注册 English

基于末端炔烃一锅法合成取代噻吩和呋喃化合物

李亦彪 ,  程亮 ,  陈路 ,  李滨 ,  孙宁 ,  卿宁

downloadPDF
引用本文: 李亦彪, 程亮, 陈路, 李滨, 孙宁, 卿宁. 基于末端炔烃一锅法合成取代噻吩和呋喃化合物[J]. 有机化学, 2016, 36(10): 2426-2436. doi: 10.6023/cjoc201603029 shu
Citation:  Li Yibiao, Cheng Liang, Chen Lu, Li Bin, Sun Ning, Qing Ning. One-Pot Synthesis of Substituted Thiophene and Furan Derivatives from Terminal Alkynes[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2016, 36(10): 2426-2436. doi: 10.6023/cjoc201603029 shu

基于末端炔烃一锅法合成取代噻吩和呋喃化合物

  • a.

    五邑大学化学与环境工程学院 江门 529020

  • b.

    江门职业技术学院材料技术系 江门 529020

    • 通讯作者: 李亦彪,卿宁,E-mail:leeyib268@126.com
  • 基金项目:

    广东高校优秀青年创新人才培养计划 2013LYM_0094

    五邑大学青年基金 2015td01

    国家自然科学基金 21302146

    广东省自然科学基金 S2013040012354

摘要: 噻吩和呋喃衍生物是许多天然产物、药物和发光材料的核心骨架，因此发展一种从简单易得的原料高效合成呋喃和噻吩衍生物的方法具有非常重要的应用价值.该研究实现了一锅法高产率合成2，5-二取代呋喃、2，5-二取代噻吩、苯并呋喃和苯并噻吩化合物.首先通过铜催化末端炔烃Glaser偶联反应合成1，4-二取代丁二炔化合物，接着硫化钠（氢氧化钾）参与水解和环化反应得到2，5-二取代噻吩和呋喃化合物.该合成策略同样适用于合成苯并呋喃和苯并噻吩化合物，通过末端炔与邻氟碘苯的Sonogashira偶联反应，然后硫化钠（或氢氧化钾）参与碳氟键的水解和环化反应得到相应的苯并噻吩和苯并呋喃化合物.该合成方法具有反应条件温和、操作简便和高产率等优点，可为该类呋喃和噻吩的合成提供简便的途径.

English

  • 

    烯炔烃化合物由于具有良好的反应活性和多反应位点,常常用于合成复杂的有机化合物[6]. 近年来,化学家们通过过渡金属催化烯炔烃化合物合成2,5-二取代呋喃和噻吩化合物,主要采用金、钌、钯和铜等过渡金属催化完成环化反应[7]. 例如: Hua[8]和Müller等[9]报道了钯催化或者直接采用氢氧化钾促进炔烃高产率合成对称的2,5-二取代呋喃、噻吩和吡咯衍生物的方法. Skrydstrup等[10]利用金催化以水为氧源经亲核环化制备2,5-二取代呋喃化合物. Jiang等[11]利用铜催化炔基溴合成2,5-二取代呋喃和噻吩化合物,该方法产率高,产物容易分离. Dixneuf等[12]通过末端炔在钌催化下与醇合成1,3-二烯醚,接着在对甲苯磺酸和铜作用下环化得到2,5-二取代呋喃化合物. Lei等[13]也报道了通过三硫阴离子自由基作为中间体合成2,5-二取代噻吩和2-取代噻吩化合物的方法,该方法具有条件简单、产率良好等优点. 该课题组[14]还采用碘催化自由基氧化环化从苯乙烯和β-酮酸酯类化合物合成多取代2-氢呋喃化合物. 苯并呋喃和苯并噻吩化合物由于具备多种良好药理活性而受到化学家们的关注. 例如,苯并呋喃化合物具有抗肿瘤、抗结核和广谱抗菌等多种药理活性[15]. 苯并呋喃及其衍生物的合成方法已有许多报道[16]. Larock等[17]报道了2-炔基苯酚或2-炔基苯甲醚化合物经过分子内环化反应合成苯并呋喃化合物的方法,该方法具有良好的底物适应性和产率高等优点,但2-炔基苯酚由于酚羟基活性较高通常需要进行保护而增加了合成步骤. Wan等[18]报道了铜催化邻碘苯酚、酰氯和磷叶立德经一锅法合成2,3-二取代苯并呋喃化合物. 机理研究表明,反应通过酰氯和磷叶立德生成的联烯中间体完成. 苯并噻吩同样是一类重要的含硫杂环化合物,化学家们报道了许多有效构建苯并噻吩及其衍生物的方法,如Sanz[19],Sekar[20],Paradies等课题组[21]采用过渡金属钯或铜等催化邻溴芳基炔烃衍生物合成苯并噻吩化合物. 基于目前的合成策略,普遍需要过渡金属、特定的反应原料和较高反应温度等,我们认为发展从简单易得原料出发,更加高效、多样性合成取代呋喃及噻吩杂环的合成方法仍然很有必要. 本工作包含两个部分: (1)铜催化一锅法末端炔烃经Glaser偶联反应制备得到1,3-二炔化合物,然后加入氢氧化钾(硫化钠)进行水解环化反应制备2,5-二取代呋喃和噻吩产物; (2)钯/铜催化末端炔与邻氟碘苯化合物Sonogashira偶联反应制备2-氟代芳基炔烃化合物,然后加入氢氧化钾(硫化钠)进行碳氟键的水解和环化反应制备2-取代苯并呋喃和苯并噻吩化合物(Scheme 1).

    图图式 1 基于末端炔烃合成取代呋喃和噻吩衍生物

    Figure 图式 1. Synthesis of substituted furans and thiophenes from terminal alkynes

    图选项

    下载全尺寸图像

    下载幻灯片

    过渡金属催化构建和转化烯炔烃化合物是现代有机合成化学的研究热点之一. 烯炔烃化合物通过系列反应为医药中间体、农药分子片段的合成和具有生物活性分子的骨架构建提供了便利和多样化的选择,良好的化学反应活性和官能团转化的多样化等特点使得该类化合物在有机合成化学和材料化学中得到广泛的应用[1]. 杂环化合物特别是含有呋喃、噻吩结构的天然产物大多具有良好的生物活性,因此如何高化学选择性和立体选择性地合成含有呋喃、噻吩骨架的杂环分子显得尤其重要[2]. 例如: 治疗哮喘病的齐留通,可以抑制造成病人气道堵塞的调控因子白三烯的生成,选择性不可逆地抑制花生四烯酸转变为白三烯所需的5-脂质氧化酶的活性,从而达到治疗哮喘病的效果[3]. 含苯并噻吩骨架的盐酸雷洛昔芬作为一种选择性雌激素受体调节剂(SERM),用于预防绝经后妇女的骨质疏松症,可以代替雌激素提高骨质密度[4]. 基于呋喃和噻吩化合物作为药物分子核心骨架的重要性,继续发展从简单易得的原料高效合成各种取代呋喃和噻吩化合物的方法具有重要的应用价值. 近年来,过渡金属催化构建碳-碳、碳-氧和碳-硫键并经环化反应合成呋喃、噻吩等杂环是一种非常实用的合成方法,引起许多有机化学家们的普遍关 注[5],这种构建杂环的策略随着金属有机化学的快速发展而取得更广泛的应用.

