[发明专利]一种金催化的苯酚及苯胺的选择性C-H键官能团化方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种金催化的苯酚及苯胺的高化学和区域选择性的C-H键官能团化方法。

背景技术

苯酚或苯胺结构单元，以及含有苯酚苯胺结构单元的α双芳基取代酯及其衍生物在许多天然产物，以及药物分子广泛存在，如下所示，同时该类结构也是一类很重要的有机合成砌块，在合成有机化学中应用广泛。

因此，从苯酚、苯胺等廉价易得的原料出发，发展出新的具有广泛使用范围的和高度化学选择性和区域选择性的直接的C-H键官能化，这对于有机合成化学具有很重要的意义，同时也为具有生理活性的分子进行结构修饰，进一步提高药效，降低毒性，提供了一种可能，与此同时这种方法的通用性使得能够合成大量的结构相似性的分子，建立化合物库，为进行活性分子的筛选奠定了基础。从原子经济性，步骤经济性和绿色环保，减少废弃物排放的角度出发，通过直接的C-H键官能团化的策略制备苯酚和苯胺类化合物无疑对化学家们具有相当大的吸引力。我们知道，重氮化合物是一种常用的直接C-H键插入的试剂，基于上述的原因，如果能实现重氮化合物对苯酚等化合物的直接C-H键插入无疑具有很重要的意义，但同时这个工作非常具有挑战性，其主要的困难点在于苯酚等化合物分子中存在高活性的X-H键(O-H键或N-H键)，很容易生成X-H键插入的产物。现有文献已经报道了很多的关于苯酚、苯胺等化合物和重氮化合物的反应，都是发生在X-H键上，X是O或N。，现有文献报道的苯酚或苯胺类化合物和重氮盐的插入反应基本上都是氮氢或氧氢对重氮化合物的插入。有一例现有文献提及分子内重氮化合物分解卡宾对碳氢的插入，但其化学选择性并不好，得到是氧氢和碳氢插入的混合物。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，具体涉及一种金催化的苯酚及苯胺C-H键高化学和区域选择性的活化方法，该方法条件温和，选择性高，使用范围广，生成的产物可以用来合成一些具有显著活性的分子。

本发明提出一种金催化的苯酚及苯胺C-H键高化学和区域选择性的活化方法，以苯酚类化合物和苯胺类化合物为原料，即以苯酚及其衍生物或氨基保护的苯胺类化合物为原料，以吸电子的膦配体为配体，在有机溶剂中，在金催化剂和银盐的作用下，与重氮化合物发生反应，在苯酚或苯胺结构的对位或邻位发生碳氢键插入，制备得到式(I)所示α双芳基取代酯。

本发明金催化的苯酚及苯胺的选择性C-H键官能团化方法，其反应过程为：

其中，R为取代芳基、芳基、烷基、烷氧基、芳氧基、烯基、炔基、硅基、或羟基；R¹为酯基、酰胺基，酮羰基，硝基，氰基；R²为芳基、取代芳基、烷基、或3-氧化吲哚基团；R³为-OH、-NHPG；其中，PG为酰基、叔丁氧羰基(Boc)、或苄氧羰基(Cbz)；L为膦配体或卡宾配体。

本发明制备方法中，所述原料苯酚或苯胺类化合物与重氮盐的用量比为1.5∶1-5∶1。优选地，所述原料苯酚或苯胺类化合物与重氮盐的用量比为1.5∶1。

本发明制备方法中，所述有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、甲苯、苯、氯仿之其中一种或混合。

本发明制备方法中，所述银盐为一价银盐，包括AgOTf，AgOMs，AgNTf₂.AgBF₄，AgT s，AgSbF₆等。

本发明制备方法中，所述吸电子的膦配体为亚磷酸酯或亚膦酰胺类或卡宾类配体，包括亚磷酸三苯酯，三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯及其类似物，三(3，5-二(三氟甲基)苯基)膦化氢及其类似物，联萘酚亚磷酰胺等。

本发明制备方法中，所述重氮化合物包括芳基乙酸酯重氮化合物，氧化吲哚重氮化合物等。

本发明制备方法中，当所述原料式(2)化合物中苯酚或苯胺结构的对位上没有取代基时，则该对位上发生碳氢键插入，所述反应过程如下：

其中，R为取代芳基、芳基、烷基、烷氧基、芳氧基、烯基、炔基、硅基、或羟基；

R¹为酯基、酰胺基，酮羰基，硝基，氰基；

R²为芳基、取代芳基、或3-氧化吲哚基团；

R³为-OH、-NHPG；其中，PG为酰基、叔丁氧羰基(Boc)、或苄氧羰基(Cbz)；

L为膦配体或卡宾配体。