專利名稱：：新穎的膦配體、它們的制備和它們?cè)诖呋磻?yīng)中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及新穎的膦配體，它們的制備和它們?cè)诖呋磻?yīng)特別是精制鹵代芳香化合物中的用途。
背景技術(shù)：
：鹵代芳香化合物尤其包括氯代芳香化合物是中間體，所述中間體在化學(xué)工業(yè)中具有多種應(yīng)用并用作制備農(nóng)用化學(xué)品中間體、藥物、染料、材料等的前體。乙烯基鹵化物也是重要的中間體，其用作聚合單體和上述產(chǎn)物的前體。常用作鹵代芳香化合物或乙烯基鹵化物的官能化以得到芳香烯或二烯(Heck反應(yīng)，Stille反應(yīng))、聯(lián)芳(Suzuki反應(yīng))、炔(Sonogashira反應(yīng))、羧酸衍生物(Heck羰基化)和胺(Buchwald-Hartwig反應(yīng))的那些催化劑是鈀和鎳催化劑。鈀催化劑通常就偶聯(lián)基質(zhì)應(yīng)用的廣度而言和在催化劑活性的某些情況下方面具有優(yōu)勢(shì)，而鎳催化劑在氯代芳香化合物和乙烯基鹵化物的轉(zhuǎn)化領(lǐng)域和金屬價(jià)格方面具有優(yōu)勢(shì)。盡管公知鈀(0)/鎳(0)化合物是目前的反應(yīng)催化劑，但是用來(lái)活化以及精制鹵代芳香化合物的鈀和鎳催化劑是鈀(II)和/或鎳(II)以及鈀(0)和/或鎳(0)絡(luò)合物。特別地，根據(jù)文獻(xiàn)資料，用供體配體例如膦進(jìn)行穩(wěn)定化的配合不飽和的14-電子和16-電子鈀(0)/鎳(0)絡(luò)合物被確定為活性種類(lèi)。在偶聯(lián)反應(yīng)中用碘化物作為離析物時(shí)也有可能不用膦配體。但是，芳基和乙烯基碘化物是非常昂貴的起始化合物，此外還產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量的碘鹽廢物。對(duì)于Heck反應(yīng)在成本上更劃算的離析物，例如芳基溴或芳基氯，要求使用穩(wěn)定化和活化的配體以在催化生產(chǎn)中變得有效。經(jīng)常只有用不經(jīng)濟(jì)的起始原料例如碘代芳香化合物和活化的溴代芳香化合物，針對(duì)烯化、炔化、羰基化、芳基化、胺化和類(lèi)似反應(yīng)描述的催化劑系統(tǒng)才具有滿意的催化轉(zhuǎn)換數(shù)(TON)。否則，在鈍化的溴代芳香化合物的情況下并且特別是氯代芳香化合物的情況下，通常需要加入大量的催化劑—通常大于lmolQ/。一以達(dá)到工業(yè)上實(shí)用的收率(>90%)。此外，因?yàn)榉磻?yīng)混合物的復(fù)雜性，簡(jiǎn)單的催化劑回收是不可能的，因此回收催化劑也導(dǎo)致高成本，這通常是在工業(yè)規(guī)模上實(shí)現(xiàn)的障礙。此外，特別是在制備活性物質(zhì)或活性物質(zhì)前體中，因?yàn)榱粼诋a(chǎn)物中的催化劑殘余的緣故不期望使用大量的催化劑。最近的活性催化劑系統(tǒng)是基于有鈀鹽或鈀絡(luò)合物的環(huán)鈀化的膦(W.A.Herrmann,C.Brossmer，K.Gfele，C.隱RReisinger，T.Priermeier，M.Beller，H.Fischer,j"gevv.C7ze肌1995，107，1989;^wg綴CTzew./"t1995，34，1844)或空間精確的芳基膦混合物(J.P.Wolfe,S.L.Buchwald'Jwgew.CTzew.1999，111，2570;C/ze肌/"f.五d1999，38，2413)或三-叔丁基膦(A.F丄ittke，G.C.Fu,Angew.Chem.1998，7/0,3586;/m.￡d1998，37，3387)。然而，甚至用這些催化劑，從工業(yè)角度來(lái)看通常也不能滿意地活化成本上劃算的卣代芳香化合物，即催化劑的轉(zhuǎn)換數(shù)(TON)<10,000并且催化劑活性(TOF)<1000h"。因此，為得到高產(chǎn)率，需要使用相對(duì)大量且因此很昂貴的催化劑。從而，例如制備一千克分子量為200的有機(jī)中間體，在當(dāng)前貴金屬價(jià)格下用lmol。/。鈀催化劑的催化劑成本大于100USS，因此很清楚需要提高催化劑產(chǎn)率。因此，盡管近年來(lái)催化劑在發(fā)展，但迄今為止只公開(kāi)了少數(shù)用于氯代芳香化合物的芳基化、羰基化、烯化等的工業(yè)化反應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容基于所述的理由，本發(fā)明的目的是滿足新穎的、更多產(chǎn)的催化劑系統(tǒng)的巨大需求，該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的配體且并不表現(xiàn)己知的催化方法的不足，所述系統(tǒng)適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，其以高收率將成本上劃算的氯代芳香化合物和溴代芳香化合物以及相應(yīng)的乙烯基化合物轉(zhuǎn)化為各自的偶聯(lián)產(chǎn)物，同時(shí)具有高的催化劑產(chǎn)率和高純度偶聯(lián)。該目的是根據(jù)本發(fā)明通過(guò)研究通式為Ia和Ib新穎的膦配體而達(dá)到的(金剛垸基)nP(烷基)mla(金剛垸基)。