專利名稱：一種錳催化氧化的氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應方法
技術領域：
本發明涉及使用二氯化錳為催化劑，1,2-二氯乙烷作為再氧化劑催化氯代芳基格氏試劑 自身偶聯反應從而得到相對應的對稱結構的聯芳基化合物的合成方法，屬于化學合成領域。
背景技術：
聯芳基結構是大量農用化學品、藥物、天然產物、傳導材料、不對稱合成催化劑結構中 的重要結構模塊。近年來，由于其在化學合成中廣泛的應用，聯芳基結構直接有效、環境友 好的合成方法學研究得到了普遍的關注，并成為合成研究的一個熱點。
其中采用芳基金屬試劑進行氧化自身偶聯反應是合成對稱聯芳基骨架最有效的合成方 法，而芳基格氏試劑是芳基金屬試劑當中應用最廣的試劑之一。關于使用過渡金屬氯化物作 為催化劑進行芳基格氏試劑自身偶聯和交叉偶聯反應的報道有很多。最常用的過渡金屬氯化 物有PdCl2、 NiCl2、 TiCl4、 VO(OEt)Cl2、 CoCl2、 CuCl2和FeCl3等。但是由于PdCl2、 NiCl2 催化劑價格非常昂貴，導致生產成本過高，同時PdCb、 NiCl2這兩種催化劑很容易發生中毒。 因此找到一種新型的對環境友好的低廉的催化劑引起了廣泛的興趣。
另外，在使用芳基格氏試劑進行聯芳基結構合成時，所采用的鹵代烴幾乎全部都是使用 的溴代芳烴，這主要是由于溴代芳烴的反應活性非常好。但是溴代芳烴也有它不可忽視的缺 點即價格昂貴。而本發明所采用的氯代芳烴克服了成本上的缺點，同時我們找到的催化劑 MnCl2價格低廉、穩定性好，并很好的解決了氯代芳烴反應活性較其對應的溴代芳烴差的問 題，達到與溴代芳烴同等的產率。
發明內容
本發明為解決溴代芳烴不可忽視價格昂貴的缺點，而提出采用錳催化氧化的氯代芳基格 氏試劑自身偶聯反應來克服成本上的缺點，并在本發明中采用先進的在線紅外技術，對整個 反應進行了監測，可以很好的了解整個反應的歷程，同時根據監測結果將反應時間縮短一半， 進一歩降低了同類反應的成本，見圖2。
本發明采取的技術方案是
在合成路線中使用二氯化錳為催化劑，1,2-二氯乙烷作為再氧化劑催化氯代芳基格氏試 劑自身偶聯反應，具體路線如下
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氯代芳基格氏試劑的具體合成方法是在裝有氮氣保護干燥的容器中加入無水四氫呋喃
(THF)，活化金屬鎂，室溫下電磁攪拌，然后加入氯代芳基的無水四氫呋喃(THF)溶液，加完后升溫至回流，反應1-3小時，降至室溫，得到氯代芳基化合物的格氏試劑，單一格氏 試劑的產率通過高效液相色譜(HPLC)檢測達到97%;
自身偶聯反應產生的聯芳基化合物的合成方法是將氯代芳基格氏試劑的無水四氫呋喃 (THF)溶液加入到氮氣保護干燥的容器中，然后加入MnCl2，緩慢加入1，2-二氯乙烷，保持 加料時溶液溫度低于室溫，加完后反應攪拌l-3h，反應混合物用甲醇淬滅，過濾反應液，并 使用四氫呋喃(THF)沖洗濾餅，合并濾液，減壓蒸除四氫呋喃(THF)，得到對應的聯苯基 化合物粗產品，將粗產品過硅膠色譜柱純化，得到純的聯苯基化合物。
氯代芳基化合物的格氏試劑的結構式中的取代基R可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基、 乙氧基、丙氧基、硝基、氰基、N，N—二甲胺基、甲氧基甲氧基、噁唑琳等基團；取代基的
位置可以是鄰位、間位、對位，也可以是二取代或三取代。
使用本發明的方法對多種氯代芳基化合物的格氏試劑的自身偶聯反應效果很好。 本發明的優點是
(1) 首次在格氏試劑自身偶聯反應中采用MnCl2作為催化劑，這種催化劑價格較PdCl2、 NiCl2低廉很多，對空氣穩定，不易中毒，催化效果很好，其中一個反應產率達到99%。
(2) 根據本發明方法，可以對多種氯代芳基格氏試劑進行催化自身偶聯反應，從而合成 出相對應的具有對稱結構的聯芳基化合物，其中包括具有空間位阻的氯代芳基格氏試劑和一 些具有官能團的氯代芳基格氏試劑，如硝基、氰基等官能團，而且本方法對這些官能團具
有耐受性，產率較好。由于具有官能團，反應后得到的聯芳基化合物用途更加廣泛，可以應 用于農用化學品、藥物、不對稱合成催化劑等多個領域。
(3) 本發明采用氯代芳基進行格氏試劑的合成，其價格較相對應的溴代芳基化合物低廉 很多，這將大大降低成本，同時反應產率較好。
(4) 首次采用在線紅外技術監測格氏試劑自身偶聯反應的過程，并根據監測結果將反應 時間減少一半，反應產率未受任何影響，降低了成本。
圖l一錳催化的氯代芳基格氏試劑的自身偶聯反應圖 圖2—在線紅外監測的聯芳基結構生成過程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不只限于下面的例子。 實施例1
將對氯甲苯的格氏試劑的無水四氫呋喃(THF)溶液30ml (其中含對氯甲苯格氏試劑 9.7mmo1)加入到50ml三口燒瓶中，然后加入MnCl2 (126mg， lmmol),用注射器緩慢滴加1,2-二氯乙垸U.19g， 12mmo1)， IO分鐘加完，加料的時候氮氣保護，保持加料溫度為25。C。 反應攪拌lh，反應混合物用2ml甲醇淬滅，過濾反應液，并使用四氫呋喃(THF)沖洗濾餅， 合并濾液，減壓蒸除四氫呋喃(THF)，得到900mg4,4-二甲基聯苯粗產品，將粗產品過硅膠 色譜柱純化(流動相體積比為正己烷乙酸乙酯-50: 1),得到白色固體850mg(99M產率)， 為4,4，-二甲基聯苯。各比較例中未提及的反應條件和實施例1相同 實施例2
