本發明涉及化學合成技術領域，尤其涉及一種氮(dan)雜芳烴芐(xia)位與缺電子芳環(huan)偶聯的方法。
背景技術：
芐位含有(you)芳(fang)基(ji)的(de)氮雜芳(fang)烴(jing)作為一(yi)種(zhong)“優勢結(jie)(jie)構(gou)”，不僅(jin)是藥(yao)物(wu)分(fen)子及天(tian)然產(chan)物(wu)生物(wu)堿(jian)(jian)中常(chang)見的(de)基(ji)本(ben)結(jie)(jie)構(gou)單元，如苯丙烯(xi)啶是一(yi)種(zhong)抗膽堿(jian)(jian)藥(yao)物(wu)(a)，抗心(xin)律失(shi)常(chang)藥(yao)物(wu)達舒平(ping)的(de)主要成分(fen)丙吡胺(an)中也(ye)含有(you)氮雜芳(fang)烴(jing)結(jie)(jie)構(gou)(b)；而且也(ye)廣泛應用(yong)于分(fen)子識別、太陽(yang)能(neng)電(dian)池等(deng)領域(yu)。
尋找(zhao)一種有效構建C-C鍵的(de)(de)(de)方(fang)法一直(zhi)是(shi)化(hua)學研究者們努力的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)，交(jiao)叉脫氫偶(ou)聯作為C-H鍵活化(hua)的(de)(de)(de)一種新的(de)(de)(de)方(fang)法，因(yin)其不需要預先官能(neng)化(hua)，引起了大家的(de)(de)(de)極大興趣，其理論研究和實際應用也越發成熟。目前，氧化(hua)交(jiao)叉偶(ou)聯反(fan)(fan)應因(yin)其產(chan)生的(de)(de)(de)廢料僅為環境友好的(de)(de)(de)水，極大地(di)提高了反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)原(yuan)子經濟性(xing)以及環境友好性(xing)而在有機合成領(ling)域中占據(ju)了重(zhong)要地(di)位(wei)。
芳環(huan)化(hua)合(he)物的(de)C(sp2)-H鍵較為(wei)穩(wen)定，難以直(zhi)接通過底(di)物與氧氣的(de)作(zuo)用實(shi)現(xian)自然氧化(hua)偶聯反(fan)應(c)，2013年美(mei)國的(de)Ku rti等人(ren)在(zai)C(sp3)-C(sp2)自然氧化(hua)偶聯方面取得(de)了(le)重(zhong)要進(jin)展(d)。他們使用酮(tong)類(lei)化(hua)合(he)物與硝基苯類(lei)化(hua)合(he)物作(zuo)為(wei)反(fan)應底(di)物，在(zai)叔(shu)丁(ding)醇鈉的(de)促進(jin)下實(shi)現(xian)了(le)二者的(de)氧化(hua)交叉偶聯反(fan)應，合(he)成了(le)α-芳基酮(tong)類(lei)化(hua)合(he)物。
參考文獻
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(b)Selvaraj Chandrasekar，Iyyanar Karthikeyan and Govindasamy Sekar RSC Adv.，2015，5，58790
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(d)Qing-Long Xu，Hongyin Gao，Muhammed Yousufuddin，Daniel H.Ess，and László Ku rti，J.Am.Chem.Soc.2013，135，14048
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環偶聯的方(fang)法(fa)。本發明操(cao)作簡(jian)單實用，產率好(hao)，且反應具有綠色(se)經(jing)濟性，對(dui)環境友(you)好(hao)，易于工業(ye)化。
一種氮(dan)雜芳(fang)烴芐位與缺電子芳(fang)環偶聯的(de)方法(fa)，反應(ying)式和(he)條件如下：
式中：
溫度：25℃；
溶劑：二甲基亞砜；
時間：12小時；
所述的(de)R1為氫(qing)、甲(jia)基(ji)、甲(jia)氧基(ji)、Cl、Br、三氟甲(jia)基(ji)或硝基(ji)中(zhong)的(de)一種取(qu)代基(ji)；
所(suo)述的(de)R2為(wei)氫、苯(ben)中(zhong)的(de)一(yi)種取代基；
所述(shu)的(de)R3為氫(qing)、苯磺(huang)酰(xian)基(ji)中(zhong)的(de)一種取代基(ji)；
所述的(de)R4為氫(qing)或硝基(ji)中的(de)一種取代基(ji)；
所述的(de)(de)R1為氫、Cl、Br、三氟甲基或硝基中的(de)(de)一種取代基；
所述的X為C、N；
所述的Y為O、S；
包括以下步驟：用(yong)微量(liang)注射器(qi)精密量(liang)取0.2mmoL的(de)2-甲基(ji)喹喔(wo)啉，加(jia)入(ru)到(dao)15mL的(de)封管中(zhong)，再加(jia)入(ru)0.4mmoL的(de)1，3-二硝基(ji)苯，接(jie)著加(jia)入(ru)0.4mmoL叔丁醇鉀，最(zui)后(hou)加(jia)入(ru)2mL DMSO作為溶劑(ji)，開動攪拌器(qi)，室溫下反應(ying)，TLC監測(ce)反應(ying)，直到(dao)反應(ying)完全。然后(hou)萃取、濃(nong)縮、旋干拌樣、柱(zhu)層析分(fen)離(li)純化。
優選的，所(suo)述氮雜芳烴與缺電(dian)子芳環的摩爾比為1∶1.5。
優(you)選的，所述溫(wen)度范圍(wei)為25℃。
優選的，所述溶劑還可以為四氫(qing)呋(fu)喃。
優(you)選的，所述(shu)堿還可以為NaOH、KOH、NaH、CsOH。
優選(xuan)的，所(suo)述堿的量為2當量。
優選的(de)，所述萃取劑為乙(yi)酸乙(yi)酯。
優(you)選的，所述干燥劑為無水硫(liu)酸(suan)鎂。