(垸基)qP(亞烴基，)P(金剛烷基)r(烷基)slb其中金剛烷基是在1-或2-位連接磷原子的金剛烷基基團(tuán)(IIa、II<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>垸基是Q至C,8的烷基基團(tuán)，和亞烴基，是橋連的亞甲基、1，2-亞乙基、1，3-亞丙基、1，4-亞丁基、1，5-亞戊基或l，6-亞己基橋、1，2-二亞苯基、2，2，-取代的1，r-聯(lián)萘基或二茂鐵基衍生物，其中所述垸基、亞烴基'和金剛烷基可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多IO個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是C,至CV烷基、O-烷基(C廠C"、OH、OCO-烷基(d—C8)、O-苯基、苯基、芳基、氟、N02、Si-烷基(C一C8)3、CN、COOH、CHO、S03H、NH2、NH-烷基(d—C8)、N-烷基(Q—Q)2、P(垸基(d—Q))2、P(芳基)2、S02-烷基(C「C6)、SO-烷基(d—Q)、CF3、NHCO-垸基(C「C4)、COO-烷基(C廣Cs)、CONH2、CO-烷基(C廣Q)、NHCHO、NHCOO-烷基(C,—C4)、CO匿苯基、COO-苯基、CH=CH-C02-烷基(C,一Cs)、CH=CHCOOH、PO(苯基)2、PO(烷基(Q—C())2、P03H2、PO(O-垸基(Q—C6))2或S03(烷基(C,一C4))，芳基是具有5至14個(gè)環(huán)碳原子的芳香化合物，并且它的一個(gè)或多個(gè)環(huán)碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到1-至13-元的含有環(huán)碳原子的雜芳香化合物，其中n是選自l一3的數(shù)字，m是選自0—2的數(shù)字，并需要滿足條件n+m二3，禾口其中o和r是數(shù)字1或2，q和s是數(shù)字0或1，并需要滿足條件o+q二2禾Qr+s二2。根據(jù)本發(fā)明所用的膦配體特別是指通式為Ia和Ib的化合物，其中金剛烷基是在l-或2-位連接磷原子的金剛烷基基團(tuán)(IIa、IIb)，和烷基是d至Cn烷基。亞烴基，優(yōu)選是橋連的1，2-亞乙基、1,3-亞丙基或1，4-亞丁基橋、1，2-二亞苯基、2，2，-取代的1，l，-聯(lián)萘基或二茂鐵基衍生物。優(yōu)選地，垸基基團(tuán)、亞烴基'基團(tuán)和金剛垸基基團(tuán)可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多5個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是C至Cs烷基、O-垸基(C,一C8)、OH、OCO-烷基(C!—C8)、O國(guó)苯基、苯基、芳基、氟、Si-烷基(d—Cs)3、COOH、S03H、NH2、NH-垸基(d—Q)、N-垸基2(d—C8)、P(垸基(d—Cg))2、P(苯基)2、CF3、NHCO-烷基(C,一C4)、C00-烷基(d—C8)、C0NH2、CO-垸基(d—Q)、COO-苯基、PO(苯基)2、PO(烷基(d—C4))2、P03H2或PO(0-烷基(d—C6))2，芳基是具有5至14個(gè)環(huán)碳原子的芳香化合物，和它的一個(gè)或多個(gè)環(huán)碳原子可被選自氮、氧和/或硫的雜原子取代以得到具有4至13個(gè)環(huán)碳原子的雜芳香化合物。雜芳香基可以具有例如至少5-元的環(huán)，其包含1至13個(gè)環(huán)碳原子和最多4個(gè)氮原子和/或最多2個(gè)氧原子或硫原子。優(yōu)選的雜芳香化物芳香基包含一或兩個(gè)氮雜原子或一個(gè)氧雜原子或一個(gè)硫雜原子或一個(gè)氮雜原子和一個(gè)氧雜原子或硫雜原子。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的膦配體是通式Ia和Ib的化合物，其中金剛烷基是在l-或2-位連接磷原子的金剛烷基基團(tuán)(IIa、IIb)，垸基是C，至d2烷基，和通式Ib中的亞烴基，是橋連的1，2-亞乙基、1，3-亞丙基或1，4-亞丁基橋，其中垸基基團(tuán)、亞烴基'基團(tuán)和金剛烷基基團(tuán)可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多3個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是Q至C8烷基、O-垸基(C,一Cs)、OH、OCO-烷基(d—Q)、O-苯基、苯基、COOH、S03H、NH2、P(烷基(Q_C8))2、P(苯基)2、COO-烷基(d—Q)、CONH2或PO(苯基)本發(fā)明還提供了該新穎的膦配體的制備方法。它們的合成類(lèi)似于垸基膦的已知的合成路線。例如Houben-Weyl，MethodenderorganischenChemie，1963，volumeXII，1，p.33.中描述了這樣白勺合成路線。通常地，通過(guò)二鹵代金剛烷基膦或鹵代二金剛烷基膦和金屬有機(jī)試劑(例如烷基鋰、垸基鎂、垸基鋅或烷基銅試劑)反應(yīng)來(lái)制備此處描述的新穎的膦配體。特別合適的鹵代金剛烷基膦是相應(yīng)的氯化合物。制備根據(jù)本發(fā)明配體的另一個(gè)合成路線是堿金屬金剛烷基磷化物或堿金屬二金剛烷基磷化物和有機(jī)親電子試劑例如垸基鹵化物或擬鹵化物、醛或環(huán)氧化物反應(yīng)。