專利名稱:形成碳-碳鍵或碳-雜原子健的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通過讓攜帶離去基團(tuán)的不飽和化合物與親核化合物反應(yīng)來形成碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的方法。
更具體地說,本發(fā)明涉及使用用于芳基化含氮有機(jī)衍生物的方法來形成碳-氮鍵的方法。
在農(nóng)用化學(xué)品和藥物領(lǐng)域中存在許多重要的化合物,例如芳基肼類,它們通過形成碳-氮鍵由親核化合物的芳基化獲得。
普通芳基化方法包括通過在高溫下在催化量或化學(xué)計(jì)算量銅的存在下長時(shí)間加熱試劑來進(jìn)行Ullmann反應(yīng)(Ullmann F.和Kipper H.,Ber.Dtsch,Chem.Ges.1905,38,2120-2126)。這些反應(yīng)通常限于使用芳基碘和它們的收率由于雙芳基均偶聯(lián)產(chǎn)物的競爭形成而降低。
芳基化反應(yīng)需要催化劑;已經(jīng)描述了許多類型的催化劑。
Buchwald等人使用鈀,尤其用來在堿的存在下在甲苯中在80-100℃下進(jìn)行吲哚芳基化(Org.Lett.2000,2,1403-1406)。一般,收率是令人滿意的,但反應(yīng)溫度對于這類鈀型催化劑來說仍然是高的。
還已經(jīng)使用了銅(Chiriac等人,Rev.Roum.Chim.1969,14,1263-1267),用于在DMF回流下在催化量的銅的存在下用碘苯芳基化吡唑類化合物及其鈉鹽。所述條件是非常嚴(yán)格的,溫度是153℃和反應(yīng)時(shí)間是非常長的,30-40小時(shí)。
Beletskaya等人(Tetrahedron Lett.1998,39,5617-5622)提出了鈀和銅的組合,當(dāng)N-芳基化苯并三唑時(shí)。銅的存在對于控制反應(yīng)的選擇性是必不可少的。該催化劑是不容易以工業(yè)規(guī)模使用的相轉(zhuǎn)移催化劑。
國際專利WO-A-98/00399提出了鎳催化劑的應(yīng)用,但當(dāng)芳基化雜化如咪唑時(shí),這證明是沒有什么效果的。
Chan等人還描述了(J.Chem.RES.(S)2000,367-369)描述了在相轉(zhuǎn)移條件下在鈷催化劑的存在下由二芳基碘鎓鹽芳基化吡咯類化合物的方法。
Buchwald等人(J.Am.Chem.Soc.2001,123,7727-7729)最近開發(fā)了芳基化通過銅催化的含氮親核體的方法。其催化體系由對空氣不敏感的催化劑,碘化亞銅和反式-1,2-二氨基環(huán)己烷配體組成,使雜環(huán)如吡唑類,吲哚類,咔唑,吡咯,吲唑,咪唑,酞嗪酮和7-氮雜吲哚可以在二噁烷中在110℃下芳基化。
該方法的缺點(diǎn)是當(dāng)芳基化通過芳基氯或甚至通過芳基碘來進(jìn)行時(shí),溫度仍然是高的。
本發(fā)明的目的是提供克服上述缺陷和可應(yīng)用于眾多親核體的方法。
我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了通過讓攜帶離去基團(tuán)的不飽和化合物與攜帶能夠取代該離去基團(tuán),產(chǎn)生C-C或C-HE鍵的碳原子或雜原子(HE)的親核化合物反應(yīng)來產(chǎn)生碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的方法,特征在于該反應(yīng)在有效量的以選自周期表的(VIII)、(IB)和(IIB)族中的金屬元素M和含有至少兩個(gè)螯合原子,即至少一個(gè)氧原子和至少一個(gè)氮原子的至少一個(gè)至少雙齒配體為基礎(chǔ)的催化劑的存在下進(jìn)行,這構(gòu)成了本發(fā)明的主題。
在本發(fā)明的方法的第一個(gè)變型中,芳基化通過讓攜帶離去基團(tuán)的芳族化合物與親核化合物反應(yīng)來進(jìn)行。
在本發(fā)明的方法的另一個(gè)變型中,通過讓在分別在離去基團(tuán)的α位置具有雙鍵或三鍵的化合物反應(yīng)來進(jìn)行乙烯化或炔化反應(yīng)。在整個(gè)本發(fā)明的敘述中,術(shù)語“芳基化”以其廣義使用,因?yàn)樵O(shè)想所用化合物攜帶屬于不飽和脂族類,或碳環(huán)芳族或雜環(huán)類的離去基團(tuán)。
術(shù)語“親核化合物”是指有機(jī)烴化合物,可以是無環(huán)或環(huán)狀的和包括至少一個(gè)攜帶自由電子對的原子,它可以攜帶或不攜帶電荷,優(yōu)選氮,氧,硫,或磷原子,或包括可以捐贈(zèng)其電子對的碳原子。
如上所述,該親核化合物包括至少一個(gè)攜帶自由電子對的原子,它能夠由官能團(tuán)所攜帶。
能夠提及的包括所述原子的官能團(tuán)的實(shí)例是 -O- -O--S- -S- -N=C-- N≡C-N3-N(CN)2-P(CN)2-C(CN3)-C(CN2)NO-NCO-NCS-CNO-N≡C- -C≡C-
在本發(fā)明的另一個(gè)變型中,親核化合物包括在飽和、不飽和或芳族環(huán)中包含的攜帶自由電子對的至少一個(gè)氮原子;該環(huán)一般含有3-8個(gè)原子。
應(yīng)該指出的是,當(dāng)親核化合物包括官能團(tuán)(它的實(shí)例在以上給出,攜帶一個(gè)或多個(gè)負(fù)電荷)時(shí),所述化合物那么以鹽形式存在。抗衡離子一般是金屬陽離子如堿金屬,優(yōu)選鈉或鋰或堿土金屬,優(yōu)選鈣,或有機(jī)金屬化合物如鎂或鋅化合物的殘基。
本發(fā)明的方法的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它在適中溫度下進(jìn)行。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠使用各種各樣的親核體的芳基化劑,不僅包括芳基碘,而且包括芳基溴。
本發(fā)明的方法的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使用銅而不是鈀作為催化劑,這帶來了附加的經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法,該催化劑與屬于多齒,至少雙齒,三齒,乃至四齒配體,并且包括至少兩個(gè)螯合原子,即氧和氮的配體締合。
以下使用作為非限制性實(shí)例給出的結(jié)構(gòu)式來舉例說明配體的例子。
用于進(jìn)行本發(fā)明的方法的第一類配體由肟、二肟或腙類配體構(gòu)成。
肟類 在以上通式中·基團(tuán)Ra和Rb的至少一個(gè)包括至少一個(gè)氧原子或含氧原子的基團(tuán);·Ra和Rb獨(dú)立表示含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它可以是線性或支化的,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或所述基團(tuán)的串聯(lián)(concatenation);·或Ra和Rb能夠與攜帶它們的碳原子連接成含有3-20個(gè)碳原子的單環(huán)或多環(huán),飽和或不飽和碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);·Ra和Rb的至多一個(gè)表示氫原子;·Rc表示烷基,優(yōu)選C1-C12;鏈烯基或炔基,優(yōu)選C2-C12;環(huán)烷基,優(yōu)選C3-C12;或芳基或芳烷基,優(yōu)選C6-C12。
如上所述,基團(tuán)Ra和Rb的至少一個(gè)包括至少一個(gè)氧原子或含氧原子的基團(tuán);能夠列舉的實(shí)例是基團(tuán)如羥基,醚,?;?,酯,亞砜,砜,或氧化膦。OH基團(tuán)是優(yōu)選的。
在通式(Ia1)和(Ia2)中,不同符號(hào)尤其能夠具有以下給出的含義。
因此,Ra和Rb能夠獨(dú)立表示線性或支化,飽和或不飽和,無環(huán)脂族基團(tuán)。
更準(zhǔn)確地說,Ra和Rb優(yōu)選表示線性或支化,飽和無環(huán)脂族基團(tuán),優(yōu)選C1-C12和更優(yōu)選C1-C4。
本發(fā)明不排除在烴鏈上存在不飽和鍵如一個(gè)或多個(gè)雙鍵,它們可以是共軛或非共軛的。
烴鏈能夠任選插入雜原子(例如,氧,硫,氮,或磷)或官能團(tuán),只要它不反應(yīng);尤其基團(tuán)如-CO-。
烴鏈能夠任選攜帶一個(gè)或多個(gè)取代基(例如,鹵素,酯,氨基,或烷基和/或芳基膦),前提是它們不起妨礙作用。
線性或支化,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán)能夠任選攜帶環(huán)狀取代基。術(shù)語“環(huán)”是指飽和,不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)。
無環(huán)脂族基團(tuán)能夠通過共價(jià)鍵,雜原子或官能團(tuán)如氧基,羰基,羧基,磺?;冗B接成環(huán)。
能夠設(shè)想的環(huán)狀取代基的實(shí)例是脂環(huán)族,芳族或雜環(huán)取代基,尤其在環(huán)中含有6個(gè)碳原子的脂環(huán)族取代基或苯,所述環(huán)狀取代基本身任選攜帶任何取代基,前提是它們不干擾在本發(fā)明的方法中發(fā)生的反應(yīng)。尤其能夠提及C1-C4烷基或烷氧基。
更尤其,攜帶環(huán)狀取代基的脂族基團(tuán),環(huán)狀取代基包括環(huán)烷基烷基,例如環(huán)己基烷基,或芳烷基,優(yōu)選C7-C12,尤其芐基或苯乙基。
在通式(Ia1)和(Ia2)中,基團(tuán)Ra和Rb還能夠獨(dú)立表示飽和的或在環(huán)中含有1或2個(gè)不飽和鍵的碳環(huán)基團(tuán),一般C3-C8,優(yōu)選在環(huán)中具有6個(gè)碳原子;所述環(huán)能夠是取代的。能夠列舉的這類基團(tuán)的優(yōu)選例子是環(huán)己基,任選被含有1-4個(gè)碳原子的線性或支化烷基取代。
基團(tuán)Ra和Rb能夠獨(dú)立表示芳族烴基,尤其具有通式(F1)的苯基 其中·q表示0-5的整數(shù);·Q是選自線性或支化C1-C6烷基,線性或支化C1-C6烷氧基,線性或支化C1-C6烷硫基,-NO2基團(tuán),-CN基團(tuán),鹵素原子,或CF3基團(tuán)中的基團(tuán)。
Ra和Rb還能夠獨(dú)立表示多環(huán)芳族烴基,具有能夠在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系的環(huán)。能夠列舉的更特定的例子是萘基;所述環(huán)能夠是取代的。
Ra和Rb還能夠獨(dú)立表示由至少2個(gè)飽和和/或不飽和碳環(huán)構(gòu)成,或由至少個(gè)碳環(huán)構(gòu)成,其中僅一個(gè)是芳環(huán)和在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系的多環(huán)烴基。一般,環(huán)是C3-C8,優(yōu)選C6。能夠列舉的更特定的例子是冰片基和四氫萘基。
Ra和Rb還能夠獨(dú)立表示飽和、不飽和或芳族雜環(huán)基團(tuán),尤其在環(huán)中含有5或6個(gè)原子,包括一個(gè)或兩個(gè)雜原子如氮原子(未被氫原子取代),硫或氧,該雜環(huán)的碳原子還能夠是取代的。
Ra和Rb還能夠表示定義為由在各環(huán)中含有至少一個(gè)雜原子的至少兩個(gè)芳族或非芳族雜環(huán)構(gòu)成和在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系的基團(tuán),或由至少一個(gè)芳族或非芳族烴環(huán)和至少一個(gè)芳族或非芳族雜環(huán)構(gòu)成,在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系的基團(tuán);所述環(huán)的碳原子能夠任選被取代。
能夠列舉的雜環(huán)類基團(tuán)Ra和Rb的實(shí)例包括呋喃基,噻吩基,異噁唑基,呋喃基(furazannyl),異噻唑基,吡啶基,噠嗪基,嘧啶基,吡喃基,膦基和喹啉基,萘啶基,苯并吡喃基或苯并呋喃基。
存在于各環(huán)上的取代基的數(shù)目取決于環(huán)的碳縮合和環(huán)上有無不飽和鍵。環(huán)上能夠攜帶的取代基的最大數(shù)目能夠容易地由技術(shù)人員測定。
Ra和Rb能夠與攜帶它們的碳原子連接成含有3-20個(gè)原子的單環(huán)或多環(huán),飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),包括兩個(gè)或三個(gè)鄰位稠合環(huán),這意味著至少兩個(gè)環(huán)具有兩個(gè)共用碳原子。在多環(huán)化合物的情況下,在各環(huán)中的原子的數(shù)目優(yōu)選是3-6。Ra和Rb優(yōu)選形成環(huán)己烷或芴酮環(huán)。
