一種官能化(z，e)-共軛雙烯化合物，高選擇性，高效的合成方法及用途的製作方法

2023-06-11 17:14:06

專利名稱：一種官能化(z，e)-共軛雙烯化合物，高選擇性，高效的合成方法及用途的製作方法
技術領域：
本發明提供一種含(Z，E)-共軛雙烯片段的官能團化合物和從乙炔和貧電子烯烴合成該類化合物的高選擇性、高效合成方法，具體地說該化合物是滷代的(Z，E)-共軛雙烯羰基化合物和硝基化合物，可方便地進行化學轉化和碳-碳鍵偶聯，是一種合成化妝品、香精、農藥、醫藥及具有生理活性天然產物的重要中間體。
(E，Z)-共軛二烯結構不僅廣泛存在於多種具有生理活性的天然產物分子中，而且也是許多應用於化妝品、醫藥、農藥等方面的重要化工產品的關鍵結構單元。
這類化工產品又可包括化妝品、香精、農用殺蟲劑以及化工生產中間體等。例如s1，s2(P.A.Ochsner Eur.Pat.Appl.EP 45861；Chem.Abstr.1983，8\98，53177)，s3(S.L Lee，C.C.Chou，C.M.Wu中國農業化學會志(臺灣)，1991，29，43-53.C.Margot，M.Rizzolio，M.Schlosser Tetrahedron，1990，46，2411)，s4(M.Goldbach，E.Jakel，M.P.SchneiderJ.Chem.Soc.Chem.Comm.1981，1434)為具有不同用途的香精組分；通式s5(R＝CnH2n+1)所示二烯化合物是合成高分子的重要單體，工業上可由這類原料在Ziegler-Natta催化劑作用下聚合或與其它單體共聚；1，3-辛二烯還被用於烯烴聚合的調聚(M.C.Throckmorton U.S.US 4663405(Cl 526-144；C08F4/72)，05 May 1987.Chem.Abstr.1987，107，176668)。
海洋天然產物的一些典型化合物如下(s10-s17)(D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1984，1，251；D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1990，7，269)
具有細胞毒性的海洋天然產物(s18-s25)(D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1995，12，223；D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1993，10，497；S.Tsuboi，S.Maeda，A.Takeda Bull.Chem.Soc.Jpn.1986，59，2050；A.V.R.Rao，E.R.Reddy，G.V.M.Sharma，P.Yadagiri，J.S.Yadav Tetrahedron 1986，42，4523；E.J.Corey，R.Nagata，S.W.Wright Tetrahedron Lett.1987，28，4917；D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1992，9，323.)。
還可合成一些含滷素(Cl，Br，I)的多不飽和分子海綿類海洋生物，例如s26，s27等(D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1995，12，223) 多種昆蟲信息素具有(Z，E)-共軛雙烯關鍵骨架，如s28-s40(M.Alami，S.Gueugnt，E.Domingues，S.Linstnrmelle Tetrahedron 1995，51，1209；M.Malaria，P.Jacob，J.Nat.Prod.1995，58，804；A.Alexakis，D.Jachiet Tetrahedron Lett.1988，29，217；P.Backstom，U.Jacobsson，T.Norin，C.R.Unelius Tetrahedron 1988，44，2541；M.M.L.Crilley，B.T.Golding，C.Pierpoint J.Chem.Soc.Perkin Trans.1，1988，2061；D.OHagan Nat.Prod.Rep.1995，12，1；M.S.F.Lie Ken Jie Nat.Prod.Rep.1989，6，231；D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1984，1，299) 上述各化合物的立體專一性合成對提供生物功能研究和蟲害控制應用具有重要意義。