通常地，可以根據(jù)下述說(shuō)明合成二金剛垸基烷基膦向250ml含有15mmol二金剛垸基氯化膦的無(wú)水THF溶液中逐滴加入18mmolR-M的THF或己烷溶液，M是鋰或MgHal，并且Hal是氯、溴或碘?；亓髟摶旌衔飪尚r(shí)。該混合物用脫氣的氯化銨水溶液和二乙醚在室溫下處理。蒸餾掉溶劑，殘余物在高真空下蒸餾或用己烷/乙酸乙酯混合物在硅膠60上用色層法分離。這些說(shuō)明可用于制備例如下述優(yōu)選的配體二(l-金剛烷基)甲基膦，二(l-金剛烷基)異丙基膦，二(l-金剛烷基)正丁基膦，二(l-金剛垸基)叔丁基膦，二(l-金剛烷基)正己基膦，二(l-金剛烷基)環(huán)己基膦，二(l-金剛垸基)芐基膦，二(l-金剛垸基)五氟乙基膦，二(3-氨基金剛烷基-l-基)正丁基鋰，二(3-乙酰基金剛烷基-l-基)正丁基膦，二[3-(對(duì)羥基苯基)金剛垸基-l-基]甲基膦，二(2-金剛烷基)異丙基膦，二(2-金剛烷基)正丁基膦，二(2-金剛烷基)叔丁基膦，二(2-金剛烷基)環(huán)己基膦。通常地，可以根據(jù)下述說(shuō)明合成金剛烷基二烷基膦向400ml含有35mmo1金剛烷基-M的無(wú)水THF或已烷溶液中逐滴加入15mmo1二垸基氯化膦的THF溶液，M是鋰或MgHal，并且Hal是氯或溴?；亓髟摶旌衔锼男r(shí)。該混合物用脫氣的氯化銨水溶液和二乙醚在室溫下處理。蒸餾掉溶劑，殘余物在高真空下蒸餾或用己烷/乙酸乙酯混合物在硅膠60上用色層法分離。這些說(shuō)明可用于制備例如下述優(yōu)選的配體(l-金剛垸基)二-叔丁基膦，(l-金剛垸基)二環(huán)己基膦，(2-金剛垸基)二-正丁基膦。通常地，可以根據(jù)下述說(shuō)明合成二(二金剛垸基膦基)烷烴向400ml含有33mmo1二金剛烷基氯化膦的無(wú)水THF溶液中逐滴加入15mmolM-亞烴基-M的THF或己烷溶液，M是鋰或MgHal，并且Hal是氯、溴或碘?；亓髟摶旌衔锼男r(shí)。該混合物用脫氣氯化銨水溶液和二乙醚在室溫下處理。蒸餾掉溶劑，殘余物在高真空下蒸餾或用己烷/乙酸乙酯混合物在硅膠60上用色層法分離。這些說(shuō)明可用于制備例如下述優(yōu)選的配體1，2-二[二(l-金剛烷基)膦基]乙烷，1，4-二[二(l-金剛垸基)膦基]丁烷，2，3-二[二(l-金剛烷基)膦基]丁垸，4，5-二[二(l-金剛烷基)瞵基甲基]-2，2-二甲基-l，3-二氧戊環(huán)，1，2-二[二(l-金剛烷基)膦基]苯。根據(jù)本發(fā)明，該新穎的膦配體和元素周期表WI副族，例如鈀、鎳、鉬、銠、銥、釕或鈷的過(guò)渡金屬絡(luò)合物或過(guò)渡金屬鹽結(jié)合用作催化劑。通常地，根據(jù)本發(fā)明的配體可以原位加入到合適的過(guò)渡金屬前體化合物中并以此形式用于催化應(yīng)用。所用的過(guò)渡金屬化合物優(yōu)選為鈀或鎳化合物并特別優(yōu)選鈀化合物。有時(shí)先制備所定義的所述過(guò)渡金屬的單-、二-、三-或四膦絡(luò)合物再將這些絡(luò)合物用于催化反應(yīng)會(huì)是有利的。優(yōu)選使用含有根據(jù)本發(fā)明的膦的鈀和鎳催化劑。特別優(yōu)選使用含有根據(jù)本發(fā)明的配體的鈀催化劑。根據(jù)本發(fā)明的配體通常原位加入到鈀(n)鹽或鈀(II)或鈀(0)絡(luò)合物中。但是，制備直接根據(jù)本發(fā)明的膦的鈀(0)-或鈀(II)-膦絡(luò)合物然后再將這些絡(luò)合物用于催化應(yīng)用會(huì)是有利的。在一些情況中這增加了初始的催化劑活性?？梢院透鶕?jù)本發(fā)明的配體使用的鈀組分的例子是醋酸鈀(II)、氯化鈀(II)、溴化鈀(II)、四氯鈀(II)酸鋰、乙酰丙酮酸鈀(II)、鈀(0)-二苯亞甲基丙酮絡(luò)合物、四(三苯基膦)鈀(0)、二(三-鄰甲苯基膦)鈀(o)、丙酸鈀(n)、二(三苯基膦)二氯化鈀(n)、鈀(o)-二烯丙基醚絡(luò)合物、硝酸鈀(n)、二(乙腈)氯化鈀(n)、二(芐腈)氯化鈀(n)和其它鈀(o)和鈀(II)絡(luò)合物。通常地，對(duì)于催化劑應(yīng)用，使用的膦配體相對(duì)于過(guò)渡金屬過(guò)量。通常地，對(duì)于催化劑應(yīng)用，使用的膦配體相對(duì)于過(guò)渡金屬過(guò)量。過(guò)渡金屬與配體的比率優(yōu)選為1:1至1:1000。特別優(yōu)選過(guò)渡金屬與配體的比率是l:l至l:100。使用的過(guò)渡金屬/配體的準(zhǔn)確比率取決于具體的應(yīng)用和所用的催化劑的量。因此通常地，一般使用比在過(guò)渡金屬濃度為過(guò)渡金屬0.5—0.01mol。/。的情況下低的非常低的過(guò)渡金屬濃度(<0.01mol%)情況下的過(guò)渡金屬/配體比率。該新穎的膦配體是非常熱穩(wěn)定的。因此能在反應(yīng)溫度達(dá)25(TC或更高下使用根據(jù)本發(fā)明的催化劑。優(yōu)選在20至200'C的溫度下使用該催化劑；已經(jīng)證明在很多情況中在30至180。C溫度，優(yōu)選40至160"C的溫度下進(jìn)行是有利的。該配體還可以在加壓反應(yīng)中使用而不失去活性，通常操作壓力可達(dá)到100巴，但是優(yōu)選在不高于60巴的常壓范圍。已經(jīng)證明根據(jù)本發(fā)明制備的膦配體作為催化制備芳基化烯烴(Heck反應(yīng))、聯(lián)芳(Suzuki反應(yīng))、從芳基鹵化物或鹵代乙烯制備a-芳基酮和胺的配體組分特別有利。