在肟類配體的通式(Ia1)和(Ia2)中,Rc優(yōu)選表示氫原子或C1-C4烷基。
優(yōu)選的肟類配體具有其中Rc表示氫原子和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ia1) Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基(優(yōu)選C1-C4)取代的氨基。
優(yōu)選的配體的實(shí)例是
二苯甲西酮肟 具有通式(Ia1)或(Ia2)的配體是被Hach,C.C.;Banks,C.V.;Diehl,H.描述過的已知產(chǎn)物(Org.Synth.;Coll.Vol.IV;John Wiley & Sons,Inc.1963,230-232)。
它們通過讓以下化合物反應(yīng)來獲得·具有以下通式的醛或酮 或 ·在通式(IIa1)或(IIa2)中,Ra和Rb具有在通式(Ia1)或(Ia2)中給出的含義;·具有通式(IIa3)的羥基胺或衍生物 ·在通式(IIa3)中,Rc表示氫原子或具有在通式(Ia1)或(Ia2)中給出的含義。
在本發(fā)明的方法中使用的優(yōu)選肟類配體含有被水楊醛殘基的羥基所攜帶的氧原子。優(yōu)選地,它們通過讓水楊醛與羥基胺或O-甲基羥基胺反應(yīng)來獲得。
二肟類 在該通式中·Ra’和/或Rb’可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)或(Ia2)中給出的含義,除了氧原子以外,它的存在不是必需的;·Ra’和/或Rb’可以表示氫原子;·Ra’和Rb’能夠形成含有5或6個(gè)原子的可以取代或未取代的碳環(huán)或雜環(huán);·Rc表示氫原子,烷基,優(yōu)選C1-C12;鏈烯基或炔基,優(yōu)選C2-C12;環(huán)烷基,優(yōu)選C3-C12;或芳基或芳烷基,優(yōu)選C6-C12;·Rd,Re可以是相同或不同的,表示·氫原子;·含有1-12個(gè)碳原子的線性或支化烷基,任選攜帶鹵素原子,優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,如甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,異丁基,仲丁基或叔丁基;·鹵素原子;·m等于0,1,2或3,優(yōu)選0或1。
優(yōu)選的二肟類配體具有其中Rc表示氫原子,m等于0和Ra’和Rb’表示甲基或形成環(huán)己烷類環(huán)的通式(Ib1)。
具有通式(Ib1)的配體通過讓
·二酮,優(yōu)選具有以下通式的α-或β-二酮 ·在該通式中,Ra’和Rb’,Rd和Re具有以上對于通式(Ib1)給出的含義,·與具有通式(IIa3)的羥基胺或衍生物反應(yīng)來獲得。
優(yōu)選的二肟類配體通過讓2,3-丁二酮或1,2-環(huán)己烷二酮和羥胺反應(yīng)來獲得。它們已經(jīng)被Hach,C.C.;Banks,C.V.;Diehl,H.描述過(Org.Synth.;Coll.Vol.IV;John Wiley & Sons,Inc.1963,230-232)。
以下給出了優(yōu)選的配體的實(shí)例DMG 1,2-環(huán)己二酮二肟 腙類 在以上通式中·Ra和Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·基團(tuán)Ra和Rb的至少一個(gè)包括至少一個(gè)氧原子或含氧原子的基團(tuán);·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Rc可以是相同或不同的,表示氫原子,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義,和還表示-CO-NH2基團(tuán)。
優(yōu)選的腙類配體具有其中基團(tuán)Rc可以是相同或不同的,表示氫原子或甲基,和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ic1)或(Ic2) Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基(優(yōu)選C1-C4)取代的氨基。
腙類配體通過讓以下化合物反應(yīng)來獲得·具有以下通式的醛或酮 或 ·在通式(IIc1)或(IIc2)中,Ra和Rb具有在通式(Ic1)或(Ic2)中給出的含義;·具有通式(IIc3)的肼或衍生物,優(yōu)選O-甲基羥胺 ·在通式(IIc3)中,Rc可以是相同或不同的,具有在通式(Ic1)或(Ic2)中給出的含義。
在本發(fā)明的方法中使用的優(yōu)選腙類配體含有由水楊醛殘基的羥基所攜帶的氧原子。優(yōu)選地,它們通過讓水楊醛與肼或N-取代或N,N-二取代肼(優(yōu)選被含有1-4個(gè)碳原子的烷基取代)的反應(yīng)來獲得。
優(yōu)選的配體的實(shí)例是SalzoneMe-salzone Me2-salzone py-semizone 適用于本發(fā)明的第二類配體是三齒配體 在以上通式中·RAA表示氨基酸的殘基,優(yōu)選氫原子,任選攜帶官能團(tuán)的線性或支化C1-C12烷基,或C6-C12芳基或芳烷基,優(yōu)選羥基;·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Ra和Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義。
在通式(Id1)和(Id2)中,RAA表示能夠攜帶官能團(tuán)的烷基,它的實(shí)例包括-OH,-NH2,-CO-NH2,-NH-C(NH)-NH2(胍),-COOH,-SH,-S-CH3或咪唑基團(tuán)。
優(yōu)選的三齒配體具有其中RAA表示氫原子或甲基和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Id1)或(Id2)
Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基(優(yōu)選C1-C4)取代的氨基。
具有通式(Id1)和(Id2)的配體通過讓以下化合物反應(yīng)來獲得·具有以下通式的醛或酮 或 ·在通式(IId1)和(IId2)中,Ra和Rb具有在通式(Id1)和(Id2)中給出的含義;·氨基酸,更尤其甘氨酸,半胱氨酸,天冬氨酸,谷氨酸或組氨酸。
常規(guī)使用的氨基酸在VOLHARDT,Chimie Organique,EditionsUniversitaires 1990,chapter 27,1230頁中被提到。
氨基酸能夠以鹽形式,優(yōu)選以鈉鹽形式或以“兩性離子”類羧酸銨的形式使用。
優(yōu)選的配體的實(shí)例是
適于實(shí)施本發(fā)明的第三類配體通過以下四齒配體來形成 在以上通式中·Ra可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Ψ表示-HN-CO-NH-基團(tuán)或具有通式(F2)或(F3)的骨架 在通式(F2)或(F3)中·Rf和Rg獨(dú)立表示氫原子,含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它們可以是線性或支化,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或所述基團(tuán)的結(jié)合物;·或Rf和Rg能夠與攜帶它們的碳原子一起連接成含有3-20個(gè)碳原子的碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),它們可以是飽和、不飽和、單環(huán)或多環(huán)的;·Ar1和Ar2獨(dú)立表示兩個(gè)取代或未取代芳族碳環(huán)或雜環(huán),它們可以稠合或不稠合,可以攜帶一個(gè)或多個(gè)雜原子;·x和y分別代表在表示為Ψ的骨架和亞胺基團(tuán)之間的兩個(gè)鍵。
在通式(Ie1)和(Ie2)中,符號(hào)Ra和Rb能夠具有對于通式(Ia1)和(Ia2)給出的含義。
優(yōu)選的四齒配體具有其中Rb表示氫原子和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ie1)或(Ie2)
Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基(優(yōu)選C1-C4)取代的氨基。
在通式(F2)和(F3)中,符號(hào)Rf和Rg能夠具有對于通式(Ia1)和(Ia2)中的Ra和Rb給出的含義。
優(yōu)選地,Rf與Rg相同。
此外,Rf和Rg還能夠鍵接在一起,表示飽和、不飽和或芳族單環(huán)或多環(huán)碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),優(yōu)選雙環(huán),這意味著至少兩個(gè)環(huán)具有共用的兩個(gè)碳原子。在多環(huán)化合物的情況下,在各環(huán)中的碳原子的數(shù)目優(yōu)選是3-6。
Rf和Rg能夠與攜帶它們的碳原子鍵接成含有3-20個(gè)原子的飽和或不飽和,單環(huán)或多環(huán)碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),優(yōu)選環(huán)己烷類環(huán)。
能夠提及的基團(tuán)Ψ的實(shí)例是以下環(huán)基 尤其有利的化合物具有通式(F2),其中·Rf和Rg二者表示苯基或萘基;·Rf和Rg與攜帶它們的碳原子鍵接在一起,構(gòu)成環(huán)如環(huán)己烷。
在通式(F3)中,Ar1和Ar2一起表示能夠是含有6-12個(gè)碳原子的碳環(huán)或含有5-12個(gè)原子的雜環(huán)的芳族基團(tuán)。
在本發(fā)明的以下描述中,術(shù)語“芳族”表示如在文獻(xiàn),尤其J.March,“Advanced Organic Chemistry”,4thedition,John Wiley & Sons,1992,40頁以下中所定義的通用芳族化合物結(jié)構(gòu)的概念。
在本發(fā)明的意義上,芳族衍生物能夠是單環(huán)或多環(huán)的。
在單環(huán)衍生物的情況下,它能夠在其環(huán)中包括選自氮、磷、硫和氧原子中的一個(gè)或多個(gè)雜原子。優(yōu)選的方式使用不被氫原子取代的氮原子。
能夠列舉的適用于本發(fā)明的單環(huán)雜芳族衍生物的實(shí)例是吡啶,嘧啶,噠嗪和吡嗪衍生物。
芳族衍生物的碳原子還能夠是取代的。在芳環(huán)上的兩個(gè)相鄰取代基還能夠與攜帶它們的碳原子一起形成烴環(huán),優(yōu)選芳環(huán),視需要能夠包括至少一個(gè)雜原子。芳族衍生物由此是多環(huán)衍生物。
能夠列舉的這類化合物的實(shí)例是萘衍生物,喹啉衍生物和異喹啉衍生物。
尤其能夠列舉的具有通式(F3)的化合物的代表性實(shí)例是其中Ar1和Ar2一起形成由二苯基-2,2’-二基衍生的基團(tuán),或二萘基-2,2’-二基的那些。
以下環(huán)基構(gòu)成了基團(tuán)Ψ的實(shí)例 具有通式(Ie1)或(Ie2)的配體是已知產(chǎn)物。
它們通過讓以下化合物反應(yīng)來獲得·具有以下通式的醛或酮 或 ·在通式(IIa1)或(IIa2)中,Ra和Rb具有在通式(Ia1)或(Ia2)中給出的含義;·具有通式(IIe3)的二胺H2N-Ψ-NH2(IIe3)·在通式(IIe3)中,Ψ具有在通式(Ie1)或(Ie2)中給出的含義和表示基團(tuán)-HN-CO-NH-,或具有通式(F2)或(F3)的骨架。
在本發(fā)明的方法中使用的優(yōu)選的四齒類配體含有由水楊醛殘基的羥基攜帶的氧原子。它們優(yōu)選通過讓水楊醛與脲,1,2-環(huán)己基二胺或1,2-二苯基乙二胺,乙二胺反應(yīng)來獲得。
以下給出了優(yōu)選的配體的實(shí)例 所列舉的那些中的優(yōu)選配體是含有水楊醛殘基的那些。
更尤其,它們是肟類或腙類。
在本發(fā)明的方法中使用的不同配體是已知產(chǎn)物。
它們的量是催化劑的金屬元素M,優(yōu)選銅的量的函數(shù)。
通常應(yīng)使得配體摩爾數(shù)與金屬摩爾數(shù)的比率為2-1。
應(yīng)該指出的是,該配體能夠與供給催化金屬元素的化合物共同引入。然而,本發(fā)明還包括其中預(yù)先通過讓供給催化金屬元素M的化合物和配體反應(yīng),然后分離來制備金屬配合物的情況。
該配位金屬配合物的反應(yīng)還能夠催化本發(fā)明的反應(yīng),更尤其芳基化反應(yīng)。
通過在反應(yīng)的開始獨(dú)立添加配體和金屬元素,該配合物能夠臨時(shí)地制備,或在反應(yīng)之前或期間就地制備。
本發(fā)明的方法涉及大量的親核化合物,以下為了舉例說明給出了實(shí)例,但決不構(gòu)成限制。
