钌催化芳香酮与二苯乙炔环化反应制备多芳取代萘衍生物的方法及应用

摘要

本发明涉及钌催化芳香酮与二苯乙炔环化反应制备多芳取代萘衍生物的方法及应用。本发明使用较廉价的钌作为催化剂，将芳香酮β‑H活化合成六元环即生成多芳取代萘衍生物；反应过程中无需添加剂及氧化剂，仅使用简单的碱，在温和反应条件下进行。本发明提供的合成方法简单易行、科学合理、绿色环保、经济实用，适合规模化生产。

说明书

技术领域

本发明涉及医药技术及光电材料领域，主要涉及多芳取代萘衍生物的制备方法及应用。

背景技术

多芳取代萘衍生物由于其独特的电化学，光化学性能以及它们在n共轭的功能材料上的应用，使其在有机荧光材料、半导体材料等方面的应用越来越广泛，并且多芳取代萘衍生物在药物合成方面也有重要应用。现有技术中已采用的制备方法相比以前的环金属化、芳基卤、芳基酸等比较苛刻的条件有了很大的突破。目前，多采用在温和条件下通过过渡金属催化芳香苯环的C-H键(甚至双C-H键)活化与炔烃发生环化反应制备多芳取代的萘衍生物。但该方法存在缺陷，这些反应需要一定量的配体或者当量的金属盐做氧化剂才能完成催化循环，不仅提高了生产成本，而且金属盐多为对环境污染的重金属(铜、银等)盐类。基于此，本领域需要更加环保、绿色、经济的方法来合成多芳取代萘衍生物。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供了一种无需添加剂及氧化剂在温和条件下以较廉价的钌([RuCl₂(p-cymene)]₂)作为催化剂合成了多芳取代萘的衍生物的方法。

本发明采用如下技术方案：多芳取代萘的衍生物，具有如通式Ⅰ所示的结构：

其中，R₁与R₂为相同的-CH₃、-OCH₃、-F、-CI、-Br或-I。

本发明另一个目的是请求保护上述多芳取代萘的衍生物的制备方法，即：将二苯乙炔与芳香酮作为原料，加入[RuCl₂(p-cymene)]₂、碱和非极性有机溶剂，在氮气环境下加热至80-100℃反应12-24h，经柱层析分离得到多芳取代萘的衍生物；所述的二苯乙炔与芳香酮摩尔比为1:2，[RuCl₂(p-cymene)]₂占二苯乙炔的15mol％，碱与芳香酮的摩尔比为1:1。

优选的，所述的芳香酮为：其中R₁与R₂为相同的-CH₃、-OCH₃、-F、-CI、-Br或-I；

优选的，芳香酮为的一种。

进一步的，所述非极性有机溶剂为苯、甲苯、二氯乙烷、氯仿、苯乙烯、环乙烷或己烷中任一种。优选甲苯。

进一步的，所述的碱为KOAc、Na₂CO₃、Cs₂CO₃、K₂CO₃、Li₂CO₃、NaOAc、LiOAc中的一种或一种以上。

作为本发明优选的实施方案，该多芳取代萘衍生物的制备方法为：将芳香酮和二苯乙炔置于封管中，加入[RuCl₂(p-cymene)]₂和甲苯，同时加入干燥的碳酸钠和醋酸钾在氮气环境下加热至100℃反应24小时，经柱层析分离得到多芳取代萘的衍生物。

本发明第三个目的是请求保护上述多芳取代萘的衍生物在药物制备及光电材料领域上的应用。

比如用于新型酪氨酸蛋白激酶抑制剂或蓝光材料的制备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用较廉价的钌([RuCl₂(p-cymene)]₂)作为催化剂，将芳香酮β-H活化合成六元环即生成多芳取代萘衍生物；反应过程中无需添加剂及氧化剂，仅使用简单的碱，在温和反应条件下进行。本发明提供的合成方法简单易行、科学合理、绿色环保、经济实用，适合规模化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。

实施例1

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-甲基-3-(4-甲基苄基)-1,2-二苯基萘：收率：58％，熔点：124-125℃。¹H>3,400MHz)δ7.71(d,J＝8.0Hz,1H),7.61(s,1H),7.28(dd,J₁＝1.2Hz；J₂＝8.4Hz,1H),7.14-7.23(m,4H),7.05-7.10(m,5H),7.00(d,J＝8.0Hz,2H),6.90-6.93(m,2H),6.85(d,J＝7.6Hz,2H),3.86(s,2H),2.35(s,3H),2.29(s,3H).¹³C>3,100MHz)δ140.2,139.9,139.6,138.4,137.9,136.7,135.2,135.2,131.6,131.1,130.5,129.1,128.8,128.0,127.6,127.4,127.4,127.3,126.2,126.1,125.6,40.0,22.0,21.1.HRMS(EI-TOF)calcd>31H₂₆(M⁺):398.2035,found:398.2037.

