[发明专利]一种菲及其衍生物的合成方法

说明书

本发明公开了一种菲及其衍生物的合成方法，其步骤是：氮气保护下，在甲苯溶液中，以邻溴碘苯类化合物、芳基硼酸、二芳基炔类化合物为反应原料，在钯催化剂、有机膦配体、无机碱、有机酸存在的条件下，加热回流，分离得到产物菲及其衍生物。本发明以简单、经济、易得的原料为底物，以钯催化的三组分串联反应，通过一锅法实现了菲及其衍生物的合成，这类化合物在生物、医药以及有机光电材料科学中都有很大的应用前景。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种利用钯催化的三分子串联反应合成菲及其衍生物的方法。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是一类极其重要的有机化合物，由于其刚性，大共轭平面的结构特点，被广泛应用于材料科学，纳米管和太阳能电池等领域。菲是稠环芳烃中较为简单和稳定的结构之一，具有独特的生物活性和电子特性。因而备受越来越受到研究人员的青睐。特别是近40年来随着有机半导体材料的发展，将菲结构单元引入有机光电材料以调节材料性能也是研究人员常用的手段之一。因此，如何简单高效地构建菲及其衍生物一直备受合成化学工作者的关注。在所有的合成方法中，菲结构中中间那个六元环的构建是合成的关键，其中最直接的方法是通过分子内的环化实现。但这类方法最大的缺点在于原料不易得，需要预先合成。因此在应用上极其受限。目前其中研究最多是通过联苯类衍生物与炔烃的环化合成菲及其衍生物，此类方法在一个反应中实现了两个新的化学键的构建，与分子内的环化的合成方法相比，原料相对简单，但同样的，大多数联苯类的化合物也非工业化产品，需要预先合成或者官能团化，这同样也限制了该方法的实际应用。目前，有文献报道了三组分的合成方法。也就是在一个反应中，同时形成三个新的化学键。但这些方法中，有的需要使用昂贵的苯炔的前体，有的需要有刺激性酸味的降冰片烯参与催化。因此，需要寻找更加高效，便捷的合成方法，以提高反应的应用性和实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种菲及其衍生物的合成方法，以高效地一步实现菲及其衍生物的合成，且具有良好的官能团兼容性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种菲及其衍生物的合成方法，其步骤是：氮气保护下，在甲苯溶液中，以邻溴碘苯类化合物、芳基硼酸、二芳基炔类化合物为反应原料，在钯催化剂、有机膦配体、无机碱、有机酸存在的条件下，加热回流，分离得到产物菲及其衍生物。

优选的，所述邻溴碘苯类化合物、芳基硼酸、二芳基炔类化合物、钯催化剂、有机膦配体、无机碱、有机酸的物质的量之比为1.00∶1:00∶2.50∶0.05∶0.10∶2.00：1.00。

优选的，所述邻溴碘苯类化合物为邻溴碘苯、3-溴-4-碘甲苯、3-碘-4-溴氟苯的一种。

优选的，所述芳基硼酸为苯硼酸、4-甲基苯硼酸、4-叔丁基苯硼酸、3,5-二甲基苯硼酸、4-甲氧基苯硼酸、4-丁基苯硼酸、4-氟苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸、4-氯基苯硼酸、4-氰基苯硼酸、4-硝基苯硼酸、4-苯基苯硼酸、3-甲基本硼酸、3-氟本硼酸、2-甲基本硼酸、2-氟本硼酸的一种。

优选的，所述二芳基炔类化合物为4,4'-二叔丁基二苯乙炔、4,4'-二甲氧基二苯乙炔、4,4'-二氟基二苯乙、4,4'-二三氟甲基二苯乙、4-甲基-4'-叔丁基二苯乙炔、4-甲基-4'-甲氧基二苯乙炔、4-甲基-4'-氟基二苯乙炔、4-甲基-4'-三氟甲基二苯乙炔中的一种。

优选的，所述钯催化剂为醋酸钯。

优选的，所述有机膦配体为双(2-二苯基磷苯基)醚。

优选的，所述无机碱为碳酸铯。

优选的，所述有机酸是特戊酸。

优选的，所述加热回流的温度为120℃，时间为24小时。