適用本發(fā)明的方法第一類底物通過有機(jī)含氮衍生物,更尤其伯胺或仲胺;肼或腙衍生物;酰胺;磺酰胺;脲衍生物或雜環(huán)衍生物(優(yōu)選含氮和/或含硫)來形成。
更準(zhǔn)確地說,伯胺或仲胺能夠用以下通式來表示R1R2NH (IIIa)在通式(IIIa)中·R1,R2可以是相同或不同的,表示氫原子或具有對于通式(Ia1)和(Ia2)中的Ra和Rb給出的含義;·R1和R2的至多一個(gè)表示氫原子。
優(yōu)選的胺具有其中R1和R2可以是相同或不同的,表示C1-C15烷基,優(yōu)選C1-C10烷基,C3-C8環(huán)烷基,優(yōu)選C5或C6環(huán)烷基,或C6-C12芳基或芳烷基的通式(IIIa)。
能夠提及的基團(tuán)R1和R2的更特定實(shí)例是C1-C4烷基,苯基,萘基或芐基。
能夠提及的具有通式(IIIa)的胺的更特定的實(shí)例是苯胺,N-甲基苯胺,二苯基胺,芐基胺和二芐基胺。
應(yīng)該指出的是,氨基能夠?yàn)殛庪x子形式??购怆x子是金屬陽離子,優(yōu)選堿金屬陽離子,更優(yōu)選鈉或鉀。能夠列舉的這些化合物的實(shí)例是氨基化鈉或鉀。
能夠在本發(fā)明的方法中使用的其它親核化合物是具有通式(IIIb),(IIIc)或(IIId)的肼衍生物NH2-NH-COOR3(IIIb)NH2-NH-COR4(IIIc)NH2-N=CR5R6(IIId)在通式(IIIb)-(IIId)中·R3、R4、R5、R6可以是相同或不同的,具有對于在通式(IIIa)中的R1和R2給出的含義。
基團(tuán)R3、R4、R5、R6更尤其表示C1-C15烷基,優(yōu)選C1-C10烷基,C3-C8環(huán)烷基,優(yōu)選C5或C6環(huán)烷基,或C6-C12芳基或芳烷基。
在通式(IIIb)-(IIId)中,R3優(yōu)選表示叔丁基,R4表示甲基或苯基和R5,R6表示苯基。
本發(fā)明還包括酰胺類化合物,更尤其具有通式(IIIe)R7-NH-CO-R8(IIIe)在通式(IIIe)中,R7和R8具有對于通式(IIIa)中的R1和R2給出的含義。
能夠列舉的具有通式(IIIe)的化合物的實(shí)例是噁唑烷-2-酮,苯甲酰胺和乙酰胺。
本發(fā)明還適用于磺酰胺類化合物。
它們能夠具有以下通式R9-SO2-NH-R10(IIIf)在通式(IIIf)中,R9和R10具有對于通式(IIIa)中的R1和R2給出的含義。
能夠列舉的具有通式(IIIf)的化合物的實(shí)例是甲苯磺酰肼。
能夠提及的其它類型的親核底物是脲衍生物如能夠用通式(IIIg)表示的胍類 在通式(IIIg)中,基團(tuán)R11可以是相同或不同的,具有對于通式(IIIa)中的R1和R2給出的含義。
能夠列舉的具有通式(IIIg)的化合物的實(shí)例是N,N,N’,N’-四甲基胍。
充分適用于本發(fā)明的方法的親核底物是包括至少一個(gè)親核原子如氮、硫或磷原子的雜環(huán)衍生物。
更準(zhǔn)確地說,它們具有通式(IIIh) 在通式(IIIh)中·A表示形成單環(huán)或多環(huán),芳族或非芳族雜環(huán)體系的全部或一部分的環(huán)的殘基,其中碳原子之一被至少一個(gè)親核原子如氮、硫或磷原子所置換;·R12可以是相同或不同的,表示在環(huán)上的取代基;·n表示在環(huán)上的取代基的數(shù)目。
本發(fā)明適用于具有其中A表示在環(huán)中尤其含有5或6個(gè)原子和可能含有1或3個(gè)雜原子如氮,硫或氧,其至少一個(gè)是親核原子如NH或S的飽和或不飽和或芳族雜環(huán)的通式(IIIh)的單環(huán)雜環(huán)化合物。
A還能夠表示多環(huán)雜環(huán)化合物,定義為由在各環(huán)中含有至少一個(gè)雜原子的至少2個(gè)芳族或非芳族雜環(huán)構(gòu)成并在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系,或由在它們之間形成鄰位稠合或鄰位和迫位稠合體系的至少一個(gè)芳族或非芳族碳環(huán)或至少一個(gè)芳族或非芳族雜環(huán)構(gòu)成的基團(tuán)。
還可以從由如上所述的飽和、不飽和或芳族雜環(huán)和飽和、不飽和或芳族碳環(huán)的結(jié)合物獲得的底物起始。術(shù)語“碳環(huán)”優(yōu)選表示含有3-8個(gè),優(yōu)選6個(gè)碳原子的脂環(huán)族或芳族環(huán)。
應(yīng)該指出的是,雜環(huán)的碳原子能夠任選被基團(tuán)R12完全或部分取代。
存在于環(huán)上的取代基的數(shù)目取決于在環(huán)中的原子數(shù)和在環(huán)上是否存在不飽和鍵。
能夠由環(huán)所攜帶的取代基的最大數(shù)目能夠容易地由技術(shù)人員來測定。
在通式(IIIh)中,n是等于或小于4,優(yōu)選0或1的數(shù)值。
以下給出了取代基的實(shí)例,但該名單不是限制性的。
基團(tuán)R12可以是相同或不同的,優(yōu)選表示以下基團(tuán)之一·線性或支化C1-C6烷基,優(yōu)選C1-C4烷基,如甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,異丁基,仲丁基和叔丁基;·線性或支化C2-C6鏈烯基或炔基,優(yōu)選C2-C4,如乙烯基或烯丙基;·線性或支化C1-C6烷氧基或硫醚基,優(yōu)選C1-C4,如甲氧基,乙氧基,丙氧基,異丙氧基,或丁氧基,或鏈烯氧基,優(yōu)選烯丙基氧基或苯氧基;·環(huán)己基,苯基或芐基;·基團(tuán)或官能團(tuán),如羥基,硫醇,羧基,酯,酰胺,甲?;?,酰基,芳酰基,酰胺,脲,異氰酸酯,硫代異氰酸酯,腈,氮化物,硝基,砜,磺基,鹵素,假鹵素或三氟甲基。
本發(fā)明尤其適用于具有其中基團(tuán)R12更尤其表示烷基或烷氧基的通式(IIIh)的化合物。
更尤其,任選取代的殘基A表示以下環(huán)之一·含有一個(gè)或多個(gè)雜原子的單環(huán)雜環(huán)
·包括碳環(huán)和含有一個(gè)或多個(gè)雜原子的雜環(huán)的雙環(huán); ·包括至少一個(gè)碳環(huán)或含有一個(gè)或多個(gè)雜原子的雜環(huán)的三環(huán); 雜環(huán)化合物的優(yōu)選實(shí)例是具有其中A表示環(huán),如咪唑,吡唑,三唑,吡嗪,噁二唑,噁唑,四唑,吲哚,吡咯,酞嗪,噠嗪或噁唑烷的通式(IIIh)的那些。
能夠列舉的還能夠在本發(fā)明的方法中使用的親核化合物是用以下通式表示的醇或硫醇類化合物
R13-Z (IIIi)在通式(IIIi)中·R13表示含有1-20個(gè)碳原子的烴基,具有對于通式(IIIa)中的R1或R2給出的含義;·Z表示OM1或SM1類基團(tuán),其中M1表示氫原子或金屬陽離子,優(yōu)選堿金屬陽離子。
優(yōu)選的化合物具有其中R13表示含有1-20個(gè)碳原子的烴基(可以是線性或支化的,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán));單環(huán)或多環(huán),飽和,不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或所述基團(tuán)的結(jié)合物的通式(IIIi)。
更準(zhǔn)確地說,R13優(yōu)選表示含有1-12個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的線性或支化飽和無環(huán)脂族基團(tuán)。
本發(fā)明還包括在烴鏈中提供不飽和鍵,如一個(gè)或多個(gè)雙鍵,它們可以是共軛或非共軛的,或三鍵。
如對于在通式(Ia1)或(Ia2)中定義的Ra所述,烴鏈能夠任選插入雜原子或官能團(tuán),或它可以攜帶一個(gè)或多個(gè)取代基。
在通式(IIIi)中,R13還能夠表示飽和或不飽和碳環(huán)基團(tuán),優(yōu)選在環(huán)中含有5或6個(gè)碳原子;飽和或不飽和雜環(huán)基團(tuán),在環(huán)中含有5或6個(gè)碳原子,包括1或2個(gè)雜原子如氮,硫,氧或磷原子;單環(huán),芳族雜環(huán)碳環(huán)基團(tuán),優(yōu)選苯基,吡啶基,呋喃基,吡喃基,苯硫基,噻吩基,phospholyl,吡唑基或咪唑基,吡咯基,或多環(huán)芳族雜環(huán)碳環(huán)基團(tuán)(可以是稠合或非稠合的),優(yōu)選萘基。
當(dāng)R13包括環(huán)時(shí),它還能夠是取代的。取代基的性質(zhì)是不重要的,前提是它不影響主要反應(yīng)。取代基的數(shù)目一般是至多4個(gè)/環(huán),通常1或2個(gè)。可以參照通式(IIIh)中R12的定義。
本發(fā)明還包括了其中R13包括脂族和/或環(huán)狀,碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)的串聯(lián)(concatenation)的情況。
一個(gè)無環(huán)脂族基團(tuán)可以經(jīng)由共價(jià)鍵,雜原子或官能團(tuán)如氧基,羰基,羧基,磺?;冗B接成環(huán)。
更特定的基團(tuán)是環(huán)烷基烷基,例如環(huán)己基烷基,或含有7-12個(gè)碳原子的芳烷基,尤其芐基或苯乙基。
本發(fā)明還包括了碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)的串聯(lián),更尤其被共價(jià)鍵或原子或官能團(tuán)G如氧,硫,磺基,磺?;驶?,羰氧基,亞氨基,羰基亞氨基,亞肼基或亞烷基(C1-C10,優(yōu)選C1)-二亞氨基分開的苯基的串聯(lián)。
線性或支化、飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán)能夠任選攜帶環(huán)狀取代基。術(shù)語“環(huán)”是指飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)。
具有通式(IIIi)的優(yōu)選化合物具有通式(IIIi1) 其中·B表示單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)的殘基,或由兩個(gè)或多個(gè)單環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)串聯(lián)構(gòu)成的二價(jià)基團(tuán);·R14表示一個(gè)或多個(gè)取代基,它可以是相同或不同的;·Z表示OM1或SM1基團(tuán),其中M1表示氫原子或金屬陽離子,優(yōu)選堿金屬陽離子。
·n’等于或小于5。
取代基R14的實(shí)例能夠通過查閱對于通式(IIIh)的R12所定義的那些來獲得。
更特定的具有通式(IIIi1)的化合物是其中殘基(B)表示以下基團(tuán)的那些·具有能夠一起形成具有通式(F4)的鄰位稠合體系的環(huán)的單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)
在通式(F4)中,m表示0,1或2,符號(hào)R14和n’可以是相同或不同的,具有以上給出的含義;·由具有通式(F5)的兩個(gè)或多個(gè)單環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)的結(jié)合物構(gòu)成的基團(tuán) 在通式(F5)中,符號(hào)R14和n’可以是相同或不同的,具有以上給出的含義,p是0,1,2或3和w表示共價(jià)鍵,亞烷基或烷叉基C1-C4基團(tuán),優(yōu)選亞甲基或異丙叉基,或官能團(tuán)如G。
優(yōu)選的具有通式(IIIi)的化合物具有通式(F4)和(F5),其中·R14表示氫原子,羥基,-CHO基團(tuán),-NO2基團(tuán),或含有1-6個(gè)碳原子,優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的線性或支化烷基或烷氧基,更優(yōu)選甲基,乙基,甲氧基或乙氧基;·w表示共價(jià)鍵,含有1-4個(gè)碳原子的亞烷基或烷叉基,或氧原子;·m是0或1;·n’是0,1或2;·p是0或1。
尤其能夠提及的具有通式(IIIi)的化合物的實(shí)例是·其中殘基B具有其中m和n’等于0的通式(F4)的那些,如苯酚或苯硫酚;·其中殘基B具有其中m等于0和n’等于1的通式(F4)的那些,如氫醌,鄰苯二酚,間苯二酚,烷基苯酚,烷基苯硫酚,烷氧基苯酚,水楊醛,對羥基苯甲醛,水楊酸甲酯,對羥基苯甲酸甲酯,氯酚類,硝基酚類或?qū)σ阴0被?;·其中殘基B具有其中m等于0和n’等于2的通式(F4)的那些,如二烷基苯酚類,香草醛,異香草醛,2-羥基-5-乙酰胺基苯甲醛,2-羥基-5-丙酰胺基苯甲醛,4-烯丙基氧基苯甲醛,二氯酚類,甲基氫醌或氯氫醌;·其中殘基B具有其中m等于0和n’等于3的通式(F4)的那些,如4-溴香草醛,4-羥基香草醛,三烷基酚類,2,4,6-三硝基酚,2,6-二氯-4-硝基苯酚,三氯酚類,二氯氫醌類或3,5-二甲氧基-4-苯甲醛;·其中殘基B具有其中m等于1和n’≥1的通式(F4)的那些,如二羥基萘,4-甲氧基-1-萘酚或6-溴-2-萘酚;·其中殘基B具有其中p是1和n’≥1的通式(F4)的那些,如2-苯氧基苯酚,3-苯氧基苯酚,苯基氫醌,4,4’-二羥基聯(lián)苯,異丙叉基4,4’-二酚(雙酚A),雙(4-羥基苯基)甲烷,雙(4-羥苯基)砜,雙(4-羥苯基)亞砜或四溴雙酚A。
