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·104· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
化产物呈黏胶状,需加乙酸乙酯或乙酸乙酯/庚烷纯 在 Pd(PPh 3 ) 2 Cl 2 催化下进行 [17-20] 。鉴于此,本研究
化,本文实验更有利于工业生产。 在第二种方法的基础上,将两步反应都以 Pd(PPh 3) 2Cl 2
2.2 化合物Ⅲ的合成 作为催化剂,探讨了“一锅法”和“连续反应法”的可
化合物Ⅲ可以由酰氯和氨水反应制备,而酰氯 行性,以期达到减少反应操作和催化剂用量的目的。
可由 4-溴-1-萘甲酸与氯化亚砜制备。实验发现,在 实验表明,“一锅法”中,以甲苯为溶剂,把化
小试时,4-溴-1-萘甲酸与氯化亚砜的反应可以通过 合物Ⅰ、Ⅳ、(BPIN) 2 和钯催化剂一起加入,改变碱
观察反应液由悬浊变为澄清来判断其是否完成。但 的种类和反应温度,都没能得到化合物Ⅵ。在“连续
在做放大实验时,反应 10 h 也未见溶液变澄清,TLC 反应法”中,考虑到 Miyaura 硼烷基化反应需要弱碱
点板监测也显示反应没有完全。文献报道,DMF 可 性条件,而 Suzuki 偶联反应在较强碱性条件下进行,
催化羧酸与氯化亚砜生成酰氯的反应 [16] 。因此,向 实验中先在钯催化剂和 KOAc 存在下,将化合物Ⅳ
悬浊反应液中加入少量 DMF,滴入后溶液剧烈反 与联硼酸频那醇酯反应生成化合物Ⅴ,然后加入 K 2 CO 3 ,
应,待反应趋于平静后,再分批加入少量 DMF,直 水和化合物Ⅰ,成功制得化合物Ⅵ。各物料投放比
至反应平静且溶液完全澄清为止。 例为 n〔(BPIN) 2 〕∶n(化合物Ⅳ)∶n(化合物Ⅰ)∶n
生成的酰氯滴加到氨水中顺利得到化合物Ⅲ, (KOAc)∶n(K 2 CO 3 )=1.1∶∶∶ 3∶ 3。连续反
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在 P 2 O 5 作用下,Ⅲ脱水生成化合物 4-溴-1-萘甲腈。 应法中不同反应条件对生成化合物Ⅵ的影响见表 1。
2.3 化合物Ⅴ和Ⅵ的合成 由表 1 第 1~5 组可以看出,在催化剂用量相同
在已报道的Ⅵ的合成方法中,一种是将化合物 的条件下 , 连续反应 若 只用一种 碱 ( KOAc 或
Ⅳ在 n-BuLi 引发下与硼酸三异丙酯反应,得到(4- K 2 CO 3 ),不管是在相同温度(80 或 110 ℃)或变温
氰基萘-1-基)硼酸后,再在 Pd(dppf)Cl 2 〔dppf=1,1’- 反应(先 80 后 110 ℃),化合物Ⅵ的色谱含量都不
双(二苯基膦)二茂铁〕催化下与Ⅰ发生偶联反应 超过 16%,且在较强碱 K 2 CO 3 条件下,Ⅵ的色谱含
[8]
生成Ⅵ 。另一种是将化合物Ⅳ在 Pd(dppf)Cl 2 催化 量为 0。从第 6、7 组可以看出,依次加入 KOAc 和
下与联硼酸频那醇酯发生 Miyaura 硼烷基化反应,生 K 2 CO 3 ,若反应温度不变,化合物Ⅵ的色谱含量仍
成芳基硼酸频那醇酯Ⅴ;在 Pd(PPh 3 ) 4 催化下,Ⅴ与 然较低;若同时改变相应的反应温度(先 80 ℃后升
[7]
Ⅰ发生 Suzuki 偶联反应生成Ⅵ 。第一种方法用到 温至 110 ℃),可以大大提高化合物Ⅵ的色谱含量
n-BuLi,不利于工业化,而第二种方法使用了两种 (61.1%,第 10 组)。原因是 Miyaura 硼烷基化反应
催化剂。实际上,卤代芳烃与联硼酸频那醇酯发生 需要在较弱碱和较低温度下进行,以避免发生自身
Miyaura 硼烷基化反应,以及生成的芳基硼酸频那醇 偶联;而进一步的 Suzuki 偶联反应则需要较强碱性
酯与另一分子卤代芳烃发生 Suzuki 偶联反应都可以 和较高温度条件才能顺利进行。
表 1 不同反应条件对合成化合物Ⅵ的影响
Table 1 Effect of different reaction conditions on the formation of compound Ⅵ
③
序号 溶剂 碱 n〔Pd(PPh 3) 2Cl 2〕∶n (Ⅳ) 温度/℃ 时间/h Ⅵ色谱含量/%
1 toluene KOAc 5∶100 80 2/12 10.5
2 toluene K 2CO 3 5∶100 80 2/12 0
3 toluene KOAc 5∶100 110 2/12 5.6
4 toluene K 2CO 3 5∶100 110 2/12 0
5 toluene KOAc 5∶100 80/110 ② 2/12 15.6
6 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 5∶100 80 2/12 20.2
7 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 5∶100 110 2/12 10.3
8 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 1∶100 80/110 ② 6/12 5.2
9 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 3∶100 80/110 ② 6/12 20.3
10 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 5∶100 80/110 ② 2/12 61.1
11 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 6∶100 80/110 ② 2/12 66.5
12 toluene KOAc/K 2CO 3 ① 10∶100 80/110 ② 1/12 67.1
注:①连续反应中,先在 KOAc 条件下生成Ⅴ,再加入 K 2CO 3 生成Ⅵ;②合成Ⅴ/Ⅵ对应的反应温度;③合成Ⅴ/Ⅵ对应的反应
时间。