溫燕梅(廣東海洋大學(xué)理學(xué)院，廣東湛江　524088)

新型芳基丙炔酸乙酯類化合物的合成*

溫燕梅
(廣東海洋大學(xué)理學(xué)院，廣東湛江524088)

摘要:以Pd(PPh3) Cl2/CuI為催化劑，K2CO3為堿，在THF中實現(xiàn)了芳基碘與丙炔酸乙酯(2)的Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，合成了兩個新型的芳基丙炔酸乙酯類化合物。而芳基硼酸與2的反應(yīng)則是在CuI/Ag2O的催化下，以Cs2CO3為堿，在DCE溶劑中經(jīng)Suzuki偶聯(lián)實現(xiàn)的?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS表征。

關(guān)鍵詞:丙炔酸乙酯;芳基碘;芳基硼酸; Suzuki偶聯(lián)反應(yīng);合成

E-mail: wym1503@163．com

Scheme 1

Scheme 2

炔烴的碳碳叁鍵合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機化合物一直是有機化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一［1－6］。炔烴的碳碳叁鍵受到缺電子的具有較強親電能力的過渡金屬二價鈀絡(luò)合作用從而得到活化，在親核試劑進(jìn)攻下產(chǎn)生σ-烯基鈀活性中間體，然后由有機金屬試劑、貧電子烯烴和端基炔捕捉由炔烴的親核鈀化產(chǎn)生的σ-烯基鈀中間體是構(gòu)筑碳－碳鍵與碳－雜鍵的有效方法［7－10］。金屬鈀在炔烴的各種偶聯(lián)反應(yīng)制備具有不同結(jié)構(gòu)的有機分子方面取得了卓越的成果。因此發(fā)展合成具有各種不同功能團(tuán)炔烴的方法和技術(shù)具有重要意義及廣闊的應(yīng)用前景。

本文運用兩種不同的方法，將芳基碘(1a和1b)或芳基硼酸(4a～4c)分別與丙炔酸酯(2)經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)合成了5個芳基丙炔酸乙酯類化合物(3a，3b和5a～5c)。即首次以Pd(PPh3) Cl2/ CuI為催化劑，K2CO3為堿，在THF中實現(xiàn)了1a 和1b與2的Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，合成了兩個新型的丙炔酸乙酯類化合物(3a和3b，Scheme 1)。而4a～4c與2的反應(yīng)則是在CuI/Ag2O的催化下，以Cs2CO3為堿，在DCE溶劑中經(jīng)Suzuki偶聯(lián)實現(xiàn)的(Scheme 2)?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS表征。

1　實驗部分

1．1儀器與試劑

B-545型全自動熔點儀(溫度未校正) ; Bruker 400 MHz DRX-400型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)) ; Bruker Vector/22型的紅外光譜儀(KBr壓片) ; Thermo MAT 95XP型高分辨質(zhì)譜儀; Frinnigan Trace DSQ GC-MS型氣質(zhì)聯(lián)用儀［高彈性石英毛細(xì)柱HP-5(0．2 mm×0．25 μm×30 mm)，EI源(70 ev)］。

所用試劑，Alfa和Aldrich公司，其中THF使用前經(jīng)蒸餾純化;薄層層析硅膠GF254，青島海洋化工廠;柱層析硅膠，青島海洋化工廠。

1．2合成

(1) 3a和3b的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入PdCl27 mg，PPh321 mg，CuI 15 mg，K2CO31．1 g，鄰氟碘苯(1a) 444 mg(2 mmol)及THF 5 mL，攪拌下加入2 0．8 g(8 mmol)，于65℃反應(yīng)6 h(TLC檢測)。減壓蒸除大部分溶劑，殘余物加乙醚10 mL。過濾，濾液用飽和食鹽水洗滌，用無水MgSO4干燥，減壓蒸除溶劑后經(jīng)薄層色譜［洗脫劑: A = V(石油醚)∶V(乙酸乙酯) = 20∶1］純化得淡黃色液體鄰氟苯丙炔酸乙酯(3a)。

用類似的方法合成黃色固體3b。

3a:收率92%;1H NMR δ: 7．61(t，J =8．0 Hz，2H，ArH)，7．34～7．29 (m，2H，ArH)，4．32(q，J =8．0 Hz，2H，4-H)，1．36(t，J =7．2 Hz，3H，5-H) ;13C NMR δ: 153．81(CF)，134．81 (C1)，132．77 (ArC)，131．64 (ArC)，127．21 (ArC)，126．47 (ArC)，122．23 (ArC)，84．31 (C)，83．83(C)，62．30(C)，14．10(C) ; IR ν: 3 064(ArC－H)，2 960(CH3)，2 231(C≡C)，1 716(C = O) cm－1; HR-MS m/z: Calcd for C11H9O2F 192．058 7，found 192．058 5。