具有生理活性和醫藥價值的化合物如白三烯類化合物(S.M.F.Lai，P.W.Manley Nat.Prod.Rep.1984，1,409；D.H.Nugteren，E.Christ-HazelhofProstaglandins 1987，33，403；D.J.Faulkner Nat.Prod.Rep.1986，6，625；Y.Taube，J.S.Partondon Lipids 1987，22，190)。 合成(Z，E)-共軛雙鍵的已知方法，可大致分為三類(1)烯基金屬與烯基滷(或烯醇全氟磺酸酯)的偶聯(2)共軛烯炔的催化氫化(3)不飽和醛的Wittig型反應(烯化反應)。至今，利用乙炔為關鍵原料的合成僅有一例，即日本Kaneda小組在1979年發表的乙炔與烯丙基滷的共聚合反應，但在他們的合成中，生成三烯和二烯的混合物，且催化效率較低，反應需消耗較大量的貴金屬鈀。因此，提供一種能方便地進行化學轉化的(E，Z)-共軛二烯化合物以及這類化合物的立體選擇性合成方法，對於實驗室合成乃至化工生產都是極其重要的。
本發明的目的是提供一種含(Z，E)-共軛雙烯的官能團化合物，這類化合物同時具有(Z，E)-共軛雙烯和可進行化學轉化及碳碳鍵偶聯的官能團。
本發明的目的還提供一種利用乙炔合成含(Z，E)-共軛雙烯的官能團化合物的高選擇性和高效的方法。
本發明的另一目的是提供上述化合物的用途。
本發明的含(Z，E)-共軛雙烯的官能團化合物具有如下分子式 其中X＝Cl，Br或I，R1＝H，C1-3的烷基，R2＝H，C1-6的烷基，酯基、取代或無取代的苯基，R3＝C1-8的烷基，R1和R2＝-(CH2)n-，n＝1-5，EWG＝醛基CHO，酮基COR4(R4＝C1-8的烷基或苯基)，硝基或亞胺基CH＝NSO2Ar(Ar＝C6H5，MeC6H4)。具體化合物如7-氯、溴或碘代-4Z，6E-庚二烯醛、8-氯、溴或碘代-5Z，7E-辛二烯-2-酮、1-氯、溴或碘代-6-硝基-1E，3Z-己二烯，7-氯、溴代-3-甲基-4Z，6E-庚二烯醛、7-氯、溴代-2-甲基-5Z，7E-辛二烯-2-酮等，其中兩個雙鍵的構型為100％(Z，E)構型。
本發明的化合物由下述方法合成在溶劑中，用兩價鈀化合物催化和酸存在下，由乙炔、鹼金屬滷化物或季銨鹽和貧電子烯烴反應，反應方程式如下 其中MX是鹼金屬滷化物或季銨鹽，M＝Li，Na，K或總碳數為32以內的烷基或芳基的季銨基，X＝Cl，Br或I，如LiCl，LiBr，LiI，NaCl，NaBr，NAl，KI，(C4H9)4NBr，(C4H9)4NI，(C8H17)3NCH3Br，(C4H9)3NCH2PhX，C16H33N(CH3)3X等。兩價鈀化合物可以是有機鈀化合物或無機鈀化合物，如Pd(OAc)2，PdCl2(PhCN)2，PdCl2(MeCN)2，PdCl2，PdBr2，Li2PdCl4，Li2PdBr4，Pd(acac)2等。所採用的貧電子烯烴化合物中，R1＝H，C1-3的烷基，R2＝H，C1-6的烷基，酯基COOR、取代或無取代的苯基，R3＝C1-8的烷基，R1和R2＝-(CH2)n-，n＝1-5，EWG＝醛基CHO，酮基COR4，R4＝C1-8的烷基或苯基，硝基或亞胺基CH＝NSO2Ar，Ar＝C6H5，或MeC6H4。
在本發明的方法中，所述的乙炔、鹼金屬滷化物或季銨鹽及貧電子烯烴的克分子比通常是1-1000∶1-10∶1，由於乙炔和鹼金屬滷化物和季銨鹽價格相對低廉，進一步提高它們的比例也有利於反應，推薦比例依次為5-100∶1-3∶1。
採用本發明的方法，與貧電子烯烴的克分子用量相比，兩價鈀化合物催化劑的用量為0.05-5％，進一步增大鈀催化劑的用量有利於加速反應，推薦用量為0.5-1.5％。
在本發明的方法中，所採用的酸可以是有機酸或無機酸，如醋酸，三氟醋酸和分子式為RfSO3H的全氟烷基磺酸等有機酸，其中Rf=C1-8的全氟烷基或氟氯烷基Cl(CF2)m(m＝2，4，6，8)；以及鹽酸、氫溴酸、硫酸或磷酸等無機酸。
本發明中所用的溶劑可以是非極性溶劑，如石油醚、苯、二氯甲烷、四氯化碳等，也可以是極性溶劑，如甲醇，乙醇、丙酮、乙腈、N，N-二甲基甲醯胺、醋酸、水等，但以極性溶劑為好。
所用的乙炔可以用工業乙炔或高純乙炔，為減少雜質和提高產率，普通工業乙炔最好經鉻酸洗氣並冷卻脫除丙酮和高沸點雜質後使用。
本發明的方法在常壓下進行反應，反應溫度為-10-50℃，反應時間為1-24小時。如使用更低凝固點溶劑時，反應溫度可以進一步降低，通常室溫反應已能滿足要求。
本發明提供的方法，可以採用工業化或商品化試劑的乙炔以及α，β-不飽和羰基、硝基等化合物為主要原料，以催化、高效的一步反應合成官能化(Z，E)-共軛二烯化合物。利用這一官能化二烯產物可以方便地合成多種具有不同用途的天然產物或化工產品。
文獻中關於烯基滷化物、醛酮、硝基化合物等化學轉化的大量成熟方法，為我們的反應能成功地用於上述各類化合物的合成，提供了保證。
