阅读说明：本技术 一种β-芳基-α-萘酚类化合物的合成方法 (Synthesis method of beta-aryl-alpha-naphthol compound ) 是由 王永强 朱雪庆 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种<I>β</I>-芳基-<I>α</I>-萘酚类化合物的合成方法,其以简单易得的脱氧苯偶姻类化合物和炔烃类化合物为原料,一步合成<I>β</I>-芳基-<I>α</I>-萘酚类化合物。本发明方法实现了通过多米诺脱氢环化构建芳环,简洁高效制得<I>β</I>-芳基-<I>α</I>-萘酚类化合物,其与传统的合成方法相比所使用的原料廉价,操作简单,环境友好,产率高,底物适应范围更广,完全的区域选择性,原子利用率高。(The invention discloses a β Aryl- α The synthesis method of the-naphthol compound takes the simple and easily obtained deoxybenzoin compound and alkyne compound as raw materials to synthesize the naphthol compound in one step β Aryl- α -naphthols. The method realizes the construction of the aromatic ring through domino dehydrocyclization, and the aromatic ring is simply and efficiently prepared β Aryl- α Compared with the traditional synthetic method, the naphthol compound has the advantages of cheap raw materials, simple operation, environmental friendliness, high yield, wider substrate application range, complete regioselectivity and high atom utilization rate.)

一种β-芳基-α-萘酚类化合物的合成方法

技术领域

本发明涉及一种β-芳基-α-萘酚类化合物合成方法，属于有机合成领域。

背景技术

β-芳基-α-萘酚化合物是一类重要的有机化合物，其广泛存在于天然产物，生物活性分子中。如从印度柳杉中提取出的β-芳基-α-萘酚类天然产物，实验证明此类天然产物对热带疟疾，利什曼病，恰加斯病和非洲昏睡病的病原体等具有良好的生物活性。由于β-芳基-α-萘酚化合物独特的结构特征，此类化合物显示出了优异的电化学和光化学性能，是合成功能材料的关键中间体。β-芳基-α-萘酚化合物经常在轴手性配体中见到，在手性催化反应中作为手性配体得到了越来越多的使用，受到化学科研工作者的广泛的关注。制备β-芳基-α-萘酚化合物的传统方法是，首先利用保护基团将α-萘酚的酚羟基进行保护，然后利用贵金属催化剂（钌，铑，钯等）将其与相应的芳基卤化物发生Suzuki型交叉偶联反应。目前的这种合成方法常常需要底物预官能团化，该过程需要冗长的合成步骤，原子经济性不高。一些芳基有机金属试剂，卤化物和卤化物类似物是不稳定的或难以合成或者是毒性比较大，反应条件苛刻，因此寻求一种操作简单，绿色环保，高效合成β-芳基-α-萘酚类化合物的新方法，具有十分重要的意义。

目前，贵金属催化剂（特别是铂族金属：钌，铑，钯催化剂等）在实验室和工业生产中大量应用，但是贵金属资源稀少并且价格昂贵，并具有相对较高的毒性。因此，越来越多的努力将致力于将贵金属催化剂替换为地球上储量丰富的金属催化剂。地壳中的含量第二大的金属铁（铁的价格大约仅为钯价格的五万分之一，而且在生命反应性以及人体中作为“国王金属”发挥着非常重要的作用，具有生物相容性，不污染环境）特别有吸引力。近年来，铁催化的有机反应受到了化学家的广泛关注。尽管在该领域取得了长足的进步，铁催化化学仍处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、环境友好、底物适应范围更广，完全区域选择性的合成β-芳基-α-萘酚类化合物的新方法

本发明实现过程如下：

一种β-芳基-α-萘酚类化合物的合成方法，以脱氧苯偶姻类化合物I和炔烃类化合物II为原料，在铁催化剂存在下，制备得到相应的β-芳基-α-萘酚类化合物III，

其中， R¹和R²独立地选自氢、C1～C5的烷基、苯基、卤素基、C1～C5的烷氧基、硝基；

R³和R⁴独立地选自氢、苯基、取代苯基、2-吡啶基、C2～C4的酯基，所述取代苯基的取代基是C1～C5 的烷基、甲氧基、卤素基或硝基。

优选的情况下，R¹和R²独立地选自氢、C1～C4的烷基、苯基、氟、氯、溴、甲氧基。

所述的铁催化剂为三氧化二铁、四氧化三铁或氯化亚铁，优选为三氧化二铁，可以获得较高的产率。

所述铁催化剂与脱氧苯偶姻类化合物I的摩尔比为（0.5:1）~（2:1），优选为1:1。

上述反应在惰性气体（如氩气或氮气）保护下进行。

本发明以廉价易得的脱氧苯偶姻类化合物和炔烃类化合物为原料，价格便宜且环境友好的铁化物作为催化剂，在惰性气体条件下，通过多米诺脱氢环化制得β-芳基-α-萘酚类化合物，所述炔烃类化合物既包括芳基端炔，也包括酯基或芳基取代的内炔。与传统的合成方法相比所使用的原料廉价，操作简单，环境友好，产率高，底物适应范围更广，完全的区域选择性，原子利用率高。

