[发明专利]一种制备四取代呋喃化合物的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及呋喃的制备，具体地说是一种用于1，2-二芳基乙炔氧化制备呋喃的方法。

背景技术

呋喃是一类重要的五元杂环化合物，广泛存在于具有生物活性的天然产物中。呋喃又是一类非常重要的合成中间体，在有机合成中应用广泛。由于呋喃类化合物呈现出多种多样的生物功能和药物活性，因此这类化合物吸引了人们极大的研究兴趣。对于有机化学家来说，合成这类化合物是一个有价值的和具有挑战性的课题。

传统的呋喃合成方法主要有两种：一种是对已经存在的呋喃环进行结构改造；另一种则是以非环化合物为前体来构造呋喃结构单元，由于呋喃环改造的方法具有一定的局限性，所以以非环化合物为原料来制备呋喃研究的比较多，其中又以1，4-二羰基化合物在酸催化下的环化缩合反应(Paa l-Knorr synthesis)及其相关方法较为成熟。江焕峰报道了以二苯乙炔为原料，Pd(OAc)₂和Zn(OTf)₂为催化剂，7.6bar O₂在100℃甲醇溶液中反应24h，可以得到50％-80％产率的产物(Synlett 2009，No.6,929932)。该反应是“一锅法”完成的，在反应中也是首先生成1，4-二羰基化合物，然后在路易斯酸Zn(OTf)₂的作用下环化生成呋喃化合物(见式1)。反应存在反应温度高，压力大，时间长的缺点。

发明内容

本发明目的是提供用1，2-二芳基乙炔为原料金属钯化合物为催化剂，碱性添加剂乙酸盐为助催化剂，氧气(或空气)为氧化剂，催化氧化制备呋喃的新方法。

本发明所涉及的碱性添加剂乙酸盐为M(CH₃COO)_n(n＝1时，M＝Li，Na，K，n＝2时，M＝Mg，Ca，Ba)，优选为乙酸钠和乙酸钾。碱在反应中有很重要的作用，不加碱时，反应进行的不好。只有少量的产物生成。

本发明所涉及的金属钯化合物为PdCl₂，Pd(CH₃CN)₂Cl₂，(C₆H₅CN)₂PdCl₂。

本发明所涉及的氧气(或空气)压力为0.1-0.5Mpa。

本发明所述的1，2-二芳基乙炔的分子式为：(X，Y＝H，Cl，CH₃，OCH₃，Br，F，NO₂)。

本发明所述的钯催化剂与乙酸盐摩尔用量的比为1∶1-1∶10，钯催化剂与底物1，2-二芳基乙炔摩尔用量的比为1∶100-10∶100。

本发明所述的反应温度为45℃-120℃。反应在液相状态下进行。

本发明所述的N，N-二甲基乙酰胺和水的质量比为40∶1-1∶10，优选20∶1-1∶2。水对反应的作用至关重要，没有水的加入反应将不能进行，没有DMA反应可以进行，但结果不好。DMA的作用是溶剂和稳定Pd催化剂。

由于上述技术的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本催化体系的氧化反应，使用绿色价廉的氧气(或空气)为氧源；反应条件温和，0.1MPa的空气就可以使反应进行，提高了反应的可操作性和安全性。

2、由于氧气，催化剂和助催化剂的使用使反应条件温和，选择性高，产品易分离。同时本发明所涉及到催化剂易得，反应所需试剂价格低廉。

3、有些底物只用水作溶剂，反应也可以进行，减少了有机溶剂带来的污染问题。

具体实施方式

下面通过一些实施例详细说明本发明的具体实施步骤，不应将这些实施例当做本发明范围限制。所有氧化反应都是在带有聚四氟内衬的50mL不锈钢反应釜中进行的。

实施例1-17

表1反应条件的考察^a

^a反应条件：二苯乙炔(2.0mmol)，催化剂(0.1mmol)，碱(0.1mmol)溶剂(m/m质量比)：2/0.1，80℃，1atm O₂，6h.

^b1a tm air in 6h

^c1a tm air in 12h