[发明专利]一种苯丙酸类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活化酰胺类化合物羰基β位sp³C-H键来合成苯丙酸类化合物的方法。该方法是以脂肪族羧酸为起始原料引入N,O-双齿导向基，在醋酸钯的催化下高选择性的实现了羰基β位的芳基化反应，最后再将导向基移除得到苯丙酸类化合物。

背景技术

苯丙酸及其衍生物普遍存在于医药、农药和石油化工行业中，而且苯丙酸中的羧基本身是一个活性基团，可以作为中间体和其他化合物反应，从而合成许多在燃料、液晶材料、医药等方面有重要作用的化合物。比如，以苯丙酸类物质作为母体合成的酸性物质能有效的促进血纤维蛋白酶的自发溶解作用，快速抑制血清中毒；对甲氧基苯丙酸及其钠盐、钾盐、酰苯胺盐和铵盐是一类高效的农用杀虫剂。因此，苯丙酸类化合物的合成引起了人们的广泛关注。以往文献报道的苯丙酸类化合物苯基的引入主要是通过乌尔曼 (Ullmann) 反应。由于C-H键的直接官能团化不需要经过预活化，合成步骤简短而得到了快速的发展。近年来，陆续有文献报道通过C-H键的直接官能团化来合成苯的衍生物 (Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 3135 –3138.；J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5936-5945.)，但大多数是集中在比较活泼的sp²C-H键，由于饱和C-H键的键能较高，因此sp³C-H键的直接芳基化反应报道较少 (Acc. Chem. Res. 2003,36, 234-245;J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3965–3972)，使得反应的应用范围有很强的局限性。因此发展一种以廉价金属为催化剂，没有外加配体，在较为温和的条件下通过sp³C-H键的直接芳基化来合成苯丙酸类化合物有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用N,O-双齿导向基在醋酸钯的催化下实现酰胺类化合物羰基β位sp³C-H键的直接芳基化来合成苯丙酸类化合物的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种苯丙酸类化合物的合成方法，步骤如下：

（1）在空气氛围中，向史莱克管中依次加入2-丙酰胺基-吡啶-1-氧化物、醋酸钯、三水磷酸氢二钾、芳基碘代化合物和二甲亚砜，115~125 ^oC条件下反应20~30小时，反应结束后，冷却至室温，萃取、干燥、浓缩、薄层色谱分离得到芳基化的产物；其中2-丙酰胺基-吡啶-1-氧化物的结构式为：                                                ；芳基碘代化合物的结构式为：；

R¹，R²为氢原子、直连烷基、支链烷基或苄基，R³为氢原子、烷氧基、甲基、氟、氯或溴，R³在苯环C2-C4位；

（2）将得到的芳基化产物溶于NaOH的乙醇溶液中，85~95 ^oC下反应20~30小时，反应结束后中和、萃取、干燥、浓缩、柱层析得苯丙酸类化合物；

反应式如下：

R¹，R²为氢原子、直连烷基、支链烷基或苄基，R³为氢原子、烷氧基、甲基、氟、氯或溴，R³在苯环C2-C4位。

所述步骤（1）中2-丙酰胺基-吡啶-1-氧化物、醋酸钯、三水磷酸氢二钾和芳基碘代化合物的物质的量之比为0.1~0.3:0.01~0.03:0.4~0.6:1.0~1.4，其中以1 mmol 2-丙酰胺基-吡啶-1-氧化物为基准，所需二甲亚砜的体积为5~7.5mL。

所述步骤（2）中所述步骤（2）中氢氧化钠的乙醇溶液的用量以芳香酰氨基吡啶-1-氧化物为基准，1mmol2-丙酰胺基-吡啶-1-氧化物所需NaOH的乙醇溶液为7~8mL。

所述步骤（2）中NaOH的乙醇溶液的浓度为1.5~2.5mol/L。

所述步骤（1）中的萃取采用乙酸乙酯萃取，用无水硫酸钠干燥，真空浓缩。

所述步骤（1）中的薄层色谱采用的展开剂为二氯甲烷和丙酮按照体积比为6:1混合。