二芳基甲烷羰基化及生物活性分子的合成研究

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1、二芳基甲烷羰基化及生物活性分子的合成研究1二芳基甲酮化合物合成研究进展1.1引言在有机化学中，羰基化合物是非常重要的一类化合物。由于氧的电负性大于碳的电负性，非金属性比碳强，碳氧双键的电子云偏向于氧原子，所以碳原子带有部分正电荷，氧原子带有部分负电荷（图1.1），从而决定了羰基的极性和化学反应性，羰基化合物容易与亲核试剂发生亲核加成反应。羰基（C=O）的构建方法很多，其中比较常见的是通过C-H键的转化实现。最近几十年，碳氢化合物的C-H转化受到越来越多化学家的关注，通过C-H活化，可以构建不同类型的

2、官能团，从而实现不同官能团的转化。而C-H活化通常可以在非金属单质、非金属化合物、金属氧化物或者金属复合物的存在下得以实现[1-5]。过渡金属催化是一种有效的催化方式，能高效且选择性地实现C-H活化，根据金属(M)的属性和配合物(LnM)中配体(Ln)的种类，C-H活化的过程可以分为四种不同的历程：氧化加成、σ键置换、亲电取代和1,2加成，如图1.2所示。二芳基甲酮是一类重要的添加剂和化工中间体，用途非常广泛，主要应用于医药[6-7]、功能分子[8-10]、高等材料[11-12]和有机分

3、子转化中的合成中间体[13-15]等领域。在医药方面，含有二芳基甲酮结构的药物非常多，如(S)-Ketoprofen[16]，Pitofenone[17]，Sulisobenzone[18]等(图1.3)。(S)-Ketoprofen是非类固醇抗炎药的有效成分，是阿司匹林抗炎活性的160倍；Pitofenone是复合药物Spasmalgon的主要成分，具有抗痉挛的作用；Sulisobenzone是防晒霜的有效成分，用于吸收紫外，保护皮肤。除此之外，二苯甲酮化合物也是新型强效血管扩张药氟苯桂嗪、发作性

4、睡眠治疗药莫达非尼以及抗组胺药哌克昔林的中间体。在功能分子和高等材料方面，含有二苯甲酮结构的物质非常多，具有广泛的应用(图1.3)。在其他领域，如塑料、香料等，二芳基甲酮化合物同样具有广泛的应用。在塑料方面，二芳基甲酮化合物作为光稳定剂是塑料制品不可缺少的添加组分；在香料方面，因为具有玫瑰香味，经常被用作香料定香剂，同时还作为许多香精和香水的原料。..1.2二芳基甲酮化合物合成研究进展由于二芳基甲酮化合物的用途非常广泛，潜在的市场非常大，目前二芳基甲酮的世界年销售量很高，每年都以一定的增长率趋势增长

5、。过去几十年合成二芳基甲酮化合物的方法很多，发展非常迅速，如芳酰氯法、三氯甲苯法、一氧化碳法、氧化法等。本文主要从以下方法理解二芳基甲酮化合物的合成：傅-克酰基化反应[19-25]、CO插入反应[26-28]、过渡金属催化偶联反应[29-42]、直接氧化反应[43-54](图1.4)。早在1996年Maier小组[20]就报道了亲电试剂进行的芳烃酰基化反应，在二氯乙烷中，芳香族化合物与芳酰三氟甲磺酸酯反应得到相应的二芳基甲酮化合物，实验证明反应进行的过程首先是芳酰三氟甲磺酸酯形成相应的芳酰正离子，然

6、后与芳香族化合物经亲电取代反应得到相应的产物(图1.5)。2001年Reetz课题组[21]报道(Ph)2PtCl2和AgSbF6作为催化体系，芳烃与羧酸酐的酰基化反应，并对芳烃和羧酸酐进行了底物普适性考察，得到产物产率为61-92%(Table1.1)。均三甲苯与乙酸酐反应，得到产物产率为76%(Table1.1,entry1)。即使是空间位阻很大的五甲苯，反应同样进行得很好，产率为70%(Table1.1,entry2)。值得注意的是，当苯环上不同位置有甲氧基取代时，在标准条件下与乙酸酐反应，产

7、率为61-75%(Table1.1,entries3,6-7,9)。杂环化合物，如呋喃、噻吩，同样非常适合此反应，产率较高，分别为80%和92%(Table1.1,entries10-11)。同样，他们也考察了酸酐的普适性，苯甲酸酐和戊酸酐与不同芳烃反应，效果也较好，产率为77-92%(Table1.1,entries4-5,10-11)。.2课题的提出二芳基甲酮化合物是一类重要的有机物，很久以前二芳基甲酮化合物在欧美等发达工业化国家已得到广泛的应用，主要应用于医药、高等材料、功能分子、塑料、香料和

8、电子工业等领域，同时在分子转化中经常作为非常重要的合成中间体。我国在二芳基甲酮化合物的开发利用起步比较晚，虽然最近十来年发展比较迅速，但规模不是很大。由于其用途非常广泛，需求量很大，潜在的市场也十分巨大，因此开发出高效简便的方法合成二芳基甲酮化合物非常有必要。从天然产物中可以直接提取含有二芳基甲酮结构的化合物，但由于其在天然产物中的含量限制或者提取操作繁琐等限制，导致成本可能比较高。而利用化学合成方法，可以采用便宜、环境友好的催化剂和商业易得的原料，通过简单的实验操作