如溴代烯烴可在鈀催化下與烯基、苯基金屬偶聯(E.-I.Negishi，T.Takahashi，S.Baba Org.Synth.1987，66，60)，這可用於S4，S8，S9，S10，S16，S28等的合成。
溴代烯烴中的溴原子可被ZN-AG還原成H(R.D.CLARK，C.H.HEATHCOCK，J.ORG.CHEM.1976，41，636)，可以用於S1，S2，S3，S5，S14，S15等的合成。
羰基化合物可以還原成CH2(邢其毅，徐瑞秋，周政＂基礎有機化學＂，人民教育出版社，1980，P351)，或與金屬試劑反應生成仲醇或叔醇，官能團進行保護後，烯基滷可製成格氏試劑或鋰試劑(李述文，範如霖實用有機化學手冊，上海科學技術出版社，1981，P467)進行親核反應，可用於S18，S19，S20，S22，S41，S42等的合成。
上述轉化途徑，僅是我們合成化合物的用途及其轉化方法的一部分，這說明本發明的化合物和方法可用在更廣泛的天然分子和化工產品的合成領域。
可通過下述實施例進一步理解本發明，但並不限制本發明的內容。實施例實驗通法和儀器1H NMR在Varian EM-360型，Varian EM-390型，或Bruker AM-300型核磁共振儀上測定(以TMS為內標，δ值以ppm表示)；19F NMR在JEDL FX-90Q(56.2Mz)型核磁共振儀上測定(ppm值以CF3COOH為外標)；紅外光譜在ShimadzuIR-440型儀器上測定(以cm-1為單位)；質譜在Finnigan 4021質譜儀上測定，HRMS在Finnigan MAT 8430儀器上測定；旋光值在Perkin-Elmer 241MC光譜儀上測得。實驗中所用無機鹽經P2O5在真空下乾燥。實施例1Pd(OAc)2催化下不同金屬滷化物與乙炔、丙烯醛的反應 Schlenk反應管中，加入Pd(OAc)2(0.5mmol)，丙烯醛(40mmol)，HOAc(40mL)以及不同鹼金屬滷化物(LiCl，LiBr，LiI，NaBr，以NaBr反應時，同時用HOAc-H2O(4∶1)混合溶劑試驗)或四丁基溴化銨(40mmol)，室溫下攪拌溶解，乙炔氣體(主表壓1.5atm，分壓0.02atm)經鉻酸溶液、乾冰丙酮浴冷卻的冷阱通入反應混合液，在15℃攪拌反應，反應時間見表1，反應混合物加入120mL分液漏鬥，加入80mL乙醚及5mL蒸餾水，分液，用5mL蒸餾水洗滌，乙醚層乾燥(無水MgSO4)，濃縮除去溶劑，矽膠柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝100∶5)獲得產品。產率結果見表1。
3a1H NMR(400MHz，CDCl3)9.80(s，1H)，7.01(ddd，J＝14，11，1.2Hz，1H)，6.30(dd，J＝14，0.3Hz，1H)，5.95(ddd，J＝11，11，0.3Hz，1H)，5.50(dtd，J＝11，7，1.2Hz，1H)，2.60-2.50(m，2H)，2.50(t，J＝6.2Hz，2H)；IR(neat)2900，2700，1720，1570，1440，1360，1280，1180，1120，1060；MS m/z145[M+-1(37Cl)](9.59)，143[M+-1(35Cl)](26.17)，117(6.16)，115(25.53)，91(16.26)，89(47.16)，83(89.06)，79(98.44)，69(9.29)，55(100.00)，53(15.82)，43(17.23)；HRMS Calcd for C7H9ClO[M+(35Cl)]144.0342；Found144.0301.
3b1H NMR(400MHz，CDCl3)9.78(s，1H)，7.00(ddd，J＝14，11，1.2Hz，1H)，6.34(dd，J＝14，0.3Hz，1H)，5.95(ddd，J＝11，11，0.3Hz，1H)，5.44(dtd，J＝11，7，1.2Hz，1H)，2.60-2.52(m，2H)，2.50(t，J＝6.2Hz，2H)；IR(neat)2900，2700，1720，1570，1440，1360，1280，1180，1120，1060，970，930，800，740；MS m/z189[M+-1(81Br)](5.54)，187[M+-1(79Br)](6.17)，161(6.16)，159)5.53)，149(10.22)，135(16.26)，133(17.16)，99(43.69)，83(80.46)，79(72.44)，69(60.29)，55(100.00)，53(89.81)，43(40.23)；HRMS Calcd forC7H9BrO[M+(79Br)]187.9837；Found187.9825.
