含有大位阻取代基芳基硼酸/硼酸酯的铃木反应方法

摘要

本发明提供了一种含有大位阻取代基芳基硼酸/硼酸酯的铃木反应方法，所述反应具有式I所示的特点，其中Ar代表具共轭结构的化合物；R1代表含有2‑18个碳原子烷基，Y1代表含有1‑18个碳原子烷基、烷氧基、烷硫基、酯基等基团；B代表二杂氧戊硼烷基团或硼酸基。本发明所提供的方法中选用乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚等合适的溶剂与常用的钯催化剂搭配作为反应体系，有效地解决了具有大位阻基团的铃木反应难以进行的问题。

说明书

【技术领域】

本发明属于有机合成化学技术领域，具体为一种含有大位阻取代基芳基硼酸/硼酸酯的铃木反应方法，尤其涉及底物为邻位二取代芳基硼酸或硼酸酯的铃木反应的合成方法。

【背景技术】

铃木反应是一种以钯催化有机硼化合物与有机卤化物的偶联反应，因其反应条件相对温和，对官能团有较高的选择性，是在钯催化的偶联反应中最易于使用的偶联反应之一。然而随着有机分子设计的逐渐复杂，部分底物在铃木反应的常规条件下很难进行下去，邻位二取代的芳基硼酸或硼酸酯底物便是其中之一；因此，如何改变反应条件，使偶联反应既能够有效进行，又保留铃木反应条件温和、选择性高的优势成为业界的难题。

在合成方法的探索中，可以通过合成富电子特性更强、空间位阻更大的钯催化剂配体来解决大位阻基团难以反应的难题，但此类催化剂往往因合成难度过高而面临新催化剂产业化与普适性等问题，因此，在传统铃木反应的条件中，寻找更为简便的思路与合成方法具有重要的意义。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明提供一种含有大位阻取代基芳基硼酸/硼酸酯的铃木反应方法所述反应通式如式Ⅰ所示；

其中：

式I①Ar为芳香单元，且该单元上可连一个或多个溴原子，该芳香结构包括但不限于下图所示中结构单元；

式I②R

式I②Y

进一步地，式I①中Ar上可连有一个或多个溴原子；

进一步地，式I②中B代表二杂氧戊硼烷基团或硼酸基；

进一步地，式I中的反应条件中所用的碱包括但不限于氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氟化铯等；

进一步地，式I中的反应条件中选用的溶剂包括但不限于N，N-二甲基甲酰胺、水、叔丁醇、叔戊醇、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚等以及它们的混合溶剂；

进一步地，式I反应条件中所选用的温度一般在90℃至120℃，随着位阻效应的增强，反应温度应适当提高；

进一步地，式I反应条件中选用的钯催化剂包括但不限于四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯与三苯基膦和三叔丁基膦的配合物；

本发明的有益效果如下：

1)：当前所见报道的关于此类含有大位阻取代基的铃木反应中，均采用实验室设计合成的新型钯类催化剂，结构复杂，合成难度大，重现性差，无法购买。相比现有技术，本发明所采用的反应条件温和，所使用的钯类催化剂为商业化成熟的催化剂；

2)本发明通过选择合适的溶剂及碱来促进反应进行，既能够减少实验成本，又能达到高产率要求，可以有效解决含有大位阻官能团芳基单元难以进行铃木反应这一难题。

3)：采用本发明所述条件可以有效缩短反应时间，使副反应减少，产率提高。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例一提供的产物核磁表征图；

图2是本发明实施例二提供的产物核磁表征图；

图3是本发明实施例三提供的产物核磁表征图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

实施例1：3,3’-二(均三甲苯基)-2,2’-联噻吩的制备

制备反应式具体描述如下：

将2g 3,3’-二溴-[2,2’-联噻吩]-5,5’-二(三甲基硅烷)和0.3g四(三苯基膦)钯加入双口瓶中，在氩气保护的气氛下搅拌加入45ml乙二醇二甲醚至溶解，将2.8g 2,4,6-三甲基苯硼酸溶于30ml乙二醇二甲醚中加入反应体系，后将3.3g叔丁醇钾溶于30ml叔丁醇中加入反应体系，在90℃下反应0.5h，经柱层析法提纯后得到白色固体3,3’-二(均三甲苯基)-2,2’-联噻吩，产率80％。

如图1所示，核磁分析结果：

经质谱分析得其分子量为402.61。

实施例2：3,3’-二(2,4,6-三异丙基苯基)-2,2’-联噻吩的制备

制备反应式具体描述如下：

1)当采用与实施例1相同的反应条件

将2g 3,3’-二溴联噻吩，6.12g(2,4,6-三异丙基苯基)硼酸，400mg四(三苯基膦)钯共同溶解于乙二醇二甲醚中，后将4.85g叔丁醇钾溶解在叔戊醇中加入反应体系，油浴90℃下搅拌反应，需要持续搅拌约96小时，采用柱层析法提纯后得到3,3’-二(2,4,6-三异丙基苯基)-2,2’-联噻吩，为白色固体，产率35％。

2)当采用本技术方案中的另一溶剂体系与反应温度

由于2,4,6-三异丙基苯硼酸中的位阻效应相对更大，因此将上述反应体系中的乙二醇二甲醚替换为二乙二醇二甲醚，叔丁醇替换为叔戊醇，利用上述两种高沸点溶剂使反应可以在105℃下进行，因此反应时间缩短至10小时，且产率提升至75％。

从上述两种制备条件中来看，当采用沸点更高的溶剂，并对体系进行升温，可以有效缩短反应时间，减少副反应的发生，大幅提高产率。

如图2所示，核磁分析结果：

经质谱分析得其分子量为570.94。

实施例3：3,3’-二(4-己基氧-2,6-二甲基苯)-2,2’-联噻吩的制备

1)当采用与实施例1相同的反应条件

将3.24g 3,3’-二溴联噻吩，13.3g 2-(4-己基氧-2,6-二甲苯)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷，650mg四(三苯基膦)钯共同溶解于乙二醇二甲醚中，后将7.86g叔丁醇钾溶解在叔戊醇中加入反应体系，油浴90℃下搅拌反应，原料分解，无法得到产物。

2)当采用与实施例2中第二个反应条件，由于温度进一步提高，原料分解更为迅速，无法得到产物。

3)当采用本技术方案中的另一溶剂体系、碱与反应温度

3,3’-二溴联噻吩0.01mol，2-((4-己基氧)-2,6-二甲苯)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷0.04mol，氢氧化锂0.05mol，上述反应物共同溶解于体积比为乙二醇二甲醚：水＝5：1的混合溶剂中，在四(三苯基膦)钯的催化作用下加热至110℃下搅拌反应12小时，采用柱层析法提纯后得到白色固体产物3,3’-二(4-己基氧-2,6-二甲苯)-2,2’-联噻吩。

如图3所示，核磁分析结果：

经质谱分析得其分子量为590.93。

由上述制备条件可以看出，对于具有大位阻效应而极性不同的官能团，应用本说明书中提出的技术方案，可以对反应条件(溶剂、碱、反应温度)进行合理选择。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。