能夠在本發(fā)明的方法中使用的其它親核化合物是含有親核碳的烴衍生物。
更特定的實(shí)例是含有-OOC-HC--COO-基團(tuán)的丙二酸酯類陰離子。
能夠提及具有通式(IIIj)的烷基丙二酸酯陰離子R15-OOC-C-(R15”)-COO-R15’(IIIj1)R15-OOC-C-(R15”)-CN(IIIj2)·R15和R15’可以是相同或不同的,表示在烷基中含有1-12個(gè)原子,優(yōu)選1-4個(gè)原子的烷基;·R15”表示○氫原子;○含有1-12個(gè)碳原子的烷基;
○含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基;○含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基,被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基,或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基取代;○苯基;○被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基或一個(gè)或多個(gè)鹵素原子取代的苯基;○其脂族部分含有1-6個(gè)碳原子的苯基烷基。
還可以列舉含有其中R15”具有以上給出的含義的NC-C-(R15”)-CN基團(tuán)的丙二腈類陰離子。
還可以使用用通式(IIIk)表示的腈類化合物R16-CN (IIIk)在該通式中,R16具有任何性質(zhì)和具有對于R1給出的含義,還表示金屬陽離子,優(yōu)選堿陽離子,更優(yōu)選鋰,鈉或鉀。
R16具有對于R1給出的含義。
能夠提及的腈類的實(shí)例是乙腈,在苯環(huán)上任選攜帶一個(gè)或多個(gè)取代基的氰基苯,或乙醛氰醇CH3CH(OH)CN。
還可以在本發(fā)明的方法中使用炔化物類化合物。
它們能夠用通式(IIIm)來表示R17-C≡C-(IIIm)在該通式中,R17具有任何性質(zhì),抗衡離子是金屬陽離子,優(yōu)選鈉或鉀原子。
R17具有對于R1給出的含義。
能夠列舉的特定例子是炔化鈉或鉀,或二炔化鈉或鉀。
可列舉的其它類型的能夠在本發(fā)明的方法中使用的親核化合物是用以下通式表示的profene類化合物和它們的衍生物R18-HC--COO-R19(IIIn)在該通式中·R18具有對于R1給出的含義·R19表示在烷基中含有1-12個(gè)原子,優(yōu)選1-4個(gè)原子的烷基。
優(yōu)選的化合物是具有其中R18表示含有1-12個(gè)碳原子的烷基,含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基和含有6-12個(gè)碳原子的芳基或含有5或6個(gè)原子的含氮雜環(huán)的通式(IIIn)的那些。
能夠在本發(fā)明的方法中使用的其它類型的親核體通過氨基酸和它們的衍生物來形成 在該通式中·RAA表示氨基酸的殘基,優(yōu)選氫原子,任選攜帶官能團(tuán)的線性或支化C1-C12烷基,芳基或芳烷基C6-C12基團(tuán),或官能團(tuán),優(yōu)選羥基;·R20和R21具有對于通式(IIIa)中的R1和R2給出的含義。
·Rh表示氫原子,金屬陽離子,優(yōu)選堿金屬陽離子或含有1-12個(gè)碳原子的烴基,優(yōu)選C1-C12烷基。
在通式(IIIo)中,RAA表示能夠攜帶官能團(tuán)的烷基,能夠列舉的實(shí)例是-OH,-NH2,-CO-NH2,-NH-CNH-,-HN-C(O)-NH2-,-COOH,-SH,-S-CH3基團(tuán),或咪唑,吡咯或吡唑基團(tuán)。
能夠列舉的氨基酸的實(shí)例是甘氨酸,半胱氨酸,天冬氨酸,谷氨酸和組氨酸。
還能夠提及的親核化合物是包括碳陰離子,其抗衡離子是金屬并且具有以下通式的那些
其中·基團(tuán)R22表示○含有1-12個(gè)碳原子的烷基;○含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基;○含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基,被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基,或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基取代;○其脂族部分含有1-6個(gè)碳原子的苯基烷基。
○苯基;○被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基或一個(gè)或多個(gè)鹵素原子取代的苯基;○飽和,不飽和或芳族雜環(huán)基團(tuán),優(yōu)選含有5或6個(gè)原子,其中雜原子是硫,氧或氮;·基團(tuán)R22’和R22”表示氫原子或如R22之類的基團(tuán);·基團(tuán)R22,R22’和R22”中的兩個(gè)可以連在一起,形成優(yōu)選含有5或6個(gè)碳原子的碳環(huán)或飽和、不飽和或芳族雜環(huán);·M2表示選自周期表的(IA)族中的金屬元素;·M3表示選自周期表的(IIA),(IIB)族中的金屬元素;·X1表示氯或溴原子;·v是金屬M(fèi)3的化合價(jià);·w是0或1。
在本文中,以下提到的周期表是在Bulletin de la Société Chimiquede France,n°1(1996)中公開的周期表。
具有通式(IIIp1)-(IIIp3)的優(yōu)選化合物包括其中金屬是鋰,鈉,鎂或鋅和X1表示氯原子的那些。
基團(tuán)R22,R22’和R22”有利地是C1-C4烷基,環(huán)己基或苯基;所述基團(tuán)能夠形成苯或吡啶或噻吩環(huán)。
能夠列舉的實(shí)例是正丁基鋰,叔丁基鋰,苯基鋰,溴化或氯化甲基或乙基或苯基鎂,二苯基鎂,二甲基鋅或二乙基鋅,環(huán)戊二烯鋅,和氯化或溴化乙基鋅。
能夠提及的任何其它性質(zhì)的親核化合物的實(shí)例是含磷或含磷和氮的化合物,更尤其具有以下通式的那些·具有通式(R23)2-P-的磷化物 (IIIq)·具有通式(R23)3-P-的膦 (IIIr)·具有通式(R23)3-P+-N2-的重氮化(diazoylides)鏻 (IIIs)·具有通式(R23)3-P+-N--R23的偶氮化(azoylides)鏻 (IIIt)在通式(IIIq)-(IIIt)中,基團(tuán)R23可以是相同或不同的,以及基團(tuán)R24表示·含有1-12個(gè)碳原子的烷基;·含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基;·含有5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基,被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基,或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基取代;·其脂族部分含有1-6個(gè)碳原子的苯基烷基;·苯基;·被一個(gè)或多個(gè)含有1-4個(gè)碳原子的烷基或含有1-4個(gè)碳原子的烷氧基或一個(gè)或多個(gè)鹵素原子取代的苯基。
能夠列舉的含磷化合物的更特定的例子是三環(huán)己基膦,三甲基膦,三乙基膦,三正丁基膦,三異丁基膦,三叔丁基膦,三芐基膦,三環(huán)己基苯基膦,三苯基膦,二甲基苯基膦,二乙基苯基膦和二叔丁基苯基膦。
能夠使用的其它親核化合物包括烴基硼酸類(boronic acids)或它們的衍生物,更尤其具有以下通式的那些 其中·R25表示單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);·Q1,Q2可以是相同或不同的,表示氫原子,含有1-20個(gè)碳原子的線性或支化,飽和或不飽和脂族基團(tuán),或R25基團(tuán)。
更準(zhǔn)確地說,該烴基硼酸具有其中基團(tuán)R25表示芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán)的通式(IIIu)。R25能夠具有對于通式(IIIi1)中的B給出的含義。然而,R25更尤其表示碳環(huán)基團(tuán),如苯基,萘基或雜環(huán)基團(tuán)如吡咯基,吡啶基,嘧啶基,噠嗪基,吡嗪基,1,3-噻唑基,1,3,4-噻二唑基或噻吩基。
該芳族環(huán)還能夠是取代的。取代基的數(shù)目一般是至多4個(gè)/環(huán),但通常是1或2個(gè)。關(guān)于取代基的實(shí)例,可以查閱通式(IIIh)中的R12的定義。
優(yōu)選的取代基是含有1-4個(gè)碳原子的烷基或烷氧基,氨基,硝基,氰基,鹵素原子或三氟甲基。
Q1,Q2可以是相同或不同的,更尤其表示氫原子,或含有1-20個(gè)碳原子的線性或支化無環(huán)脂族基團(tuán),它可以是飽和的或在鏈中含有一個(gè)或多個(gè)不飽和鍵,優(yōu)選1-3個(gè)不飽和鍵,優(yōu)選簡單或共軛雙鍵。
Q1,Q2優(yōu)選表示含有1-10個(gè)碳原子,優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的烷基,或含有2-10個(gè)碳原子的鏈烯基,優(yōu)選乙烯基或1-甲基乙烯基。
Q1,Q2能夠具有對于R24給出的含義;尤其,任何環(huán)還能夠攜帶如上所述的取代基。
優(yōu)選,R25表示苯基。
本發(fā)明的范圍包括硼酸的衍生物如酸酐和酯,更尤其含有1-4個(gè)碳原子的烷基酯。
能夠列舉的芳基硼酸的特定例子是苯硼酸,2-噻吩硼酸;3-噻吩硼酸;4-甲基苯硼酸,3-甲基噻吩-2-硼酸,3-氨基苯硼酸,3-氨基苯硼酸半硫酸鹽;3-氟苯硼酸,4-氟苯硼酸,2-甲酰基苯硼酸,3-甲酰基苯硼酸,4-甲?;脚鹚?,2-甲氧基苯硼酸,3-甲氧基苯硼酸,4-甲氧基苯硼酸,4-氯苯硼酸,5-氯噻吩-2-硼酸,苯并[b]呋喃-2-硼酸,4-羧基苯硼酸,2,4,6-三甲基苯硼酸,3-硝基苯硼酸,4-(甲硫基)苯硼酸,1-萘硼酸,2-萘硼酸,2-甲氧基-1-萘硼酸,3-氯-4-氟苯硼酸,3-乙酰胺基苯硼酸,3-三氟甲基苯硼酸,4-三氟甲基苯硼酸,2,4-二氯苯硼酸,3,5-二氯苯硼酸,3,5-雙(三氟甲基)苯硼酸,4,4’-聯(lián)苯基二硼酸,以及所述酸的酯和酸酐。
本文提供了決非限制性的親核化合物的名單,并且能夠設(shè)想任何類型的親核化合物。
根據(jù)本發(fā)明的方法,能夠通過讓親核化合物與在離去基團(tuán)的α位上含有不飽和鍵的化合物反應(yīng)來形成-C-C或-C-Nu-(O,S,P,N,Si,B…)鍵。
更準(zhǔn)確地說,它是用通式(IV)表示的含有離去基團(tuán)Y的化合物R0-Y (IV)·在該通式中,R0表示含有2-20個(gè)碳原子的烴基和具有位于離去基團(tuán)Y的α位上的雙鍵或三鍵,或單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)。
根據(jù)本發(fā)明的方法,具有通式(III)的化合物與具有通式(IV)的化合物反應(yīng),其中·R0表示在離去基團(tuán)的α位上含有雙鍵或三鍵的脂族烴基,或攜帶離去基團(tuán)的含有不飽和鍵的環(huán)烴基;·R0表示單環(huán)或多環(huán),芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán);·Y表示離去基團(tuán),優(yōu)選鹵素原子或具有通式-OSO2-Re的磺酸酯基,其中Re是烴基。
具有通式(IV)的化合物在下文被稱為“攜帶離去基團(tuán)的化合物”。
在磺酸酯基的通式中,Re是任何性質(zhì)的烴基。然而,假如Y是離去基團(tuán),從經(jīng)濟(jì)角度來看,有利的是,Re性質(zhì)上是簡單的,更尤其表示含有1-4個(gè)碳原子的線性或支化烷基,優(yōu)選甲基或乙基,但它例如還能夠表示苯基或甲苯基或三氟甲基。優(yōu)選基團(tuán)Y是三氟甲基磺酸根,這相當(dāng)于基團(tuán)Re表示三氟甲基。
溴或氯原子構(gòu)成了優(yōu)選的離去基團(tuán)。