然而，對(duì)于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的其它過(guò)渡金屬的催化反應(yīng)，例如雙鍵或羰基化合物的復(fù)分解或氫化，特別是鈀催化和鎳催化的芳基鹵化物的羰基化、用炔的炔化(Sonogashim偶聯(lián))和用金屬有機(jī)試劑(鋅試劑、錫試劑等)的交叉偶聯(lián)，也可以用該新穎的催化劑系統(tǒng)催化。對(duì)于一些催化應(yīng)用，例如羰基化，用螯合的膦配體可能是有利的，特別重要的螯合膦配體是那些具有脂肪族C2至C6碳橋或帶有芳香橋(1，2-亞苯基、二茂鐵基、聯(lián)苯基)的配體。根據(jù)本發(fā)明的配體的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是高活性，其中所述配體引起在成本上劃算的但是是惰性的氯代芳香化合物的活化。正如實(shí)施例所顯示的，具有新穎的金剛垸基膦的鈀催化劑相對(duì)于Buchwald中現(xiàn)有最好的現(xiàn)有催化劑系統(tǒng)(J.P.Wolfe,S丄.Buchwald，Cfem.1999，/〃，2570;C7ze肌/"A￡d1999，3S，2413)和Fu(A.RLittke，G.C.Fu，C/ze附.1998，3586;Ozew.五"E"g/.1998，37，3387)是非常出色的。因此，用根據(jù)本發(fā)明的催化劑系統(tǒng)，用氯化芳香化合物作為基質(zhì)的轉(zhuǎn)換數(shù)甚至可以達(dá)到>10，000的級(jí)別并且用溴化芳香化合物作為起始物質(zhì)的TON可以達(dá)到>500，00，使得所期望的催化劑和配體體系適用于大規(guī)模工業(yè)化目標(biāo)。金剛垸基膦的性質(zhì)特別令人驚奇。盡管在有機(jī)化學(xué)中人們?cè)缫蚜私饨饎偼榛鶊F(tuán)，但是還沒(méi)認(rèn)識(shí)到含有金剛烷基基團(tuán)的膦配體的重要性。從而，迄今為止還沒(méi)有描述垸基金剛垸基膦作為催化應(yīng)用。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在特定的催化應(yīng)用中，金剛烷基配體相對(duì)于所有其它已知的膦配體非常地出色。例如，在4-氯甲苯和芳基硼酸的偶聯(lián)中用迄今為止己知的最好的鈀催化劑，使用少量的催化劑(0.005mol%)所得到的產(chǎn)物收率是16至46%，而用根據(jù)本發(fā)明的配體所得到的收率>90%。根據(jù)本發(fā)明制備的膦可用于制備芳基烯烴、二烯、二芳基、苯甲酸衍生物、丙烯酸衍生物、芳基烷烴、炔烴和胺。以這種方法制備的化合物還可用作uv吸收劑、藥學(xué)和農(nóng)用化學(xué)品的中間體，金屬茂催化劑、香水、活性物質(zhì)的配體前體，和聚合體結(jié)構(gòu)單元。具體實(shí)施例方式實(shí)施例下述的實(shí)施例用來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明而不意味著限制本發(fā)明。概述在保護(hù)氣體(氬氣)下制備金剛垸基膦配體。合成膦的常規(guī)方法將100g(0.73mol)金剛烷、105g(0.79mol)氯化鋁(III)和300ml氯化磷(in)的混合物回流5小時(shí)。蒸餾掉過(guò)量的氯化磷(ni)，留下紅棕色粘性物質(zhì)。該物質(zhì)懸浮在1升氯仿中，隨后用1升冰水水解。在硫酸鈉上千燥有機(jī)相并在真空(0.1毫巴)下濃縮至干。產(chǎn)量DOg(0.37mol，93%)二(l-金剛垸基)氧膦基氯(熔點(diǎn)195°C)。將40g二金剛垸基氧膦基氯(O.llmol)置于600ml無(wú)水四氫呋喃中，用冰水/氯化鈉冷卻混合物將該混合物冷卻至-14。C，在60分鐘內(nèi)連續(xù)加入10g(0.26mol)氫化鋁鋰。隨后在室溫下攪拌該混合物16小時(shí)并在-14'C下用200mlINHC1溶液水解。在硫酸鈉上干燥有機(jī)相并在真空(0.1毫巴)下濃縮至干。產(chǎn)量30g(O.lOmol，94%)二(l-金剛烷基)膦。3'PNMR(162.0MHz,CDC13):5=18.2向600ml含有23g(76mmol)二(l-金剛烷基)膦和14.5g(9.5mmol)1，8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]H"^一-7-烯(DBU)的甲苯溶液中逐滴加入60g20%碳酰氯的無(wú)水甲苯溶液，并加熱該混合物至室溫隨后攪拌16小時(shí)。過(guò)濾并在真空下蒸餾掉溶劑。產(chǎn)量23g(68mmol，90%)二金剛烷基氯化膦。31PNMR(162.0畫(huà)z，CDC13):S=138.4實(shí)施例1二(l-金剛烷基)正丁基膦("-BuPAd2)(變體l):向250ml含有5.0g(15mmol)二金剛垸基氯化膦的無(wú)水四氫呋喃溶液中逐滴加入11ml1.6M正丁基鋰(18mmol)的己垸溶液。將該溶液回流1小時(shí)。在真空下除去溶劑后，在真空下蒸餾掉殘余物。得到2.6g(7.3mmol，49%)二金剛烷基正丁基膦。二(l-金剛烷基)正丁基膦("-BuP(1-Ad)2)(變體2):將4.6g(15mmol)二(l-金剛垸基)膦置于50ml二正丁醚中，加入20ml2.5M"-BuLi(50mmol)的甲苯溶液。將該混合物回流1小時(shí)并冷卻，并逐滴加入4.1gGOmmol)l-丁基溴。將該混合物回流30分鐘，冷卻并用飽和氯化銨溶液洗滌Gx)，分離有機(jī)相并在硫酸鈉上干燥并在減壓下蒸餾掉溶劑。