.9,128.5,126.5,125.5,122.1,116.8,61.6,14.2;hrms(esi):m/zcalcd.forc21h21no4h :352.1543,found:352.1539。

    实施例9:

    选择性单烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.15:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率72%。表征见实施例1。

    选择性双烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.15:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为5ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌24小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开3次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色液体,产率74%。表征见实施例1。

    实施例10:

    选择性单烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agntf2以1:2:0.1:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲基)苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色固体,产率69%。表征见实施例2。

    选择性双烯基化反应操作为:将2-苯基吡啶、苯乙烯、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agntf2以1:4:0.1:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲基)苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌20小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率73%。表征见实施例2。

    实施例11:

    选择性单烯基化反应操作为:将图式原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:2:0.15:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲氧基)苯基吡啶计为4ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌22小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率94%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.71(d,j=8.4hz,1h),7.66(t,j=8.4hz,1h),7.24(t,j=8.4hz,2h),7.17-7.04(m,7h),6.87(t,j=8.4hz,2h),6.60(d,j=16.2hz,1h),3.81(s,3h);13cnmr(150mhz,cdcl3):δ158.3,148.4,140.8,135.0,129.0,127.5,127.3,127.1,127.2,126.5,126.3,125.5,124.8,120.9,113.7,107.1,54.3;hrms(esi):m/zcalcd.forc20h17nh :288.1383,found:288.1381。

    选择性双烯基化反应操作为:将图式原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、agsbf6以1:4:0.15:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-(4-甲氧基)苯基吡啶计为4ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于25℃下搅拌22小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取5次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率96%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.79(d,j=8.4hz,1h),7.74(t,j=8.4hz,1h),7.31-7.26(m,8h),7.24-7.15(m,6h),6.96(d,j=16.2hz,2h),6.76(d,j=16.2hz,2h),3.95(s,3h);13cnmr(150mhz,cdcl3):δ159.5,158.0,149.4,138.0,137.3,136.0,132.2,130.3,128.6,127.6,127.2,126.6,122.0,110.3,55.5;hrms(esi):m/zcalcd.forc28h23noh :390.1852,found:390.1855。

    实施例12:

    选择性单烯基化反应操作为:将图式原料、[ru(p-cymene)cl2]2、醋酸铜、ag2so4以1:2:0.05:2:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌18小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的单烯基化产物,为淡黄色液体,产率93%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.75(d,j=8.4hz,1h),7.73(t,j=8.4hz,2h),7.54(d,j=8.4hz,1h),7.45(d,j=8.4hz,1h),7.38(t,j=8.4hz,2h)7.34-7.31(m,3h),7.28(t,j=8.4hz,1h),7.19(d,j=16.2hz,1h),7.16-7.11(m,1h),7.04(d,j=16.2hz,1h),1.31(s,9h);13cnmr(150mhz,cdcl3):158.9,150.7,149.5,139.4,136.0,135.9,134.8,130.2,129.9,128.7,127.5,126.8,126.3,126.2,125.6,125.1,121.9,34.6,31.3;hrms(esi):m/zcalcd.forc23h23nh :314.1903,found:314.1904。

    选择性双烯基化反应操作为:将图式原料、[cp*rhcl2]2、醋酸铜、ag2so4以1:4:0.05:4:0.1的摩尔比先后加入密封设备中,然后加入体积用量以2-苯基吡啶计为6ml/mmol的离子液体(结构如上式),氮气或氩气保护条件下,于30℃下搅拌18小时;反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用3倍体积当量的乙醚萃取6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物。粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的双烯基化产物,为淡黄色固体,产率95%。

    表征:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ8.77(s,1h),7.65(d,j=8.4hz,3h),7.37(t,j=8.4hz,2h),7.27-7.11(m,9h),6.95(d,j=16.2hz,2h),6.72(d,j=16.2hz,2h),1.26(s,18h);13cnmr(150mhz,cdcl3):158.5,150.7,149.6,138.6,136.8,136.1,134.8,130.0,128.6,126.5,126.4,125.6,124.7,122.2,34.7,31.4;hrms(esi):m/zcalcd.forc35h37nh :472.2999,found:472.2997。


    技术特征:

    1.一种室温条件下,以吡啶为导向基的的芳香族化合物选择性单烯基化反应方法,其特征在于:将原料式(ⅰ)所示化合物,原料式(ⅱ)所示化合物,[ru(p-cymene)cl2]2,醋酸铜,银盐以及离子液体先后加入密封设备中,氮气或氩气保护条件下,于常温(20~35℃)下搅拌12小时以上,经后处理得式(ⅲ)所示单烯基化反应产物;其中,原料式(ⅰ)所示化合物,原料式(ⅱ)所示化合物,[ru(p-cymene)cl2]2,醋酸铜,银盐的物质的量之比为1:2:(0.05~0.15):2:0.1。

    2.一种室温条件下,以吡啶为导向基的的芳香族化合物选择性双烯基化反应方法,其特征在于:将原料式(ⅰ)所示化合物,原料式(ⅱ)所示化合物,[cp*rhcl2]2,醋酸铜,银盐以及离子液体先后加入密封设备中,氮气或氩气保护条件下,于常温(20~35℃)下搅拌12小时以上,经后处理得式(ⅳ)所示双烯基化反应产物;其中,原料式(ⅰ)所示化合物,原料式(ⅱ)所示化合物,[cp*rhcl2]2,醋酸铜,银盐的物质的量之比为1:4:(0.05~0.15):4:0.1。

    3.权利要求1,2所述方法,其特征在于,原料式(ⅰ)化学结构通式为:

    式中,r1为所在苯环间位或对位的一个取代基,所述取代基选自h,ch3,t-bu,och3,ph,f,cl,br,cn,cf3或no2。

    4.权利要求1,2所述方法,其特征在于,原料式(ⅱ)化学结构通式为:

    式中,r2为所在苯环的一个取代基,所述取代基选自h,ch3,t-bu,och3,f,cl,br,cn,cf3或no2,r3为ch3或t-bu。

    5.权利要求1,2所述方法,其特征在于,银盐为:agntf2(双三氟甲磺酰亚胺银盐),agoac(醋酸银),ag2so4(硫酸银),agsbf6(六氟锑酸银)中的一种。

    6.权利要求1,2所述方法,其特征在于,离子液体符合以下结构通式:

    式中,x-为双三氟甲磺酰亚胺阴离子(ntf2-),六氟磷酸阴离子(pf6-),四氟硼酸阴离子(bf4-)或三氟甲磺酸阴离子(otf-)中的一种;n=2~8;离子液体作为溶剂的体积用量以式(ⅰ)所示化合物计为3.2~8ml/mmol。

    7.权利要求1,2所述后处理方法,其特征在于:反应结束后,解除反应混合物的密闭状态,用2~4倍体积当量的乙醚萃取3~6次,合并乙醚相,减压蒸发除去乙醚得到粗产物;粗产物则进一步通过硅胶制备型薄层色谱分离,以丙酮/石油醚(体积比1:10)为展开剂,另滴加少许三乙胺,展开2~4次后,紫外灯下检测到产物与杂质彻底分离后,刮取附有产物的硅胶,采用少量丙酮一次性洗脱,收集含有产物的洗脱液,减压蒸发并充分干燥,得到高纯度的产物。

    8.权利要求1,2所述方法,其特征在于,单烯基化反应产物式(ⅲ)的结构通式为:

    式中,r1、r2及r3与原料式(ⅰ)(ⅱ)相同。

    9.权利要求1,2所述方法,其特征在于,双烯基化反应产物式(ⅳ)的结构通式为:

    式中,r1、r2及r3与原料式(ⅰ)(ⅱ)相同。

    10.权利要求1~9所述方法唯一例外的情况为:当r1或r2选自no2时,按照所述选择性双烯基化反应方法合成的产物为高产率的单烯基化反应产物。

    技术总结
    本发明公开了一种室温条件下基于碳氢活化以吡啶为导向基的芳香族化合物的选择性单双烯基化反应的方法。该方法首次实现了室温条件下芳烃的选择性单双烯基化。技术特征在于:将反应物,[Ru(p‑cymene)Cl2]2,醋酸铜,银盐以及离子液体混合,氮气或氩气保护,室温下反应12h以上,可高效选择性生成单烯基化产物;而将催化剂改为[Cp*RhCl2]2则能高效选择性生成双烯基化产物。该离子液体催化体系可循环使用,节约了成本,避免了有机溶剂和废弃金属造成的环境污染。该方法反应效率高、选择性好、底物范围广、放大实验令人满意。从工业生产角度讲,该方法安全、可靠、节能、成本低廉、催化剂可循环使用、绿色环保。

    技术研发人员:姚田;杜开峰
    受保护的技术使用者:四川大学
    技术研发日:2019.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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