该协议提供了一种简单的途径,可以使用传统的台式化学方法在两步中合成具有中等产量的新型硼-布洛芬衍生物,并且不需要充满氮气的手套箱。氧化方案的串联交叉偶联和铜催化工作可应用于各种α取代和未取代的苯乙烯衍生物。使用所描述的水性后处理纯化硼-布洛芬可能很困难。
有时,纯化后会保留痕量和纯度。如有必要,一次或多次重结晶将去除这些微量杂质。通过将四基三苯基膦钯和无水碳酸钾加入含有磁力搅拌棒的 40 毫升闪烁小瓶中,开始通过铃木交叉偶联合成 4-异丁基苯乙烯。
用泄压盖密封小瓶,并使用电工胶带完全封装小瓶密封,然后用氩气吹扫反应混合物两分钟。然后在小瓶中加入一个溴-4-异丁基苯,然后加入从具有连续氩气流的溶剂纯化系统获得的无水四氢呋喃,并开始磁力搅拌。接下来,将氩气喷射去离子水和乙烯基硼酸频哪醇酯加入反应混合物中。
用氩气吹扫反应混合物五分钟。吹扫结束后,在85摄氏度的搅拌热板上加热反应混合物24小时。为确保24小时后反应完成,请从反应混合物中取出少量等分试样。
用两毫升二氯甲烷稀释,使用己烷进行薄层色谱。TLC确认反应物消耗后,将反应混合物加入125毫升分离漏斗中,然后加入30毫升去离子水。现在,用五毫升二氯甲烷进行三次提取,并将有机提取物混合到125毫升的锥形瓶中。
弃去水层。将合并的有机提取物转移到125毫升的分离漏斗中,并用30毫升盐水洗涤。将有机层转移到单独的125毫升锥形瓶中后,将其与5克硫酸钠混合,并将烧瓶旋转至少20秒。
使用布赫纳漏斗将溶液真空过滤到125毫升的过滤瓶中。通过施加真空将滤液浓缩在100毫升圆底烧瓶中,直到产生淡黄色粘稠油。为得到纯的4-异丁基苯乙烯,以100%己烷为淋洗液,通过柱层析纯化粗产物。
要从4-异丁基苯乙烯合成硼-布洛芬,将N,N二环己基咪唑氯化物和叔丁醇钠加入含有磁力搅拌棒的40毫升闪烁瓶中。用密封隔膜密封小瓶,并立即用氩气吹扫五分钟。现在,使用注射器将20毫升无水和脱气的四氢呋喃加入含有配体和碱混合物的闪烁瓶中。
用氩气吹扫五分钟后,将所得溶液再搅拌 30 分钟。同时,小心地将119毫克氯化铜加入另一个装有磁力搅拌棒的40毫升闪烁瓶中。用密封隔膜密封,并立即用氩气吹扫小瓶五分钟。
搅拌30分钟后,在正氩气流下将配体溶液转移到含有氯化铜的闪烁瓶中。将所得溶液搅拌一小时以生成催化剂。在含有磁力搅拌棒的500毫升圆底烧瓶中,加入5.08克双(频哪醇)二硼。
正确密封烧瓶,向烧瓶中加入140毫升THF和1.8毫升4-异丁基苯乙烯,然后用氩气吹扫五分钟。然后立即用骨干二氧化碳吹扫圆底烧瓶。将催化剂溶液缓慢加入其中约30秒,并继续用骨干二氧化碳吹扫15分钟,然后在环境温度下保持反应搅拌16小时。
反应完成后,将混合物在真空下浓缩15至30分钟,然后用30毫升1-摩尔盐酸水溶液酸化。然后将50毫升乙醚加入酸化反应混合物中,并将溶液旋转10秒钟,然后将其转移到500毫升的分离漏斗中。分离有机层和水层,并将水层添加到一升锥形瓶中。
用50毫升饱和碳酸氢钠提取有机层八次,并将水提取物转移到单独的一升锥形瓶中。用12摩尔盐酸缓慢而小心地酸化合并的水提取物,并将溶液转移到干净的500毫升分离漏斗中。用50毫升二氯甲烷提取水溶液8次。
将有机提取物转移到干净的一升Erlenmyer烧瓶中,并在有机提取物中加入50克硫酸钠,旋转烧瓶20秒。接下来,通过Buchner漏斗过滤溶液并将其收集在干净的1000毫升过滤瓶中,然后将滤液转移到圆底烧瓶中以在真空下浓缩。将残留物溶解在10毫升HPLC级庚烷中,并将其储存在20摄氏度的冰箱中过夜,以产生纯重结晶的硼酸-布洛芬。
所述合成方案可靠地生产出4-异丁基苯乙烯,收率为89%。而台式合成硼-布洛芬的产率为59%,4-异丁基苯乙烯的质子NMR谱图显示AMX分裂,这是单取代苯乙烯衍生物的特征。共振表现为5.17 ppm的双峰,5.69 ppm的另一个双峰和6.62至6.78 ppm的双峰双峰。
另一个特征是异丁基甲烷质子在2.37至2.52 ppm处显示为nonet,相应的甲基在0.89 ppm处出现。在4-异丁基苯乙烯的13 C-NMR波谱中观察到的9个共振也与其结构吻合良好。硼-布洛芬的质子-核磁共振谱图显示出特征性的ABX分裂模式。
A和B共振表现为1.53和1.29 ppm的双峰,而X共振出现在3.82 ppm。硼-布洛芬的13-C-NMR光谱在16 ppm处显示出宽信号,表明与硼结合的四极加宽碳。另一个显着的共振是在180.8 ppm处对应于游离羧酸基团的羰基碳。
11-B-NMR谱图在33.4 ppm处显示出单一的宽共振,表明三价硼酸酯。正确封装小瓶盖的压力释放对于防止空气或湿气进入非常重要。此外,应使用足够纯的气态二氧化碳,特别是99.8%或骨干。
该技术提供了类似产品中独特的硼-布洛芬,这些产品现在可以通过羧酸或硼官能团官能化。