產(chǎn)量4.6g(13mmol，85%)二(l-金剛垸基)正丁基膦。該產(chǎn)物可以從二正丁醚中重結(jié)晶(熔點(diǎn)102"C)。"P^H〉NMR(162.0MHz,C6D6，297K):S=24.6MS(E.I.，70eV):w/z:358(M+，12%);135(Ad+，100%)MS(C丄，異丁烯)w/z:359(M++H，100%)二(l-金剛垸基)正丁基膦("-BuP(1-Ad)2)(變體3):將1.5g(4.5mmol)二(l-金剛烷基)氯化膦置于40ml無(wú)水THF中，攪拌下用注射器加入5ml1.6M"-BuLi(8mmo1)的己垸溶液。將該混合物回流2小時(shí)，減壓下蒸餾掉溶劑并在球管中蒸餾殘余物。產(chǎn)量0.77g(2.1mmol，48%)二(l-金剛烷基)正丁基膦。二(l-金剛烷基)正丁基膦("-BuP(1-Ad)2)(變體4):將4.6g(15mmol)二(l-金剛烷基)膦置于50ml二正丁醚中，加入20ml2.5Mn-BuLi(50mmol)的甲苯溶液。將該溶液回流1小時(shí)并冷卻，并逐滴加入2.8g(30mmol)l-丁基氯。將該混合物回流30分鐘，冷卻并用飽和氯化銨溶液洗滌(3x)，分離有機(jī)相并在硫酸鈉上干燥并在減壓下蒸餾掉溶劑。在高真空下通過(guò)球管蒸餾純化產(chǎn)物。產(chǎn)量4.6g(13mmol，85%)二(l-金剛烷基)正丁基膦。實(shí)施例2二(l-金剛垸基)甲基膦(MeP(1-Ad)2)(變體l):向250ml含有5.0g(15mmol)二金剛烷基氯化膦的無(wú)水四氫呋喃溶液中逐滴加入llml1.6M甲基鋰(18mmo1)的己烷溶液。將該溶液回流1小時(shí)。真空下蒸餾掉溶劑后，真空下蒸餾殘余物。得到2.3g(7.3mmo1，49%)二金剛烷基甲基膦。二(l-金剛垸基)甲基膦(MeP(l-Ad)2)(變體2):將2.0g(6,0mmo1)二(l-金剛烷基)氯化膦置于50ml無(wú)水THF中，攪拌下用注射器加入5ml1.6MMeLi(8mmo1)的二乙醚溶液。將該混合物回流2小時(shí)，減壓下蒸餾掉溶劑并在球管中蒸餾殘余物。產(chǎn)量0.85g(2.7mmo1，45%)二(l-金剛烷基)甲基膦(熔點(diǎn)143。C)。元素分析實(shí)測(cè)值(計(jì)算值):C:79.52%(79.70%);H:10.60%(10.51%);P:9.78%(9.79%)"P^H〉NMR(162.0MHz，C6D6，297K):S二7.8MS(E丄，70eV):附/z:316(M+，36%);135(Ad+，100%)實(shí)施例3二(l-金剛烷基)正己基膦(HexP(l-Ad)2)(變體l):將0.45g鎂屑(18mmo1)置于150ml無(wú)水四氫呋喃中，在攪拌下加入3.0gl-溴己烷(18mmo1)，引起醚變熱。該混合物冷卻至室溫后，逐滴加入5.0g二金剛垸基氯化膦(15mmo1)的100ml無(wú)水四氫呋喃溶液，并將該混合物回流1小時(shí)。真空下蒸餾掉溶劑后，高真空下(0.01毫巴)蒸餾殘余物。產(chǎn)量2.0g(5.2mmo1，35%)二金剛垸基正己基膦。二(l-金剛烷基)正己基膦(HexP(l隱Ad)2)(變體2):將5.5g(18mmo1)二(l-金剛烷基)膦置于60ml二正丁醚中，并加入20ml2.5M"-BuLi(50mmol)的甲苯溶液。將該混合物回流45分鐘并冷卻，逐滴加入3.0g(18mmo1)l-溴己烷。將該混合物回流30分鐘，冷卻并用飽和氯化銨溶液洗滌(3x)，分離有機(jī)相并在硫酸鈉上干燥，并在減壓下蒸餾掉溶劑。產(chǎn)量4.9g(13mmo1，70%)二U-金剛烷基)正己基膦。該產(chǎn)物可以從二正丁醚中重結(jié)晶。3P{H}NMR(162扁Hz，C6D6，297K):S二24.6MS:386.31062(C26H43P的計(jì)算值:386,31024)實(shí)施例4二(二金剛垸基膦基)丁烷(亞丁基(PAd2)2):將0.45g鎂屑(18mmol)置于150ml無(wú)水四氫呋喃中，在攪拌下加入2.0gl，4-二溴丁垸(9.3mmol)，引起醚變熱。該混合物冷卻至室溫后，逐滴加入5.0g二金剛烷基氯化膦(15mmo1)的100ml無(wú)水四氫呋喃溶液并將該混合物回流1小時(shí)。真空下蒸餾掉溶劑后，高真空下(0.01毫巴)蒸餾殘余物。產(chǎn)量l.Og(1.5mmo1，10%)二(二金剛垸基膦基)丁烷。實(shí)施例5二(l-金剛烷基)-3-二甲基氨基丙基膦將5.1g(17mmo1)二(l-金剛烷基)膦置于50ml二正丁醚中，并加入20ml2.5M"-BuLi(50mmo1)的甲苯溶液。將該混合物回流1小時(shí)并冷卻并在冰水浴冷卻下加入5.0g(31mmo1)3-二甲基氨基丙基氯鹽酸化物。將該混合物回流30分鐘，冷卻并用飽和氯化銨溶液洗滌(3x)，分離有機(jī)相并在硫酸鈉上干燥，并在減壓下蒸餾掉溶劑。產(chǎn)量4.6g(12mmo1，70%)二(l-金剛烷基)-3-二甲基氨基丙基基膦。該產(chǎn)物可以從二正丁醚中重結(jié)晶(熔點(diǎn)138°C)。元素分析實(shí)測(cè)值(計(jì)算值)C:77.46%(77.47%);H:11.09%(10.92%);N:3.47%(3.61%);P:7.78%(7.99%)3'P('H)N慮(162細(xì)Hz，C6D6，297K):5=24.5MS:387.30528(C25H42NP的計(jì)算值387.30548)實(shí)施例6二(l-金剛垸基)芐基膦將4.0g(13mmol)二(l-金剛烷基)膦置于50ml二正丁醚中，并加入18ml2.5M"-BuLi(45mmol)的甲苯溶液。