更尤其,根據(jù)本發(fā)明的方法使用的具有通式(IV)的化合物能夠分類為以下三組·(1)能夠用通式(IVa)表示的攜帶雙鍵的脂族類化合物 在通式(IVa)中·R26、R27和R28可以是相同或不同的,表示氫原子或含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它能夠是線性或支化,飽和或不飽和脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和,不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或如以上定義的脂族和/或碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)的串聯(lián);·Y表示如以上定義的離去基團(tuán);·(2)用通式(IVb)表示的攜帶三鍵的脂族類化合物R26-C≡C-Y (IVb)在通式(IVb)中·R26具有在通式(IVa)中給出的含義;·Y表示如以上定義的離去基團(tuán);·(3)芳族類化合物,下文稱之為“鹵化芳族化合物”,并且能夠用通式(IVc)表示
其中·D表示形成單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)體系的全部或一部分的環(huán)的殘基;·R29可以是相同或不同的,表示環(huán)上的取代基;·Y表示如以上所定義的離去基團(tuán);·n”表示環(huán)上的取代基的數(shù)目。
本發(fā)明適用于具有其中R26優(yōu)選表示優(yōu)選含義1-12個(gè)碳原子的飽和線性或支化無環(huán)脂族基團(tuán)的通式(IVa)和(IVb)的不飽和化合物。
本發(fā)明不排除在烴鏈上存在其它不飽和鍵,如其它三鍵或一個(gè)或多個(gè)雙鍵,它們可以是共軛或非共軛的。
烴鏈能夠任選插入雜原子(例如氧或硫)或官能團(tuán),只要它不反應(yīng);尤其,能夠列舉基團(tuán)如-CO-。
烴鏈能夠任選攜帶一個(gè)或多個(gè)取代基,只要它們不在反應(yīng)條件下反應(yīng);尤其可以提及鹵素原子,腈基或三氟甲基。
線性或支化,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán)能夠任選攜帶環(huán)狀取代基。術(shù)語“環(huán)”是指飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)。
無環(huán)脂族基團(tuán)能夠通過共價(jià)鍵,雜原子或官能團(tuán)如氧基,羰基,羧基,磺?;冗B接于該環(huán)。
能夠設(shè)想的環(huán)狀取代基的實(shí)例是脂環(huán)族,芳族或雜環(huán)取代基,尤其在環(huán)中含有6個(gè)碳原子的環(huán)脂族取代基,或苯,所述環(huán)狀取代基本身任選攜帶任何取代基,前提是它們不干擾在本發(fā)明的方法中發(fā)生的反應(yīng)。尤其能夠提及含有1-4個(gè)碳原子的烷基或烷氧基。
攜帶環(huán)狀取代基的脂族基團(tuán)的更特定的例子是含有7-12個(gè)碳原子的芳烷基,尤其芐基或苯乙基。
在通式(IVa)和(IVb)中,R26還能夠表示可以是飽和或不飽和,優(yōu)選在環(huán)中含有5或6個(gè)碳原子的碳環(huán)基團(tuán),優(yōu)選環(huán)己基;雜環(huán)基團(tuán),可以是飽和或不飽和的,尤其在環(huán)中含有5或6個(gè)碳原子,其1個(gè)或2個(gè)是雜原子如氮,硫或氧;單環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán),優(yōu)選苯基,或多環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán),可以是稠合或非稠合的,優(yōu)選萘基。
關(guān)于R27和R28,它們優(yōu)選表示氫原子或含有1-12個(gè)碳原子的烷基,或苯基或含有7-12個(gè)碳原子的芳烷基,優(yōu)選芐基。
在通式(IVa)和/或(IVb)中,R26,R27和R28更尤其表示氫原子或R26表示苯基和R27,R28表示氫原子。
能夠列舉的具有通式(IVa)和(IVb)的化合物的實(shí)例是氯乙烯或溴乙烯,β-溴-或β-氯苯乙烯或溴炔烴或碘炔烴。
本發(fā)明尤其可應(yīng)用于具有通式(IVc)的鹵化芳族化合物,其中D是環(huán)狀化合物的殘基,優(yōu)選在其環(huán)中含有至少4個(gè)碳原子,優(yōu)選5或6個(gè),并且表示以下環(huán)的至少一個(gè)·單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán),即由至少2個(gè)芳族碳環(huán)構(gòu)成和在它們之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系的化合物,或由至少2個(gè)碳環(huán)構(gòu)成,其中僅一個(gè)是芳族和在它們之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系的化合物;·含有至少一個(gè)雜原子P、O、N或S的單環(huán)芳族雜環(huán)或多環(huán)芳族雜環(huán),即由在各環(huán)中含有至少一個(gè)雜原子的至少2個(gè)雜環(huán)構(gòu)成,其中該兩個(gè)環(huán)的至少一個(gè)是芳環(huán)和在它們之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系的化合物,或由至少一個(gè)碳環(huán)和至少一個(gè)雜環(huán)構(gòu)成,至少一個(gè)環(huán)是芳環(huán)和在它們之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系的化合物。
更尤其,任選取代的殘基D優(yōu)選表示芳族碳環(huán)如苯的殘基,含有兩個(gè)芳族碳環(huán)的芳族雙環(huán)如萘;或含有兩個(gè)碳環(huán),其中一個(gè)是芳環(huán)的部分芳族雙環(huán),如四氫-1,2,3,4-萘。
本發(fā)明還設(shè)想了D能夠表示雜環(huán)殘基的事實(shí),前提是它比具有通式(IIIh)的化合物具有更強(qiáng)的親電子性。
能夠列舉的特定實(shí)例是芳族雜環(huán)如呋喃或吡啶;含有芳族碳環(huán)和芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán),如苯并呋喃或苯并吡啶;含有芳族碳環(huán)和雜環(huán)的部分芳族雙環(huán),如亞甲基二氧基苯;含有兩個(gè)芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán)如1,8-萘基吡啶;含有碳環(huán)和芳族雜環(huán)的部分芳族雙環(huán)如5,6,7,8-四氫喹啉。
在本發(fā)明的方法中,優(yōu)選使用其中D表示芳族核,優(yōu)選苯或萘核的具有通式(IVc)的鹵化芳族化合物。
具有通式(IVc)的芳族化合物能夠攜帶一個(gè)或多個(gè)取代基。
在本文中,術(shù)語“幾個(gè)”一般是指在芳族核上少于4個(gè)取代基R29。
關(guān)于取代基的實(shí)例,應(yīng)該查閱通式(IIIh)的R12的定義。
R29還表示含有5或6個(gè)原子和包括硫、氧或氮作為雜原子的飽和,不飽和或芳族雜環(huán)。尤其能夠列舉吡唑基或咪唑基。
在通式(IVc)中,n”是小于或等于4,優(yōu)選1或2的數(shù)值。
能夠列舉的具有通式(IVc)的化合物的實(shí)例是對氯苯,對溴茴香醚和對溴三氟苯。
具有通式(IV),優(yōu)選具有通式(IVa)或(IVb)或(IVc)的攜帶離去基團(tuán)的化合物的量一般以親核化合物的量為基準(zhǔn)來表示,并且接近化學(xué)計(jì)量。在攜帶離去基團(tuán)的化合物的摩爾數(shù)與親核化合物的摩爾數(shù)之間的比率通常為0.9-1.2。
根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選具有通式(IIIa)-(IIIt)的親核化合物與具有通式(IV),優(yōu)選具有通式(IVa)或(IVb)或(IVc)的攜帶離去基團(tuán)的化合物在有效量的以選自(VIII)、(IB)和(IIB)族中的金屬元素M和如本發(fā)明所定義的配體為基礎(chǔ)的催化劑的存在下反應(yīng)。
在本文中,以下參考在Bulletin de la Société Chimique de France,n°1(2366)中公開的周期表。
不同金屬M(fèi)能夠作為混合物,尤其作為與銅的混合物使用。有利地使用含鈀和銅的混合物。
能夠列舉的金屬M(fèi)的實(shí)例是銅,銀,鈀,鈷,鎳,鐵和/或鋅。
當(dāng)使用單一金屬M(fèi)時(shí),優(yōu)先選擇銅或鈀。
能夠列舉的可使用的催化劑的實(shí)例是銅金屬或銅(I)或銅(II)的有機(jī)或無機(jī)化合物。
在本發(fā)明的方法中使用的催化劑是已知產(chǎn)物。
能夠列舉的本發(fā)明的銅催化劑的實(shí)例是溴化亞銅,溴化銅,碘化亞銅,碘化銅,氯化銅,堿式碳酸銅(II),硝酸亞銅,硝酸銅,硫酸亞銅,硫酸銅,亞硫酸亞銅,氧化亞銅,醋酸亞銅,醋酸銅,三氟甲基磺酸銅,氫氧化銅,甲醇亞銅(I),甲醇銅(II)和具有通式ClCuOCH3的甲醇氯銅。
在本發(fā)明的方法中使用鈀催化劑。鈀能夠以細(xì)粒金屬的形式或以無機(jī)衍生物如氧化物或氫氧化物的形式供給??梢允褂脽o機(jī)鹽,優(yōu)選硝酸鹽,硫酸鹽,含氧硫酸鹽,鹵化物,鹵氧化物,硅酸鹽,碳酸鹽,或有機(jī)衍生物,優(yōu)選氰化物,草酸鹽或乙酰丙酮酸鹽;醇鹽,更優(yōu)選甲醇鹽或乙醇鹽;或羧酸鹽,還更優(yōu)選乙酸鹽。還可以使用配合物,尤其具有鈀和/或堿金屬,優(yōu)選鈉,鉀或銨的含氯或含氰根的配合物。
能夠列舉的能夠用來制備本發(fā)明的催化劑的化合物的實(shí)例是溴化鈀(II),氯化鈀(II),碘化鈀(II),氰化鈀(II),水合硝酸鈀(II),氧化鈀(II),二水合硫酸鈀(II),乙酸鈀(II),丙酸鈀(II),丁酸鈀(II),苯甲酸鈀(II),乙酰丙酮酸鈀(II),四氯鈀酸銨(II),六氯鈀酸(IV)鉀,六氯鈀酸(IV)鉀,四胺硝酸鈀(II),二氯雙(乙腈)鈀(II),二氯雙(芐腈)鈀(II),二氯(1,5-環(huán)辛二烯)鈀(II),二氯二胺鈀(II),四(三苯基膦)鈀(0),乙酸鈀(II)和三芐叉基丙酮鈀(0)。
能夠列舉的鎳衍生物的特定實(shí)例是鹵化鎳(II)如氯化、溴化或碘化鎳(II);硫酸鎳(II);碳酸鎳(II);含有1-18個(gè)碳原子的有機(jī)酸的鹽,尤其乙酸鹽或丙酸鹽;鎳(II)配合物如乙酰丙酮酸鎳(II),二溴-雙-(三苯基膦)鎳(II),二溴-雙(吡啶)鎳(II);或鎳(0)配合物如雙-(環(huán)辛-1,5-二烯)鎳(0)或雙(二苯基膦基乙烷)鎳(0)。
還可以使用以鐵或鋅(通常以氧化物,氫氧化物或鹽如鹵化物,優(yōu)選氯化物,硝酸鹽或硫酸鹽的形式)為基礎(chǔ)的催化劑。
優(yōu)選地,選擇氯化銅或溴化銅和氧化亞銅。
催化劑的用量(按催化劑的摩爾數(shù)與具有通式(IV)的化合物的摩爾數(shù)的摩爾比表示)一般為0.01-0.1。
在本發(fā)明的方法中還使用堿,它的作用是捕獲離去基團(tuán)。
堿的特征是它具有≥2,優(yōu)選4-30的pKa。
pKa被定義為當(dāng)使用水作為溶劑時(shí)的酸/堿對的離子離解常數(shù)。
為了選擇具有適合pKa的堿,尤其應(yīng)該查閱“Handbook ofChemistry and Physiscs”,66thedtion,p.D-161和D-162。
能夠列舉的適合的堿包括無機(jī)堿如堿金屬碳酸鹽,碳酸氫鹽或氫氧化物,優(yōu)選鈉、鉀、銫或堿土金屬,優(yōu)選鈣、鋇或鎂的碳酸鹽,碳酸氫鹽或氫氧化物。
還可以使用堿金屬氫化物、優(yōu)選氫化鈉或堿金屬醇鹽,優(yōu)選鈉或鉀,更優(yōu)選甲醇鈉、乙醇鈉、乙醇鈉或叔丁醇鈉。
還可以使用有機(jī)堿如叔胺,更尤其三乙胺,三正丙基胺,三正丁基胺,甲基二丁基胺,甲基二環(huán)己基胺,乙基二異丙基胺,N,N-二乙基環(huán)己基胺,吡啶,二甲基氨基-4-吡啶,N-甲基哌啶,N-乙基哌啶,N-正丁基哌啶,1,2-甲基哌啶,N-甲基吡咯烷和1,2-二甲基吡咯烷。
優(yōu)選的堿是堿金屬碳酸鹽。
堿的用量應(yīng)使得堿的摩爾數(shù)和攜帶離去基團(tuán)的芳族化合物的摩爾數(shù)的比率優(yōu)選為1-4。
本發(fā)明的芳基化或乙烯基化或炔基化反應(yīng)通常在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行。
使用在反應(yīng)條件下不反應(yīng)的有機(jī)溶劑。
所用溶劑的類型優(yōu)選是極性有機(jī)溶劑,更優(yōu)選非質(zhì)子溶劑·線性或環(huán)狀羧酰胺如N,N-二甲基乙酰胺(DMAC),N,N-二乙基乙酰胺,二甲基甲酰胺(DMF),二乙基甲酰胺或1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP);·二甲亞砜(DMSO);·六甲基磷酰三胺(HMPT);·四甲基脲;