    1    结果与讨论

    1.1.    基于末端炔合成2,5-二取代噻吩化合物的条件优化

    表1 反应条件的优化a Table1. Optimization of reaction conditions
    表选项

    导出Excel

    EntryCatalystSolventLigandSulfur sourceYieldb/%
    1—DMAcTMEDANa2S•9H2O—
    2Cu(OAc)2DMAcTMEDANa2S•9H2O75
    3CuClDMAcTMEDANa2S•9H2O81
    4CuIDMAcTMEDANa2S•9H2O94 (92)
    5Pd(PPh3)4DMAcTMEDANa2S•9H2O＜5
    6PdCl2DMAcTMEDANa2S•9H2O＜5
    7CuIDMAcTMEDA——
    8cCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O31
    9CuIDMAcTMEDAS8—
    10CuIDMAcTMEDA(NH4)2S—
    11CuIDMAcTMEDAThiourea—
    12CuITolueneTMEDANa2S•9H2O＜5
    13CuIDMSOTMEDANa2S•9H2O85
    14CuIDMAc1,10-PhenNa2S•9H2O72
    15dCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O83
    16eCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O76
    17fCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O15
    a Reaction conditions: (1) phenylacetylene (1 mmol),catalyst (5 mol%),ligand (10 mol%),solvent (2 mL) in sealed tube under O2 (101 kPa) at 30 ℃ for 6 h; (2) Sulfur source (2 mmol) at 90 ℃ for 8 h; b The yield was determined by GC; c The reaction was carried out under a N2 atmopshere; d The annulation reaction was carried out at 120 ℃; e The annulation reaction was carried out at 70 ℃; e The annulation reaction was carried out at 30 ℃.
    表1 反应条件的优化a
    Table1. Optimization of reaction conditions

    首先,采用苯乙炔作为反应原料来探索并优化合成2,5-二取代噻吩的反应条件. 首先通过铜催化Glaser偶联反应得到1,3-二炔化合物,接着加入硫试剂环化合成2,5-二取代噻吩化合物. 当反应缺少碘化亚铜时,体系中检测不到目标产物2,5-二苯基噻吩和1,4-二苯基丁二炔的生成(表 1,Entry 1). 使用醋酸铜和氯化亚铜作为催化剂,反应能顺利进行,得到良好的产率(表 1,Entries 2,3). 令人满意的是,我们使用碘化亚铜作为催化剂,反应顺利经过偶联和环化反应,以92%的良好产率制备得到2,5-二苯基噻吩(表 1,Entry 4). 接着使用钯催化剂如四三苯基膦钯和氯化钯代替碘化亚铜,结果表明反应基本不发生(表 1,Entries 5,6). 如果缺少硫化钠,只能得到中间体1,4-二苯基丁二炔(表 1,Entry 7). 氧气对反应的顺利进行有较大的影响,主要是促进1,4-二苯基丁二炔的生成(表 1,Entry 8). 如果使用硫粉、硫脲和硫化铵等代替硫化钠,反应检测不到任何的2,5-二苯基噻吩的生成(表 1,Entries 9～11). 实验表明,溶剂的选择对反应的顺利进行至关重要,环化反应时使用强极性的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为溶剂能得到良好的产率,当使用甲苯代替DMAc时,环化反应几乎不能进行(表 1,Entries 12,13). 最后,我们发现环化反应温度的降低对环化反应的顺利进行有较大的影响(表 1,Entries 15～17).

    1.2.    基于末端炔“一锅法”反应合成2,5-二取代呋喃和噻吩的研究

    基于此,我们得到最优化条件是苯乙炔(1 mmol)作为反应物,碘化亚铜(5 mol%)为催化剂,四甲基乙二胺(TMEDA) (10 mol%)为配体促进偶联反应,DMAc (2 mL)作为溶剂,反应在氧气(101 kPa)下室温搅拌6 h后,然后加入Na2S•9H2O (2 mmol),升温至90 ℃ 搅拌8 h以完成反应. 我们使用上述最优条件对铜催化末端炔一锅法合成2,5-二取代噻吩化合物进行底物拓展,实验结果如表 2所示. 实验表明,无论是苯环上连接有供电子还是弱吸电子性的取代基的末端炔都可以通过Glaser偶联反应和环化反应,均以良好产率得到相应的2,5-二芳基取代噻吩产物. 使用含卤原子取代基的芳基末端炔烃时,也能顺利得到相应的产物. 值得注意的是,当使用3-乙炔基噻吩和2-乙炔基吡啶作为原料进行反应时,均能顺利完成偶联和环化反应,以良好产率得到相应的2,5-二吡啶取代噻吩2i和三联噻吩产物2j和2k. 当使用烷基末端炔烃作为原料,我们发现反应顺利进行,以良好产率得到2,5-二烷基取代的噻吩产物2l和2m. 由于氢氧化钾具有和硫化钠类似的强碱性和亲核性,我们接着尝试使用氢氧化钾代替硫化钠合成2,5-二取代呋喃化合物. 实验表明,对于合成2,5-二取代呋喃化合物,使用DMSO作为反应溶剂能得到更高的产率,反应体系对于苯环上有给电子基团如烷基和吸电子基团如卤素基团,以及杂环取代基如吡啶的末端炔烃均能很好相容以较高产率得到2,5-二取代呋喃化合物. 研究表明底物连接有给电子的取代基的底物可以得到更高的产率,并且取代基的位阻对反应几乎没有影响. 需要注意的是,当使用烷基取代末端炔烃作为底物时,可能由于活性较低,在该条件未能进行有效的转化(3m和3n).

    表2 基于末端炔一锅法合成2,5-二取代噻吩和2,5-二取代呋喃化合物a Table2. One-pot synthesis of 2,5-disubstituted furans and thiophenes from terminal alkynes
    表选项

    导出Excel

    表2 基于末端炔一锅法合成2,5-二取代噻吩和2,5-二取代呋喃化合物a
    Table2. One-pot synthesis of 2,5-disubstituted furans and thiophenes from terminal alkynes

    1.4.    可能的反应机理

    图图式 2 氘代实验

    Figure 图式 2. Deuterated experiments

    图选项

    下载全尺寸图像

    下载幻灯片

    图图式 3 环化反应机理假设

    Figure 图式 3. Tentative mechanism for the annulation reactio

    图选项

    下载全尺寸图像

    下载幻灯片

    为了更好地了解合成苯并噻吩的反应机理和明确产物中C-2氢原子的来源,我们对该环化反应进行了两组的氘代实验,如Scheme 2所示. 为了排除额外的干扰,我们直接使用邻氟炔烃进行氘代测试. 结果表明: 当用无水硫化钠为硫源,添加4 equiv.的D2O,使用干燥的DMSO为反应溶剂,反应并没有得到任何含氘原子的产物; 而当使用DMSO-d6作为反应溶剂时,即使加入4 equiv.的H2O,反应能顺利进行得到了含C-2氘代的苯并噻吩产物,证明了在反应中,DMSO既作为反应的溶剂,也参与了反应提供了质子. 同时也表明了环化反应不需要过渡金属钯或铜的存在也能顺利完成,反应通过SN2亲核取代和分子内的环化反应完成.

    基于实验结果和文献调研[24],以合成苯并噻吩为例,我们对反应机理进行了假设. 如Scheme 3所示,首先邻氟碘苯与末端炔在Pd(0)和CuI的共同催化下,经过氧化加成,转金属化反应和还原消除完成Sonogashira偶联反应得到中间体A,然后硫化钠作为强碱亲核进攻碳氟键得到苯硫酚钠中间体B,接着苯硫酚钠在过量的硫化钠的作用下生产苯硫酚离子C,中间体C发生硫环化反应得到苯并噻吩负离子D,最后DMSO参与反应提供质子得到苯并噻吩产物E. 在环化反应中,DMSO参与反应并提供质子的过程还不完全明确,但DMSO或DMF可作为亚甲基的来源参与反应[13, 16].