將該溶液回流30分鐘并冷卻并逐滴加入3.2g(19mmd)芐基溴。將該混合物回流30分鐘，冷卻并用飽和氯化銨溶液洗滌(3x)，分離有機(jī)相并在硫酸鈉上干燥，并在減壓下蒸餾掉溶劑。產(chǎn)量4.6g(12mmol，卯％)二(1-金剛垸基)芐基膦。該產(chǎn)物可以從二正丁醚中重結(jié)晶(熔點(diǎn)182°C)。31P(!H〉NMR(162.0MHz,C6D6，297K):5=29.8MS:392.26420(C27H37P的計(jì)算值:392.26328)實(shí)施例7至20Heck反應(yīng)的常規(guī)操作說(shuō)明在壓力管(可得自例如Aldrich)中，在氬氣氛圍下，向5ml無(wú)水二瞎烷中加入5mmo1芳基鹵化物、6mmo1烯烴、6mmo1堿、適量的配體和鈀(0)-dba絡(luò)合物和500mg二甘醇二正丁基醚(作為GC分析的內(nèi)標(biāo))。將該管密封并懸浮在12(TC的硅油浴中。24小時(shí)后將其拿開(kāi)冷卻至室溫。將固體溶解在5ml二氯甲烷和5ml2N鹽酸中。用氣相色譜法分析有機(jī)相。通過(guò)蒸餾、從甲醇/丙酮混合物中重結(jié)晶或柱色譜法(硅膠，己烷/乙酸乙酯混合物)分離產(chǎn)物。<table>complextableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>實(shí)施例21至40Suzuki反應(yīng)的常規(guī)操作說(shuō)明在壓力管(可得自例如Aldrich)中，在氬氣氛圍下，將3mmo1芳基鹵化物、4.5mmo1苯基硼酸、6mmo1堿、適量的配體和醋酸鈀(II)(P:Pd=2:1)禾口100mg十六垸(作為GC分析的內(nèi)標(biāo))溶于6ml無(wú)水甲苯中。將該管密封并懸浮在IO(TC的硅油浴中。20小時(shí)后將其拿開(kāi)冷卻至室溫。將固體溶于10ml二氯甲垸和10ml稀的氫氧化鈉溶液中。用氣相色譜法分析有機(jī)相。通過(guò)從甲醇/丙酮混合物中結(jié)晶或柱色譜法(硅膠，己垸/乙酸乙酯混合物)分離產(chǎn)物。表4:配體對(duì)4-氯甲苯和苯基硼酸偶聯(lián)的影響<table>complextableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表5:多種芳基鹵化物(R-C6H4-C1)和苯基硼酸在0.005mol。/oPd(OAc)2/2BuPAd2存在下的Suzuki偶聯(lián)<table>complextableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>4小時(shí)代替20小時(shí)；[b]3-氯卩比啶實(shí)施例41至54催化胺化的常規(guī)操作說(shuō)明在壓力管(可得自例如Aldrich)中，在氬氣氛圍下，向5ml無(wú)水甲苯中加入5mmol芳基鹵化物、6mmol胺、6mmo1叔丁醇鈉和適量的配體和鈀(0)-二亞芐基丙酮絡(luò)合物。將該管密封并懸浮在120。C的硅油浴中。20小時(shí)后將其拿開(kāi)冷卻至室溫。將固體溶于5mlCH2Cljn5ml2N鹽酸中，并加入500mg二甘醇二正丁基醚作為GC內(nèi)標(biāo)。用氣相色譜法分析有機(jī)相。通過(guò)蒸餾、從甲醇/丙酮混合物中結(jié)晶或柱色譜法(硅膠，己垸/乙酸乙酯混合物)分離產(chǎn)物。表6:芳基鹵化物的催化胺化;0.5mo線Pd(dba)2，n-BuPAd2<table>Complextableseetheoriginaldocumentpage24</column></row><table>實(shí)施例55至59酮的催化a-芳基化。在壓力管(可得自例如Aldrich)中，在氬氣氛圍下，向5ml無(wú)水甲苯中加入5mmo1芳基卣化物、6mmol酮、6mmo1叔丁醇鈉和適量的配體和醋酸鈀(11)。將該管密封并懸浮在80'C的硅油浴中。20小時(shí)后將其拿開(kāi)冷卻至室溫。將固體溶于5mlCH2Cl2和5ml2N鹽酸中，并加入500mg二甘醇二正丁基醚作為GC內(nèi)標(biāo)。用氣相色譜法分析有機(jī)相。通過(guò)蒸餾、從甲醇/丙酮混合物中結(jié)晶或柱色譜法(硅膠，己烷/乙酸乙酯混合物)分離產(chǎn)物。<table>complextableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>實(shí)施例60至79酮的a-芳基化的進(jìn)一步分析實(shí)施例在壓力管(可得自例如Aldrich)中，在氬氣氛圍下，向5ml無(wú)水二喊烷中加入5mmo1芳基鹵化物、6mmo1酮、6mmo1磷酸三鉀和適量的配體和醋酸鈀(n)。將該管密封并懸浮在10(TC的硅油浴中。20小時(shí)后將其拿開(kāi)冷卻至室溫。將固體溶解在5mlCH2C12和5ml2N鹽酸中，并加入500mg二甘醇二正丁基醚作為GC內(nèi)標(biāo)。用氣相色譜法分析有機(jī)相。通過(guò)蒸餾、從甲醇/丙酮混合物中結(jié)晶或柱色譜法(硅膠，己烷/乙酸乙酯混合物)分離產(chǎn)物。