具体实施方式

本发明合成方法为：在 10 mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 I和三氧化二铁，橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯和炔烃类化合物 II,并将上述混合物搅拌反应 24 h( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物III。

实施例 1

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ia（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIa（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定 )，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIa（产率 82%）。

白色固体; 熔点： 103 – 104℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.44 (s, 1H), 8.42(d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.68 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.56– 7.56 (m, 1H), 7.51 – 7.39 (m, 8H), 7.37 – 7.31 (m, 2H); ¹³C NMR (100 MHz,DMSO) δ 148.6, 140.1, 138.7, 131.8, 131.3, 130.0 (2C), 129.7 (2C), 129.5,128.5 (2C), 128.3 (2C), 127.1, 126.8, 126.5, 126.3, 125.3, 125.2, 123.0,122.9; IR (KBr): 3502, 3051, 3024, 2922, 2852, 1630, 1572, 1496, 1412, 1367,1049, 1022, 758, 702 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated for C₂₂H₁₅O^- [M-H]^-:295.1128; found 295.1130。

实施例 2

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ib（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIb（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIb（产率 72%）。

6'-methoxy-4'-phenyl-[1,2'-binaphthalen]-1'-ol (IIIb): 白色固体; 熔点：83 – 84 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 8.31 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.94 (d, J =6.4 Hz, 2H), 7.78 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.62 – 7.50 (m, 5H), 7.47 – 7.44 (m,3H), 7.40 – 7.30 (m, 3H), 7.27 – 7.19 (m, 1H), 5.37 (s, 1H), 3.81 (s, 3H); ¹³CNMR (100 MHz, CDCl₃) δ 158.5, 148.3, 140.8, 134.2, 134.1, 133.8, 132.1,131.4, 130.4, 130.2 (2C), 128.9, 128.7, 128.6, 128.4 (2C), 126.9, 126.9,126.4, 125.9, 125.9, 124.6, 119.6, 117.6, 117.3, 104.7, 55.3; IR (KBr): 3530,3056, 2926, 2852, 1661, 1626, 1600, 1494, 1440, 1423, 1372, 1301, 1264, 1234,1034, 781 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated for C₂₇H₁₉O₂ ^- [M-H]^-: 375.1391; found375.1382。

实施例 3

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ic（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIc（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIc（产率 77%）。

白色固体; 熔点：117 – 118 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.33 (s, 1H), 8.38(d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.58– 7.39 (m, 6H), 7.35 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.28 (s, 1H), 7.06 (d, J = 8.6 Hz,2H), 3.82 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, DMSO) δ 158.4, 148.3, 138.7, 132.3,131.5, 131.5, 131.0 (2C), 129.7 (2C), 129.3, 128.3 (2C), 126.7, 126.3, 126.3,125.3, 125.2, 122.9, 122.9, 113.9 (2C), 55.2; IR (KBr): 3386, 2924, 2846,1572, 1508, 1441, 1302, 1236, 1176, 1020, 831, 764, 706 cm^-1; HRMS (ESI) m/zcalculated for C₂₃H₁₇O₂ ^- [M-H]^-: 325.1234; found 325.1231。

实施例 4

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Id（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IId（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIId（产率 73%）。

白色固体; 熔点：88 – 89 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 10.24 (s, 1H), 8.96(d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.43 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.16 (s, 1H), 7.74 – 7.64 (m,1H), 7.63 – 7.59 (m, 3H), 7.49 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.39 (t, J = 7.4 Hz, 1H),3.88 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, DMSO) δ 166.8, 153.9, 137.8, 134.2, 131.9,129.6 (2C), 128.5 (2C), 128.1, 127.2, 125.9, 125.6, 125.3, 123.1, 121.9,117.5, 51.9; IR (KBr): 3398, 2947, 1685, 1566, 1052, 1439, 1250, 1053, 922,787, 692 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated for C₁₈H₁₃O₃ ^- [M-H]^-: 277.0870; found277.0866。

实施例 5

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ie（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIe（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIe（产率 71%）。

