新型芳基丙炔酸乙酯类化合物的合成*

温燕梅(广东海洋大学理学院，广东湛江　524088)

新型芳基丙炔酸乙酯类化合物的合成*

温燕梅
(广东海洋大学理学院，广东湛江524088)

摘要:以Pd(PPh3) Cl2/CuI为催化剂，K2CO3为碱，在THF中实现了芳基碘与丙炔酸乙酯(2)的Sonogashira偶联反应，合成了两个新型的芳基丙炔酸乙酯类化合物。而芳基硼酸与2的反应则是在CuI/Ag2O的催化下，以Cs2CO3为碱，在DCE溶剂中经Suzuki偶联实现的。化合物的结构经1H NMR，13C NMR和HR-MS表征。

关键词:丙炔酸乙酯;芳基碘;芳基硼酸; Suzuki偶联反应;合成

E-mail: wym1503@163．com

Scheme 1

Scheme 2

炔烃的碳碳叁键合成结构复杂的有机化合物一直是有机化学领域的研究热点之一［1－6］。炔烃的碳碳叁键受到缺电子的具有较强亲电能力的过渡金属二价钯络合作用从而得到活化，在亲核试剂进攻下产生σ-烯基钯活性中间体，然后由有机金属试剂、贫电子烯烃和端基炔捕捉由炔烃的亲核钯化产生的σ-烯基钯中间体是构筑碳－碳键与碳－杂键的有效方法［7－10］。金属钯在炔烃的各种偶联反应制备具有不同结构的有机分子方面取得了卓越的成果。因此发展合成具有各种不同功能团炔烃的方法和技术具有重要意义及广阔的应用前景。

本文运用两种不同的方法，将芳基碘(1a和1b)或芳基硼酸(4a～4c)分别与丙炔酸酯(2)经偶联反应合成了5个芳基丙炔酸乙酯类化合物(3a，3b和5a～5c)。即首次以Pd(PPh3) Cl2/ CuI为催化剂，K2CO3为碱，在THF中实现了1a 和1b与2的Sonogashira偶联反应，合成了两个新型的丙炔酸乙酯类化合物(3a和3b，Scheme 1)。而4a～4c与2的反应则是在CuI/Ag2O的催化下，以Cs2CO3为碱，在DCE溶剂中经Suzuki偶联实现的(Scheme 2)。化合物的结构经1H NMR，13C NMR和HR-MS表征。

1　实验部分

1．1仪器与试剂

B-545型全自动熔点仪(温度未校正) ; Bruker 400 MHz DRX-400型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标) ; Bruker Vector/22型的红外光谱仪(KBr压片) ; Thermo MAT 95XP型高分辨质谱仪; Frinnigan Trace DSQ GC-MS型气质联用仪［高弹性石英毛细柱HP-5(0．2 mm×0．25 μm×30 mm)，EI源(70 ev)］。

所用试剂，Alfa和Aldrich公司，其中THF使用前经蒸馏纯化;薄层层析硅胶GF254，青岛海洋化工厂;柱层析硅胶，青岛海洋化工厂。

1．2合成

(1) 3a和3b的合成(以3a为例)

在反应瓶中依次加入PdCl27 mg，PPh321 mg，CuI 15 mg，K2CO31．1 g，邻氟碘苯(1a) 444 mg(2 mmol)及THF 5 mL，搅拌下加入2 0．8 g(8 mmol)，于65℃反应6 h(TLC检测)。减压蒸除大部分溶剂，残余物加乙醚10 mL。过滤，滤液用饱和食盐水洗涤，用无水MgSO4干燥，减压蒸除溶剂后经薄层色谱［洗脱剂: A = V(石油醚)∶V(乙酸乙酯) = 20∶1］纯化得淡黄色液体邻氟苯丙炔酸乙酯(3a)。