3c1H NMR(300MHz，CDCl3)9.75(s，1H)，7.00(ddd，J＝14，11，1.2Hz，1H)，6.54(dd，J＝14，0.3Hz，1H)，5.90(ddd，J＝11，11，0.3Hz，1H)，5.45(dtd，J＝11，7，1.2Hz，1H)，2.60-2.52(m，2H)，2.50(t，J＝6.2Hz，2H)；IR(neat)2900，2700，1720，1570，1440，13 60，1280，1180，1120，1060；MS m/z236[M+(127I)](9.27)，173(60.16)，159(57.53)，149(18.22)，135(26.26)，133(17.76)，99(46.69)，83(8.46)，79(7.44)，69(69.29)，55(100.00)；Calcd forC7H9IOC，35.62；H，3.84.FoundC，35.44；H，3.55.實施例2不同鈀催化劑作用下LiBr，乙炔、丙烯醛的反應 Schlenk反應管中，加入丙烯醛(10mmol)，LiBr(10mmol)，HOAc(10mL)以及不同鈀催化劑(0.5mmol，分別為Pd(OAc)2，PdCl2，Li2PdBr4，PdCl2(PhCN)2)，通入乙炔(經鉻酸及乾冰冷阱洗氣，主表壓1.5atm，分壓0.01atm)，15℃下攪拌反應5小時，後處理方法同實驗2，反應結果見表2中。實施例3其它條件對反應的影響 改變溫度、溶劑、酸的種類、反應物比例進行實驗，方法同實驗2，結果見表3。實施例4鈀催化下滷化物、乙炔、丙烯醛的反應(標準方法)
Schlenk反應管中，加入Pd(OAc)2(112mg，0.5mmol)， 丙烯醛(60mmol)，LiBr(60mmol)和HOAc(40mL)，以冰水浴冷卻至內溫0-5℃，通入洗氣處理的乙炔(主表壓1.5atm，分壓0.02atm)，攪拌反應5小時，反應液傾入200mL乙醚和10mL蒸餾水的混合液中，分液，以10mL蒸餾水洗滌，乙醚乾燥(無水硫酸鎂)，後處理方法A)乙醚溶液過濾除去乾燥劑，濃縮，40-50°0℃浴溫下旋轉蒸發至無HOAc溶劑，矽膠柱層析分離得到產品溴代-4Z，4E-庚二烯醛3b。B)乙醚層濾去乾燥劑後以室溫旋轉蒸發，除去乙醚和大部分乙酸，加入100mL石油醚和5g鹼性氧化鋁，振搖片刻，靜置，過濾後濃縮溶劑，矽膠柱層析得到產品。C)在40-50℃浴溫蒸除HOAc溶劑，以下層100克矽膠和上層10克鹼性氧化鋁裝填層析柱，展開劑(石油醚∶乙酸乙酯＝100∶2)洗脫，得到產品，不同後處理方法結果見表4。反應產物的保存建議低溫下保存，並且避免引入酸、鹼性雜質，少量酸鹼存在下，濃溶液及純品容易發生聚合等副反應。3d1H NMR(60MHz，CCl4)6.92(dd，J＝15，12Hz，1H)，6.40-5.65(m，3H)，2.60-2.20(m，4H)，2.05(s，3H)；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750；MSm/z160[M+(37Cl)](15.12)，158[M+(79Br)](45.95)，145(4.70)，143(14.96)，133(22.56)，123(58.55)，105(55.29)，97(44.95)，79(100.00)，77(75.76)，65(9.64)，51(6.07)，45(39.12)；AnalCalcd for C8H11ClOC，60.57； H，6.99；FoundC，60.98；H，6.68.3e1H NMR(60MHz，CCl4)6.90(dd，J＝15，12Hz，1H)，6.40-5.65(m，3H)，2.60-2.20(m，4H)，2.05(s，3H)；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750；MSm/z204[M+(81Br)](25.12)，202[M+(79Br)](25.95)，189(4.70)，187(4.96)，148(10.79)，133(12.96)，123(98.29)，105(51.24)，97(64.75)，79(100.00)，77(55.76)，65(49.64)，51(26.07)，45(19.12)；Anal Calcd for C8H11BrOC，47.32；H，5.46.FoundC，46.98；H，5.66.3f1H NMR(300MHz，C6D6)6.99(dd，J＝13.4，11.5Hz，1H)，5.75(d，J＝13.4Hz，1H)，5.64(dd，J＝11.5，11.1Hz，1H)，5.25(dt，J＝11.1，7.8Hz，1H)，2.05-1.65(m，6H)，0.90(t，J＝6.9Hz)ppm；MS m/z(％)175[M+(81Br)+1](13.16)，173[M+(79Br)+1](42.89)，133(30.43)，131(85.39)，111(79.65)，57(100.00)IR2970，2940，1715，1412，1115，934 