实施例2

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-甲氧基-3-(4-甲氧基苄基)-1,2-二苯基萘：收率：45％，熔点：137-139℃。¹HNMR(CDCl₃,400MHz)δ7.72(d,J＝8.8Hz,1H),7.59(s,1H),7.16-7.18(m,2H),7.07-7.14(m,7H),6.90-6.92(m,2H),6.86(d,J＝8.8Hz,2H),6.76(d,J＝2.8Hz,1H),6.72-6.74(m,2H),3.83(s,2H),3.76(s,3H),3.64(s,3H).¹³C>3,100MHz)δ157.7,157.4,140.2,139.6,138.1,135.5,133.2,132.5,130.9,130.4,130.1,129.1,128.4,127.5,127.3,126.3,126.1,118.2,113.5,105.4,55.3,55.1,39.5.HRMS(EI-TOF)calcd>31H₂₆O₂(M⁺):430.1933,found:430.1937.

实施例3

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-氟-3-(4-氟苄基)-1,2-二苯基萘：收率：60％，熔点：107-108℃。¹H>3,400MHz)δ7.81(dd,J₁＝5.6Hz；J₂＝9.2Hz,1H),7.65(s,1H),7.15-7.25(m,4H),7.04-7.10(m,6H),6.85-6.88(m,6H),3.89(s,2H).¹³C>3,100MHz)δ162.5,161.9,160.1,159.5,140.6,139.6,138.9(d,J_C-F＝5.6Hz),138.8,136.6(d,J_C-F＝3.3Hz),136.3(d,J_C-F＝4.3Hz),132.5(d,J_C-F＝7.6Hz),130.8,130.4(d,J_C-F＝7.2Hz),130.3,129.9,129.8,127.7(d,J_C-F＝6.4Hz),127.4,126.7,126.4,116.4,116.1,115.0,114.8,110.4,110.2,39.8.HRMS(EI-TOF)calcd>29H₂₀F₂(M⁺):406.1533,found:406.1529.

实施例4

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-氯-3-(4-氯苄基)-1,2-二苯基萘：产率：55％。熔点：130-131℃。¹H>3,400MHz)δ7.77(d,J＝8.8Hz,1H),7.63(s,1H),7.44(s,1H),7.39-7.42(m,1H),7.03-7.20(m,10H),6.82-6.87(m,4H),3.88(s,2H).¹³C>3,100MHz)δ140.7,139.4,139.0,138.7,138.4,137.4,132.4,131.7,131.0,130.8,130.4,130.2,129.1,128.3,127.7,127.6,127.5,126.8,126.7,126.4,125.7,40.0.HRMS(EI-TOF)calcd>29H₂₀C_l2(M⁺):438.0942,found:438.0939.

实施例5

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-溴-3-(4-溴苄基)-1,2-二苯基萘：收率：64％，熔点：136-138℃。¹H>3,400MHz)δ7.69(d,J＝9.2Hz,1H),7.61-7.62(m,2H),7.53(dd,J₁＝1.6Hz；J₂＝8.8Hz,1H),7.27-7.29(m,2H),7.16-7.19(m,3H),7.08-7.09(m,3H),7.03-7.05(m,2H),6.84-6.86(m,2H),6.77(d,J＝8.4Hz,2H),3.85(s,2H).¹³C>3,100MHz)δ140.7,139.5,139.4,138.7,138.4,137.5,132.8,131.2,130.9,130.8,130.2,129.4,129.2,128.9,127.8,127.7,127.5,126.8,126.5,120.1,119.8,40.1.HRMS(EI-TOF)calcd>29H₂₀Br₂(M⁺):525.9932,found:525.9935.

实施例6

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔(18mg，0.1mmol)，相应的芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂(9mg，15％mol)，0.5mL甲苯，之后加入干燥的碳酸钠(21mg，0.2mmol)和醋酸钾(19mg，0.2mmol)，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物。表征如下。

7-碘-3-(4-碘苄基)-1,2-二苯基萘：收率：68％，熔点：139-141℃。¹H>3,400MHz)δ7.83(d,J＝0.8Hz,1H),7.71(dd,J₁＝1.6Hz；J₂＝8.4Hz,1H),7.59(s,1H),7.55(d,J＝8.8Hz,1H),7.48(dd,J₁＝1.6Hz；J₂＝6.8Hz,2H),7.15-7.19(m,3H),7.07-7.09(m,3H),7.02-7.04(m,2H),6.83-6.86(m,2H),6.65(d,J＝8.0Hz,2H),3.84(s,2H).¹³C>3,100MHz)δ140.5,140.2,139.4,138.4,138.3,137.6,137.2,135.5,134.6,133.3,131.5,131.2,130.9,130.3,129.1,127.8,127.6,127.5,126.8,126.5,91.8,91.2,40.2.HRMS(EI-TOF)calcd>29H₂₀I₂(M⁺):621.9654,found:621.9656.

对比例：

向带有磁子的25mL封管中加入二苯乙炔0.1mmol，芳香酮(0.2mmol)，催化剂[RuCl₂(p-cymene)]₂0.01mol，之后加入0.5mL有机溶剂和与芳香酮等摩尔的干燥的碱，抽换氮气三次，100℃下反应24小时，然后经柱色谱分离(洗脱剂为：石油醚)从而得到目标化合物计算产率，结果如表1所示。

表1

*催化剂为0.015mmol时的产率

由表1数据和对实施例1-6产率对比可知，当有机溶剂选择甲苯，碱为碳酸钠和醋酸钾时，催化剂用量为15mol％时，产率最高。故而，在实验过程中均采用此最佳反应条件进行。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。