<table>complextableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>compelxtableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>a)收率百分比基于產(chǎn)物中引入的芳基鹵化物實(shí)施例80用有機(jī)鋅化合物偶聯(lián)芳基鹵化物在Ot:下在5Ommo1乙炔基鋰-乙二胺絡(luò)合物的40mlTHF中懸浮液中加入50mmol無(wú)水氯化鋅(溶于40mlTHF)。半小時(shí)加熱至室溫后，再將該溶液冷卻至0°C，并加入40mmol4-氯甲氧基苯、0.05mol%Pd(OAc)2和0.1mol。/。丁基二金剛烷基膦。25—50。C下攪拌該反應(yīng)混合物直至轉(zhuǎn)換完全。隨后向該反應(yīng)溶液中加入2MHC1溶液。用醚萃取后，洗滌醚相并蒸餾，得到76%的對(duì)甲氧基苯基乙炔。實(shí)施例81用炔偶聯(lián)向12mmol三甲基甲硅烷基乙炔和lOmmol4-氯硝基苯的混合物的40ml二乙胺溶液中加入0.005molo/。Pd(OAc)2、0.01mol%己基二金剛烷基膦和lmol%Cu(I)I?；亓飨聰嚢柙摶旌衔镏敝赁D(zhuǎn)化完全。隨后在真空下除去易揮發(fā)組分。將殘余物溶于甲苯中并用水洗滌。在硅膠上色譜分析后，得到89%的1-(4-硝基苯基)-2-三甲基甲硅烷基乙炔。實(shí)施例82用乙烯Heck偶聯(lián)將50mmo16-甲氧基-2-溴萘和60mmol碳酸鉀溶于40mlNMP中，并加入0.001mo10/0Pd(OAc)2和0.004mol。/。丁基二金剛烷基膦。將該混合物置于壓力為20巴的乙烯下，并在130。C下攪拌直至轉(zhuǎn)換完全。過(guò)濾掉不可溶組分后，用堿溶液洗滌并蒸餾，得到92%的6-甲氧基-2-乙烯萘。實(shí)施例83羰基化反應(yīng)將20mmo16-甲氧基-2-溴萘和30mmo1三乙胺溶于30ml1-丁醇中，并加入0.05ol。/。Pd(OAc)2和0.1mol。/。丁基二金剛烷基膦。將該混合物置于壓力為3巴的CO下并在13(TC下攪拌直至轉(zhuǎn)換完全。過(guò)濾掉不可溶組分后，用堿溶液洗滌并蒸餾，得到94%的6-甲氧基-2-萘基羧酸丁酯。權(quán)利要求1、通式為Ia和Ib的新穎的膦配體(金剛烷基)nP(烷基)mIa(金剛烷基)o(烷基)qP(亞烴基’)P(金剛烷基)r(烷基)sIb其中金剛烷基是在1-或2-位連接到磷原子的金剛烷基基團(tuán)(IIa、IIb)烷基是C1至C18的烷基基團(tuán)，和亞烴基’是橋連的亞甲基、1，2-亞乙基、1，3-亞丙基、1，4-亞丁基、1，5-亞戊基或1，6-亞己基橋、1，2-二亞苯基、2，2’-取代的1，1’-聯(lián)萘基或二茂鐵基橋，其中所述烷基、所述亞烴基’和所述金剛烷基可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多10個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是C1至C8烷基、O-烷基(C1-C8)、OH、OCO-烷基(C1-C8)、O-苯基、苯基、芳基、氟、NO2、Si-烷基(C1-C8)3、CN、COOH、CHO、SO3H、NH2、NH-烷基(C1-C8)、N-烷基(C1-C8)2、P(烷基(C1-C8))2、P(芳基)2、SO2-烷基(C1-C6)、SO-烷基(C1-C6)、CF3、NHCO-烷基(C1-C4)、COO-烷基(C1-C8)、CONH2、CO-烷基(C1-C8)、NHCHO、NHCOO-烷基(C1-C4)、CO-苯基、COO-苯基、CH＝CH-CO2-烷基(C1-C8)、CH＝CHCOOH、PO(苯基)2、PO(烷基(C1-C4))2、PO3H2、PO(O-烷基(C1-C6))2或SO3(烷基(C1-C4))，芳基是具有5至14個(gè)環(huán)碳原子的芳香化合物，并且它的一個(gè)或多個(gè)環(huán)碳原子可被氮、氧和/或硫原子取代以得到具有1至13個(gè)環(huán)碳原子的雜芳香化合物，其中n是選自1-3的數(shù)字和m是選自0-2的數(shù)字，并需要滿足條件n+m＝3，和其中o和r是數(shù)字1或2，q和s是數(shù)字0或1，并需要滿足條件o+q＝2和r+s＝2。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新穎的膦配體，其中金剛烷基是在1-或2-位連接到磷原子上的金剛烷基基團(tuán)(IIa、IIb)，烷基是d至C,2的垸基基團(tuán)和亞烴基'是橋連的1，2-亞乙基、1，3-亞丙基或l，4-亞丁基橋、1，2-二亞苯基、2，2'-取代的l，l，-聯(lián)萘基或二茂鐵基衍生物，其中所述烷基、亞烴基'、和金剛垸基可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多5個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是d至Q烷基、O-烷基(d—C8)、OH、OCO-烷基(C「C8)、O-苯基、苯基、芳基、氟、Si-烷基(C!一Q)3、COOH、S03H、NH2、NH-烷基(d—Q)、N誦烷基2(d—C8)、P(烷基(d—Q))2、P(苯基)2、CF3、NHCO-烷基(C「C4)、COO-烷基(C,一Cs)、C0NH2、CO-烷基(C「C8)、COO-苯基、PO(苯基)2、PO(烷基(d—C4))2、P03H2或PO(0-烷基(d—C6))2，芳基是具有5至14個(gè)環(huán)碳原子的芳香化合物并且它的一個(gè)或多個(gè)環(huán)碳原子可被選自氮、氧和硫原子的雜原子取代以得到具有1至13個(gè)環(huán)碳原子的雜芳香化合物，其中n是數(shù)字1或2和m是數(shù)字1或2，并需要滿足條件n+m=3，和其中o和r是數(shù)字1或2，q和s是數(shù)字0或1，并需要滿足條件o+q二2禾nr+s=2。