cm-1；3g1H NMR(300MHz，C6D67).01(dd，J＝13.1，11.5Hz，1H)，5.75(d，J＝13.1Hz，1H)，5.64(dd，J＝11.5，11.1Hz，1H)，5.25(dt，J＝11.1，7.8Hz，1H)，2.05-1.65(m，6H)，0.90(t，J＝6.9Hz)ppm；MS m/z(％)219[M+(81Br)+1](43.16)，217[M+(79Br)+1](42.89)，193(30.43)，137(25.39)，111(77.15)，57(100.00)IR2970，2940，1715，1412，11 15，934 cm-1；Anal Calcd.for C9H13BrOC，49.79；H，6.04；FoundC，49.80； H，6.40.3h1H NMR(300MHz，CDCl3)7.02(dd，J＝14.5，11.0Hz，1H)，5.77(d，J＝14.5Hz，1H)，5.67(dd，J＝11.0，9.9Hz，1H)，5.29(dt，J＝9.9，7.6Hz，1H)，2.05-1.70(m，6H)，1.55-1.35(m，2H)，1.30-1.08(m，2H)，0.85(t，J＝7.3Hz，3H)ppm；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750；MS m/z(％)Anal Calcd for C11H17ClOC，65.83；H，8.54.FoundC，65.77；H，8.11.3i1H NMR(300MHz，CDCl3)7.02(dd，J＝13.5，11.7Hz，1H)，5.77(d，J＝13.5Hz，1H)，5.67(dd，J＝11.7，9.9Hz，1H)，5.29(dt，J＝9.9，7.6Hz，1H)，2.05-1.70(m，6H)，1.55-1.35(m，2H)，1.30-1.08(m，2H)，0.85(t，J＝7.3Hz，3H)ppm；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750；MS m/z(％)247[M+(81Br)+1](49.10)，245[M+(79Br)+1](48.90)，193(77.43)，137(45.89)，111(27.15)，57(100.00)；Anal Calcd for C11H17BrOC，53.89；H，6.99.FoundC，54.02；H，7.11.3k1H NMR(300MHz，CDCl3)9.85(s，1H)，7.00(dd，J＝13.5，10.6Hz，1H)，6.35(d，J＝13.5Hz，1H)，5.90(10.6，10.0Hz，1H)，5.31(dd，J＝10.0，6.7Hz，1H)，2.90-2.70(m，1H)，1.90-1.50(m，2H)，1.02(d，J＝6.5Hz，3H)ppm；MS m/z(％)160(23.35)，158(63.70)，123(100.00)，115(31.80)，95(75.22)，79(65.02)，77(38.29)，69(17.84)，53(19.35)；IR2961，2928，1580，1460，1360，1157，1020，978，835，814.Anal Calcd for C8H11ClOC，60.57；H，6.99；FoundC，60.44；H，6.87.311H NMR(300MHz，CDCl3)9.85(s，1H)，7.00(dd，J＝13.5，10.6Hz，1H)，6.35(d，J＝13.5Hz，1H)，5.90(10.6，10.0Hz，1H)，5.31(dd，J＝10.0，6.7Hz，1H)，2.0-2.70(m，1H)，1.90-1.50(m，2H)，1.02(d，J＝6.5Hz，3H)ppm；MS m/z(％)204(23.35)，202(23.70)，123(100.00)，115(71.03)，95(25.22)，79(55.82)，77(48.69)，69(27.84)，53(19.35)；IR2961，2928，1580，1460，1360，1157，1020，978，835，814.3m1H NMR(300MHz，CDCl3)9.70(s，1H)，6.