專利名稱：(1－三氟甲基)烯基硼酸的制備及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及含氟硼酸試劑的制備及應用，即(1-三氟甲基)烯基硼酸的制備和應用。
由于三氟甲基有很高的電負性、穩定性和親脂性，因此三氟甲基的引入，在醫藥、農藥及生物活性分子中都有特殊的應用。文獻J．Am．Chem．Soc．73，1042，1951公開了2-溴三氟丙烯的合成，由于制備方便，被用來作為重要的含氟合成砌塊。中國科學院上海有機化學研究所發表的文獻J．Org．Chem．56，7336-7340，1991和J．Org．Chem．56，7336-7340，1991分別報導了(1-三氟甲基)烯基鋅試劑和(1-三氟甲基)烯基錫試劑的制備和應用。具體反應式如下 這兩種金屬試劑在無水無氧的條件下都是相當穩定的，并且可用來合成多種重要藥物中間體。但是，這兩種金屬試劑由于對空氣和水都較為敏感，因此對反應條件和反應設備的要求相對較高，考慮到硼酸類似物同樣擁有以上兩種金屬試劑的反應特性，而且在有水有氧的條件下相當穩定，所以我們尋求(1-三氟甲基)烯基硼酸試劑的合成方法，以期這一合成砌塊更便于進一步應用，并最終能找到一條適合工業化生產的途徑。
本發明的目的就是提供一種(1-三氟甲基)烯基硼酸，其分子通式為 其中R1=CnH2n，n=1-4；本發明另一目的就是提供一種合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，系由相應1-三氟甲基-1-鹵代烯烴出發，與金屬鎂及硼酸三烷基酯在醚類溶劑中作用，一鍋煮法得到相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再經酸水解制得相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸。其中R1=CnH2n，n=1-4；R2=烷基、苯基；X=Cl、Br、I。反應式如下 本發明具體的反應步驟為在醚類有機溶劑中，在0℃-室溫的條件下，1-三氟甲基-1-鹵代烯烴與金屬鎂和硼酸三烷基酯反應得到相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再經酸水解制得相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸。其中反應時間是1-10小時；1-三氟甲基-1-鹵代烯烴∶金屬鎂∶硼酸三烷基酯的摩爾比為1∶1-2∶1-2，推薦為1∶1．5∶1．5；醚類有機溶劑為四氫呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚等，酸為HCl、H2SO4、HNO3。
本發明還提供了此類化合物的用途，即(1-三氟甲基)烯基硼酸與鹵代芳環或鹵代芳雜環在零價鈀催化下進行交叉偶聯反應，合成了一系列(1-三氟甲基)乙烯基芳雜環化合物，反應式如下 其中零價鈀催化劑為Pd(PPh3)4、其用量為2％-10％ mmol；堿為碳酸鈉或碳酸鉀，有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯；反應時間為回流6-24小時。其中X=Cl、Br、I；R3=芳基、取代芳基、雜環芳基或取代雜環芳基；芳基或取代芳基為 雜環芳基或取代雜環芳基為其中R4、R5、R6=H、Cl、NO2、CN、F、CF3、COOR9、R9、OR9；R7、R8=OH、NH2、H、COOR9、R9、OR9；R9=C1-4的烷基。 本發明所提供的三氟甲基硼試劑-(1-三氟甲基)烯基硼酸與現有的技術相比具有在有水有氧的條件下穩定的特性，其制備方法不僅反應簡便，原料易得，操作方便，是一種適宜于工業化生產的方法。
以下實施例有助于理解本發明，但并不限制本發明的內容。
實施例1將10mmol 2-溴三氟丙烯，15mmol金屬鎂，15mmol硼酸三正丁酯溶于20ml四氫呋喃，在室溫下反應6小時，氟譜核磁顯示含氟原料幾乎定量轉化。旋轉蒸發除去溶劑四氫呋喃，剩余物加入10ml 2N稀鹽酸并攪拌半小時，用乙醚3×20ml萃取。合并有機層，用飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。蒸除溶劑后得(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二正丁酯，加鹽酸水解得(1-三氟甲基)乙烯基硼酸，數據如下IR(KBr pellet)3000，1750，1600，1346，1160，1120cm-1。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1．00(t，J=8．0Hz，CH3-)，1．29(s，C-H)ppm。19F NMR(60MHz，CDCl3)δ-21．8(s)ppm。
實施例2反應步驟同實施例1
實施例3將10mmol芳基鹵，12mmol(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二烷基酯，0．02mmol Pd(PPh3)4，1ml 1M Na2CO3，10ml甲苯置于氮氣氣氛下，回流6-24小時。反應結束后，加水10ml，用乙醚3×10ml萃取。合并有機層，用飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。蒸除溶劑后經蒸餾、重結晶或柱層析得純品，化合物見下表。
實施例4將10mmol 2-氨基-3-甲氧基-5-溴，12mmol(1-三氟甲基)乙烯基硼酸二烷基酯，0．02mmol Pd(PPh3)4，1ml 1M Na2CO3，10ml甲苯置于氮氣氣氛下，回流6-24小時。反應結束后，加水10ml，用乙醚3×10ml萃取。合并有機層，用飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。蒸除溶劑后經柱層析或重結晶得純品，化合物見下表。 化合物1IR1580，1500，1380cm-1；19F NMR δ-11．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ 7．45(m．5H)，5．96(s，1H)，5．77(s，1H)；MS，m／e172(M+)；元素分析C9H7F3