·硝基化合物如硝基甲烷,硝基乙烷,1-硝基丙烷,2-硝基丙烷或它們的混合物,和硝基苯;·脂族或芳族腈類如乙腈,丙腈,丁腈,異丁腈,戊腈,2-甲基戊二腈或己二腈;·四亞甲基砜(四氫噻吩砜);·有機(jī)碳酸酯如碳酸二甲酯,碳酸二異丙基酯或碳酸二正丁基酯;·烷基酯如乙酸乙酯或乙酸異丙酯;·鹵化或非鹵化芳族烴類如氯苯或甲苯;·酮類,如丙酮,甲基乙基酮,甲基異丁基酮,環(huán)戊酮,環(huán)己酮;·含氮雜環(huán)如吡啶,甲基吡啶和喹啉。
還可以使用溶劑的混合物。
測定隨所選擇的有機(jī)溶劑的性質(zhì)而改變的有機(jī)溶劑的用量。
以使得攜帶離去基團(tuán)的化合物在該有機(jī)溶劑中的濃度優(yōu)選為5-40wt%來決定該用量。
親核化合物的芳基化或乙烯基化或炔基化反應(yīng)在有利地為0-120℃,優(yōu)選20-100℃,更優(yōu)選25-85℃的溫度下進(jìn)行。
芳基化或乙烯基化或炔基化反應(yīng)一般在大氣壓下進(jìn)行,但也能夠使用例如高達(dá)10巴的更高壓力。
實(shí)際上,該反應(yīng)簡單地進(jìn)行。
使用各試劑的次序不是關(guān)鍵的。優(yōu)選地,加入催化劑(優(yōu)選銅催化劑),配體,具有通式(III)的親核化合物,堿,具有通式(IV)的攜帶離去基團(tuán)的化合物和有機(jī)溶劑。
如上所述,在一個(gè)變型中,可以引入含有金屬元素和配體的金屬配合物。
將反應(yīng)介質(zhì)加熱到所需溫度。
反應(yīng)的進(jìn)程通過跟蹤攜帶離去基團(tuán)的化合物的消失來監(jiān)控。
在反應(yīng)的末尾,獲得了R-Nu-R0類的產(chǎn)物,其中R表示親核化合物的殘基,更尤其優(yōu)選具有以下通式(V)的包括親核化合物的殘基和親電子化合物的殘基的芳基化化合物
在通式(V)中,D、R、R28、Nu和n”具有以上給出的含義。
所得化合物使用普通技術(shù)來回收,尤其通過從有機(jī)溶劑中接近來回收。
能夠提及的有機(jī)溶劑的更特定的例子是脂族或芳族,鹵化或非鹵化烴類,羧酰胺類和腈類。尤其能夠提及環(huán)己烷,甲苯,二甲基甲酰胺和乙腈。
現(xiàn)在給出本發(fā)明的實(shí)施例。這些實(shí)施例為了舉例說明而給出,決不是限制性的。
在描述實(shí)施例之前,我們應(yīng)該描述在所有實(shí)施例中使用的操作程序,除非另有規(guī)定。還舉例說明了某些配體、催化劑和金屬配合物的制備。
在實(shí)施例中,轉(zhuǎn)化率(TT)對應(yīng)于所轉(zhuǎn)化的底物的摩爾數(shù)與所使用的底物的摩爾數(shù)的比率。
收率(RR)對應(yīng)于所形成的產(chǎn)物的摩爾數(shù)與所使用的底物的摩爾數(shù)的比率。
選擇性(RT)對應(yīng)于所形成的產(chǎn)物的摩爾數(shù)與所轉(zhuǎn)化的底物的摩爾數(shù)的比率。
實(shí)施例操作程序?qū)⒁韵挛镔|(zhì)連續(xù)引入到置于氮?dú)夥諊碌?5ml Schlenk管中·銅催化劑(0.05mmol);·配體(0.1mmol);·親核化合物(0.75mmol);
·堿(1mmol);·56μl的碘苯(0.5mmol);·和300μl的乙腈。
將該混合物置于50℃的溫度的油浴中,再攪拌90小時(shí)。
在該段時(shí)間之后,取反應(yīng)介質(zhì)的樣品,用塞力特硅藻土(或過濾介質(zhì))過濾,用取決于溶解性的醚或二氯甲烷洗脫。所得芳基化化合物先后用乙醚或二氯甲烷和蒸餾水萃取,所得產(chǎn)物通過使用1,3-二甲氧基苯作為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的氣相色譜法來分析。
配體的制備a-Salox的制備使用由Hach,C.C.;Banks,C.V.;Diehl,H.;(Org.Synth.;Coll.Vol.IV;John Wiley & Sons,Inc.1963,230-232)所述的操作方式來制備該配體。
將在冰浴中冷卻的13.51g氫氧化鉀(240.8mmol)在30ml蒸餾水中的溶液加入到也在冰浴中冷卻的溶解在30ml蒸餾水中的16.73g的羥胺鹽酸鹽(240.8mmol)的溶液中。
將該混合物在0℃下攪拌20分鐘,然后緩慢添加9.5ml水楊醛(89.2mmol)。攪拌在0℃下持續(xù)30分鐘,然后在100℃下持續(xù)3小時(shí)。
然后將反應(yīng)混合物放入到電冰箱內(nèi),從而沉淀出褐色固體,用通過用玻璃濾器過濾來分離,用大量的水洗滌和然后用石油醚洗滌,然后在干燥器中干燥。
通過從石油醚/氯仿混合物中再結(jié)晶來純化水楊醛肟。
獲得了9.91g的白橙色晶體,這對應(yīng)于81%收率。
特性如下所示·熔點(diǎn)57.5℃(石油醚/CHCl3)(文獻(xiàn)值57℃Holly,F(xiàn).W.;Cope.A.C.;J.Am.Chem.Soc.1944,66,1875-1879);·1H NMR/DMSO-d6δ11.34(寬s,1H,OH肟),10.11(寬s,1H,酚OH),8.36(s,1H,H7),7.47(m,1H,H6),7.21(m,1H,H4),6.81-6.91(m,2H,H3,5)。
·13C NMR/DMSO-d6δ156.02(C2),147.92(C7),130.37(C4),128.07(C6),119.27(C5),118.12(C1),115.97(C3)。
b-1,2-環(huán)己二酮二肟的制備使用由Hach,C.C.;Banks,C.V.;Diehl,H.;(Org.Synth.;Coll.Vol.IV;John Wiley & Sons,Inc.1963,230-232)所述的操作方式來制備該配體。
將在冰浴中冷卻的13.51g氫氧化鉀(240.8mmol)在50ml蒸餾水中的溶液加入到也在冰浴中冷卻的溶解在50ml蒸餾水中的16.73g羥胺鹽酸鹽(240.8mmol)的溶液中。
將混合物在0℃下攪拌20分鐘,然后緩慢添加10g熔融環(huán)己烷-1,2-二酮(89.2mmol)。
攪拌在0℃下持續(xù)30分鐘,然后在100℃下持續(xù)3小時(shí)。
然后將反應(yīng)混合物在電冰箱中放置幾小時(shí),沉淀出蛋黃色固體,通過用玻璃濾器過濾來分離,用大量的水洗滌和然后用石油醚洗滌,再在干燥器中干燥。
通過在98/2丙酮/水混合物中再結(jié)晶來純化二肟。
獲得了6.10g的白色晶體,這對應(yīng)于48%收率。
特性如下所示·熔點(diǎn)193-194℃(丙酮/水)(文獻(xiàn)193-196℃,二噁烷BischoffC.;Ohme,R.;J.Prakt.Chem.1973,315,505-509);·1H NMR/DMSO-d6δ11.07(寬s,2H,OH),2.48(m,4H,H2.5),1.55(m,4H,H3,4)。
·13C NMR/DMSO-d6δ151.89(C1和C6),24.68(C2和C5),21.82(C3和C4)。
催化劑的制備除了活化Cu(A)和活化Cu(B)以外所用催化劑是商購產(chǎn)物。還提供了用于制備所述催化劑的操作方式,然后在實(shí)施例中使用。
a-通過純化金屬銅制備的活化Cu(A);將幾克銅粉在由溶解在100ml丙酮中的2g碘組成的溶液中研磨15分鐘。
該混合物用玻璃濾器過濾,用150ml的由濃鹽酸(75ml)和丙酮(75ml)組成的溶液洗滌,先后使用100ml乙腈和100ml丙酮。
通過用乙腈,即它在其中高度溶解(27.51g/l)的溶劑洗滌來確保所有碘化亞銅的消除。
該活化銅在真空干燥器中在P2O5的存在下干燥。
它在制備之后立即使用。
b-通過硫酸銅的還原制備的活化Cu(B)將30g硫酸銅五水合物(120mmol)溶解在由100ml的蒸餾水和5ml的鹽酸組成的溶液中。
將1.96g的鋅(30mmol)緩慢加入到該溶液中,注意溫度不超過40℃。
通過用玻璃濾器過濾來分離沉淀的銅,先后用蒸餾水和丙酮洗滌,再在P2O5的存在下在干燥器中干燥。
它在制備之后使用。
以1∶2的比率的銅I和Salox為基礎(chǔ)的金屬配合物的制備在攪拌下將溶解在最少體積的乙腈中的1.33g碘化亞銅(7mmol)的溶液加入到溶解在最少體積的二乙醚中的1.92g Salox(14mmol)的溶液中。
在攪拌30分鐘之后,該溶液變得混濁。
通過用氮?dú)獯祾卟糠譂饪s溶劑。
在20℃下24小時(shí)之后,精細(xì)的灰色粉末沉淀下來。
在-5℃下7天之后,固體的量增加。
在燒瓶的底部能夠辨別小針狀體和細(xì)粒半透明晶體。
過濾,然后用濾液沖洗3次。
將濾液立即冷卻到-5℃。
在1周之后,在燒瓶的底部沉積了小的半透明針狀體。
所得晶體的特性如下所示取等份晶體,立即進(jìn)行質(zhì)譜分析在336和335確定了兩個(gè)峰,表明了配合物{Cu[salox]2-{H}}和{Cu[salox]2-{2H}}的存在。
實(shí)施例1-8對比實(shí)施例a在本系列試驗(yàn)中,吡唑在不同銅催化劑活化Cu(A),活化Cu(B),CuI,CuBr,Cu2O,CuO,CuBr2的存在下用溴苯芳基化。
吡唑(51mg)用溴苯(53μl;0.5mmol)在碳酸銫(325.8mg;1mmol)和銅催化劑活化Cu(A)(3.17mg;0.05mmol);活化Cu(B)(3.17mg;0.05mmol);CuI(9.52mg;0.05mmol),CuBr(7.17mg;0.05mmol),Cu2O(7.15mg;0.05mmol),CuO(3.97mg;0.05mmol),CuBr2(11.17mg;0.05mmol)的存在下芳基化。
配體的量為基于銅的2摩爾當(dāng)量。
乙腈以使得溴苯的濃度為1.67M的量使用。
反應(yīng)在50℃下進(jìn)行90小時(shí)。
在本發(fā)明的芳基化反應(yīng)中在如本發(fā)明所定義和在表(I)中所述的配體的存在下使用不同的銅催化劑。
為了對比,進(jìn)行相同的反應(yīng),但使用1,10-鄰二氮雜菲作為配體。
在表(I)中示出了在本發(fā)明的實(shí)施例和對比實(shí)施例中在反應(yīng)24小時(shí)之后測定的1-苯基-1H-吡唑的收率
表(I)
表(I)(續(xù))
實(shí)施例9重復(fù)實(shí)施例1,用碘苯代替溴苯。
催化劑是10%的量的活化Cu(A)。
所得1-苯基-1H-吡唑的收率是100%。
實(shí)施例10重復(fù)實(shí)施例2,用碘苯代替溴苯。
催化劑是5%的量的氧化亞銅。
反應(yīng)在20℃下進(jìn)行。
所得1-苯基-1H-吡唑的收率是80%。
實(shí)施例11-15在本系列實(shí)施例中,吡唑(51mg)和溴苯(53μl;0.5mmol)在氧化亞銅(3.57mg;0.025mmol,5%),Salox(20%)和碳酸銫和在表(II)中列舉的不同溶劑的存在下反應(yīng)。
乙腈以使得溴苯的濃度為1.67M的量使用。
反應(yīng)在82℃下進(jìn)行24小時(shí)。
所得1-苯基-1H-吡唑的收率在表(II)中給出表(II)
實(shí)施例16-20在以下實(shí)施例中,吡唑(51mg)和溴苯在氧化亞銅(5%),Salox、DMG或2-Py-Aldox配體(20%)和碳酸銫或叔丁醇鉀(112mg/1mmol)存在下在乙腈中反應(yīng)。
乙腈以使得溴苯的濃度為1.67M的量使用。
該反應(yīng)在82℃下進(jìn)行24小時(shí)。
在表(III)中示出了所得1-苯基-1H-吡唑的收率表(III)
實(shí)施例21-23在以下實(shí)施例中,吡唑(51mg)和溴苯在不同銅催化劑,不同配體(20%)和碳酸銫(2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)。
乙腈以使得溴苯的濃度為1.67M的量使用。
反應(yīng)在82℃下進(jìn)行24小時(shí)。
在表(IV)中給出了所得1-苯基-1H-吡唑的收率表(IV)
實(shí)施例33本實(shí)施例使用臨時(shí)制備的金屬配合物。
該配合物如上所述由比率為1∶2的碘化亞銅和Salox制備。
用刮刀回收配合物的晶體,再在濾紙上干燥。
所需物質(zhì)立即在使用以下操作程序的用碘苯芳基化吡唑的試驗(yàn)中使用。
將23.2mg的金屬配合物(0.05mmol Cu),51mg吡唑(0.75mmol)和325.8mg碳酸銫(1mmol)引入到用烘箱在100℃下干燥和配備磁力攪拌器(12×4.5mm)和置于氮?dú)夥諊碌?5ml Schlenk管中。
Schlenk管在真空下吹洗,然后用氮?dú)庠偬畛?。使用注射器先后加?6μl的芳基化劑(0.5mmol)和300μl的無水乙腈。
將反應(yīng)器置于50℃溫度的油浴中,再攪拌24小時(shí)。
在該段時(shí)間的末尾,將65μl的1,3-二甲氧基苯(內(nèi)標(biāo))引入到冷卻的反應(yīng)混合物中,然后用5ml的二乙醚稀釋。
取等份試樣,用塞力特硅藻土過濾,用二乙醚洗脫,用蒸餾水萃取三次,然后用氣相色譜法分析。
獲得了收率80%的1-苯基-1H-吡唑。
選擇性是100%。
實(shí)施例34-36在以下實(shí)施例中,吡唑(51mg)與在表(V)中所示的不同取代芳基溴在氧化亞銅(5%),Salox(20%)和碳酸銫(2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)。
乙腈以使得溴苯的濃度為1.67M的量使用。
反應(yīng)在82℃下進(jìn)行24小時(shí)。
