[发明专利]基于铑催化的C–H/C–H氧化偶联反应高效制备双(杂)芳环并吡喃酮/环戊酮衍生物的方法

摘要

本发明涉及一种基于铑催化的C–H/C–H氧化偶联反应高效制备双(杂)芳环并吡喃酮/环戊酮衍生物的方法。原料(杂)芳基甲酸衍生物的羧基邻位的C–H键与杂芳烃衍生物的C–H键在铑催化下直接交叉偶联，获得中间体（邻位杂芳基(杂)芳甲酸衍生物）（步骤（1）），再经分子内酰化或酯化反应得到(杂)芳环并吡喃酮/环戊酮衍生物（步骤（2））。本发明提供的制备方法与传统方法相比，具有明显优势：合成步骤简洁、条件温和、合成产率且原料均廉价易得。

主权项

一种基于铑催化的C–H/C–H氧化偶联反应高效制备双(杂)芳环并吡喃酮/环戊酮衍生物的方法，其特征在于使(杂)芳基甲酸衍生物的羧基邻位的C–H键与杂芳烃衍生物的C–H键在铑催化下直接交叉偶联，获得中间体（邻位杂芳基(杂)芳甲酸衍生物）（步骤（1）），再经分子内酰化或酯化反应得到双(杂)芳环并吡喃酮/环戊酮衍生物（步骤（2））； 其中R¹和R²为氢、卤素、硝基、氰基、酯基、醛基、烷基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、烯基、炔基、取代芳基、取代杂芳基或醚链中的一种或几种（其中取代芳基和取代杂芳基中的取代基团可为卤素、烷基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、芳基、杂芳基或醚链中的一种或几种，其中烷基、烷氧基、烷基氨基、烷硫基或醚链中的碳链可为碳个数为0~40的直链或支链）；X可为硫、氮或氧原子；Y和Z可为碳、氮、氧、硫和硒原子；具体步骤如下：步骤（1）把原料(杂)芳基甲酸衍生物、杂芳烃衍生物、铑催化剂、氧化剂、添加剂、溶剂加入反应容器，在氮气保护下，保持反应体系110~150 ℃，反应24~48小时；冷却至室温后，加入稀盐酸到pH值为1~5，然后加入二氯甲烷，过滤，浓缩母液得到中间体杂芳基(杂)芳甲酸衍生物粗品；步骤（2）在步骤（1）所得粗品中加入醋酸钯（0.1当量）、N‑乙酰基甘氨酸（0.2当量）、二醋酸碘苯（2.0当量）、醋酸钾（2.0当量）和叔丁醇；120 ℃下反应24 h，纯化得到双(杂)芳环并吡喃酮衍生物；或步骤（2）在步骤（1）所得粗品中加入二氯亚砜，滴入几滴无水DMF；缓慢升温至回流，反应12小时；冷却至室温后，移除溶剂；再加入无水氯化铝和无水二氯甲烷，0 ℃下反应1 h后，室温下再继续反应8 h；纯化得到双(杂)芳环并环戊酮衍生物。