用类似的方法合成黄色固体3b。

3a:收率92%;1H NMR δ: 7．61(t，J =8．0 Hz，2H，ArH)，7．34～7．29 (m，2H，ArH)，4．32(q，J =8．0 Hz，2H，4-H)，1．36(t，J =7．2 Hz，3H，5-H) ;13C NMR δ: 153．81(CF)，134．81 (C1)，132．77 (ArC)，131．64 (ArC)，127．21 (ArC)，126．47 (ArC)，122．23 (ArC)，84．31 (C)，83．83(C)，62．30(C)，14．10(C) ; IR ν: 3 064(ArC－H)，2 960(CH3)，2 231(C≡C)，1 716(C = O) cm－1; HR-MS m/z: Calcd for C11H9O2F 192．058 7，found 192．058 5。

3b:收率96%，m．p．115．0℃～117．5℃;1H NMR δ: 8．25(d，J = 8．8 Hz，2H，ArH )，7．75(d，J =8．4 Hz，2H，ArH)，4．33(q，J =6．8 Hz，2H，4-H)，1．38(t，J =7．2 Hz，3H，5-H) ;13C NMR δ: 153．30(C1)，148．50(ArC)，133．69 (ArC)，126．33 (ArC)，123．76 (ArC)，84．24 (C3)，82．72(C2)，62．60(C4)，14．05(C5) ; IR ν: 3 045(ArC－H)，2 964(CH3)，2 362(C≡C)，1 720(C = O) cm－1; HR-MS m/z: Calcd for C11H9NO4219．053 2，found 219．052 9。

(2) 5a～5c(以5a为例)的合成

在反应瓶中依次加入CuI 7 mg，Cs2CO3163 mg，Ag2O 116 mg，邻甲基苯硼酸(4a) 68 mg(0．25 mmol)及DCE 5 mL，搅拌使其溶解;加入2 37 g (0．375 mmol)，于80℃反应36 h(TLC检测)。减压蒸除大部分溶剂，残余物加入乙醚10 mL;过滤，滤液用饱和食盐水洗，无水MgSO4干燥;减压除去溶剂后经硅胶板层析(洗脱剂: A)纯化得淡黄色液体5a。

用类似的方法合成淡黄色液体5b和5c。

5a:收率80%;1H NMR δ: 7．41～7．38(m，2H)，7．28～7．25(m，2H)，4．29(q，J =7．2 Hz，2H)，2．34(s，3H)，1．35(t，J = 7．2 Hz，3H) ;13C NMR δ: 154．13，138．38，133．49，131．53，130．09，128．45，119．44，86．39，80．43，62．03，21．13，14．09; EI-MS m/z(%) : 188，143，116，74。

5b:收率84%;1H NMR δ: 7．42(s，2H)，7．12(s，2H)，4．24(q，J = 7．2 Hz，2H)，2．31 (s，3H)，1．30(t，J =6．0 Hz，3H) ;13C NMR δ: 154．05，141．21，132．88，129．34，116．49，86．44，80．42，61．88，21．57，14．04; EI-MS m/z(%) : 188，143，116，74。

5c:收率83%，m．p．41．5℃～42．9℃;1H NMR δ: 7．48(d，J =9．2 Hz，2H)，6．84(d，J =9．2 Hz，2H)，4．24(q，J = 7．2 Hz，2H)，3．77 (s，3H)，1．31 (t，J = 7．2 Hz，3H) ;13C NMR δ: 161．49，154．24，134．85，114．27，111．32，86．82，80．15，61．85，55．31，14．07; EI-MS m/z(%) : 204，189，159，132，74。

5a～5c的H NMR和C NMR数据与文献［11］数据一致。

2　结论

2在胺类溶剂中与卤代烃的Sonogashira反应活性很低，主要得到Michael加成和自身氧化偶联产物，因此需使用过量的炔烃，反应物也必须经过仔细地纯化并严格地除氧，这种方法不仅不够经济，而且导致了分离上的困难。

本文首次以PdCl2/CuI为催化剂，PPh3为配体，在THF溶剂中，以K2CO3为碱，在较为温和的条件下实现了2与碘代芳香化合物的Sonogashira偶联反应，合成了芳环上连有吸电子基的芳炔酸酯。但该方法用于带有供电子基团的碘代芳香化合物与丙炔酸酯的偶联产率很低。