％(dd，J＝13.3，12.0Hz，1H)，6.35(d，J＝13.3Hz，1H)，6.00(t，J＝12.0Hz，1H)，5.46(dt，J＝12.0，6.7Hz，1H)，2.65-2.45(m，2H)，2.40-2.25(m，1H)，1.14(d，J＝6.5Hz，3H)ppm；MS m/z(％) 160(12.28)，158(37.57)，119(40.39)，113(44.88)，102(44.86)，79(43.98)，65(100.00)；IR2968，2931，2720，1726，1572，1456，932，791，750cm-1.3n1H NMR(300MHz，CDCl3)9.70(s，1H)，6.96(dd，J＝13.3，12.0Hz，1H)，6.35(d，J＝13.3Hz，1H)，6.00(t，J＝12.0Hz，1H)，5.46(dt，J＝12.0，6.7Hz，1H)，2.65-2.45(m，2H)，2.40-2.25(m，1H)，1.14(d，J＝6.5Hz，3H)ppm；MS m/z(％)204(12.28)，202(12.57)，149(30.19)，134(44.61)，132(44.86)，123(100.00)，95(51.62)，79(43.98)，65(66.40)；IR2968，2931，2720，1726，1572，1456，932，791，750cm-1；Anal.Calcd for C8H11BrOC，47.32，H，5.46.FoundC，47.03；H，5.67.3r1H NMR(300MHz，C6D6)6.70(dd，J＝13.3，12.2Hz，1H)，5.95(d，J＝13.3Hz，1H)，5.54(dd，J＝12.2，11.1Hz，1H)，4.80(dt，J＝11.1，7.0Hz，1H)，3.45(t，J＝7.0Hz，2H)，2.02(q，J＝7.0Hz，2H)ppm；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750.3s1H NMR(300MHz，C6D6)6.70(dd，J＝13.3，12.2Hz，1H)，5.95(d，J＝13.3Hz，1H)，5.54(dd，J＝12.2，11.1Hz，1H)，4.80(dt，J＝11.1，7.0Hz，1H)，3.45(t，J＝7.0Hz，2H)，2.02(q，J＝7.0Hz，2H)ppm；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750.3t1H NMR(300MHz，C6D6)6.80(dd，J＝13.2，11.0Hz，1H)，5.92(d，J＝13.2Hz，1H)，5.46(t，J＝11.0Hz，1H)，4.91(dd，J＝11.0，10.2Hz，1H)，2.40-2.25(m，1H)，2.25-2.05(m，2H)，1.85-1.60(m，2H)，1.50-1.10(m，4H)ppm；IR(neat)2900，1720，1620，1570，1400，1360，1160，970，930，800，750.3u1H NMR(300MHz，CDCl3)6.90(dd，J＝13.8，11.6Hz，1H)，6.08(d，J＝13.8Hz，1H)，5.62(t，J＝11.6Hz，1H)，4.97(dd，J＝11.6，10.7Hz，1H)，2.45-2.25(m，1H)，2.25-2.0(m，2H)，1.85-1.60(m，2H)，1.50-1.10(m，4H)ppm；IR(neat)2940，1725，1630，1580，1420，1360，1150，980.3v1H NMR(400MHz，CDCl3)9.80(s，1H)，7.08(ddd，J＝14，11，1.2Hz，1H)，6.27(dd，J＝13.5，1H)，5.90(ddd，J＝11，11，1H)，5.50(dtd，J＝11，7，1H)，2.0-2.50(m，4H)，1.80-0.90，m，7H)；IR(neat)2910，2720，1715，1575，1270，1165，1060.3w1H NMR(300MHz，CDCl3)7.60-7.10(4H，ArH)，7.08(ddd，J＝14，11，1.2Hz，1H)，6.27(dd，J＝13.5，1H)，5.90(ddd，J＝11，11，1H)，5.50(dtd，J＝11，7，1H)，3.90(m，2H)，2.60-2.50(m，4H)，2.24(s，3H)，1.80-0.90(m，22H)；IR(neat)3015，2730，1735，1715，1570，1490，1480，1250，1160.3x1H NMR(300MHz，CDCl3)7.60-7.10(4H，ArH)，7.00(ddd，J＝14.5，11，1H)，6.27(dd，J＝14.5，1H)，5.80(ddd，J＝11，11，1H)，5.50(dtd，J＝11，7，1H)，3.90(m，2H)，2.60-2.50(m，4H)，2.30(s，2H)，1.76-0.86(m，23H)；IR(neat)3010，2720，1715，1560，1490，1475，1255，1165.3y1H NMR(400MHz，CDCl3)9.78(s，1H)，7.35-7.20(m，5H)，7.00(ddd，J＝13.4，11.3，1H)，6.29(dd，J＝13.4，1H)，5.96(ddd，J＝11.3，11，1H)，5.50(m，1H)，2.70-2.50(m，3H)，1.80-0.90，m，7H)；IR(neat)3040，2725，1720，1575，1480，1470，1265，1160，1065.3z1H