    2.3.    基于末端炔“一锅法”反应合成苯并呋喃和苯并噻吩的研究

    在对2,5-二取代呋喃进行底物拓展的时候,使用1-乙炔基-2-氟苯作为底物的时候,反应并没有得到相应的2,5-二取代呋喃化合物,而是得到2,2-联苯并呋喃产物[22]. 我们认为反应可能在完成Glaser偶联反应得到1,4-二苯基丁二炔化合物后,苯环上的碳氟键在强碱的作用下首先水解得到2-酚羟基苯基乙炔化合物,2-酚羟基苯乙炔化合物再通过环化反应得到2,2-联苯并呋喃. 值得注意的是,1-乙炔基-2-氯苯化合物由于活性较低不会生成2,2-联苯并呋喃,而是得到2,5-二取代呋喃化合物3f. Ackermann等[23]报道了铜催化邻溴苯乙酮化合物的环化反应制备苯并呋喃化合物,但苯乙酮类化合物的制备较为复杂. 如表 3所示,我们发展了基于末端炔与邻氟碘苯衍生物的Sonogashira偶联反应一锅法制备2-取代苯并呋喃化合物的方法. 研究表明: 底物中含有给电子基团如甲基和甲氧基、或者吸电子基团如氯和氟取代的芳基乙炔均可以顺利完成反应得到产物,产率较高. 使用2-乙炔基噻吩进行反应的时候,以82%的产率得到5h. 我们还尝试了克级规模的实验,实验表明当使用1 g 1-氟-2-(苯基乙炔基)苯作为反应原料合成2-苯基苯并呋喃的时候,原料可以完全转化,以88%的产率得到目标产物5a. 使用Na2S•9H2O制备苯并噻吩化合物. 苯环上连接有二甲氨基取代基时,反应不受影响,以79%的产率得到产物6h. 另外,吡啶和噻吩基团对该环化反应也是适用的(表 3,6g和6i). 我们还探索了邻溴氟苯参与偶联环化反应的可能,实验表明,采用邻溴氟苯为原料的时候需要增加末端炔烃的用量确保Sonogashira偶联反应完全进行,这样不会对环化反应造成影响.

    表3 于末端炔一锅法合成苯并呋喃和苯并噻吩化合物a Table3. One-pot synthesis of benzo[b]furan and benzo[b]thiophene derivaties from terminal alkynes
    表选项

    导出Excel

    表3 于末端炔一锅法合成苯并呋喃和苯并噻吩化合物a
    Table3. One-pot synthesis of benzo[b]furan and benzo[b]thiophene derivaties from terminal alkynes

    2    结论

    基于铜催化末端炔的Glaser偶联和环化反应,我们采用一锅法高效合成了2,5-二取代呋喃、噻吩化合物,并在此基础上通过末端炔与邻氟碘苯衍生物的Sonogashira偶联和环化反应,高效制备得到苯并呋喃和苯并噻吩化合物. 采用一锅法合成各种取代呋喃、噻吩化合物的策略具有原料来源广泛、反应条件温和可控、收率高和后处理容易等特点,是一种可广泛应用于各种呋喃和噻吩化合物合成的方法.

    3    实验部分

    3.1.    仪器与试剂

    所用的化学原料试剂全部从Alfa、Aldrich、百灵威等公司购买,没有进一步的纯化; 常用溶剂购自广州化学试剂公司; 薄层层析硅胶由硅胶GF254(青岛海洋化工厂)和羧甲基纤维素钠(CMC)自制; 柱层析用硅胶为化学纯试剂(青岛海洋化工厂).

    IR测试: 德国Bruker公司Tensor 27型FI-IR光谱仪,使用涂膜法直接测定,在4000～400 cm-1范围内摄谱. GC测试: 上海天美分析仪器公司的GC7900型气相色谱仪,色谱柱: FFAP 0.25 mm×0.33 μm×30 m,柱温程序: 初始温度60 ℃(保持 2 min),然后程序升温到240 ℃,升温速率: 25 ℃/min,进样口温度: 240 ℃,氢火焰离子化检测器: 240 ℃,进样0.2 μL,载气为氮气. 质谱测试: 美国Finnigan公司Trace DSQ GC-MS气质联用仪,色谱柱: 高弹性石英毛细柱HP-5,0.2 mm×0.25 μm×30 m,柱温程序: 初始温度60 ℃(保持 2 min),然后程序升温到280 ℃,升温速率: 25 ℃/min; 分流比: 80:1; 载气为氦气; 进样口温度: 250 ℃,界面温度: 250 ℃; EI源(电子能量: 70 eV); 离子源温度: 230 ℃.

    1H NMR和13H NMR谱: 德国Bruker公司400MHz DRX-400核磁共振仪,内标为TMS. 高分辨质谱: MAT 95XP (Thermo).

    3.2.    实验方法

    3.2.2    苯并噻吩和苯并呋喃的合成

    2-(4-氯苯基)苯并噻吩(6e): 淡黄色固体,产率为88%. m.p. 196～198 ℃ (lit.[30] 200～201 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.78 (dd,J＝22.5,7.6 Hz,2H),7.61 (d,J＝8.2 Hz,2H),7.50 (s,1H),7.41～7.28 (m,4H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 142.8,140.6,139.5,134.1,132.8,129.1 (2C),127.6 (2C),124.7,124.6,123.6,122.3,119.9; MS (EI,70 eV) m/z (%): 246,244.

    2-(4-氟苯基)苯并呋喃(5f): 淡黄色固体,产率为81%. m.p. 120～122 ℃ (lit.[31] 122～124 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.84～7.81 (m,2H),7.57 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.50 (d,J＝8.1 Hz,1H),7.27 (t,J＝7.5 Hz,1H),7.22 (t,J＝7.8 Hz,1H),7.13 (t,J＝8.7 Hz,2H),6.94 (s,1H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 162.9 (d,JC,F＝247.3 Hz),155.1,154.9,129.2,126.8 (d,JC,F＝3.8 Hz,2C),126.7,124.3,123.0,120.9,115.9 (d,JC,F＝22.9 Hz,2C),111.2,101.0 (d,JC,F ＝1.6 Hz); MS (EI,70 eV) m/z (%): 212,183,157,106,91.

    2-(2-噻吩基)苯并噻吩(6i): 淡黄色固体,产率为81%. m.p. 116～118 ℃ (lit.[24a] 118.1～120.2 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.76 (dd,J＝21.8,7.6 Hz,2H),7.41 (s,1H),7.37～7.31 (m,2H),7.07 (t,J＝4.4 Hz,1H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 140.4,139.1,137.4,137.2,127.9,125.5,125.1,124.7,124.5,123.4,122.1,119.7; MS (EI,70 eV) m/z (%): 216,184,171,158,139.

    6-氟-2-苯基-苯并呋喃(5g)[22]: 淡黄色固体,产率为81%. m.p. 116～118 ℃; 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.81 (d,J＝7.6 Hz,2H),7.48～7.41 (m,3H),7.35～7.32 (m,1H),7.23 (d,J＝8.4 Hz,1H),6.99 (t,J＝9.2 Hz,1H),6.95 (s,1H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 160.8 (d,J＝240.7 Hz),156.7 (d,J＝4.3 Hz),154.8 (d,J＝13.6 Hz),130.2,128.8 (2C),128.6,124.7 (2C),123.7,121.1 (d,J＝9.9 Hz),111.2 (d,J＝23.8 Hz),100.9,99.0 (d,J＝26.6 Hz); MS (EI,70 eV) m/z (%): 212,183,157,106,91.

    辅助材料(Supporting Information) 化合物2a～2m,3a～3m,5a～5i,6a～6i的核磁共振氢谱和核磁共振碳谱图. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal. cn/)上下载.

