[发明专利]一种由非端基烯烃烃基化合成三取代和四取代烯烃的方法

说明书

本发明公开了一种由非端基烯烃烃基化合成三取代和四取代烯烃的方法，非端基烯烃与亚砜在铁盐和过氧化氢存在下发生烃基化反应，二取代非端基烯烃一锅反应生成三取代烯烃，三取代非端基烯烃一锅反应生成四取代烯烃。该方法中亚砜同时作为烯烃的烃基化试剂和溶剂，反应产物比反应物的双键碳原子上多了一个烃基取代基，增长了烯烃碳链；反应条件温和、选择性好、收率高，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种三取代和四取代烯烃的合成方法，具体涉及一种由非端基烯烃烃基化合成三取代和四取代烯烃的方法，属于有机合成领域。

背景技术

烯烃是一类被广泛使用的有机化合物，在自然界中的许多化合物中也含有不同结构的烯烃。生物体内具有调节神经生理作用的甾族萜类化合物也是具有不同结构的烯烃化合物。目前，在不同结构烯烃的合成方法中，低级烯烃的烃基化是合成高级烯烃最常用，也是最有效的方法之一(Z.Chen,M.-Y.Rong,J.Nie,X.-F.Zhu, B.-F.Shi and J.-A.Ma,Chem.Soc.Rev.,2019,48,4921；T.Irrgang and R.Kempe,Chem.Rev.2019, 119,2524；C.Shan,L.Zhu,L.-B.Qu,R.Bai and Y.Lan,Chem.Soc.Rev.,2018,47,7552；Z. Dong,Z.Ren,S.Thompson,Y.Xuand G.Dong,Chem.Rev.2017,117,9333)。钯催化下卤代烃和烯烃偶合合成的Heck反应是经典的烯烃直接烃基化反应(R.F.Heck and J.P. Nolley,J.Org.Chem.,1972,37,2320；I.P.Beletskaya and A.V.Cheprakov,Chem.Rev.,2000,100,3009；A.B.Dounay and L.E.Overman,Chem.Rev.,2003,103,2945；K.C.Nicolaou,P.G.Bulger and D.Sarlah,Angew.Chem.,Int.Ed.,2005,44,4442；C.Torborg and M.Beller,Adv. Synth.Catal.,2009,351,3027；X.-F.Wu,P.Anbarasan,H.Neumann and M.Beller,Angew.Chem., Int.Ed.,2010,49,9047；F.Akiyama,H.Miyazaki,K.Kaneda,S.Teranishi,Y.Fujiwara,M.Abe and H.Taniguchi,J.Org.Chem.,1980,45,2359)。在过去几十年里，许多有机合成工作者提出了一些改进的Heck反应来合成各种烯烃。Fujiwara提出了钯盐催化下使用烷基胺作为烃基化试剂与单芳基取代端基烯烃合成1,2-二取代甲基芳基烯烃的方法(Scheme 1,(1a))(Y.Ikeda,T.Nakamura,H.Yorimitsu and K.Oshima,J.Am.Chem.Soc.,2002,124,6514)；Oshima提出了钴盐催化下使用卤代烃作为烃基化试剂和单芳基取代端基烯烃合成1,2-二取代甲基芳基烯烃的方法(Scheme 1,(1b))(W.Affo, H.Ohmiya,T.Fujioka,Y.Ikeda,T.Nakamura,H.Yorimitsu,K.Oshima,Y.Imamura,T.Mizuta andK.Miyoshi,J.Am.Chem.Soc.,2006,128,8068)；Brown报道了N-甲基-N-甲基硅脲作为甲基化试剂与芳基端烯烃和多取代芳基端烯烃甲基化反应生成甲基芳基烯烃的方法(Scheme1,(1c))(W.Rauf and J.M.Brown,Angew.Chem.,Int.Ed.,2008,47, 4228)；Bao报道了铁配合物催化下使用烃基过氧酸酯作为烃基化试剂与芳基端烯烃生成1,2-二取代烃基芳基烯烃的方法(Scheme 1,(1d))(N.Zhu,J.Zhao and H.Bao, Chem.Sci.,2017,8,2081)。这些已经公开的方法经由离子化过程(Scheme 1,(1a, 1b,1c))或者自由基过程(Scheme 1,(1d))实现了烯烃碳氢键的烃基化，但使用了难得到的复杂的含碳卤键、碳氮键、碳氧键化合物作为烃基化试剂，还使用了昂贵的金属催化剂。这些缺点使得上述制备烯烃的方法难以工业规模应用。同时，这些方法都只不能用于非端基烯烃的烃基化制备多取代烯烃。