NMR(300MHz，CDCl3)7.30-7.20(m，4H)，7.03(ddd，J＝13，11，1H)，6.32(dd，J＝13，1H)，5.88(ddd，J＝11，11，1H)，5.55(m，1H)，2.70-2.50(m，3H)，2.20(s，3H)，2.05(s，3H)；IR(neat)3030，2710，1710，1580，1490，1475，1270，1150，1050.3aa1H NMR(300MHz，CDCl3)7.13(ddd，J＝13.3，11.5，1H)，6.32(dd，J＝13.3，1H)，5.88(ddd，J＝11.5，11，1H)，5.55(m，1H)，2.90-2.58(m，2H)，1.50-1.30(m，10H)；IR(neat)2940，2876，1580，1475，980，725.3ab1H NMR(300MHz，CDCl3)7.04(ddd，J＝13，10，1H)，6.22(dd，J＝13，1H)，5.76(m，1H)，5.47(m，1H)，2.70-2.43(m，2H)，1.50-1.30(m，12H)；IR(neat)2930，2880，1710，1485，1475，960，720，實施例5其它不飽和羰基化合物、不飽和硝基化合物以及不飽和亞胺與乙炔、滷化鋰的反應方法同實驗4，結果見表4。附表表1不同鹼金屬滷化物與乙炔、丙烯醛的反應(均在15℃進行)aMX溶劑 時間(h)產率(％)b現象1 LiClHOAc 10 5070(42)MX溶解，澄清2 LiBrHOAc 5 5450(45)MX溶解，澄清3 LiI HOAc 24 212(5.3)MX溶解，深褐4 NaBrHOAc 10 - 不溶，鈀黑5 NaBrHOAc-H2O 10 2900(36)加水溶解，澄清6 KI HOAc-H2O 10 2700(33)加水溶解，澄清7 (Bu4N) Br MeCN 10 3050(75)澄清，深紅色8 (Bu4N) Br HOAc 5 3700(91)澄清，深紅色9 (Oct4N) Br HOAc 5 3800(94)澄清，深紅色a.反應條件和方法見前；b.產率以Pd(OAc)2進行計算，括號中產率根據丙烯醛計算。表2不同兩價鈀鹽的影響(均在15℃進行)Pd(II) 現象時間(h) 產率(％)Pd(OAc)2催化劑全溶，深紅色 5 5450(45)PdCl2PdCl2部分溶解，棕紅5 4820(40)Li2PdCl4催化劑全溶，深紅色 5 5500(46)PdCl2(PhCN)2催化劑全溶，棕紅102700(23)a、反應條件和方法見前；b.產率以Pd(OAc)2進行計算，括號中產率根據丙烯醛計算。表3其它反應條件的影響aHY 溶劑 溫度(℃)/ 1b∶2a∶cat.b現象產率(％)c時間(h)HOAc HOAc25/5 80∶80∶1 無鈀黑 2500(31)HOAc HOAc15/10 120∶120∶1無鈀黑 5450(45)HOAc HOAc10/5 10∶10∶1 鈀黑 555(56)HOAc HOAc0/6 120∶120∶1無鈀黑 5870(49)TFA TFA 10/2 80∶80∶1 溶液變黑 480(6)濃HBrHOAc10/1 80∶80∶1 溶液變黑 -HOAc MeCN15/5 10∶10∶1 生成固體 -2N HBr DMF-H2O25/5 80∶80∶1 無鈀黑 1210(15)TFA MeCN-H2O 25/10 40∶40∶1 無鈀黑 970(24)HOAc EtOH50/2 80∶80∶1 原料揮發 240(3)dINHClEt2O/H2O 15/5 60∶60∶1 無鈀黑 1020(12)H3PO4C6H6/H2O15/5 60∶60∶1 無鈀黑 1000(12)a、反應條件和方法見前；b.1bLiBr；2aacrolein c.產率以Pd(OAc)2進行計算，括號中產率根據丙烯醛計算。d.同時生成縮醛產物，240％為總產率。表4不同官能化Z，E-共軛二烯的製備a貧電子烯烴 X 時間(h) 方法 3 產率(％)bR1R2EWG1H H CHO Cl5 A3a 4080(51)2H H CHO Br5 A3b 4920(41)3H H CHO Br5 B3b 5570(46)4H H CHO Br5 C3b 5870(49)5H H CHO I 24 B3c 212(5.3)6H H COCH3Cl5 A3d 1180(15)7H H COCH3Br5 A3e 1240(16)8H H COC2H5Cl5 B3f 3800(47)9H H COC2H5Br5 B3g 3730(46)10 H H COC4H9Cl8 B3h 2050(34)11 H H COC4H9Br8 B3i 2090(35)12 H H COC8H17Br8 B3j 1950(24)13 