    在氮气气氛下往加有搅拌磁子反应管中依次加入邻氟碘苯(1 mmol)、末端炔(1.2 mmol)、三乙胺(2 mL)、CuI (5 mol%)和PdCl2(PPh3)2 (5 mol%),反应在30 ℃反应6 h; 然后加入Na2S•9H2O (2 mmol)(合成苯并呋喃时加入KOH (2 mmol)),DMSO (2 mL),升温至100 ℃下搅拌反应至薄层色谱监测反应原料完全转化,直接硅胶(GF254)拌样经柱层析纯化,使用石油醚作为淋洗剂,得到产物5或6.

    2-(4-甲基苯)苯并噻吩(6b): 淡黄色固体,产率为88%. m.p. 166～168 ℃ (lit.[30] 164～165 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.80 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.74 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.60 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.49 (s,1H),7.35～7.26 (m,2H),7.23～7.17 (m,2H),2.38 (s,3H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 144.4,140.7,139.3,138.3,131.5,129.6 (2C),126.4 (2C),124.4,124.1,123.4,122.2,118.8,21.2; IR (KBr) νmax: 2914,1559,1460,1438,809,765 cm-1; MS (EI,70 eV) m/z (%): 224,208,189,110.

    2-(4-氟苯基)苯并噻吩(6f): 淡黄色固体,产率为85%. m.p. 160～162 ℃ (lit.[35] 162～164 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.83 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.77 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.66～7.70 (t,J＝6.4 Hz,2H),7.47 (s,1H),7.30～7.38 (m,2H),7.10～7.15 (m,2H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 162.8 (d,JC,F＝246.8 Hz,1C),143.1,140.7,139.4,130.6 (d,JC,F＝32 Hz,1C),128.1 (d,JC,F＝8.1 Hz,2C),124.6,124.4,123.5,122.2,119.4,115.9 (d,JC,F＝21.7 Hz,2C); MS (EI,70 eV) m/z (%): 228,196,183,157,114.

    2-苯基苯并呋喃(5a): 淡黄色固体,产率为91%. m.p. 118～120 ℃ (lit.[28] 118～119 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.86 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.57 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.52 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.43 (t,J＝7.8 Hz,2H),7.33 (t,J＝7.6 Hz,1H),7.29～7.20 (m,2H),7.00 (s,1H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 155.9,154.9,130.5,129.2,128.8 (2C),128.5,124.9 (2C),124.2,122.9,120.9,111.2,101.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 194,165,139,97,82.

    2-(3-氯苯基)苯并呋喃(5d): 淡黄色固体,产率为88%. m.p. 82～84 ℃ (lit.[30] 80～82 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.81 (s,1H),7.66 (d,J＝7.2 Hz,1H),7.54 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.48 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.32～7.19 (m,4H),6.96 (s,1H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 154.9,154.2,134.8,132.1,130.0,128.9,128.3,124.8,124.7,123.1,122.9,121.1,111.2,102.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 228,199,165,139,114,82.

    2-苯基苯并噻吩(6a): 淡黄色固体,产率为90%. m.p. 162～164 ℃ (lit.[30] 160～161 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.78 (dd,J＝23.0,7.8 Hz,2H),7.70 (d,J＝7.8 Hz,2H),7.52 (s,1H),7.40 (t,J＝7.6 Hz,2H),7.31～7.35 (m,3H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 144.2,140.7,139.5,134.3,128.9 (2C),128.2,126.5 (2C),124.5,124.3,123.5,122.2,119.4; MS (EI,70 eV) m/z (%): 210,202,178,165.

    4-(6-氟-2-苯并噻吩基)-N,N-二甲基苯胺(6h)[36]: 淡黄色固体,产率为79%. m.p. 178～180 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.70 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.45～7.37 (m,1H),7.20 (d,J＝9.0 Hz,1H),6.96 (t,J＝9.2 Hz,1H),6.84～6.72 (m,3H),3.02 (s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 160.3 (d,JC,F＝239.2 Hz,1C),157.9 (d,JC,F＝3.9 Hz,1C),154.4 (d,JC,F＝13.4 Hz,1C),150.5,127.3,126.2,126.1 (d,JC,F＝1.5 Hz,1C),126.0 (2C),120.2 (d,JC,F＝9.8 Hz,1C),112.3,110.7 (d,JC−F＝23.7 Hz,1C),98.7 (d,JC,F＝26.6 Hz,1C),97.7,40.3 (2C); MS (EI,70 eV) m/z (%): 255,239,183,127.

    2-(4-氯苯基)苯并呋喃(5c): 淡黄色固体,产率为87%. m.p. 142～144 ℃ (lit.[29] 145～147 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.72 (d,J＝8.8 Hz,2H),7.53 (d,J＝7.2 Hz,1H),7.48 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.36 (d,J＝8.8 Hz,2H),7.29～7.19 (m,2H),6.92 (s,1H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 154.9,154.7,134.2,129.0,129.0 (2C),128.9,126.1 (2C),124.5,123.1,121.0,111.2,101.7; MS (EI,70 eV) m/z (%): 228,199,165,139,114.

    2-(4-甲氧基苯)苯并呋喃(5b): 淡黄色固体,产率为81%. m.p. 144～146 ℃ (lit.[28] 147～150 ℃); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 7.80 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.56 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.50 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.28～7.20 (m,2H),6.99 (d,J＝8.0 Hz,2H),6.89 (s,1H) 3.87 (s,3H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 160.0,156.0,154.7,129.5,126.4 (2C),123.7,123.3,122.8,120.5,114.2 (2C),111.0,99.7,55.4; MS (EI,70 eV) m/z (%): 224,209,181,152,112.

    2-(3-甲基苯)苯并噻吩(6c): 淡黄色固体,产率为90%. m.p. 188～190 ℃ (lit.[24a] 191.3～193.5 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.83 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.77 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.54 (s,2H),7.52 (s,1H),7.38～7.28 (m,3H),7.16 (d,J＝7.6 Hz,1H),2.43 (s,3H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 144.4,140.7,139.5,138.6,134.2,129.1,128.8,127.2,124.5,124.2,123.7,123.5,122.2,119.3,21.4; GC-MS (EI,70 eV) m/z (%): 224 (M＋,100).

    2,2'-联苯并呋喃(5i): 淡黄色固体,产率为55%. m.p. 190～192 ℃ (lit.[33] 193～194 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.63 (d,J＝7.2 Hz,2H),7.54 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.34 (t,J＝7.6 Hz,2H),7.29～7.26 (m,2H),7.17 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 155.1,147.7,128.5,125.1,123.3,121.4,111.3,103.7; MS (EI,70 eV) m/z (%): 234,205,176,152,117.

    2-(2-噻吩基)苯并呋喃(5h): 淡黄色固体,产率为82%. m.p. 92～94 ℃ (lit.[32] 95～96.5 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.51～7.44 (m,3H),7.23 (ddd,J＝19.6,12.5,6.1 Hz,3H),7.05 (t,J＝4.2 Hz,1H),6.81 (s,1H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 154.5,151.2,133.2,129.1,127.8,125.7,124.6,124.2,123.1,120.7,111.0,101.1; MS (EI,70 eV) m/z (%): 200,171,155,145,127,100.

    2-(2-氯苯基)苯并呋喃(5e): 淡黄色固体,产率为85%. m.p. 46 ℃ (lit.[30] liquid); 1H NMR (CDCl3,400 MHz) δ: 8.03 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.61 (d,J＝7.6 Hz,1H),7.52～7.45 (m,3H),7.36～7.28 (m,2H),7.25～7.20 (m,2H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ: 154.1,151.9,131.3,130.8,129.0,129.0,128.9,128.9,126.9,124.9,122.9,121.4,111.0,107.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 228,199,165,139,114,82.