計算值C62．79，H4．01；實測值C62．37，H4．25。
化合物2IR1575，1475，1423，1322，1303cm-1；19F NMRδ-11．0ppm(s，3F)，-13．0ppm(s，3F)；1H NMRδ7．73(s，1H)，7．58(m，3H)，6．06(s，1H)，5．84(s，1H)；MS，m／e240(M+)；元素分析C9H7F3計算值C50．00，H2．50；實測值C50．19，H2．46。
化合物3IR1614，1438，1407，1353，1318cm-1；19F NMRδ-11．5ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．06(d，J=8．2Hz，2H)，7．54(d，J=8．2Hz，2H)，6．05(s，1H)，5．87(s，1H)，3．94(s，3H)；MS，m／e230(M+)；C11H9F3O2計算值C57．39，H3．91；實測值C57．57，H3．86。
化合物4IR1606，1568，1533，1475，1411，1386cm-1；19F NMRδ-11．5ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．03(d，J=8．8Hz，1H)，7．57(dd，J1=8．8Hz，J2=2．3Hz 1H)，7．42(d，J=2．3Hz，1H)，6．15(s，1H)，5．67(s，1H)；MS，m／e251(M+)；元素分析C9H5F3ClNO2計算值C，43．03％，H，1．99％，N，5．38％；實測值C，43．04％，H，1．98％，N，5．60％。
化合物5IR1624，1533，1502，1451，1351cm-1；19F NMRδ-11．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ8．08(d，J=1．7Hz，1H)，7．60(d，J=8．0Hz，1H)，7．39(d，J=8．0Hz，1H)；MSm／e，231(M+)；元素分析C10H8F3NO2計算值C51．95，H3．46，N6．06；實測值C51．82，H3．35，N6．15。
化合物6IR1610，1580，1510，1338cm-1；19F NMRδ-10．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ 7．87(m，3H)，7．50(m，4H)，6．35(s，1H)，5．68(s，1H)；MS，m／e222(M+)；元素分析C13H9F3計算值C70．27，H4．05；實測值C70．35，H4．12。
化合物7IR3497，3297，3148，1639，1560，1516，1448，1427，1400，1359cm-119F NMRδ-13．0ppm(s，CF3)；1H NMRδ7．69(s，1H)，6．42(s，1H)，5．91(s，1H)，3．23(s，3H)；MS(m／z)219(M+)；元素分析C8H8F3N3O2計算值C43．84，H3．65，N19．18；實測值C43．95，H3．52，N19．27。
權利要求
1.一種(1-三氟甲基)烯基硼酸，其特征在于分子通式為 其中R1=CnH2n，n=1-4。
2.一種合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于在0℃-室溫的條件下，在醚類有機溶劑中，1-三氟甲基-1-鹵代烯烴與金屬鎂和硼酸三烷基酯反應得到相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯，再經酸水解制得相應的(1-三氟甲基)烯基硼酸；反應式如下 其中R1=CnH2n，n=1-4；R2=烷基、苯基；X=Cl、Br、I；反應時間是1-10小時；酸為HCl、H2SO4、HNO3；1-三氟甲基-1-鹵代烯烴∶金屬鎂∶硼酸三烷基酯的摩爾比為1∶1-2∶1-2，
3.如權利要求1或2所述的合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于醚類有機溶劑包括四氫呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚。
4.如權利要求1或2所述的合成(1-三氟甲基)烯基硼酸的方法，其特征在于1-三氟甲基-1-鹵代烯烴∶金屬鎂∶硼酸三烷基酯的摩爾比為1∶1．5∶1．5；
5.一種(1-三氟甲基)烯基硼酸的用途，其特征在于(1-三氟甲基)烯基硼酸與鹵代芳環或鹵代芳雜環在零價鈀催化下進行交叉偶聯反應，合成了一系列(1-三氟甲基)乙烯基芳雜環化合物，反應式如下 其中X=Cl、Br、I；R3=芳基、取代芳基、雜環芳基或取代雜環芳基；零價鈀催化劑為Pd(PPh3)4、其用量為2％-10％ mmol；堿為碳酸鈉或碳酸鉀，有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯；反應時間為回流6-24小時。
6.如權利要求5所述的(1-三氟甲基)烯基硼酸的用途，其特征在于芳基或取代芳基為 雜環芳基或取代雜環芳基為 其中R4、R5、R6=H、Cl、NO2、CN、F、CF3、COOR9、R9、OR9；R7、R8=OH、NH2、H、COOR9、R9、OR9；R9=C1-4的烷基。
全文摘要
本發明涉及(1－三氟甲基)烯基硼酸制備及應用。系在0℃至室溫由1－三氟甲基－1－鹵代烯烴、鎂屑和硼酸三烷基酯在醚類有機溶劑中,反應1—10小時后制得相應的(1－三氟甲基)烯基硼酸二烷基酯,經酸水解后制得。該方法不僅簡單,原料易得,而且是適于工業化生產。該三氟甲基硼試劑可與芳環或芳雜環上的鹵原子在零價鈀催化下發生交叉偶聯反應,生成相應的含(1－三氟甲基)烯基的有機化合物。
文檔編號C07F5/00GK1293197SQ0012576
公開日2001年5月2日 申請日期2000年10月25日 優先權日2000年10月25日
發明者姜標, 王全伏 申請人:中國科學院上海有機化學研究所, 中國科學院有機合成工程研究中心