一種苯偶酰類衍生物的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種苯偶酰類衍生物的合成方 法。 (二）
【背景技術(shù)】
[0002] 苯偶酰及其衍生物是一類特殊且應(yīng)用極其廣泛的有機(jī)化合物。它是一種重要的有 機(jī)化工原料，用于光敏劑、固化劑、殺蟲劑、藥品及各類功能材料的合成；也可以用于輔助熱 穩(wěn)定劑，從而克服原有金屬皂類穩(wěn)定劑在耐候性上嚴(yán)重不足的缺陷，因而能大大擴(kuò)展金屬 皂類穩(wěn)定劑的應(yīng)用范圍；它們同時(shí)可以與多種穩(wěn)定劑通過組分與組分之間的協(xié)同作用，有 效改善塑料制品的熱穩(wěn)定性能等性質(zhì)，一般也適用于制作食品包裝用的印刷油墨等；其與 稀土離子的配合物作為催化劑能夠解決傳統(tǒng)的催化劑在合成高分子量聚乙烯時(shí)長(zhǎng)鏈支化 的問題。還可以用來合成咪唑類，苯并吡嗪類等具有抗腫瘤活性的藥物中間體。此外，苯偶 酰配體還是齊聚反應(yīng)的常用催化劑。
[0003] 合成苯偶酰及其衍生物的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道很多，大體上可以分為三大類，第一種是 由苯偶姻氧化合成苯偶酰，這是苯偶酰最常用的合成路線。第二種是由二苯基乙炔為原 料，氧化合成苯偶酰，工藝較為通用，但收率一般不高。第三種是由二苯基乙烯、芳酯等 其他物質(zhì)為底物合成苯偶酰，目前此類研宄還不夠深入?？傮w上說，幾大路線制備苯偶酰 及其衍生物仍存在著一些不足之處，主要包括四個(gè)方面：（1)普遍使用一些較為昂貴的、 有污染的過渡金屬催化劑，如鈀催化劑（參見Gao,A.等人.Tetrahedron, 2012, 68, 4950 ; Chandrasekhar，S?等人.TetrahedronLett.，2010, 51，3623 ;Muzart，J.J.Mol. Catal.A-Chem.，2011，3 38, 7 ;Mori，S?等人?Adv.Synth.Catal. 2010, 352, 1630)、 省了 催化劑（Tummatorn，J?等人?16奸&116(11'〇11，2007,63，11878;1^11，胃.等人.八(1￥. Synth.Catal.，2010, 352, 1424 ;Che，C. -M?等人?J.Am.Chem.Soc.，2000, 122, 11380 ; Wing-ChiChong.J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，1994 (9)，1063、金催化劑（Xu，C. -F. 等人.0rg.Lett.，2011，13，1556)、鉻催化劑（Chaudhuri，MK.等人.3711七11. Commun. 2004,34(22):4077-4087)等。（2)反應(yīng)的原料不易得且代價(jià)高，反應(yīng)條件苛刻， 步驟繁瑣，通常需使用高溫（參見Gao，A.等人.Tetrahedron，2012, 68, 4950 ;Mori，S.等 人?Adv.Synth.Catal. 2010, 352, 1630 ;Sawama，Y.等人.Eur.J.Org.Chem.，2011，3361 ; LRuan，M.等人，Org.Lett.，2014, 16, 733-735)。（3)采用的氧源比較昂貴，且污染 嚴(yán)重（參見Xu，C. -F.等人.Org.Lett.，2011，13, 1556 ;Sawama，Y.等人.￡111\<1.0作. Chem.，2011，3361;KinioNakagawa等人.J.Org.Chem. 1962,27,1597-1601)。（4)反應(yīng)收率 普遍不高，（參見SoulWolfe等人J.Am.Chem.S0C. 1983; 105 (26) :7755 ;Wing-ChiChong 等人?J.Chem.Soc.，Chem.Commun. 1994 (9)，1063.)
