[发明专利]炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系及应用

权利要求书

1.一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述铁催化体系包括炔烃类化合物、铁盐催化剂、硼试剂或硅试剂、烷氧基碱和溶剂；

所述铁催化体系处于无水无氧环境中；

所述铁盐催化剂与炔烃类化合物的摩尔比为0.05:1～0.15:1；

所述烷氧基碱与炔烃类化合物的摩尔比为1:1～2:1；

所述硼试剂或硅试剂与炔烃类化合物的摩尔比为1:1～2:1。

2.根据权利要求1所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述铁催化体系还包括醇类；所述醇类与炔烃类化合物的摩尔比为0:1～5:1。

3.根据权利要求1或2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述炔烃类化合物包括内部炔丙醇、内部炔丙胺、末端炔丙醇或末端炔丙胺，所述炔烃类化合物的结构通式为：

4.根据权利要求1或2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述烷氧基碱为烷氧基锂、烷氧基钠或烷氧基钾；所述烷氧基碱中的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基或叔戊氧基。

5.根据权利要求1或2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述溶剂为极性溶剂、非极性溶剂或混合溶剂；

所述极性溶剂包括醇类溶剂、卤代烃类溶剂、苯类溶剂、醚类溶剂、砜类溶剂或酰胺类溶剂；

所述非极性溶剂包括烷烃类溶剂；

所述混合溶剂为多种溶剂以不同比例进行混合后的溶剂，如甲苯和乙苯的混合溶剂，甲基叔丁基醚和乙醇的混合溶剂，二甲苯、四氢呋喃和二甲基亚砜的混合溶剂。

6.根据权利要求1或2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述铁盐催化剂包括有机物络合铁盐、有机酸铁盐、无机酸铁盐、磺酸铁盐或杂多酸铁盐；

所述有机物络合铁盐包括乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁或卟啉铁；

所述有机酸铁盐包括二价铁盐和/或三价铁盐；所述有机酸铁盐中的有机酸包括醋酸、硬脂酸、油酸或柠檬酸；

所述无机酸铁盐包括二价铁盐和/或三价铁盐；所述无机酸铁盐中的无机酸包括氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、硫酸、磷酸、焦磷酸、氢硫酸、氢氰酸或碳酸；

所述磺酸铁盐包括二价铁盐和/或三价铁盐；所述磺酸铁盐中的磺酸包括苯磺酸、对甲苯磺酸、硝基苯磺酸、卤代苯磺酸或三氟甲磺酸；

所述杂多酸铁盐包括二价铁盐和/或三价铁盐；所述杂多酸铁盐中的杂多酸包括磷钼酸或磷钨酸。

7.根据权利要求1或2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述硼氢化反应所用硼试剂包括联硼酸频哪醇酯、联硼酸蒎烷二醇酯、联硼酸新戊二醇酯或(二甲氨基萘基)硼酸频哪醇酯；所述硅氢化反应所用硅试剂包括(二甲基苯甲硅烷基)硼酸频哪醇酯或(三乙基硅烷基)硼酸频哪醇硼酸酯。

8.根据权利要求2所述的一种炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系，其特征在于，所述醇类包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇或叔丁醇。

9.一种如权利要求1所述的炔烃类化合物硼氢化和硅氢化反应的铁催化体系的应用，其特征在于，所述铁催化体系用于催化炔烃类化合物发生γ-区域选择性和顺式立体选择性的硼氢化或硅氢化反应合成烯基硼酸酯或烯基硅烷。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述铁催化炔烃类化合物发生硼氢化或硅氢化反应合成烯基硼酸酯或烯基硅烷的方法包括以下步骤：

S1、将硼试剂或硅试剂、铁盐催化剂和烷氧基碱加入至反应器中；

S2、用真空硅酯将反应器塞子塞紧，抽真空充氩气重复3次，将反应器密封；

S3、在氩气保护下，用注射器将炔烃类化合物、醇类和溶剂依次加入至反应器中；所述铁盐催化剂与炔烃类化合物的摩尔比为0.05:1～0.5:1；所述烷氧基碱与炔烃类化合物的摩尔比为1:1～3:1；所述硼试剂或硅试剂与炔烃类化合物的摩尔比为1:1～3:1；所述醇类与炔烃类化合物的摩尔比为0:1～5:1；

S4、在温度为25℃～80℃的条件下，搅拌反应6h；

S5、反应结束后，先加水淬灭反应，再加入石油醚和乙酸乙酯萃取反应液三次，留取有机相；用无水硫酸钠干燥后，旋干，然后柱层析，得到烯基硼酸酯或烯基硅烷；

所述方法中当步骤S1中使用硼试剂时，炔烃类化合物发生硼氢化反应，合成烯基硼酸酯；当步骤S1中当使用硅试剂时，炔烃类化合物发生硅氢化反应，合成烯基硅烷；

所述萃取过程所用石油醚和乙酸乙酯的体积比为1:1～10:1；

所述柱层析的洗脱液为石油醚：乙酸乙酯＝1:1～10:1。