優選(xuan)的，所述(shu)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)為所述(shu)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)為氮雜芳烴芐位與(yu)缺電(dian)子芳環脫氫偶聯，在(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)溫度為25℃、反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)溶劑DMSO、堿為叔丁(ding)醇鉀(2eq)時(shi)結果最佳，達到64％。
本(ben)(ben)發明提出的(de)本(ben)(ben)發明提出的(de)一種(zhong)氮雜芳烴(jing)芐(xia)位(wei)與缺電子芳環(huan)偶聯(lian)(lian)的(de)方(fang)法(fa)，實現了無(wu)金屬催化(hua)條(tiao)件(jian)下(xia)氮雜芳烴(jing)芐(xia)位(wei)與缺電子芳環(huan)的(de)氧化(hua)脫氫偶聯(lian)(lian)，原料簡單易得，反(fan)應條(tiao)件(jian)溫和，操作簡單實用(yong)，反(fan)應活性高，原料轉化(hua)完全，分(fen)離(li)方(fang)便，產(chan)率高，且反(fan)應具有綠(lv)色經(jing)濟性，對(dui)環(huan)境(jing)友好。
具體實施方式
下面結合具體實(shi)施例(li)對本發(fa)明作(zuo)進一(yi)步解說(shuo)。
實施例1：條件的優(you)化
用(yong)微(wei)量注射器(qi)精密量取0.2mmoL的2-甲(jia)基(ji)喹(kui)喔啉，加入(ru)到(dao)15mL的封管中，再(zai)加入(ru)0.4mmoL的1，3-二(er)硝基(ji)苯，接著加入(ru)0.4mmoL叔(shu)丁醇(chun)鉀，最(zui)后(hou)加入(ru)2mL DMSO作為溶(rong)劑(ji)，開動攪拌器(qi)，室溫下(xia)(xia)反應(ying)，TLC監測反應(ying)，直(zhi)到(dao)反應(ying)完全。然后(hou)萃取、濃(nong)縮、旋干拌樣、柱層析(xi)分離純(chun)化(hua)。在相(xiang)同(tong)的反應(ying)條(tiao)件下(xia)(xia)，所用(yong)溶(rong)劑(ji)不同(tong)，堿不同(tong)，反應(ying)產(chan)率(lv)也不同(tong)，具體產(chan)率(lv)如(ru)下(xia)(xia)：
注(zhu)：產(chan)率為分離產(chan)率。
實施(shi)例(li)2：一(yi)種氮雜(za)芳烴芐位與缺電(dian)子芳環偶聯的方法。
實施例3：
對本實施例制(zhi)得的(de)產物進行核磁共振分析：
1H NMR(500MHz，CDCl3)δ8.92(d，J＝2.3Hz，1H)，8.88(d，J＝5.3Hz，1H)，8.49-8.42(m，1H)，8.12-8.06(m，1H)，7.87(ddd，J＝9.1，5.4，2.4Hz，1H)，7.77(d，J＝8.5Hz，1H)，7.75-7.69(m，2H)，4.85(s，2H).
13C NMR(126MHz，CDCl3)δ152.1，149.5，147.3，145.3，142.0，141.6，139.6，134.8，130.5，130.0，129.4，129.2，127.3，120.7，39.7.
實施例4：
對本實施例制(zhi)得的產物進(jin)行核磁共振(zhen)分析：
1H NMR(500MHz，CDCl3)δ8.75(s，1H)，8.19(d，J＝8.7Hz，2H)，8.08(ddd，J＝9.6，7.9，1.1Hz，2H)，7.77(tdd，J＝8.5，7.0，1.6Hz，2H)，7.51(d，J＝8.7Hz，2H)，4.48(s，2H).
13C NMR(125MHz，CDCl3)δ154.1，147.2，145.6，145.5，142.3，141.6，130.6，130.1，129.9，129.5，129.3，124.2，42.6..
實施例5：
對本實(shi)施例制(zhi)得的產物進行核磁共(gong)振分析：
1H NMR(500MHz，CDCl3)δ8.70-8.67(m，1H)，8.55(d，J＝8.7Hz，1H)，8.28(d，J＝8.5Hz，1H)，8.17(d，J＝7.8Hz，1H)，8.08-8.04(m，2H)，7.75(dddd，J＝14.9，8.4，7.0，1.5Hz，2H)，7.70-7.66(m，1H)，7.60(ddd，J＝8.2，6.9，1.1Hz，1H)，7.53(d，J＝7.8Hz，1H)，4.89(s，2H).
13C NMR(125MHz，CDCl3)δ154.2，146.6，145.3，142.2，141.5，141.3，132.9，130.48，129.8，129.4，129.3，129.2，127.9，126.2，125.7，125.0，123.9，123.6，41.0.
以上(shang)所述(shu)，僅為本(ben)發(fa)(fa)明(ming)較佳的(de)具體實(shi)施方(fang)式，但本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)保(bao)護范(fan)圍(wei)(wei)并不(bu)局限(xian)于此，任何熟悉本(ben)技(ji)術(shu)領(ling)域的(de)技(ji)術(shu)人員在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)揭露(lu)的(de)技(ji)術(shu)范(fan)圍(wei)(wei)內(nei)，根據本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案及其發(fa)(fa)明(ming)構(gou)思加(jia)以等同替換或改(gai)變(bian)，都應涵(han)蓋在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)保(bao)護范(fan)圍(wei)(wei)之(zhi)內(nei)。