    2-异戊基苯并噻吩(6j): 淡黄色液体,产率为93%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.72 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.62 (d,J＝8.0 Hz,1H),7.23 (dt,J＝24.6,7.2 Hz,1H),6.95 (s,1H),2.87 (t,J＝6.8 Hz,2H),1.75～1.53 (m,3H),0.93 (d,J＝4.8 Hz,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 146.9,140.2,139.2,124.0,123.3,122.6,122.1,120.2,40.2,28.7,27.5,22.4 (2C); GC-MS (EI,70 eV) m/z (%): 204,147; HRMS (EI) calcd for C13H16S 204.0973,found 204.0966.

    2-(3-氯苯基)苯并噻吩 (6d): 淡黄色固体,产率为89%. m.p. 112～114 ℃ (lit.[34] 116～119 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.76 (dd,J＝22.4,7.6 Hz,2H),7.67 (s,1H),7.53 (d,J＝6.8 Hz,1H),7.49 (s,1H),7.36～7.24 (m,4H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 142.4,140.4,139.5,136.0,134.8,130.1,128.1,126.4,124.7,124.6,124.6,123.7,122.3,120.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 246,244.

    2-(2-苯并噻吩基)吡啶(6g): 淡黄色固体,产率为76%. m.p. 124～126 ℃ (lit.[20] 125～126 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 8.63 (d,J＝4.8 Hz,1H),7.90～7.84 (m,1H),7.82 (s,1H),7.81～7.75 (m,2H),7.72～7.64 (m,1H),7.40～7.31 (m,2H),7.18 (dd,J＝6.8,5.6 Hz,1H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 152.4,149.6,144.7,140.6,140.4,136.6,125.0,124.4,124.0,122.5 (2C),121.1,119.5; MS (EI,70 eV) m/z (%): 211,184,166,139,105.

    3.2.1    2,5-二取代噻吩和2,5-二取代呋喃的合成

    2,5-双(4-甲氧基苯)呋喃(3e): 淡黄色固体,产率为78%. m.p. 190～192 ℃ (lit.[8] 190～192 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.66 (d,J＝8.8 Hz,4H),6.94 (d,J＝8.8 Hz,4H),6.58 (s,2H),3.85 (s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 158.9,152.8,125.0,124.1,114.1,105.6,55.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 280,265,250,222,194,165,140.

    2,5-双(4-氟苯基)噻吩(2g): 淡黄色固体,产率为89%. m.p. 160～162 ℃ (lit.[25] 162～165 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.58 (dd,J＝8.5,5.4 Hz,4H),7.20 (s,2H),7.09 (t,J＝8.4 Hz,4H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 162.3 (d,JC,F＝246.0 Hz,1C),142.5,130.5 (d,JC,F＝3.4 Hz,1C),127.3 (d,JC,F＝7.9 Hz,2C),124.0,115.9 (d,JC,F＝21.7 Hz,2C); IR (KBr) νmax: 1513,1456,1408,1101,834,797 cm- 1; MS (EI,70 eV) m/z: 272,238,176,152,133,77.

    2,5-双(4-正丁基苯)噻吩(2e)[8]: 淡黄色固体,产率为89%. m.p. 140～142 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.51 (d,J＝7.6 Hz,4H),7.26～7.08 (m,6H),2.60 (t,J＝7.7 Hz,4H),1.71～1.52 (m,4H),1.37 (dt,J＝14.8,7.4 Hz,4H),0.93 (t,J＝7.2 Hz,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 143.3,142.3,131.9,128.9 (2C),125.5 (2C),123.4,35.3,33.5,22.3,13.9; MS (EI,70 eV) m/z: 348,305,281,262.

    2,5-双(2-吡啶基)呋喃(3k)[11]: 淡黄色固体,产率为75%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 8.6 (d,J＝4.6 Hz,2H),7.84 (d,J＝7.6 Hz,2H),7.74 (t,J＝7.6 Hz,2H),7.21 (s,2H),7.20～7.12 (m,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 154.1,149.7,149.0,136.6,122.2,118.8,111.1; MS (EI,70 eV) m/z: 222,193,148,116,78.

    2,5-双(3-甲基苯)呋喃(3c): 淡黄色固体,产率为88%. m.p. 46～48 ℃ (lit.[8] 48～50 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.58 (s,1H),7.57 (d,J＝8.4 Hz,2H),7.31 (t,J＝7.6 Hz,2H),7.10 (d,J＝7.6 Hz,2H),6.73 (s,2H),2.43 (s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 153.4,138.3,130.7,128.6,128.1,124.3,120.9,107.1,21.5; MS (EI,70 eV) m/z (%): 248,205,129,119,77.

    3-[5-(3-噻吩基)2-噻吩基]噻吩(2k): 淡黄色固体,产率为90%. m.p. 176～178 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.36 (dd,J＝8.4,3.6 Hz,4H),7.32 (d,J＝4.8 Hz,2H),7.12 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 137.6 (2C),135.5,126.4,125.9,123.7,119.4; MS (EI,70 eV) m/z: 248,203,127; HRMS (EI) calcd for C12H8S3 247.9788,found 247.9781.

    2,5-双(4-氟苯基)呋喃(3j): 淡黄色固体,产率为82%. m.p. 140～142 ℃ (lit.[8] 139～141 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.71～7.68 (m,4H),7.10 (t,J＝8.8 Hz,4H),6.66 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 162.1 (d,J＝245.7 Hz,2C),152.5,127.0 (d,J＝3.3 Hz,2C),125.4 (d,J＝8.0 Hz,2C),115.7 (d,J＝21.8 Hz,2C),106.9; MS (EI,70 eV) m/z (%): 256,227,133,123,103,95,87,77.

    2,5-双(3-苯丙基)噻吩(2m): 淡黄色液体,产率为76%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.27 (t,J＝7.2 Hz,4H),7.17 (d,J＝7.2 Hz,6H),6.57 (s,2H),2.78 (t,J＝7.2 Hz,4H),2.67 (t,J＝7.2 Hz,4H),2.01～1.94 (m,4H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 142.8 (2C),142.0 (2C),128.5 (4C),128.3 (4C),125.8 (2C),123.6 (2C),35.1 (2C),33.1 (2C),29.6 (2C); MS (EI,70 eV) m/z: 320; HRMS (EI) calcd for C22H24S 320.1599,found 320.1592.

    2,5-二苯基噻吩(2a): 白色固体,产率为92%.m.p. 150～152 ℃ (lit.[25] 152～155 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.62 (d,J＝7.6 Hz,4H),7.39 (t,J＝7.8 Hz,4H),7.26～7.29 (m,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 143.6,134.3,128.9,127.5,125.7,124.0; IR (KBr) νmax: 1452,1329,803,749,685 cm-1; MS (EI,70 eV) m/z: 236,220,202,191,165,134,77.

    往反应管中依次加入搅拌磁子、末端炔(1 mmol)、DMAc (2 mL)、CuI (5 mol %)和TMEDA (10 mol %),然后用气球充入氧气(101 kPa),反应在30 ℃反应6 h; 然后加入Na2S•9H2O (2 mmol)[合成2,5-二取代呋喃时加入KOH (2 mmol)],升温至90 ℃下搅拌反应至薄层色谱监测原料完全转化,直接硅胶拌样经柱层析纯化,使用石油醚作为淋洗剂,得到产物2或3.

    2,5-双(2-氯苯基)呋喃(3f)[11]: 黄色粘稠油状物,产率为83%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.99 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.49 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.38 (t,J＝7.6 Hz,2H),7.29～7.23 (m,4H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 149.6,130.9,130.2,128.9,128.2,127.9,126.9,113.0; MS (EI,70 eV) m/z (%): 288,225,189,149,139,114,111,77.

