[发明专利]一种基于镍催化制备三取代烯烃的合成方法

说明书

本发明公开了一种基于镍催化制备三取代烯烃的合成方法，以烷基卤化合物和分子内炔烃为原料，在镍催化剂、配体、碱和硅烷的作用下，于溶剂中按下述反应式进行反应，得到具有单一构型的三取代烯烃化合物。采用本发明方法合成的三取代烯烃具有很高的区域和立体选择性，可以完全得到单一构型的三取代烯烃，解决了得到的混合烯烃产物分离问题。同时本反应体系加料方式简单，无需使用对水分和空气敏感的金属试剂，在实际使用中更加方便。烷基卤化合可直接从烷基醇合成，分子内炔烃来源广泛，易得。反应条件温和，能很好的兼容一些对碱敏感的基团，官能团兼容性优越。

技术领域

本发明涉及化合物质制备技术领域，具体涉及一种单一构型三取代烯烃化合物的合成方法。

背景技术

烯烃在有机化学中是一类重要的结构片段，并被广泛用于材料、石油化工和医药等行业中。烯烃的合成方法研究一直是人们关注的重点，传统的合成方法有消除反应、还原反应、Wittig反应和Julia烯化反应等。这些反应一般都存在反应条件苛刻，反应温度高、反应体系需要使用比较强的碱，最重要的一点是合成的烯烃顺反选择性不高，导致产物难分离等缺点。

除了上述非金属催化合成烯烃的方法，近年来报道了很多过渡金属催化合的合成方法，如Heck反应、烯烃复分解反应和烯基金属试剂或烯基卤化物参与的交叉偶联反应。这些反应同样存在底物范围受限、合成的烯烃顺反选择性不高，产物难分离，并且单一构型的烯基金属试剂或烯基卤化物合成比较困难等缺点。

近来，过渡金属催化炔烃和亲电试剂的氢-碳化反应合成烯烃的方法受到人们追捧。这种方法的优点是原料来源易得、反应条件温和、并且可通过控制反应的区域和立体选择性高效率的得到构型单一的烯烃。避免了得到混合烯烃产物需要进一步分离。前人的关于炔烃氢-碳化反应的工作主要以π类型亲电试剂为主，如CO₂、醛、甲酰胺和亚胺等。故只能合成特殊的α,β-不饱和烯烃。炔烃和烷基亲电试剂的氢-碳化反应合成普通烯烃的方法近来才被人们报道。式(1)所述方法是Lalic等人在J.Am.Chem.Soc.2015,137,1424-1427报道的铜催化末端炔烃和一级烷基甲磺酸酯偶联合成二取代烯烃的方法，式(2)所述方法是Hu等人在J.Am.Chem.Soc.2015,137,4932-4935报道的铁催化芳基乙炔和烷基亲电试剂的偶联合成二取代烯烃的方法。

式(3)是傅尧等人在Chem.Commun.2016,52,5324-5327报道的镍催化炔烃和烷基亲电试剂马氏选择性氢-烷基化反应合成1,1-二取代烯烃的方法。式(4)是Nishikata组在ACS Catalysis 2017,7,1049-1052报道的铜催化芳基乙炔氢-烷基化顺式和反式烯烃二取代烯烃合成方法。

虽然近年来过渡金属催化炔烃氢-烷基化反应有上面几例报道，但上述前人工作明确表明底物只适用末端炔烃，在同样的反应条件下使用分子内炔烃为原料是得不到产物的，故上述报道只能用于合成双取代的烯烃。三取代烯烃在材料、石油化工和医药行业有着很大的需求，目前合成三取代烯烃一般使用Wittig反应和过渡金属催化三取代的烯基金属试剂或三取代烯基卤参与的碳-碳键交叉偶联反应，但缺点是产物顺反选择性不高、分离困难，且构型单一的三取代的烯基合成子合成困难，原料来源受限、官能团兼容性。所以，高区域、立体选择性合成单一构型的三取代烯烃一直是化学合成中的挑战。

发明内容

本发明针对三取代烯烃合成存在原料来源受限、合成困难、反应条件苛刻、反应区域和立体选择性不高，导致产物顺反比例比较低，难分离等问题，提供一种反应使用简单的镍催化剂、原料来源广泛、反应条件温和、官能团兼容性好的基于镍催化制备三取代烯烃的合成方法。