[发明专利]一种2-芳基吡啶衍生物选择性发生双硼化反应的方法

说明书

本发明涉及一种2‑芳基吡啶衍生物选择性发生双硼化反应的方法。顺利实现以廉价的钌金属的络合物为催化剂，在温和条件下即可方便地催化2‑芳基吡啶衍生物与廉价易得的有机硼试剂发生选择性双硼化反应来制备2‑芳基吡啶双硼酸酯产物。目前，2‑芳基吡啶衍生物的选择性双硼化反应主要存在选择性差、催化剂用量高等问题。同已报道方法相比，本方法具备反应选择性专一、催化剂用量低等优势，为2‑芳基吡啶双硼酸酯产物的实验室制备或工业生产提供了一种高效、高选择性的反应策略。

技术领域

本发明涉及一种2-芳基吡啶衍生物选择性发生双硼化反应的方法。

背景技术

吡啶骨架作为广泛存在于药物分子的重要结构单元，其转化应用具有重要的意义，然而吡啶氮原子具有孤对电子可毒化相关金属络合物催化反应，因此，吡啶衍生物的转化具有一定挑战。吡啶可作为导向基参与相关化学反应，然而，在吡啶参与的硼化领域，该类反应报道非常有限，主要在2010年以后才得以被陆续发展。近些年，广大化学家对吡啶化合物的硼化反应进行了大量研究，发展了一些有效的金属催化的硼化反应体系，如：钌催化体系(J.Am.Chem.Soc.2011,133,9310；Chem.Commun.2014,50,6782)、钯催化体系(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,4431)、铑催化体系(J.Am.Chem.Soc.2012,134,12924)。然而，目前关于吡啶硼化反应报道比较有限，特别是过渡金属催化的反应体系，主要集中于贵金属Ir、Rh等体系且需要较高的催化剂用量。

与上述吡啶直接参与的硼化反应形成鲜明对比对的是，2-芳基吡啶及其衍生物一般只能实现单硼化反应，而其双硼化反应在很多金属催化的反应体系中明确被告知无法进行，即使加入过量的硼酸酯或者升高反应温度(Chem.Commun.2014,50,6782；Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,4431等)。此外，目前关于2-芳基吡啶及其衍生物的双硼化反应报道非常少见且主要存在反应选择性差、副产物多等问题(ChemCatChem 2015,7,1531)。为此，发展金属催化2-芳基吡啶及其衍生物进行选择性发生双硼化反应来直接生成2-芳基吡啶双硼酸酯产物具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的是为实现2-芳基吡啶及其衍生物发生选择性双硼化反应提供一种高效、高选择性的催化体系，为实验室制备和工业生产2-芳基吡啶双硼酸酯产物提供一种全新策略。

一种2-芳基吡啶衍生物选择性发生双硼化反应的方法，反应方程式为：

根据本发明，所述方法包括以式1金属络合物作为催化剂，其中R为氢原子、烷基或芳基，R'为氢原子、烷基、三氟甲基、硅基或甲巯基，式3化合物用量为式2化合物的2.5当量，催化剂式1金属络合物用量为0.5～3.0mol％，反应时间为20小时，反应温度为120℃，反应溶剂为四氢呋喃，在氩气保护下高效催化式2化合物与式3化合物选择性发生双硼化反应，得到式4所示的2-芳基吡啶双硼酸酯产物，其反应过程为：氩气环境下，依次将式1金属络合物、式2化合物、式3化合物、溶剂加入到10mL封管中，并置于120℃油浴加热搅拌20小时，反应结束，空气环境下，通过柱层析分离得到2-芳基吡啶双硼酸酯产物。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明，本发明的具体实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

实施例1，其中反应底物如下：

反应底物结构式：