白色固体; 熔点：65 – 66 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 8.38 – 8.28 (m, 2H),7.70 – 7.56 (m, 2H), 7.56 – 7.43 (m, 3H), 7.43 – 7.34 (m, 2H), 5.93 (s, 1H),3.95 (s, 3H), 3.53 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 168.4, 167.8, 151.2,133.6, 133.5, 130.8, 130.3 (2C), 129.5 (2C), 129.0, 128.6, 127.1, 125.9,124.3, 122.8, 120.9, 118.8, 52.6, 52.2; IR (KBr): 3514, 2950, 1723, 1567,1498, 1376, 1294, 1226, 1071, 994, 743 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated forC₂₀H₁₅O₅ ^- [M-H]^-: 335.0925; found 335.0931。

实施例 6

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 If（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIf（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIf（产率 76%）。

白色固体; 熔点：67 – 68 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.43 (s, 1H), 8.39(d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.61– 7.38 (m, 9H), 7.36 – 7.29 (m, 1H), 7.11 (s, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, DMSO) δ148.9, 139.9, 139.4, 132.6, 132.6, 131.6, 130.6, 129.9 (2C), 129.6, 129.3,128.5 (2C), 127.6, 127.0, 126.7, 125.7, 125.2, 125.2, 124.1, 123.1, 122.1; IR(KBr): 3523, 3055, 2922, 2852, 1572, 1448, 1371, 1209, 1024, 858, 756, 698cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated for C₂₂H₁₄BrO^- [M-H]^-: 373.0234; found 373.0237。

实施例 7

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ig（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIg（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIg（产率 79%）。

白色固体; 熔点：¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.77 (s, 1H), 8.42 (d, J = 9.1Hz, 1H), 7.72 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.56 (dd, J =9.1, 2.0 Hz, 1H), 7.52 – 7.40 (m, 7H), 7.36 (s, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, DMSO) δ149.0, 139.3, 137.1, 132.3, 131.8, 131.6, 131.5 (2C), 131.1, 130.5, 129.9(2C), 128.7 (2C), 128.3 (2C), 127.4, 125.8, 125.7, 124.7, 123.8, 122.3; IR(KBr): 3519, 2924, 2854, 1655, 1568, 1487, 1369, 1294, 1196, 1084, 876, 769,700 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated for C₂₂H₁₃Cl₂O^- [M-H]^-: 363.0349; found363.0353。

实施例 8

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ih（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIh（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIh（产率 79%）。

白色固体; 熔点：73 – 74 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.60 (s, 1H), 8.54 –8.44 (m, 1H), 7.66 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.56 – 7.31 (m, 11H).; ¹³C NMR (100MHz, DMSO) δ 160.6 (d, J _CF = 243.0 Hz), 148.9, 139.6, 138.4, 132.4 (d, J _CF =4.0 Hz), 131.2 (d, J _CF = 5.0 Hz), 130.9, 129.8 (2C), 129.6 (2C), 128.6 (2C),128.4 (2C), 127.3, 126.9, 126.4 (d, J _CF = 9.0 Hz), 123.6, 122.6, 115.1 (d, J _CF= 25.0 Hz), 108.4 (d, J _CF = 22.0 Hz); IR (KBr): 3545, 3057, 1693, 1628, 1572,1493, 1302, 1174, 1045, 899, 816, 771, 702 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated forC₂₂H₁₄FO^- [M-H]^-: 313.1034; found 313.1032。

实施例 9

在 10mL圆底烧瓶中加入脱氧苯偶姻类化合物 Ii（1.0 mmol）和三氧化二铁（1.0mmol），橡皮塞封口并抽真空，然后用氩气球置换反应瓶中气体，使瓶中充满氩气。最后，在氩气氛围下向反应烧瓶中加入溶剂二甲苯（3.0 mL）和炔烃类化合物 IIi（2.0 mmol）,并将反应混合物在135℃下搅拌反应 24h ( 反应时间和温度由不同的底物决定)，薄层色谱板检测反应，直到原料反应完全。柱色谱分离得β-芳基-α-萘酚类化合物IIIi（产率 72%）。

白色固体; 熔点：177 – 178 ^oC; ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9.44 (s, 1H), 8.35(d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.93 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.69(d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.63 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.50-7.44 (m, 6H), 7.40-7.35(m, 3H), 7.31 (s, 1H), 7.09 (t, J = 7.4 Hz, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, DMSO) δ149.1, 144.8, 138.2, 133.1, 132.5, 132.2, 129.6 (2C), 129.5, 129.1 (2C),129.0 (2C), 128.5 (2C), 128.4, 128.1, 127.6, 127.1, 127.0, 126.6, 126.3,125.1, 125.0, 124.8, 121.3; IR (KBr): 3539, 3442, 2924, 2852, 1647, 1595,1421, 1309, 1220, 1144, 818, 746, 700 cm^-1; HRMS (ESI) m/z calculated forC₂₆H₁₇O^- [M-H]^-: 345.1285; found 345.1289。