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新穎的膦配體，其中金剛烷基是在l-或2-位連接到磷原子上的金剛烷基基團(tuán)(IIa、IIb)，烷基是d至Cu的烷基基團(tuán)和亞烴基'是橋連的1，2-亞乙基、1，3-亞丙基或l，4-亞丁基橋，其中所述烷基基團(tuán)、所述亞烴基，基團(tuán)和所述金剛烷基基團(tuán)可相互獨(dú)立地具有除了氫原子以外的最多3個(gè)取代基，所述取代基相互獨(dú)立地是Q至Q烷基、O-烷基(d—Q)、OH、OCO-烷基(C—C8)、O-苯基、苯基、COOH、S03H、NH2、P(烷基(Q—Q))2、P(芳基)2、COO-烷基(d_C8)、CONH2或PO(苯基)2，其中n是數(shù)字1或2和m是數(shù)字1或2，并需要滿足條件n+m二3，禾口其中o和r是l或2，q和s是數(shù)字0或l，并需要滿足條件o+q=2和r+s二2。4、根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)所述的新穎的膦配體的制備方法，其特征在于通過(guò)二鹵代金剛烷基膦或鹵代二金剛烷基膦和金屬有機(jī)試劑反應(yīng)來(lái)制備所述新穎的膦配體。5、根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)所述的新穎的膦配體的制備方法，其特征在于通過(guò)堿金屬金剛垸基磷化物或堿金屬二金剛烷基磷化物和有機(jī)親電子試劑例如烷基鹵化物或擬鹵化物、醛或環(huán)氧化物反應(yīng)來(lái)制備所述新穎的膦配體。6、根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的新穎的膦配體和元素周期表Wl副族的過(guò)渡金屬絡(luò)合物或過(guò)渡金屬鹽結(jié)合用作催化劑的用途，其中，通常將所述配體原位加入到合適的過(guò)渡金屬前體化合物中或?qū)⑺雠潴w直接用作過(guò)渡金屬膦絡(luò)合物。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其特征在于所用的過(guò)渡金屬是金屬鈀、鎳、鉑、銠、銥、釕和鈷。8、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用途，其特征在于所用的過(guò)渡金屬化合物是鈀或鎳化合物，優(yōu)選鈀化合物。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其特征在于將預(yù)先制備的根據(jù)權(quán)利要求7或8的過(guò)渡金屬的單-、二、三-、或四膦絡(luò)合物用于催化反應(yīng)。10、根據(jù)權(quán)利要求6至9所述的用途，其特征在于所述的配體組分用于催化制備二烯或芳香化烯(Heck反應(yīng))、聯(lián)芳(Suzuki反應(yīng))、從芳基鹵化物或乙烯基鹵化物催化制備a-芳基酮和/或胺。11、根據(jù)權(quán)利要求6至9所述的用途，其特征在于所述的配體組分用于芳基鹵化物的催化羰基化、用炔的炔化(Sonogashira偶聯(lián))和用金屬有機(jī)試劑的交叉偶聯(lián)。12、根據(jù)權(quán)利要求6至9所述的用途，其特征在于所述的膦配體用于芳基烯烴、二烯、二芳基、苯甲酸衍生物、丙烯酸衍生物、芳基垸烴、炔烴和胺的制備。13、根據(jù)前述一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用途，其特征在于在20至200'C的溫度下使用所述配體。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，其特征在于所述溫度保持在30至180。C，優(yōu)選40至160。C。15、根據(jù)前述一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用途，其特征在于，在所述催化應(yīng)用中，使用的所述膦配體相對(duì)于所述過(guò)渡金屬過(guò)量，所述過(guò)渡金屬與所述配體的比率是l:l至l:1000。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的用途，其特征在于過(guò)渡金屬與配體的比率是l:l至l:100。全文摘要本發(fā)明涉及新穎的膦配體、它們的制備和它們?cè)诖呋磻?yīng)特別是精制鹵代芳香化合物中的用途。通式Ia和Ib的新穎的膦配體(金剛烷基)_nP(烷基)_mIa；(金剛烷基)_o(烷基)_qP(亞烴基’)P(金剛烷基)_r(烷基)_sIb，其中n是選自1-3的數(shù)字和m是選自0-2的數(shù)字，并需要滿足條件n+m＝3，和其中o和r是數(shù)字1或2，q和s是數(shù)字0或1，并需要滿足條件o+q＝2和r+s＝2。文檔編號(hào)C07F9/50GK101195641SQ20071019993公開(kāi)日2008年6月11日申請(qǐng)日期2007年9月30日優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日發(fā)明者A·埃倫特勞特,A·查普夫,C·富爾曼,M·貝勒申請(qǐng)人:埃沃尼克德古薩有限責(zé)任公司