    2,5-双(4-乙基苯)噻吩(2d): 淡黄色固体,产率为87%. m.p. 136～138 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.60 (d,J＝8.0 Hz,4H),7.27 (d,J＝9.6 Hz,6H),2.72 (q,J＝7.6 Hz,4H),1.32 (t,J＝7.6 Hz,6H); 13C NMR (CDCl3,100 MHz) δ 143.7,143.3,131.9,128.4 (2C),125.6 (2C),123.4,28.6,15.5; MS (EI,70 eV) m/z: 292,277,262,131; HRMS calcd for C20H20S 292.1286,found 292.1283.

    2,5-双(2,4-二甲基苯)噻吩(2c): 粘稠黄色油状物,产率为91%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.42 (d,J＝7.6 Hz,2H),7.16 (s,2H),7.17 (d,J＝7.6 Hz,2H),7.10 (d,J＝8.0 Hz,2H),2.53 (s,6H),2.42 (s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 142.7,137.4,135.7,131.6,131.3,130.2,126.7,126.2,21.2,21.0; MS (EI,70 eV) m/z: 292,277,229,162,147,129; HRMS (EI) calcd for C20H20S 292.1286,found 292.1281.

    2,5-双(2-噻吩基)呋喃(3l): 淡黄色固体,产率为92%. m.p. 80～82 ℃ (lit.[8] 82～84 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.32～7.31 (m,2H),7.25～7.24 (m,2H),7.07～7.05 (m,2H),6.55 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 148.5,133.4,127.7,124.2,122.7,107.1; MS (EI,70 eV) m/z: 232,203,171,147,133,121,111,83.7.

    2,5-双(3-正庚基)噻吩(2l): 无色液体,产率为73%. 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 6.56 (s,2H),2.75 (t,J＝7.6 Hz,4H),1.65 (t,J＝6.8 Hz,4H),1.33～1.29 (m,16H),0.89 (t,J＝6.0 Hz,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 143.3 (2C),123.2 (2C),31.8 (2C),31.7 (2C),30.2 (2C),29.1 (2C),29.1 (2C),22.6 (2C),14.1 (2C); GC-MS (EI,70 eV) m/z: 280; HRMS calcd for C18H32S 280.2225,found 280.2219.

    2,5-双(4-甲基苯)噻吩(2b): 淡黄色固体,产率为93%. m.p. 160～162 ℃ (lit.[25] 161～164 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.50 (d,J＝8.0 Hz,4H),7.21 (s,2H),7.17 (d,J＝7.6 Hz,4H),2.35 (s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 143.3,137.3,131.7,129.6,125.5,123.5,21.2; IR (KBr) νmax: 2917,1457,1366,1244,797;MS (EI,70 eV) m/z: 264,215,171,115.

    2-[5-(2-噻吩基)-2-噻吩基]噻吩(2j): 淡黄色固体,产率为92%. m.p. 92～94 ℃(lit.[26] 93 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.17 (d,J＝5.2 Hz,2H),7.13 (d,J＝3.6 Hz,2H),7.03 (s,2H),6.97 (t,J＝4.8 Hz,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 137.1 (2C),136.1 (2C),127.8 (2C),124.4 (2C),124.2 (2C),123.6 (2C); MS (EI,70 eV) m/z: 248,203,127.

    2,5-双(4-溴苯基)呋喃(3i): 淡黄色固体,产率为81%. m.p. 205～207 ℃ (lit.[12] 206～208 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.60 (d,J＝8.0 Hz,4H),7.52 (d,J＝8.0 Hz,4H),6.73 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 152.7,131.9,129.5,125.2,121.3,107.9; MS (EI,70 eV) m/z (%): 380,378,376,269,189,157,132,114,77.

    2,5-双(4-氯苯基)噻吩(2h): 淡黄色固体,产率为92%. m.p. 156～158 ℃ (lit.[26] 159 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.53 (d,J＝8.4 Hz,4H),7.35 (d,J＝8.4 Hz,4H),7.25 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 142.7,133.4,132.6,129.1,126.8,124.4; IR (KBr) νmax: 1511,1454,1105,828,799 cm-1; MS (EI,70 eV) m/z: 304,234,189,168,155,114.

    2-[5-(2-吡啶基)2-噻吩基]吡啶(2i): 淡黄色固体,产率为77%. m.p. 154～156 ℃ (lit.[27] 157～159 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 8.59 (d,J＝4.8 Hz,2H),7.66～7.69 (m,4H),7.63 (s,2H),7.14～7.17 (m,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 152.2,149.5,145.9,136.5,125.5,122.0,118.8; MS (EI,70 eV) m/z: 238,205,160,116.

    2,5-二苯基呋喃(3a): 淡黄色固体,产率为91%. m.p. 66～68 ℃ (lit.[8] 68～70 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.74 (d,J＝7.6 Hz,4H),7.41～7.38 (m,4H),7.28～7.23 (m,2H),6.73 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 153.5,130.9,128.8,127.5,123.9,107.4; MS (EI,70 eV) m/z (%): 220,207,191,165,115,77.

    2,5-双(3-氟苯基)噻吩(2f): 淡黄色固体,产率为90%. m.p. 132～134 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.36 (dt,J＝27.0,9.9 Hz,6H),7.28 (s,2H),7.01 (dd,J＝11.9,4.5 Hz,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 163.1 (d,JC,F＝244.6 Hz,1C),142.7 (d,JC,F＝2.7 Hz,1C),136.1 (d,JC,F＝8.2 Hz,1C),130.4 (d,JC,F＝8.6 Hz,1C),124.7,121.3 (d,JC,F＝2.7 Hz,1C),114.4 (d,JC,F＝21.2 Hz,1C),112.4 (d,JC,F＝22.8Hz,1C); MS (EI,70 eV) m/z: 272,238,176,152; HRMS (EI) calcd for C16H10F2S 272.0471,found 272.0467.

    2,5-双(4-氯苯基)呋喃(3h): 淡黄色固体,产率为89%. m.p. 166～168 ℃ (lit.[10] 169～170 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.63 (d,J＝8 Hz,4H),7.35 (d,J＝8 Hz,4H),6.70 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3)δ: 152.6,133.2,129.0,129.0,125.0,107.8; MS (EI,70 eV) m/z (%): 288,225,189,149,114,111,77.

    2,5-双(3-氯苯基)呋喃(3g)[11]: 淡黄色固体,产率为91%. m.p. 90～92 ℃; 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.70 (s,2H),7.58 (d,J＝8.0 Hz,2H),7.32 (t,J＝8.0 Hz,2H),7.25～7.23 (m,2H),6.74 (s,2H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 152.4,134.8,132.1,130.0,127.5,123.7,121.8,108.3; MS (EI,70 eV) m/z (%): 288,225,189,149,138,112,77.

    2,5-双(4-乙基苯)呋喃(3d): 淡黄色固体,产率为85%. m.p. 146～148 ℃ (lit.[25] 145～147 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.65 (d,J＝7.6 Hz,4H),7.23 (d,J＝7.6 Hz,4H),6.66 (s,2H),2.67 (q,J＝7.6 Hz,4H),1.26 (t,J＝7.6 Hz,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 153.2,143.4,128.5,128.2,123.7,106.5,28.7,15.5; MS (EI,70 eV) m/z (%): 276,262,246,207,123,77.

    2,5-双(4-甲基苯)呋喃(3b): 淡黄色固体,产率为86%. m.p. 158～160 ℃ (lit.[8] 162～163 ℃); 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.62 (d,J＝8.0 Hz,4H),7.19 (d,J＝8.0 Hz,4H),6.65 (s,2H),2.37(s,6H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 153.3,137.2,129.5,128.3,123.7,106.5,21.4; MS (EI,70 eV) m/z (%): 248,233,205,129,77.