[0004] 除以上期刊文獻(xiàn)報(bào)道之外，申請(qǐng)?zhí)枮?00910183716.9的中國發(fā)明專利申請(qǐng) 文件中公開了一種以昂貴釕基催化劑催化的內(nèi)炔的氧化反應(yīng)，成本較大；申請(qǐng)?zhí)枮?201010018142. 2和200810021756. 9的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開了較為溫和的氧化合成 苯偶酰反應(yīng)，但仍分別使用較為昂貴的釕或鈀催化劑。鑒于以上存在的問題，發(fā)展一種廉價(jià) 原料、無過渡金屬催化的、低廉的氧化劑氧化的、反應(yīng)條件溫和的且收率較高的合成苯偶酰 及其衍生物的方法仍是迫在眉睫。 (三）
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種制備苯偶酰及其衍 生物的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，以廉價(jià)易得的環(huán)氧查爾酮為原料替代復(fù)雜昂貴不易制 備的苯偶姻、二苯乙炔等、以無過渡金屬催化替代昂貴的貴金屬、以方便易得且環(huán)境友好 的水和價(jià)格適中的氧化劑SelectfIuor替代昂貴的氧源、并實(shí)現(xiàn)在溫和高效的條件下進(jìn)行 反應(yīng)。
[0006] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種苯偶酰類衍生物的合成方法，所述方法為，式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物、 Selectfluor氧化劑和無機(jī)堿加入乙腈和水的混合溶劑中，60~100°C下攪拌反應(yīng)4-8小 時(shí)，反應(yīng)結(jié)束所得反應(yīng)液后處理制備得到式II所示的苯偶酰類衍生物；
[0009] 式I或式II中，兩個(gè)苯環(huán)上全部為H或各自獨(dú)立的被單取代基R1、R2取代，所述取 代基R1、R2各自獨(dú)立為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴或硝基，優(yōu)選為甲基、氟、氯、溴 或硝基。
[0010] 更進(jìn)一步，取代基R1、R2各自獨(dú)立優(yōu)選為2-甲基、3-甲基、4-甲基、2-氯、4-氯、 4 -溴、4-氟或3-硝基。
[0011] 所述無機(jī)堿為碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸鈉，優(yōu)選碳酸氫鉀；
[0012]所述Selectfluor氧化劑為1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷二 (四氟硼酸）鹽，
[0013] 所述無機(jī)堿的物質(zhì)的量用量為式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物的物質(zhì)的量的 25%~200%，優(yōu)選 25% -100%，最優(yōu)選 50%。
[0014] 所述Selectfluor氧化劑的物質(zhì)的量用量為式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物的物 質(zhì)的量的1~3倍，優(yōu)選為2倍。
[0015] 所述乙腈和水的混合溶劑中，乙腈、水的體積比為5~500 :1，優(yōu)選5~200 : 1， 最優(yōu)選為100 :1。
[0016] 所述乙腈和水的混合溶劑的體積用量通常以式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物的 物質(zhì)的量計(jì)為5~50mL/mmol，優(yōu)選為10~20mL/mmol。
[0017]本發(fā)明所述反應(yīng)的溫度優(yōu)選80 °C。
[0018]本發(fā)明所述反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為4~8小時(shí)，更優(yōu)選4~6小時(shí)，最優(yōu)選6小時(shí)。
[0019] 本發(fā)明所述反應(yīng)液后處理方法為：反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液中加入柱層析硅膠，減壓 蒸餾除去溶劑，剩余混合物裝柱，經(jīng)柱層析分離，以石油醚、乙酸乙酯體積比為10:1的混合 溶劑作為洗脫劑，收集含有產(chǎn)物的洗脫液，洗脫液蒸除溶劑得到式II所示的苯偶酰類衍生 物。
[0020] 本發(fā)明使用的原料環(huán)氧查爾酮類化合物，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有 文獻(xiàn)公開的方法自行制備，例如文獻(xiàn)[067]^]1，]\1118丨3€3.66268611，1^5^6(1(1；[11.1\14. J.Chem. 2008, 32(1), 55-61. ；Jin,H. ；Zhao,H.Y. ；Zhao,F.H. ；Li,S.H. ；Liu,ff. ；Zhou,G. P. ;Tao,K. ;Hou,T.P.Ultrason.Sonochem. 2009, 16 (3), 304.]等。
[0021] 本發(fā)明原料廉價(jià)易得，無過渡金屬催化劑，氧化劑價(jià)格適中，且無需額外配體輔 助，反應(yīng)條件溫和，高效率合成苯偶酰類產(chǎn)物。
