利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法

本发明属于有机合成，涉及一种利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法。

背景技术：

1、2-吡啶基噻吩是重要n,s-杂芳香共轭骨架，兼具金属配位导向能力与杂芳环反应活性，在生物活性分子、配位化学、有机功能材料及精细化工中间体等领域应用关键。对其骨架选择性官能化，可拓展结构多样性、调控电子与配位性能，是构建高附加值n,s-杂环衍生物的核心策略。烷氧羰基甲基（–ch2coor）是酯类药物中间体、功能杂环分子的关键结构单元，精准引入该片段可提升分子极性与可修饰性，提供多类转化位点，高效可控的引入方法对复杂杂环分子构建意义重大。

2、当前我国醋酸乙烯酯产能超450万吨 / 年，显著高于约270万吨 / 年的需求量，产能过剩矛盾突出；其传统下游集中于聚乙烯醇、eva 树脂等，消费占比超80%，但附加值偏低，行业面临低价竞争压力，将富余醋酸乙烯酯转化为高附加值精细化工品已成行业共识与发展趋势。

3、现有杂芳基乙酸酯制备依赖预官能化底物交叉偶联、金属化捕获或多步转化，存在步骤繁琐、区域选择性难控、官能团兼容性差及操作复杂等缺陷；针对2-吡啶基噻吩多反应位点特性，直接实现c3位选择性烷氧羰基甲基化更具挑战。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法，以2-吡啶基噻吩类化合物、醋酸乙烯酯和醇类化合物为原料，在铜盐氧化剂条件下，使用铑催化剂催化2-吡啶基噻吩c3位烷氧羰基甲基化反应，制得c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物。

4、上述方法中，在反应器中，加入化合物1、化合物2、化合物3、铑催化剂、铜盐氧化剂和溶剂，在空气氛围下搅拌反应，反应结束后，冷却至室温并浓缩，通过硅胶柱层析纯化粗混合物，即得c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物；其中，化合物1为2-吡啶基噻吩类化合物，化合物2为醋酸乙烯酯，化合物3为醇类化合物。

5、反应符合以下反应式：

6、。

7、铑催化剂为二氯（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物、三（乙酰丙酮酸）铑、三氯化铑水合物、二氯双（乙腈）（五甲基环戊二烯基）铑、二碘（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物、氯双（乙烯）（五甲基环戊二烯基）铑、二氯双（三苯基膦）铑中的一种或多种；铜盐氧化剂为醋酸铜、氯化铜、溴化铜、碘化亚铜、三氟甲磺酸铜、乙酰丙酮铜、氧化铜、氧化亚铜、硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或多种；醇类化合物为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、苄醇、取代苄醇、烯丙醇、炔丙醇、环己醇中的一种或多种；溶剂为甲苯、三氟甲苯、氯苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、六氟异丙醇、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。

8、铑催化剂为二氯（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物；铜盐氧化剂为醋酸铜；溶剂为甲苯。

9、化合物1、化合物2、化合物3的摩尔比为1:(1～6):(1～50)。

10、反应温度为0～150 °c，反应时间为0～48 h。

11、化合物1、化合物2、化合物3的摩尔比为1:2:10，反应温度为120 °c，反应时间为12h。

12、反应器为schlenk管。

13、针对现有2-吡啶基噻吩类杂芳环烷氧羰基甲基化反应中存在的底物预官能化依赖性强、反应步骤繁琐、区域选择性难以控制及多组分体系匹配困难等技术问题，发明人建立了一种利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法，以2-吡啶基噻吩类化合物、醋酸乙烯酯和醇类化合物为原料，在铜盐氧化剂条件下，使用铑催化剂催化2-吡啶基噻吩c3位烷氧羰基甲基化反应，制得c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物。

14、本发明依托吡啶导向的铑催化c–h活化策略，通过合理配伍铑催化剂、铜盐氧化剂、醇组分及溶剂体系，有效调控醋酸乙烯酯参与的迁移插入和后续氧化酯化过程，可在较高区域选择性下实现–ch2coor结构单元的定向引入。该制备方法具备反应设计简洁、操作方便、底物适用范围较广、官能团兼容性良好等优势，为c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物的快速制备提供了可靠技术方案，同时为药物中间体、配位配体及有机功能材料相关n,s-杂环衍生物的合成构筑提供了新路径，又为醋酸乙烯酯高值化利用提供了新方向，兼具学术研究价值与产业应用前景。

1.一种利用醋酸乙烯酯经一锅多组分反应实现2-吡啶基噻吩烷氧羰基甲基化的方法，其特征在于：以2-吡啶基噻吩类化合物、醋酸乙烯酯和醇类化合物为原料，在铜盐氧化剂条件下，使用铑催化剂催化2-吡啶基噻吩c3位烷氧羰基甲基化反应，制得c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在反应器中，加入化合物1、化合物2、化合物3、铑催化剂、铜盐氧化剂和溶剂，在空气氛围下搅拌反应，反应结束后，冷却至室温并浓缩，通过硅胶柱层析纯化粗混合物，即得c3位烷氧羰基甲基化2-吡啶基噻吩类化合物；其中，化合物1为2-吡啶基噻吩类化合物，化合物2为醋酸乙烯酯，化合物3为醇类化合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述反应符合以下反应式：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述铑催化剂为二氯（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物、三（乙酰丙酮酸）铑、三氯化铑水合物、二氯双（乙腈）（五甲基环戊二烯基）铑、二碘（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物、氯双（乙烯）（五甲基环戊二烯基）铑、二氯双（三苯基膦）铑中的一种或多种；所述铜盐氧化剂为醋酸铜、氯化铜、溴化铜、碘化亚铜、三氟甲磺酸铜、乙酰丙酮铜、氧化铜、氧化亚铜、硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或多种；所述醇类化合物为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、苄醇、取代苄醇、烯丙醇、炔丙醇、环己醇中的一种或多种；所述溶剂为甲苯、三氟甲苯、氯苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、六氟异丙醇、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述铑催化剂为二氯（五甲基环戊二烯基）合铑聚合物；所述铜盐氧化剂为醋酸铜；所述溶剂为甲苯。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述化合物1、化合物2、化合物3的摩尔比为1:(1～6):(1～50)。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应温度为0～150 °c，反应时间为0～48 h。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述化合物1、化合物2、化合物3的摩尔比为1:2:10，反应温度为120 °c，反应时间为12 h。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应器为schlenk管。