    1. [1]

      For selected review, see:(a) Zeni, G.; Larock, R. C. Chem. Rev. 2004, 104, 2285. (b) Ackermann, L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 281. (c) Harvey, D. F.; Sigano, D. M. Chem. Rev. 1996, 96, 271. (c) Cao, H.; Jiang, H.; Yao, W.; Liu, X. Org. Lett. 2009, 11, 1931. (d) Wu, W.; Jiang, H. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2483. (e) Li, Y.; Liu, X.; Jiang, H.; Feng, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3338. (f) Li, Y.; Liu, X.; Jiang, H.; Liu, B.; Chen, Z.; Zhou, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6341. (e) Xi, Z. F.; Tamotsu, T. Acta Chim. Sinica 2000, 68, 1177(in Chinese). (席振峰, 高桥保, 化学学报, 2010, 68, 1177.) doi: 10.1021/cr020085h

    2. [2]

      For selected review, see:(a) Wu, X. F.; Neumann, H.; Beller, M. Chem. Rev. 2013, 113, 1. (b) Zeni, G.; Larock, R. C. Chem. Rev. 2006, 106, 4644. (c) Lipshutz, B. H. Chem. Rev. 1986, 86, 795. (d) Lu, H.; Liu, G. T. Planta Med. 1992, 58, 311. (e) Navarro, E.; Alonso, S. J.; Trujillo, J.; Jorge, E.; Pérez, C. J. Nat. Prod. 2001, 64, 134. (f) Cacchi, S.; Fabrizi, G.; Goggiamani, A. Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 641. (g) Flynn, B. L.; Hamel, E.; Jung, M. K. J. Med. Chem. 2002, 45, 2670. (h) Palkowitz, A. D.; Glasebrook, A. L.; Thrasher, K. J.; Hauser, K. L.; Short, L. L.; Philips, D. L.; Muehl, B. S.; Sato, M.; Shetler, P. K.; Cullinan, G. J.; Pell, T. R.; Bryant, H. U. J. Med. Chem. 1997, 40, 1407. (i) Tsuji, H.; Cantagrel, G.; Ueda, Y.; Chen, T.; Wan, L. J.; Nakamura, E. Chem. Asian J. 2013, 8, 2377. doi: 10.1021/jm070079j

    3. [3]

      Li, F.; Chordia, M. D.; Woodling, K. A.; Macdonald, T. L. Chem. Res. Toxicol. 2007, 20, 1854. (b) Carter, G. W.; Young, P. R.; Albert, D. H.; Bouska, J.; Dyer, R.; Bell, L.; Summers J. B.; Brooks, D. W. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1991, 256, 929. doi: 10.1021/jm070079j

    4. [4]

      Qin, Z.; Kastrati, I.; Chandrasena, R. E. P.; Liu, H.; Yao, P.; Petukhov, P. A.; Bolton, J. L.; Thatcher, G. R. J. J. Med. Chem. 2007, 50, 2682. doi: 10.1021/tx7001417

    5. [5]

      For selected review, see:(a) Brown, R. C. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 850. (b) Okamoto, T.; Kudoh, K.; Wakamiya, A.; Yamaguchi, S. Org. Lett. 2005, 7, 5301. (c) He, C.; Guo, S.; Ke, J.; Hao, J.; Xu, H.; Chen, H.; Lei, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5766. (d) Li, J.; Xue, F.; Tan, Y.; Luo, S.; Wang, Z. Acta Chim. Sinica 2011, 69, 1688(in Chinese). (李建晓, 薛福玲, 谭越河, 罗时荷, 汪朝阳, 化学学报, 2011, 69, 1688.) (e) Qin, J.; Han, L.; Lan. W.; Tang, H.; Su, G.; Dai, Z.; Xu, Q. Acta Chim. Sinica 2009, 67, 2597(in Chinese). (覃江克, 韩留玉, 兰文丽, 唐煌, 苏桂发, 戴支凯, 徐庆, 化学学报, 2009, 67, 2597.) doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773

    6. [6]

      Chen, Z.; Dan, W.; Yun, J.; Yu, G.; Liu, H. Acta Chim. Sinica 2015, 73, 1007(in Chinese). (陈钊, 单威, 尹军, 余广鳌, 刘盛华, 化学学报, 2015, 73, 1007.) (b) Liu, X.; Han, Z.; Wang, Z.; Ding, K. Acta Chim. Sinica 2014, 72, 849(in Chinese). (刘旭, 韩召斌, 王正, 丁奎岭, 化学学报, 2014, 72, 849.) (c) Song, C.; Wang, J.; Xu, Z. Acta Chim. Sinica 2015, 73, 1114(in Chinese). (宋传玲, 王建武, 徐政虎, 化学学报, 2015, 73, 1114). (d) Zheng, J.; Xie, Z.; Chen, X.; Huang, P. Acta Chim. Sinica 2015, 73, 705(in Chinese). (郑剑峰, 谢志强, 陈欣健, 黄培强, 化学学报, 2015, 73, 705.) (e) Wang, B.; Shi, Y.; Zhan, Y.; Zhang, L.; Zhang, Y.; Wang, L.; Zhang, X.; Li, Y.; Li, Z.; Li, B. Chin. J. Chem. 2015, 33, 1124.

    7. [7]

      Lenden, P.; Entwistle, D. A.; Willis, M. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10657. (b) Nun, P.; Dupuy, S.; Gaillard, S.; Poater, A.; Cavallo, L.; Nolan, S. P. Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 58. (c) Kel'in, A. V.; Gevorgyan, V. J. Org. Chem. 2002, 67, 95. (d) Rao, H. S. P.; Jothilingam, S. J. Org. Chem. 2003, 68, 5392. (e) Aponick, A.; Li, C. Y.; Malinge, J.; Marques, E. F. Org. Lett. 2009, 11, 4624. (f) Egi, M.; Azechi, K.; Akai, S. Org. Lett. 2009, 11, 5002. (g) Dheur, J.; Sauthier, M.; Castanet, Y.; Mortreux, A. Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 557. doi: 10.1002/anie.201105795

    8. [8]

      Zheng, Q.; Hua, R.; Jiang, J.; Zhang, L. Tetrahedron 2014, 70, 8252. (b) Zheng, Q.; Hua, R.; Yin, T. Curr. Org. Synth. 2013, 10, 161.

    9. [9]

      Klukas, F.; Grunwald, A.; Menschel, F.; Müller, T. J. J. Beilstein J. Org. Chem. 2014, 10, 672. doi: 10.3762/bjoc.10.60

    10. [10]

      Kramer, S.; Madsen, J. L. H.; Rottländer, M.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2010, 12, 2758. (b) Sheng, H. Y.; Lin, S. Y.; Huang, Y. C. Synthesis 1987, 1022.

    11. [11]

      Jiang, H.; Zeng, W.; Li, Y.; Wu, W.; Huang, L.; Fu, W. J. Org. Chem. 2012, 77, 5179. doi: 10.1021/jo300692d

    12. [12]

      Zhang, M.; Jiang, H. F.; Neumann, H.; Beller, M.; Dixneuf, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1681. doi: 10.1002/anie.200805531

    13. [13]

      Zhang, G.; Yi, H.; Chen, H.; Bian, C.; Liu, C. Lei, A. Org. Lett. 2014, 16, 6156.

    14. [14]

      Tang, S.; Liu, K.; Long, Y.; Gao, X.; Gao, M.; Lei, A. Org. Lett. 2015, 17, 2404.