为了获得较高产率的芳环上连有供电子基的芳炔酸酯，则需采用2与芳基硼酸的Suzuki偶联方可实现。

参考文献

［1］Huang L B，Wang Q，Liu X H，et al．Switch of selectivity in the synthesis of α-methylene-γ-lactones: Palladium-catalyzed intermolecular carboesterification of alkenes with alkynes［J］．Angew Chem Int Ed，2012，51: 5696－5700．

［2］Wen Y M，Huang L B，Jiang H F．Access to C(sp3)－C(sp2) and C(sp2)－C(sp2) bond formation via sequential intermolecular carbopalladation of multiple carbon-carbon bonds［J］．J Org Chem，2012，77: 5418－5422．

［3］Zhou P，Jiang H F，Huang L B．Acetoxypalladation of unactivated alkynes and capture with alkenes to give 1-acetoxy-1，3-dienes taking dioxygen as terminal oxidant ［J］．Chem Commun，2011，47: 1003－1005．

［4］Jiang H F，Liu X H，Zhou L．First synthesis of 1-chlorovinyl allenes via palladium-catalyzed allenylation of alkynoates with propargyl alcohols［J］．Chem Eur J，2008，14: 11305－11309．

［5］Li Y B，Liu X H，Jiang H F，et al．Expedient synthesis of functionalized conjugated enynes: Palladium-catalyzed bromoalkynylation of alkynes［J］．Angew Chem Int Ed，2010，49: 3338－3341．

［6］Huang J M，Zhou L，Jiang H F．Palladium-catalyzed allylation of alkynes with allyl alcohol in aqueous media: Highly regio-and stereoselective synthesis of 1，4-dienes ［J］．Angew Chem Int Ed，2006，45:1945－1949．

［7］Tello-Aburto R，Harned A M．Palladium-catalyzed reactions of cyclohexadienones: Regioselective cyclizations triggered by alkyne acetoxylation［J］．Org Lett，2009，11: 3998－4000．

［8］Tang S，Peng P，Wang Z Q，et al．Synthesis of (2-oxoindolin-3-ylidene) methyl acetates involving a C－H functionalization process［J］．Org Lett，2008，10: 1875－1878．

［9］Tong X F，Beller M，Tse M K．A palladium-catalyzed cyclization-oxidation sequence: Synthesis of bicyclo［3．1．0］hexanes and evidence for SN2C－O bond formation［J］．J Am Chem Soc，2007，129: 4906－4907．

［10］Wen Y M，Huang L B，Jiang H F，et al．Synthesis of δ-bromo-γ，δ-unsaturated carbonyl compounds via palladium-catalyzed bromoalkylation of alkynoates ［J］．J Org Chem，2012，77: 2029－2034．

［11］Pan C D，Luo F，Wang W H，et al．Ligand-free copper (I) -catalyzed Sonogashira-type coupling of arylboronic acids with terminal alkynes［J］．Tetrahedron Lett，2009，50: 5044－5046．

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Synthesis of Novel Aryl Ethyl Propynoate Compounds

WEN Yan-mei
(College of Science，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China)

Abstract:Two novel aryl ethyl propynoate compounds were synthesized by Sonogashira reaction of ethyl propiolate(2) with aryl iodides in THF，using Pd(PPh3) Cl2/CuI as catalyst and K2CO3as alkali．Three aryl ethyl propynoate compounds were obtained by Suzuki cross-coupling of 2 with arylboronic acids in DCE，using CuI/Ag2O as catalyst and Cs2CO3as alkali．The structures were characterized by1H NMR，13C NMR and HR-MS．

Keywords:ethyl propiolate; aryl iodide; arylboronic acid; Suzuki cross-coupling reaction; synthesis

作者简介:温燕梅(1970－)，女，汉族，广西梧州人，博士研究生，副教授，主要从事有机合成方法学的研究。Tel．0759-2383311，

基金项目:国家自然科学基金子项目(21172076) ;广东海洋大学自然科学基金资助项目(E1212257)

*收稿日期:2014-01-16;

修订日期:2015-04-03

中图分类号:O623．124; O623．624

文献标识码:A

DOI:10．15952/j．cnki．cjsc．1005－1511．2015．07．0603