在表(V)中示出了所得不同芳基吡唑的收率
表(V)
實(shí)施例37-39在以下實(shí)施例中,在表(V)中所示的不同吡唑與溴苯在氧化亞銅(5%),Salox(20%)和碳酸銫(2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)。
反應(yīng)在82℃下進(jìn)行24小時(shí)。
在表(VI)中示出了所得不同芳基吡唑的收率表(VI)
*比率為大約4/1的兩種異構(gòu)體的混合物。
實(shí)施例40-42在以下實(shí)施例中,咪唑(51mg)和碘苯在氧化亞銅(5%),在表(VII)中所示的不同配體(20%)和碳酸銫(2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)。
在表(VII)中示出了溫度和反應(yīng)時(shí)間。
在表(VII)中示出了所得N-苯基咪唑的收率表(VII)
實(shí)施例43-45在以下實(shí)施例中,咪唑(51mg)和溴苯在氧化亞銅(5%),在表(VII)中所示的不同配體(20%)和碳酸銫(2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
在表(VIII)中給出了所得N-苯基咪唑的收率表(VIII)
實(shí)施例46將肼基甲酸叔丁酯(99mg)的氧的α位上的氮芳基化。
為此,肼基甲酸叔丁酯(H2N-NH-Boc)與碘苯在CuBr,碳酸銫和DMG(二甲基乙二肟)的存在下反應(yīng)。
反應(yīng)在乙腈中進(jìn)行。
在82℃下24小時(shí)之后以33%的收率獲得了N(α)苯基肼基甲酸叔丁酯。
所得化合物具有以下通式
它具有以下特性·沸點(diǎn)125℃/0.15mmHg;·1H NMR/CDCl3δ7.43-7.47(m,2H,H7,11),7.29-7.34(m,2H,H8,10),7.10-7.14(m,1H,H9),4.44(s,2H,NH2),1.50(s,9H,H1-3);·13C NMR/CDCl3δ155.19(C5),143.17(C6),128.14(C8,10),124.59(C9),123.46(C7,11),81.69(C4),28.33(C1-3);·GC/MSrt=15.95min,M/Z=152(C4H9級(jí)分損失),純度=99%;·Rf=0.27(洗脫劑二氯甲烷)。
實(shí)施例47通過讓哌啶(56mg;0.75mmol)與碘苯在氧化亞銅(3.6mg;0.025mmol,5%),Salox配體(20%)和碳酸銫(0.325g,1mmol,2當(dāng)量)的存在下在乙腈中反應(yīng)來將哌啶芳基化。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
以17.7%的收率獲得了N-苯基哌啶。
實(shí)施例48通過讓4-叔丁基苯酚(112.5mg;0.75mmol)與碘苯在氧化亞銅(5%),Salox配體(20%)和碳酸銫的存在下在乙腈中反應(yīng)來將4-叔丁基苯酚芳基化。
在反應(yīng)的開始將150mg的3A分子篩加入到該反應(yīng)介質(zhì)中。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
以80.5%的收率獲得了4-叔丁基苯基醚。
實(shí)施例49通過讓噁唑烷-2-酮(65.3mg)與碘苯在氧化亞銅、Salox配體和碳酸銫的存在下在乙腈中反應(yīng)來將噁唑烷-2-酮芳基化。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
以54.2%的收率獲得了相應(yīng)的3-苯基噁唑烷-2-酮。
實(shí)施例50通過讓吲哚(87.9mg,0.75mmol)與碘苯在氧化亞銅、Salox配體和碳酸銫的存在下在乙腈中反應(yīng)來將吲哚芳基化。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
以82.2%的收率獲得了相應(yīng)的N-苯基吲哚。
實(shí)施例51二苯甲酮腙(147.2mg)用碘苯芳基化。
溫度是82℃和反應(yīng)時(shí)間是24小時(shí)。
以82.2%的收率獲得了相應(yīng)的N-苯基腙。
實(shí)施例52將3.6mg Cu2O(0.025mmol),13.7mg Salox(0.1mmol)和32.6mgKCN(0.5mmol)引入到用烘箱在100℃下干燥和配備磁力攪拌器(12×4.5mm)并置于氮?dú)夥諊碌?5ml Schlenk管中。
Schlenk管在真空下吹洗,然后用氮?dú)庠偬畛?。使用注射器先后加?6μl的芳基化劑(0.5mmol)和300μl的無水DMF。
將反應(yīng)器置于110℃溫度的油浴中,再攪拌48小時(shí)。
在該段時(shí)間的末尾,將65μl的1,3-二甲氧基苯(內(nèi)標(biāo))引入到冷卻的反應(yīng)混合物中,然后用5ml的二乙醚稀釋。
取等份試樣,用塞力特硅藻土過濾,用二乙醚洗脫,用蒸餾水萃取三次,然后用氣相色譜法分析。
獲得了收率85%的芐腈。
權(quán)利要求
1.通過讓攜帶離去基團(tuán)的不飽和化合物與攜帶能夠取代該離去基團(tuán),產(chǎn)生C-C或C-HE鍵的碳原子或雜原子(HE)的親核化合物反應(yīng)來產(chǎn)生碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的方法,特征在于該反應(yīng)在有效量的以選自周期表的(VIII)、(IB)和(IIB)族中的金屬元素M和含有至少兩個(gè)螯合原子,即至少一個(gè)氧原子和至少一個(gè)氮原子的至少一個(gè)至少雙齒配體為基礎(chǔ)的催化劑的存在下進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于該配體是肟、二肟或腙類配體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,特征在于所用配體具有以下通式 在以上通式中·基團(tuán)Ra和Rb的至少一個(gè)包括至少一個(gè)氧原子或含氧原子的基團(tuán);·Ra和Rb獨(dú)立表示含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它可以是線性或支化的,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或所述基團(tuán)的串聯(lián);·或Ra和Rb能夠與攜帶它們的碳原子連接成含有3-20個(gè)碳原子的單環(huán)或多環(huán),飽和或不飽和碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);·Ra和Rb的至多一個(gè)表示氫原子;·Rc表示烷基,優(yōu)選C1-C12;鏈烯基或炔基,優(yōu)選C2-C12;環(huán)烷基,優(yōu)選C3-C12;或芳基或芳烷基,優(yōu)選C6-C12。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,特征在于該配體具有其中Rc表示氫原子和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ia1) Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基、優(yōu)選C1-C4取代的氨基。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,特征在于所用配體具有以下通式 在該通式中·Ra’和Rb’可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)或(Ia2)中給出的含義,除了氧原子以外,它的存在不是必需的;·Ra’和/或Rb’可以表示氫原子;·Ra’和Rb’能夠形成含有5或6個(gè)原子的可以取代或未取代的碳環(huán)或雜環(huán);·Rc表示氫原子,烷基,優(yōu)選C1-C12;鏈烯基或炔基,優(yōu)選C2-C12;環(huán)烷基,優(yōu)選C3-C12;或芳基或芳烷基,優(yōu)選C6-C12;·Rd,Re可以是相同或不同的,表示·氫原子;·含有1-12個(gè)碳原子的線性或支化烷基,任選攜帶鹵素原子,優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,如甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,異丁基,仲丁基或叔丁基;·鹵素原子;·m等于0,1,2或3,優(yōu)選0或1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,特征在于該配體具有其中Rc表示氫原子,m等于0和Ra’和Rb’表示甲基或形成環(huán)己烷類環(huán)的通式(Ib1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,特征在于所用配體具有以下通式 在以上通式中·Ra和Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·基團(tuán)Ra和Rb的至少一個(gè)包括至少一個(gè)氧原子或含氧原子的基團(tuán);·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Rc可以是相同或不同的,表示氫原子,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義,和還表示-CO-NH2基團(tuán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,特征在于該配體具有其中基團(tuán)Rc可以是相同或不同的,表示氫原子或甲基,和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ic1)或(Ic2) Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基、優(yōu)選C1-C4取代的氨基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于所用配體具有以下通式 在以上通式中·RAA表示氨基酸的殘基,優(yōu)選氫原子,任選攜帶官能團(tuán)的線性或支化C1-C12烷基,或C6-C12芳基或芳烷基,優(yōu)選羥基;·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Ra和Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,特征在于該配體具有其中RAA表示能夠攜帶官能團(tuán),優(yōu)選-OH,-NH2,-CO-NH2,-NH-C(NH)-NH2(胍),-COOH,-SH,-S-CH3或咪唑基團(tuán)的烷基的通式(Id1)和(Id2)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法,特征在于該配體具有其中RAA表示氫原子或甲基和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Id1)或(Id2) Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基、優(yōu)選C1-C4取代的氨基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于所用配體具有以下通式 在以上通式中·Ra可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·Rb可以是相同或不同的,具有在通式(Ia1)和(Ia2)中給出的含義;·Ra和/或Rb可表示氫原子;·Ψ表示-HN-CO-NH-基團(tuán)或具有通式(F2)或(F3)的骨架 在通式(F2)或(F3)中·Rf和Rg獨(dú)立表示氫原子,含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它們可以是線性或支化,飽和或不飽和無環(huán)脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和、不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或所述基團(tuán)的串聯(lián);·或Rf和Rg能夠與攜帶它們的碳原子一起連接成含有3-20個(gè)碳原子的碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),它們可以是飽和、不飽和、單環(huán)或多環(huán)的;·Ar1和Ar2獨(dú)立表示兩個(gè)取代或未取代芳族碳環(huán)或雜環(huán),它們可以稠合或不稠合,可以攜帶一個(gè)或多個(gè)雜原子;·x和y分別代表在表示為Ψ的骨架和亞胺基團(tuán)之間的兩個(gè)鍵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法,特征在于該配體具有其中Rb表示氫原子和Ra表示以下基團(tuán)之一的通式(Ie1)或(Ie2) 其中Rs表示烷基或烷氧基,優(yōu)選C1-C4,或可以被或不被烷基、優(yōu)選C1-C4取代的氨基。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13的方法,特征在于該配體具有其中Ψ表示以下環(huán)基的通式(Ie1)或(Ie2)