CH3H CHO Cl5 C3k 315(2.6)14 CH3H CHO Br5 C3l 404(3.4)15 H CH3CHO Cl6 C3m 2065(21)16 H CH3CHO Br6 C3n 2510(25)17 H C4H9CHO Cl10 C3o 1800(23)18 H H COPh Br10 C3p 2200(28)19 H CO2MeCOCH3Br2 C3q 4600(58)20 H H NO2Cl5 B3r 1040(10)21 H H NO2Br5 B3s 950(9.5)22 H H CH＝NTs Br5 C3b 490(49)23 -(CH2)3- H CO(CH2)3Cl20 C3t 270(6.8)24 -(CH2)3- H CO(CH2)3Br20 C3u 320(8.0)25 C3H7H CHO Cl20 C3v 900(22)26 H CO2Oct COC6H4Me Br20 C3w 440(18)27 H i-C6H13COC6H4Et Cl20 C3x 380(14)28 H Ph CHO Br20 C3y 400(13)29 H C6H4Me COMe Cl20 C3z 560(16)30 -(CH2)5- NO2Cl20 C3aa 520(11)31 -(CH2)6- COMe Br20 C3ab 600(17)a、反應條件和方法見前；b.產率以Pd(OAc)2進行計算，括號中產率根據貧電子烯烴計算。
權利要求
1一種含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物，其特徵是具有如下分子式 其中X＝Cl、Br或I，R1＝H、C1-3的烷基，R2＝H，C1-6的烷基、酯基(COOR3)、取代或無取代的苯基，R3＝C1-8的烷基，R1和R2＝-(CH2)n-，n＝1-5，EWG＝醛基CHO、酮基COR4硝基或亞胺基CH＝NSO2Ar，Ar＝C6H5，MeC6H4，R4＝C1-8的烷基或苯基，。
2一種如權利要求1所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的合成方法，其特徵是在溶劑中和酸存在下，用兩價鈀化合物催化乙炔、分子式為MX的鹼金屬滷化物或季銨鹽和分子式為R1HC＝CR2EWG的貧電子烯烴在-10-50℃反應1-24小時，兩價鈀化合物、乙炔、鹼金屬滷化物或季銨鹽及貧電子烯烴的克分子比依次為0.0005-0.05∶1-1000∶1-10∶1，其中M是鹼金屬或總碳數為32以內的烷基或芳基的季銨鹽基，X＝Cl、Br或I，R1＝H、C1-3的烷基，R2＝H、C1-6的烷基、酯基、取代或無取代的苯基，R3＝C1-8的烷基，R1和R2＝-(CH2)n-，n＝1-5，EWG＝醛基CHO，酮基COR4、R4＝C1-8的烷基或苯基，硝基或亞胺基CH＝NSO2Ar，Ar＝C6H5，MeC6H4，R4＝C1-8的烷基或苯基。
3一種如權利要求2所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的合成方法，其特徵是所述的兩價鈀化合物是包括Pd(OAc)2，PdCl2(PhCN)2，PdCl2(MeCN)2，Pd(acac)2在內的兩價鈀有機化合物或包括PdCl2，PdBr2，Li2PdCl4，Li2PdBr4在內的兩價鈀無機化合物。
4一種如權利要求2所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的合成方法，其特徵是所述的酸是無機酸或有機酸。
5一種如權利要求4所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的合成方法，其特徵是所述的無機酸是鹽酸、氫溴酸、硫酸或磷酸，所述的有機酸是醋酸，三氟醋酸和分子式為RfSO3H的全氟烷基磺酸，其中Rf＝C1-8的全氟烷基或氟氯烷基Cl(CF2)m，m＝2，4，6，8。
6一種如權利要求2所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的合成方法，其特徵是所述的溶劑是極性溶劑。
7一種如權利要求1所述的含(Z，E)-共軛二烯的官能團化合物的用途，其特徵是合成含(Z，E)-共軛二烯的農藥、醫藥、化妝品、香料的原料。
全文摘要
本發明提供一種含(Z，E)-共軛雙烯片段的官能團化合物和從乙炔和貧電子烯烴合成該類化合物的高選擇性、高效合成方法，具體地說該化合物是滷代的(Z，E)-共軛雙烯羰基化合物、硝基化合物和亞胺化合物，可方便地進行化學轉化和碳-碳鍵偶聯，是一種合成化妝品、香精、農藥、醫藥及具有生理活性天然產物的重要中間體。
文檔編號C07C315/00GK1151392SQ96116429
公開日1997年6月11日 申請日期1996年7月18日 優先權日1996年7月18日
發明者陸熙炎, 王 忠 申請人:中國科學院上海有機化學研究所