3b:收率96%，m．p．115．0℃～117．5℃;1H NMR δ: 8．25(d，J = 8．8 Hz，2H，ArH )，7．75(d，J =8．4 Hz，2H，ArH)，4．33(q，J =6．8 Hz，2H，4-H)，1．38(t，J =7．2 Hz，3H，5-H) ;13C NMR δ: 153．30(C1)，148．50(ArC)，133．69 (ArC)，126．33 (ArC)，123．76 (ArC)，84．24 (C3)，82．72(C2)，62．60(C4)，14．05(C5) ; IR ν: 3 045(ArC－H)，2 964(CH3)，2 362(C≡C)，1 720(C = O) cm－1; HR-MS m/z: Calcd for C11H9NO4219．053 2，found 219．052 9。

(2) 5a～5c(以5a為例)的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入CuI 7 mg，Cs2CO3163 mg，Ag2O 116 mg，鄰甲基苯硼酸(4a) 68 mg(0．25 mmol)及DCE 5 mL，攪拌使其溶解;加入2 37 g (0．375 mmol)，于80℃反應(yīng)36 h(TLC檢測)。減壓蒸除大部分溶劑，殘余物加入乙醚10 mL;過濾，濾液用飽和食鹽水洗，無水MgSO4干燥;減壓除去溶劑后經(jīng)硅膠板層析(洗脫劑: A)純化得淡黃色液體5a。

用類似的方法合成淡黃色液體5b和5c。

5a:收率80%;1H NMR δ: 7．41～7．38(m，2H)，7．28～7．25(m，2H)，4．29(q，J =7．2 Hz，2H)，2．34(s，3H)，1．35(t，J = 7．2 Hz，3H) ;13C NMR δ: 154．13，138．38，133．49，131．53，130．09，128．45，119．44，86．39，80．43，62．03，21．13，14．09; EI-MS m/z(%) : 188，143，116，74。

5b:收率84%;1H NMR δ: 7．42(s，2H)，7．12(s，2H)，4．24(q，J = 7．2 Hz，2H)，2．31 (s，3H)，1．30(t，J =6．0 Hz，3H) ;13C NMR δ: 154．05，141．21，132．88，129．34，116．49，86．44，80．42，61．88，21．57，14．04; EI-MS m/z(%) : 188，143，116，74。

5c:收率83%，m．p．41．5℃～42．9℃;1H NMR δ: 7．48(d，J =9．2 Hz，2H)，6．84(d，J =9．2 Hz，2H)，4．24(q，J = 7．2 Hz，2H)，3．77 (s，3H)，1．31 (t，J = 7．2 Hz，3H) ;13C NMR δ: 161．49，154．24，134．85，114．27，111．32，86．82，80．15，61．85，55．31，14．07; EI-MS m/z(%) : 204，189，159，132，74。

5a～5c的H NMR和C NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［11］數(shù)據(jù)一致。

2　結(jié)論

2在胺類溶劑中與鹵代烴的Sonogashira反應(yīng)活性很低，主要得到Michael加成和自身氧化偶聯(lián)產(chǎn)物，因此需使用過量的炔烴，反應(yīng)物也必須經(jīng)過仔細(xì)地純化并嚴(yán)格地除氧，這種方法不僅不夠經(jīng)濟，而且導(dǎo)致了分離上的困難。

本文首次以PdCl2/CuI為催化劑，PPh3為配體，在THF溶劑中，以K2CO3為堿，在較為溫和的條件下實現(xiàn)了2與碘代芳香化合物的Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，合成了芳環(huán)上連有吸電子基的芳炔酸酯。但該方法用于帶有供電子基團(tuán)的碘代芳香化合物與丙炔酸酯的偶聯(lián)產(chǎn)率很低。

為了獲得較高產(chǎn)率的芳環(huán)上連有供電子基的芳炔酸酯，則需采用2與芳基硼酸的Suzuki偶聯(lián)方可實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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Synthesis of Novel Aryl Ethyl Propynoate Compounds

WEN Yan-mei
(College of Science，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China)

Abstract:Two novel aryl ethyl propynoate compounds were synthesized by Sonogashira reaction of ethyl propiolate(2) with aryl iodides in THF，using Pd(PPh3) Cl2/CuI as catalyst and K2CO3as alkali．Three aryl ethyl propynoate compounds were obtained by Suzuki cross-coupling of 2 with arylboronic acids in DCE，using CuI/Ag2O as catalyst and Cs2CO3as alkali．The structures were characterized by1H NMR，13C NMR and HR-MS．

Keywords:ethyl propiolate; aryl iodide; arylboronic acid; Suzuki cross-coupling reaction; synthesis

作者簡介:溫燕梅(1970－)，女，漢族，廣西梧州人，博士研究生，副教授，主要從事有機合成方法學(xué)的研究。Tel．0759-2383311，

基金項目:國家自然科學(xué)基金子項目(21172076) ;廣東海洋大學(xué)自然科學(xué)基金資助項目(E1212257)

*收稿日期:2014-01-16;

修訂日期:2015-04-03

中圖分類號:O623．124; O623．624

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

DOI:10．15952/j．cnki．cjsc．1005－1511．2015．07．0603