[发明专利]一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β-炔酮类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种一氧化碳释放分子羰化碳碳键偶联制备α,β‑炔酮类化合物的方法，该方法不使用气体CO，以氯化钯为催化剂，以4,5‑双二苯基膦‑9,9‑二甲氧基杂蒽为配体，N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，五羰基铁为一氧化碳释放分子作为CO供给源，在碱性条件下，将芳基卤化物与末端炔烃偶联制得α,β‑炔酮类化合物。本发明操作避免了使用高压有毒一氧化碳气体，实验操作简便安全、条件温和、底物适用性好，可广泛用于α,β‑炔酮类化合物的制备。

技术领域

本发明涉及一种以芳基卤化物和末端炔烃为底物，五羰基铁释放分子为CO供给源，氯化钯为催化剂，4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽(Xantphos)为配体，制备α,β-炔酮类化合物的方法。

背景技术

α,β-炔酮具有很重要的结构可变性，被广泛用于构筑天然化合物，用作反应中间体，在合成生物活性分子中扮演着迅速构筑复杂结构的重要角色。利用同羰基直接相连接有炔基的分子可以合成各种杂环类结构重要中间体，例如嘧啶、喹诺酮、呋喃、吡啶、黄酮等等。

传统合成炔酮的方法是利用过渡金属催化酰氯与端炔的交叉偶联反应，还有利用锂炔、格氏试剂与Weinreb氨基化合物或者醛类物质反应生成。但是这些反应存在共有的问题是酰氯、Weinreb氨基化合物、醛类物质具有空气不稳定性，而且反应相当激烈、缺乏化学选择性，金属炔试剂的官能团耐受性差也是制约其应用的主要因素。

近些年也涌现出了很多独特的方法来合成炔酮，例如：利用金催化重排反应，丙炔三甲基乙酸盐和PhI(OAc)₂发生作用，在有氧条件下合成炔酮；利用金催化醛类试剂和特殊的碘炔试剂在氧气存在下合成炔酮；利用羧酸酯类化合物提供羰基，通过钯催化活化酯基C-O键再偶联一些亲核试剂，将酮羰基引入端炔分子当中等等。这些方法虽然很新颖，但是所用到的底物不易得，操作复杂，反应条件苛刻。

过渡金属催化羰化Sonogashira偶联作为一种原子经济的替代方法被人们引入了炔酮的合成中，该策略提高了底物适用范围，实现了卤代芳环作为亲电试剂的反应，丰富了合成炔酮的方法，但该方法需要配备CO探测器和高压反应器，限制了这种小的双原子试剂的使用。因此，在羰基化反应中，就安全性考虑，使用CO替代物(例如固体和液体试剂)比气体CO更有吸引力。带有多羰基的金属羰基化合物[Mo(CO)₆]、[Cr(CO)₆]、[W(CO)₅]等是一种潜在的非气体CO源，可以作为新的羰基化试剂，但这些试剂价格昂贵，一氧化碳释放条件苛刻，往往需要强碱、强热，对反应装置要求高。因此，迫切需要寻找温和条件下，可缓释CO的廉价金属羰基化合物，以期在钯催化反应体系内原位产生CO，完成羰基化碳碳键偶联反应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有α,β-炔酮类化合物的制备方法存在的缺点，提供一种在较低温、常压下使用五羰基铁为一氧化碳释放分子作为CO释放源，来达到原子经济的羰化偶联过程，合成α,β-炔酮类化合物的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该方法以氯化钯为催化剂、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲氧基杂蒽为配体，将式I所示的芳基卤化物和式II所示的末端炔烃、五羰基铁按摩尔比为1:1～1.5:0.5～1.5加入有机溶剂中，在碱性条件下60～80℃反应，得到式III所示的α,β-炔酮类化合物。