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入鄰氯甲苯格氏試劑，反應結果是 得到對應的聯芳基化合物產率87.4%。 實施例3
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入對甲氧基氯苯格氏試劑，反應結 果是得到對應的聯芳基化合物產率80.4%。 實施例4
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入鄰甲氧基氯苯格氏試劑，反應結 果是得到對應的聯芳基化合物產率73.5%。 實施例5
條件同實施例1，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入3-N,N-二甲氨基氯苯格氏試劑， 反應結果是得到對應的聯芳基化合物產率45.3% 。 實施例6
條件同實施例1，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入4-甲氧基甲氧基氯苯格氏試劑， 反應結果是得到對應的聯芳基化合物產率57.6%。 實施例7
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入3-硝基，4-甲基氯苯格氏試劑， 反應結果是得到對應的聯芳基化合物產率60.6% 。 實施例8
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入鄰氯苯甲腈格氏試劑，反應結果 是得到對應的聯芳基化合物產率69.3% 。 實施例9
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入對硝基氯苯格氏試劑，反應結果 是得到對應的聯芳基化合物產率94%。 實施例10
條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入氯苯格氏試劑，反應結果是得到 對應的聯芳基化合物產率99%。 實施例11條件同實施例l，僅將加入對氯甲苯格氏試劑改變為加入4-噁唑琳氯苯格氏試劑，反應結 果是得到對應的聯芳基化合物產率60%。 本發明可根據需要調整反應劑量。
權利要求
1. 一種錳催化氧化的氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應方法，其特征在于在合成路線中使用二氯化錳為催化劑，1，2-二氯乙烷作為再氧化劑催化氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應產生聯芳基化合物，具體路線如下id="icf0001" file="S2008101067268C00011.gif" wi="105" he="14" top= "59" left = "58" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>
2. 如權利要求l所述一種猛催化氧化的氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應方法，其特征在 于氯代芳基格氏試劑的合成方法是在裝有氮氣保護干燥的容器中加入無水四氫呋喃(THF)，活化金屬鎂，室溫下電磁攪拌，然后加入氯代芳基的無水四氫呋喃(THF)溶液， 加完后升溫至回流，反應l-3小時，降至室溫，得到氯代芳基化合物的格氏試劑。
3. 如權利要求l所述一種錳催化氧化的氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應方法，其特征在 于自身偶聯反應產生的聯芳基化合物的合成方法是將氯代芳基格氏試劑的無水四氫呋喃(THF)溶液加入到氮氣保護干燥的容器中，然后加入MnCl2，緩慢加入1，2-二氯乙烷，保持 加料時溶液溫度低于室溫，加完后反應攪拌l-3h，淬滅反應混合物，過濾反應液，并使用四 氫呋喃(THF)沖洗濾餅，合并濾液，減壓蒸除四氫呋喃(THF)，得到對應的聯苯基化合物 粗產品，將粗產品過硅膠色譜柱純化，得到純的聯苯基化合物。
4.如權利要求1所述一種錳催化氧化的氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應方法，其特征 在于氯代芳基化合物的格氏試劑的結構式中的取代基R可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基、 乙氧基、丙氧基、硝基、氰基、N，N—二甲胺基、甲氧基甲氧基、噁唑琳等基團；取代基的 位置可以是鄰位、間位、對位，也可以是二取代或三取代。
全文摘要
本發明提供了一種使用二氯化錳為催化劑，1，2-二氯乙烷作為再氧化劑催化氯代芳基格氏試劑自身偶聯反應從而得到相對應的對稱結構的聯芳基化合物的合成方法。該方法是在合成路線中使用各種氯代芳基化合物與活化金屬鎂生成格氏試劑，在通過加入二氯化錳為催化劑，1，2-二氯乙烷作為再氧化劑催化格氏試劑發生自身偶聯反應。合成路線簡單，原料、催化劑價格低廉，產率高，操作簡便，易于純化。本發明應用于農用化學品、藥物、天然產物、傳導材料、不對稱合成催化劑的合成中。
文檔編號C07B37/00GK101284753SQ20081010672
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月15日 優先權日2008年5月15日
發明者周智明, 薛為哲 申請人:北京理工大學