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于該配體選自Salox,Salox-Me,5-MeO-Salox,Aldox,3-Py-Aldox,4-NEt2-Salox,Bz-Phenox,二苯甲酮肟,DMG,1,2-環(huán)己二酮二肟,Salzone,Py-Semizone,Me2-Salzone,Sal-gly,Sal-glu,Trans-Chxn-Salen,Carbosalzone和Salen。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15的任一項(xiàng)的方法,特征在于所用配體的量應(yīng)使得配體的摩爾數(shù)與金屬的摩爾數(shù)的比率為2-1。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16的任一項(xiàng)的方法,特征在于親核底物是有機(jī)烴化合物,它可以是無環(huán)或環(huán)狀的,其特征是包括可帶電荷或不帶電荷的攜帶自由電子對的至少一個(gè)原子,優(yōu)選氮,氧,硫,磷或碳原子,或它包括能夠捐贈(zèng)其電子對的碳原子。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17的任一項(xiàng)的方法,特征在于親核底物包括以下原子或基團(tuán)的至少一個(gè)
19.根據(jù)權(quán)利要求1-17的任一項(xiàng)的方法,特征在于親核底物包括在飽和、不飽和或芳族環(huán)中含有的攜帶自由電子對的至少一個(gè)氮原子該環(huán)一般包括3-8個(gè)原子。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,特征在于親核底物是伯胺或仲胺;肼或腙衍生物;酰胺;磺酰胺;脲衍生物;或雜環(huán)衍生物,優(yōu)選含氮或含硫。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,特征在于親核底物具有以下通式 在通式(IIIh)中·A表示形成單環(huán)或多環(huán),芳族或非芳族雜環(huán)體系的全部或一部分的環(huán)的殘基,其中碳原子之一被至少一個(gè)親核原子如氮、硫或磷原子所置換;·R12可以是相同或不同的,表示在環(huán)上的取代基;·n表示在環(huán)上的取代基的數(shù)目。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法,特征在于親核底物具有其中A表示環(huán),如咪唑,吡唑,三唑,吡嗪,噁二唑,噁唑,四唑,吲哚,吡咯,酞嗪,噠嗪或噁唑烷的通式(IIIh)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,特征在于親核底物是醇或硫醇類化合物,優(yōu)選羥基-或硫代-芳族類化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法,特征在于親核底物具有以下通式 其中·B表示單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)的殘基,或由兩個(gè)或多個(gè)單環(huán)芳族碳環(huán)基團(tuán)串聯(lián)構(gòu)成的二價(jià)基團(tuán);·R14表示一個(gè)或多個(gè)取代基,它可以是相同或不同的;·Z表示羥基或硫醇基團(tuán);·n’等于或小于5。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,特征在于親核底物是含有親核碳的烴化合物,優(yōu)選丙二酸酯,丙二腈,氰基丙二酸酯,腈,炔化物,profene類化合物,氨基酸,或含有碳陰離子,其抗衡離子是金屬,優(yōu)選鋰,鈉,鎂或鋅的親核化合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,特征在于親核底物是磷化物,膦,重氮化(diazaylides)鏻,偶氮化(azaylides)鏻,烴基硼酸或其衍生物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法,特征在于親核底物是具有以下通式的烴基硼酸或衍生物 其中·R25表示單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);·Q1,Q2可以是相同或不同的,表示氫原子,含有1-20個(gè)碳原子的線性或支化,飽和或不飽和脂族基團(tuán),或R25基團(tuán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法,特征在于該芳基硼酸具有其中基團(tuán)R25表示芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán),優(yōu)選苯基或萘基,或吡咯基,吡啶基,嘧啶基,噠嗪基,吡嗪基,1,3-噻唑基,1,3,4-噻二唑基或噻吩基的通式(IIIu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或權(quán)利要求28的方法,特征在于該芳基硼酸具有通式(IIIu),其中Q1,Q2可以是相同或不同的,表示氫原子,或含有1-20個(gè)碳原子的線性或支化無環(huán)脂族基團(tuán),它可以是飽和的或在鏈中含有一個(gè)或多個(gè)不飽和鍵,優(yōu)選1-3個(gè)不飽和鍵,優(yōu)選簡單或共軛雙鍵;或基團(tuán)R25,優(yōu)選苯基。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-29的任一項(xiàng)的方法,特征在于攜帶離去基團(tuán)Y的化合物用通式(IV)表示R0-Y (IV)·在該通式中,R0表示含有2-20個(gè)碳原子的烴基和具有位于離去基團(tuán)Y的α位上的雙鍵或三鍵,或單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法,特征在于攜帶離去基團(tuán)的化合物具有通式(IV),其中·R0表示在離去基團(tuán)的α位上含有雙鍵或三鍵的脂族烴基,或攜帶離去基團(tuán)的含有不飽和鍵的環(huán)烴基;·R0表示單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán);·Y表示離去基團(tuán),優(yōu)選鹵素原子或具有通式-OSO2-Re的磺酸酯基,其中Re是烴基。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或權(quán)利要求31的方法,特征在于攜帶離去基團(tuán)的化合物具有通式(IV),其中Y表示溴原子或氯原子或具有通式-OSO2-Re的磺酸酯基,其中Re表示含有1-4個(gè)碳原子的線性或支化烷基,優(yōu)選甲基或乙基,苯基或甲苯基或三氟甲基。
33.根據(jù)權(quán)利要求30-32的任一項(xiàng)的方法,特征在于攜帶離去基團(tuán)的化合物具有通式(IV)和選自以下化合物·(1)能夠用通式(IVa)表示的攜帶雙鍵的脂族類化合物 在通式(IVa)中·R26、R27和R28可以是相同或不同的,表示氫原子或含有1-20個(gè)碳原子的烴基,它能夠是線性或支化,飽和或不飽和脂族基團(tuán);單環(huán)或多環(huán),飽和,不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán);或如以上定義的脂族和/或碳環(huán)和/或雜環(huán)基團(tuán)的串聯(lián);·Y表示如以上定義的離去基團(tuán);·(2)用通式(IVb)表示的攜帶三鍵的脂族類化合物R26-C≡C-Y (IVb)在通式(IVb)中·R26具有在通式(IVa)中給出的含義;·Y表示如以上定義的離去基團(tuán);·(3)芳族類化合物用通式(IVc)表示 其中·D表示形成單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)體系的全部或一部分的環(huán)的殘基;·R29可以是相同或不同的,表示環(huán)上的取代基;·Y表示如以上所定義的離去基團(tuán);·n”表示環(huán)上的取代基的數(shù)目。
34.根據(jù)權(quán)利要求30-33的任一項(xiàng)的方法,特征在于具有通式(IV)的攜帶離去基團(tuán)的化合物選自氯乙烯,溴乙烯,溴炔烴,碘炔烴,β-溴苯乙烯,β-氯苯乙烯,對氯甲苯,對溴茴香醚和對溴三氟苯。
35.根據(jù)權(quán)利要求1-34的任一項(xiàng)的方法,特征在于該催化劑包括以下金屬元素M的至少一種銅,銀,鈀,鈷,鎳,鐵和/或鋅。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法,特征在于該催化劑是銅催化劑,優(yōu)選鹵化銅。
37.根據(jù)權(quán)利要求1-36的任一項(xiàng)的方法,特征在于該反應(yīng)在堿的存在下進(jìn)行。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法,特征在于該堿選自堿金屬碳酸鹽,碳酸氫鹽或氫氧化物,優(yōu)選鈉、鉀或銫的碳酸鹽,碳酸氫鹽或氫氧化物,或堿土金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽或氫氧化物,優(yōu)選鈣、鋇或鎂的碳酸鹽,碳酸氫鹽或氫氧化物;堿金屬氫化物,優(yōu)選氫化鈉;堿金屬醇鹽,優(yōu)選醇鈉或醇鉀,更優(yōu)選甲醇鈉,乙醇鈉或叔丁醇鈉;和叔胺。
39.根據(jù)權(quán)利要求1-38的任一項(xiàng)的方法,特征在于該反應(yīng)在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,特征在于有機(jī)溶劑選自線性或環(huán)狀羧酰胺;二甲亞砜(DMSO);六甲基磷酰三胺(HMPT);四甲基脲;硝基化合物;脂族或芳族腈類,優(yōu)選乙腈;四亞甲基砜;有機(jī)碳酸酯;烷基酯;鹵化芳族烴類,優(yōu)選氯苯或甲苯;和含氮雜環(huán),優(yōu)選吡啶,甲基吡啶或喹啉。
41.根據(jù)權(quán)利要求1-40的任一項(xiàng)的方法,特征在于芳基化或乙烯基化或炔化反應(yīng)的溫度是0-120℃,優(yōu)選20-100℃,更優(yōu)選25-85℃。
42.根據(jù)權(quán)利要求1-41的任一項(xiàng)的方法,特征在于該配體與供給催化金屬元素M的化合物共同引入。
43.根據(jù)權(quán)利要求1-41的任一項(xiàng)的方法,特征在于該催化劑是通過讓供給催化金屬元素M的化合物與配體反應(yīng)而臨時(shí)制備的金屬配合物。
44.根據(jù)權(quán)利要求1-41的任一項(xiàng)的方法,特征在于該金屬配合物在反應(yīng)的開始由配體和供給金屬元素M的化合物制備。
45.根據(jù)權(quán)利要求42-44的任一項(xiàng)的方法,特征在于該金屬元素M是銅。
46.根據(jù)權(quán)利要求42-45的方法,特征在于該配體是肟,優(yōu)選Salox類肟。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過讓攜帶離去基團(tuán)的不飽和化合物與親核化合物反應(yīng)來形成碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的方法。本發(fā)明還涉及使用用于芳基化含氮有機(jī)衍生物的方法形成碳-氮鍵的方法。本發(fā)明的方法是通過讓攜帶離去基團(tuán)的不飽和化合物與攜帶能夠取代該離去基團(tuán),產(chǎn)生C-C或C-HE鍵的碳原子或雜原子(HE)的親核化合物反應(yīng)來產(chǎn)生碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的方法,特征在于該反應(yīng)在有效量的以選自周期表的(VIII)、(IB)和(IIB)族中的金屬元素M和含有至少兩個(gè)螯合原子,即至少一個(gè)氧原子和至少一個(gè)氮原子的至少一個(gè)至少雙齒配體為基礎(chǔ)的催化劑的存在下進(jìn)行。
文檔編號(hào)C07D263/00GK1615284SQ02827336
公開日2005年5月11日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者M·塔耶費(fèi)爾, H-J·克里斯托, P·塞利耶, J-F·斯賓德勒 申請人:羅狄亞化學(xué)公司