[0022] 較為具體的，推薦本發(fā)明所述方法按以下步驟進(jìn)行：式I所示的環(huán)氧查爾酮類化 合物、碳酸氫鉀和SelectfIuor氧化劑加入乙腈和水體積比為100 :1的混合溶劑中，80°C下 攪拌反應(yīng)4~8小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液中加入柱層析硅膠，減壓蒸餾除去溶劑，剩余混合 物裝柱，經(jīng)柱層析分離，以石油醚、乙酸乙酯體積比為10:1的混合溶劑作為洗脫劑，收集含 有產(chǎn)物的洗脫液，洗脫液蒸除溶劑得到式II所示的苯偶酰類衍生物；所述碳酸氫鉀的物質(zhì) 的量用量為式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物的物質(zhì)的量的50%，所述Selectfluor氧化劑 的物質(zhì)的量用量為式I所示的環(huán)氧查爾酮類化合物的物質(zhì)的量的2倍。
[0023] 本發(fā)明通過環(huán)氧查爾酮在無機(jī)堿的作用下，以Selectfluor為氧源，通過環(huán)氧查 爾酮的開環(huán)氧化斷裂重組制得苯偶酰及其衍生物，有益效果在于：與現(xiàn)有苯偶酰及其衍生 物的制備方法相比，原料廉價(jià)易得，無需催化劑，成本大大降低，且無污染；所使用的氧源為 水和Selectfluor;反應(yīng)條件溫和，節(jié)約能源消耗；此外，還具有產(chǎn)率高，底物普適性強(qiáng)，操 作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。 (四）【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 此：
[0025] 實(shí)施例1
[0026]
[0027]將 44. 8mg(0? 2mmol)環(huán)氧查爾酮、141. 7mg(0? 4mmol)Selectfluor、 10.Omg(0.lmmol)碳酸氫鉀加入到IOmL圓底燒瓶中，再加入2mL乙腈/水（V:V= 100:1)作 溶劑。接著，于80°C下磁力攪拌6h。然后，在反應(yīng)液中加入Ig柱層析硅膠（100-200目），并 通過減壓蒸餾除去溶劑，剩余物裝柱，通過柱色譜分離，以石油醚/乙酸乙酯（V:V= 10:1) 作為洗脫劑，收集含有產(chǎn)物的洗脫液，洗脫液蒸除溶劑得到產(chǎn)物純品1，2-二苯基乙二酮。 該物質(zhì)為淡黃色油狀液體，產(chǎn)率83%。
[0028]表征數(shù)據(jù)！1HNMR(CDC13, 500MHz):S7. 99 (dd,J1= 7. 4Hz,J2= 1.41^,411),7.68((1(1,1= 7. 5Hz，J2=I. 0Hz，2H) ,7.53 (t，J= 7.9, 4H) ;13C匪R(CDC13, 125MHz) : 8 194. 6, 134. 9, 133.I, 129. 9, 129.O；m/z( % ) = 210 (20)
[M+], 105(100), 77(56), 51(40).
[0029] 實(shí)施例2
[0030]
[0031]將47. 6mg(0. 2mmolI-苯基-3-(3-甲基苯基）-2-環(huán)氧乙烷基甲酮）、 70.8mg(0.2mmol)Selectfluor、10.0mg(0.Immol)碳酸氫鉀加入到IOmL圓底燒瓶中，再加 入2mL乙腈/水（V:V= 50:1)作溶劑。接著，于KKTC條件下磁力攪拌8h。然后，在反應(yīng) 液中加入Ig柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，剩余物裝柱，通過柱色 譜分離，以石油醚/乙酸乙酯（V:V= 10:1)作為洗脫劑，收集含有產(chǎn)物的洗脫液，洗脫液蒸 除溶劑得到產(chǎn)物純品1-苯基-2-(3-甲基苯基）乙二酮。該物質(zhì)為淡黃色油狀液體，產(chǎn)率 63%〇
[0032]表征數(shù)據(jù)：?NMR(O)Cl3, 500MHz) :S= 7. 98 (d,J= 7. 5Hz, 2H), 7. 89 (d，J =8. 0Hz, 2H), 7. 67 (t,J= 7. 5Hz, 1H), 7. 52 (t,J= 7. 5Hz, 2H), 7. 32 (d,J= 8. 0Hz, 2H), 2. 45 (s, 3H)；MS(El, 70eV) :m/z(% ) = 224(3) [M+], 119 (100).
[0033] 實(shí)施例3
[0034]
[0035] 將47. 6mg(0. 2mmol) (2-甲基苯基）-3-苯基-2-環(huán)氧乙烷基甲酮、 212. 5mg(0.6mmol)Selectfluor、10.Omg(0?Immol)碳酸氫鉀加入到IOmL圓底燒瓶中，再加 入2mL乙腈/水（V:V=100:1)作溶劑。接著，于60°C下磁力攪拌8h。然后，在反應(yīng)液中 加入Ig柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，剩余物裝柱，通過柱色譜分 離，以石油醚/乙酸乙酯（V:V= 10:1)作為洗脫劑，收集含有產(chǎn)物的洗脫液，洗脫液蒸除溶 劑得到產(chǎn)物純品1-苯基-2-(2-甲基苯基）乙二酮。該物質(zhì)為淡黃色固體，產(chǎn)率55%。
[0036] 表征數(shù)據(jù)！1HNMR(O)Cl3, 500MHz) :S= 8. 0 (d,J= 7. 0Hz, 2H)，7. 68 (t,J= 7. 5H z, 2H), 7. 55-7. 29 (m, 5H), 2. 73 (s, 3H) ；MS(EI, 70eV) :m/z(% ) = 224(3) [M+], 119(100).
[0037] 實(shí)施例4
[0038]
[0039] 將47. 6mg(0. 2mmol) (4-甲基苯基）-3-苯基-2-環(huán)氧乙烷基甲酮、 141.7mg(0. 4mmol)Selectfluo;r、8.