含氟脯氨酸类配体的合成及其在铜催化亨利反应中的应用.pdf

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1、第29卷第2期应用化学Vo1．29Iss．22012年2月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYFeb．2012含氟脯氨酸类配体的合成及其在铜催化亨利反应中的应用万力。蔡春(南京理工大学化工学院南京210094；中国科学院上海有机氟化学重点实验室上海200032)摘要以脯氨酸为前体，设计并合成了一种新的含氟配体，并将其应用到铜催化的亨利反应中。以硝基甲烷和对硝基苯甲醛的反应为模板反应，考察了配体、铜源、溶剂和碱对反应收率的影响，对反应条件进行了优化。以含氟脯氨酸衍生物为配体，乙酸铜为铜源，甲醇作溶剂，三乙胺作为碱，不同取代基

2、的芳香醛和硝基烷烃在室温下反应，得到53％～98％的收率。关键词口一硝基醇，亨利反应，含氟脯氨酸配体，铜催化剂中图分类号：0621文献标识码：A文章编号：1000-0518(2012)02-0140-04D0I：10．3724／SP．J．1095．2012．00119亨利反应是羰基化合物与硝基烷烃反应生成．硝基醇类化合物的一种典型的碳一碳键形成反应。亨利反应的催化剂有很多，包括有机或无机碱及季铵盐等。由于在反应过程中可能发生0一烷基化反应和脱水反应，有时并不能高收率的得到目标产物。因此，开发高收率的亨利反应体系一直是研究的热点。Shibasaki等首

3、先使用金属来催化亨利反应，后来相继报道了不同金属催化的亨利反应。其中铜作为催化剂的亨利反应引起了广泛关注。铜具有廉价、低毒的特性，在有机合成中得到了广泛的应用。铜具有良好的可螯合性，使其能够与二齿配体有效的结合。近些年来，已报道了二唑啉4。、二唑烷以及金雀花碱等许多配体在铜催化的亨利反应中的应用。然而，这些配体的铜配合物催化的亨利反应尚存在反应时间过长、醛类化合物的适用范围较窄及配体的价格过高等缺点。近年来，研究发现脯氨酸能够促进铜催化的卤代芳基化合物与胺类化合物碳一氮键的生成反应_7J。一些简单的氨基酸在铜催化的碘代化合物的胺化反应中作为配体同样收

4、到了良好的效果。又因简单的氨基酸作为配体应用到铜催化的有机合成中具有氨基酸廉价易得和使用安全等特点，不易产生环境污染，氨基酸配体良好的水溶性易从反应混合物中分离出来，可简化后处理步骤等优点，因此，将廉价的、环境友好的脯氨酸及其衍生物作为配体应用到铜催化的亨利反应中，探索出一种能够得到高反应收率的体系具有重要的意义。本研究设计合成了含氟脯氨酸二齿配体，考察了其在铜催化的亨利反应中的使用效果。将全氟辛基磺酰胺引入脯氨酸配体，不仅提供一个氮原子活性位点，而且强吸电性的氟尾能够增加氮氢键的活性，提高配体的螯合性。含氟脯氨酸类配体的合成反应路线如Schemel

5、所示。洲IScheme1Syntheticroutesofthefluorousligand1实验部分1．1仪器和试剂美国BrukerDRX500型核磁共振仪，美国AgilentLC—MS1100型气质联用仪。所用试剂均为市售分析纯。2011-03-25收稿，2011-05-26修回南京理工大学自主科研基金(2010ZDJHI4)资助项目通讯联系人：蔡春，教授；Tel：025．84315514；Fax：025~4315030；E-mail：c．cai@mail．njust．edu．cn；研究方向：精细有机化学品合成第2期万力等：含氟脯氨酸类配体的合成

6、及其在铜催化亨利反应中的应用1411．2含氟脯氨酸类配体的制备向50mL单口瓶中依次加人0．43g(2mmo

7、)N一叔丁氧羰基脯氨酸，0．99g(2mmo1)全氟辛基磺酰胺，25mL乙酸乙酯，0．58g(O．48mmo1)4一二甲氨基吡啶(DMAP)，0．57g(3mmo1)二环己基碳二亚胺(EDCI)，在室温下搅拌反应96h。反应结束后，依次用30mL1mol／L的盐酸溶液和50mL半饱和食盐水洗涤。分离出有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得到油状产物。将油状产物溶解到15mL三氟乙酸中，降至0℃搅拌反应2h。反应结束后旋蒸浓缩，加入15mL氨水和

8、30mL甲醇，剧烈搅拌10min，过滤，水洗得到产物0．62g，产率41％。mp217～219；HNMR(500MHz，DMSO—d6)，：9．04(s，1H)，8．34(S，1H)，4．04—4．O2(t，1H，J=6．0Hz)，3．20—3．09(m，2H)，2．20—2．16(m，1H)，1．90—1．82(m，3H)；”CNMR(125MHz，DMSO—d6)，8：172．82，108—121(m，CF2，CF3)，62．72，45．84，29．24，23．53；MS(ESI)C13H9F17N2O3S(M+Na)619．15(理论值：619

9、．25)。1．3-硝基醇的合成向10mL单口瓶中加人0．05mmol配体，0．05mmol乙酸铜，2mL甲醇