專利名稱：一種制備四取代呋喃化合物的新方法
技術領域：
本發明涉及呋喃的制備，具體地說是一種用于1，2-二芳基乙炔氧化制備呋喃的方法。
背景技術：
呋喃是一類重要的五元雜環化合物，廣泛存在于具有生物活性的天然產物中。呋喃又是一類非常重要的合成中間體，在有機合成中應用廣泛。由于呋喃類化合物呈現出多種多樣的生物功能和藥物活性，因此這類化合物吸引了人們極大的研究興趣。對于有機化學家來說，合成這類化合物是一個有價值的和具有挑戰性的課題。傳統的呋喃合成方法主要有兩種一種是對已經存在的呋喃環進行結構改造；另 一種則是以非環化合物為前體來構造呋喃結構單元，由于呋喃環改造的方法具有一定的局限性，所以以非環化合物為原料來制備呋喃研究的比較多，其中又以1，4_ 二羰基化合物在酸催化下的環化縮合反應(Paa I-Knorr synthesis)及其相關方法較為成熟。江煥峰報道了以二苯乙炔為原料，Pd(OAc)2和Zn(OTf)2為催化劑，7. 6bar O2在100°C甲醇溶液中反應24h，可以得到50%-80%產率的產物(Synlett 2009，No. 6，929932)。該反應是“一鍋法”完成的，在反應中也是首先生成1，4_ 二羰基化合物，然后在路易斯酸Zn(OTf)2的作用下環化生成呋喃化合物(見式I)。反應存在反應溫度高，壓力大，時間長的缺點。
發明內容
fWO Pd(0Ac)-02ZhYVph
\=/Zn(OTf)2, MeOH
LPh
o o )」Zn(OTf)2
---
Ph Ph
式I本發明目的是提供用1，2-二芳基乙炔為原料金屬鈀化合物為催化劑，堿性添加劑乙酸鹽為助催化劑，氧氣(或空氣)為氧化劑，催化氧化制備呋喃的新方法。本發明所涉及的堿性添加劑乙酸鹽為M(CH3C00)n(n = I時，M = Li，Na，K，η = 2時，M = Mg，Ca，Ba)，優選為乙酸鈉和乙酸鉀。堿在反應中有很重要的作用，不加堿時，反應進行的不好。只有少量的產物生成。本發明所涉及的金屬鈀化合物為PdCl2, Pd(CH3CN)2Cl2, (C6H5CN)2PdCl20本發明所涉及的氧氣(或空氣)壓力為O. 1-0. 5Mpa。
本發明所述的1，2-二芳基乙炔的分子式為=(X, Y = H, Cl,CH3, OCH3, Br，F，NO2)。本發明所述的鈀催化劑與乙酸鹽摩爾用量的比為I : 1-1 10，鈀催化劑與底物1，2_ 二芳基乙炔摩爾用量的比為I : 100-10 100。本發明所述的反應溫度為45°C -120°c。反應在液相狀態下進行。本發明所述的N，N-二甲基乙酰胺和水的質量比為40 1-1 10，優選20 1-1 2。水對反應的作用至關重要，沒有水的加入反應將不能進行，沒有DMA反應可以進行，但結果不好。DMA的作用是溶劑和穩定Pd催化劑。由于上述技術的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
I、本催化體系的氧化反應，使用綠色價廉的氧氣(或空氣)為氧源；反應條件溫和，0. IMPa的空氣就可以使反應進行，提高了反應的可操作性和安全性。2、由于氧氣，催化劑和助催化劑的使用使反應條件溫和，選擇性高，產品易分離。同時本發明所涉及到催化劑易得，反應所需試劑價格低廉。3、有些底物只用水作溶劑，反應也可以進行，減少了有機溶劑帶來的污染問題。
具體實施例方式下面通過一些實施例詳細說明本發明的具體實施步驟，不應將這些實施例當做本發明范圍限制。所有氧化反應都是在帶有聚四氟內襯的50mL不銹鋼反應釜中進行的。實施例1-17表I反應條件的考察3
實施例__催化刻__^__溶劑(m/m) 收率(％)
1imNaOAcDMA/H20 不反應^
2Pd (OAc) 2NaOAcDMA/H2Otrace
3Pd2 (dba) 3 NaOAc DMA/H2O 不反應^
4PdCl2NaOAcDMA/H2O82
5Pd (CH3CN) 2C12 NaOAcDMA/H2O80
6(C6H5CN) 2PdCl2 NaOAcDMA/H2O79
權利要求
1.一種制備四取代呋喃的方法，其特征在于在堿性添加劑乙酸鹽的存在下，1，2-二芳基乙炔在金屬鈀化合物催化劑作用下，以氧氣或空氣為氧化劑在液相條件下，在N，N- 二甲基乙酰胺(DMA)和水混合溶液中反應直接生成四取代呋喃。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于乙酸鹽的分子式為M(CH3COO)n，n=I時，M = Li、Na 或 K, n = 2 時，M = Mg、Ca 或 Ba。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于鈀催化劑與乙酸鹽摩爾用量的比為1:1-1: 10 ;鈀催化劑與底物1，2-二芳基乙炔摩爾用量的比為I : 100-10 100。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于氧氣或空氣的壓力為0.1-0. 5Mpa。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于1，2_二芳基乙炔的分子式為
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于反應溫度為45°C-120°C。
7.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所使用的金屬鈀化合物催化劑分子式PdCl2'Pd (CH3CN)2Cl2 或(C6H5CN)2PdCl20
8.根據權利要求I所述的方法，其特征在于N，N-二甲基乙酰胺和水的質量比為.40 1-1 10。
全文摘要
本發明提供一種1，2-二芳基乙炔直接氧化制四取代呋喃方法，該方法包括用金屬鈀化合物為催化劑，乙酸鹽為堿性添加劑，氧氣(或空氣)為氧化劑在N，N-二甲基乙酰胺(DMA)和水的混合溶液中對1，2-二芳基乙炔進行氧化生成四取代呋喃化合物。本發明所涉及到催化劑易得，反應所需試劑價格低廉，反應條件溫和。
文檔編號C07D307/38GK102964317SQ20111025731
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者王連月, 李軍, 高爽, 趙公大, 呂迎, 張毅, 張恒耘 申請人:中國科學院大連化學物理研究所