    15. [15]

      Karatas, F.; Koca, M.; Kara, H.; Servi, S. Eur. J. Med. Chem. 2006, 41, 664. (b) Navarro, E.; Alonso, S. J.; Trujillo, J.; Jorge, E.; Pérez, C. J. Nat. Prod. 2001, 64, 134. (c) Flynn, B. L.; Hamel, E.; Jung, M. K. J. Med. Chem. 2002, 45, 2670. (d) Lu, H.; Liu, G. T. Planta Med. 1992, 58, 311. (e) Wu, X. F.; Neumann, H.; Beller, M. Chem. Rev. 2013, 113, 1. doi: 10.1016/j.ejmech.2006.01.003

    16. [16]

      Kraus, G. A.; Schroeder, J. D. Synlett 2005, 2504. (b) Anxionnat, B.; Pardo, D. G.; Ricci, G.; Rossen, K.; Cossy, J. Org. Lett. 2013, 15, 3876. (c) Liang, Z.; Hou, W.; Du, Y.; Zhang, Y.; Pan, Y.; Mao, D.; Zhao, K. Org. Lett. 2009, 11, 4978. (d) Wang, X.; Liu, M.; Xu, L.; Wang, Q.; Chen, J.; Ding, J.; Wu, H. J. Org. Chem. 2013, 78, 5273. (e) Siddiqui, I. R.; Waseem, M. A.; Shamim, S.; Shireen, Srivastava, A.; Srivastava A. Tetrahedron Lett. 2013, 54, 4154.

    17. [17]

      Zeni, G.; Larock, R. C. Chem. Rev. 2004, 104, 2285. (b) Cho, C. H.; Neuenswander, B.; Lushington, G. H.; Larock, R. C. J. Comb. Chem. 2008, 10, 941. doi: 10.1021/cr020085h

    18. [18]

      Liu, Y.; Wang, H.; Wan, J.-P. J. Org. Chem. 2014, 79, 10599. (b) Wan, J-P.; Wang, H.; Liu, Y.; Ding, H. Org. Lett. 2014, 16, 5160.

    19. [19]

      Guilarte, V.; Fernández-Rodríguez, M. A.; García-García, P.; Hernandor, E.; Sanz, R. Org. Lett. 2011, 13, 5100.

    20. [20]

      Prasad, D. J. C.; Sekar, G. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 1659. doi: 10.1039/c3ob26915a

    21. [21]

      Kuhn, M.; Falk, F. C.; Paradies, J. Org. Lett. 2011, 13, 4100.

    22. [22]

      Li, Y.; Cheng, L.; Liu, X.; Li, B.; Sun, N. Beilstein J. Org. Chem. 2014, 10, 2886.

    23. [23]

      Ackermann, L.; Kaspar, L. T. J. Org. Chem. 2007, 72, 6149. doi: 10.1021/jo070887i

    24. [24]

      Sun, L. L.; Deng, C. L.; Tang, R. Y.; Zhang, X. G. J. Org. Chem. 2011, 76, 7546. (b) Ma, D.; Xie, S.; Xue, P.; Zhang, X.; Dong, J.; Jiang, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4222. doi: 10.1021/jo201081v

    25. [25]

      Irudayanathan, F. M.; Raja, G. C. E.; Lee, S. Tetrahedron 2015, 71, 4418.

    26. [26]

      Urselmann, D.; Antovic, D.; Müller, T. J. J. Beilstein J. Org. Chem. 2011, 7, 1499. doi: 10.3762/bjoc.7.174

    27. [27]

      Tan, J.; Zhao, X. RSC Adv. 2012, 2, 5488.

    28. [28]

      Moure, M. J.; Martin, R. S.; Domínguez, E. Adv. Synth. Catal. 2014, 356, 2070. doi: 10.1002/adsc.v356.9

    29. [29]

      Rao, M. L. N.; Awasthi, D. K.; Talode, J. B. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 2662. doi: 10.1016/j.tetlet.2012.03.059

    30. [30]

      Dao-Huy, T.; Haider, M.; Clatz, F.; Schnürch, M.; Mihovilovic, M. D. Eur. J. Org. Chem. 2014, 8119.

    31. [31]

      Jaseer, E. A.; Prasad, D. J. C.; Sekar, G. Tetrahedron 2010, 66, 2077.

    32. [32]

      Duan, X. F.; Zeng, J.; Zhang, Z. B.; Zi, G. F. J. Org. Chem. 2007, 72, 10283. doi: 10.1021/jo7019652

    33. [33]

      Pan, W. B.; Chen, C. C.; Wei, L. L.; Wei, L. M.; Wu, M. M. Tetrahedron Lett. 2013, 54, 2655. doi: 10.1016/j.tetlet.2013.03.040

    34. [34]

      Bryan, C. S.; Braunger, J. A.; Lautens, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7064. doi: 10.1002/anie.v48:38

    35. [35]

      Bíró, A. B.; Kotschy, A. Eur. J. Org. Chem. 2007, 1364.

    36. [36]

      Li, Y.; Cheng, L.; Li, B.; Jiang, S.; Chen, L.; Shao, Y. Chem. Select. 2016, 1, 1092.

  • 图式 1  基于末端炔烃合成取代呋喃和噻吩衍生物

    Scheme 1  Synthesis of substituted furans and thiophenes from terminal alkynes

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图式 2  氘代实验

    Scheme 2  Deuterated experiments

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图式 3  环化反应机理假设

    Scheme 3  Tentative mechanism for the annulation reactio

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    表 1  反应条件的优化a

    Table 1.  Optimization of reaction conditions

    EntryCatalystSolventLigandSulfur sourceYieldb/%
    1—DMAcTMEDANa2S•9H2O—
    2Cu(OAc)2DMAcTMEDANa2S•9H2O75
    3CuClDMAcTMEDANa2S•9H2O81
    4CuIDMAcTMEDANa2S•9H2O94 (92)
    5Pd(PPh3)4DMAcTMEDANa2S•9H2O＜5
    6PdCl2DMAcTMEDANa2S•9H2O＜5
    7CuIDMAcTMEDA——
    8cCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O31
    9CuIDMAcTMEDAS8—
    10CuIDMAcTMEDA(NH4)2S—
    11CuIDMAcTMEDAThiourea—
    12CuITolueneTMEDANa2S•9H2O＜5
    13CuIDMSOTMEDANa2S•9H2O85
    14CuIDMAc1,10-PhenNa2S•9H2O72
    15dCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O83
    16eCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O76
    17fCuIDMAcTMEDANa2S•9H2O15
    a Reaction conditions: (1) phenylacetylene (1 mmol),catalyst (5 mol%),ligand (10 mol%),solvent (2 mL) in sealed tube under O2 (101 kPa) at 30 ℃ for 6 h; (2) Sulfur source (2 mmol) at 90 ℃ for 8 h; b The yield was determined by GC; c The reaction was carried out under a N2 atmopshere; d The annulation reaction was carried out at 120 ℃; e The annulation reaction was carried out at 70 ℃; e The annulation reaction was carried out at 30 ℃.
    下载: 导出CSV

    表 2  基于末端炔一锅法合成2,5-二取代噻吩和2,5-二取代呋喃化合物a

    Table 2.  One-pot synthesis of 2,5-disubstituted furans and thiophenes from terminal alkynes
    下载: 导出CSV

    表 3  于末端炔一锅法合成苯并呋喃和苯并噻吩化合物a

    Table 3.  One-pot synthesis of benzo[b]furan and benzo[b]thiophene derivaties from terminal alkynes
    下载: 导出CSV
  • 加载中
WeChat 扫一扫看文章
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  2213
  • HTML全文浏览量:  236
文章相关
  • 收稿日期:  2016-03-16
  • 修回日期:  2016-05-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章

All Rights Reserved by the Chinese Chemical Society   中国化学会 版权所有 京ICP备05002797号

本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司开发    技术支持: info@rhhz.net