專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備取代的雜芳族化合物的方法
專(zhuān)利說(shuō)明用于制備取代的雜芳族化合物的方法 本發(fā)明涉及一種用于制備取代的雜芳族化合物的方法。對(duì)迄今已知的方法的改進(jìn)在于選擇性上的改進(jìn)。
在電子工業(yè)中，取代的雜芳族化合物是有價(jià)值的中間體。它們被用于多種應(yīng)用領(lǐng)域中，例如照明、太陽(yáng)能電池、以及顯示器，并且在設(shè)計(jì)、處理、以及能效上創(chuàng)造了新的可能性。與已被接受的產(chǎn)品相比，因?yàn)樗鼈兊闹苽滹@著地降低了復(fù)雜性而另外提供了經(jīng)濟(jì)上的激勵(lì)因素。具體而言，由于噻吩類(lèi)在聚合反應(yīng)之后建立了共軛雙鍵的特性，它們可以被用于特定應(yīng)用中的不同結(jié)構(gòu)元件。
用于從鹵代的芳香族化合物和格氏試劑起始來(lái)制備取代的雜芳族化合物的第一種方法是由Kumada等(Tetrahedron 1982，38，3347-3354)開(kāi)發(fā)的。在此，寬泛種類(lèi)的烷基和芳基基團(tuán)被引入到噻吩類(lèi)、吡啶類(lèi)、以及喹啉類(lèi)的不同位置。通過(guò)將多鹵化的雜芳族化合物與格氏化合物(Grignard compounds)在鎳的催化作用下進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)行了多烷基化作用。使用乙醚作為這些反應(yīng)的溶劑。缺點(diǎn)不僅是低沸點(diǎn)乙醚(它具有形成過(guò)氧化物的強(qiáng)烈傾向)的使用，而且在這個(gè)方法中顯著量的自身偶聯(lián)(homocoupling)產(chǎn)物(例如，在3-溴噻吩與正己基鎂化溴反應(yīng)的情況下的二噻吩)形成，這使得進(jìn)一步的純化很困難。
此外，由Zimmer等的Synth.Commun.1986，16，689-696描述了溴噻吩與烷基鎂化鹵的Kumada偶聯(lián)。在此，除其他之外，3-溴噻吩與正己基鎂化溴的偶聯(lián)是在乙醚下進(jìn)行的，作者獲得了71％的分離產(chǎn)率。
US 2006/0155134披露了3-鹵噻吩類(lèi)與烷基-和芳基鎂化鹵的Kumada偶聯(lián)可以在甲基四氫呋喃中進(jìn)行。在這種溶劑中的過(guò)程與使用例如乙醚或四氫呋喃的方法相比減小了副產(chǎn)物光譜。這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，以大約0.5％的數(shù)量級(jí)生成了同分異構(gòu)的、分支的二級(jí)組分。
US 2006/0155134描述了叔丁基甲醚在所描述的烷基基團(tuán)到3-鹵噻吩上的Kumada偶聯(lián)過(guò)程中的使用產(chǎn)生了關(guān)于二級(jí)組分光譜的一個(gè)差的結(jié)果，特別是在二噻吩的形成中。
一個(gè)目的是開(kāi)發(fā)一種用于制備取代的雜芳族化合物的改進(jìn)的方法，這種改進(jìn)的方法導(dǎo)致更少的二級(jí)組分。
因此本發(fā)明提供了一種用于制備具有以下通式(I)的取代的雜芳族化合物的方法，
其中 X是氧、硫、或NR5，其中R5是氫、C1-C20-烷基、或C5-C6-芳基，并且 R4是C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基， R1、R2、R3是氫、鹵素、C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基，通過(guò) A)具有以下通式(II)的一種鹵代的雜芳族化合物
其中 X具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且 R6是溴、碘、或氯，并且 R1、R2以及R3具有對(duì)于式(I)所給出的含義， 與具有以下通式(III)的一種格氏試劑進(jìn)行反應(yīng) R4MgHal(III) 其中 R4具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且 Hal是溴、碘、或氯，或者 B)具有式(II)的一種鹵代的雜芳族化合物首先與鎂反應(yīng)以給出具有以下通式(IIIa)的一種格氏化合物，
其中 Hal是溴、碘、或氯，并且 X以及R1、R2和R3具有對(duì)于式(I)所給出的含義， 并且進(jìn)一步與具有以下通式(IV)的一種鹵代的化合物反應(yīng) R4Hal(IV) 其中 R4具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且 Hal是溴、碘、或氯， 其中在每種情況下反應(yīng)A)或B)是在一種Ni或Pd催化劑的存在下進(jìn)行的，其特征在于，該方法是在環(huán)烷基烷基醚作為溶劑以及任選一種或多種另外的溶劑的存在下進(jìn)行的。
該環(huán)烷基烷基醚優(yōu)選是環(huán)戊基甲醚。
所使用的催化劑是一種鎳或鈀化合物，優(yōu)選一種氯化鎳(II)，特別優(yōu)選[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)，其化學(xué)劑量為0.001-20mol％、優(yōu)選0.05-1.5mol％、特別優(yōu)選0.1-0.5mol％。
鎂是以80-150mol％、優(yōu)選100-140mol％、特別優(yōu)選105-130mol％的化學(xué)計(jì)量來(lái)使用的。
形成格氏試劑的具有通式(IV)的烷基鹵化物或芳基鹵化物具有的化學(xué)計(jì)量為80-150mol％，優(yōu)選100-140mol％，特別優(yōu)選105-130mol％。
具有通式(III)的格氏試劑的溶液應(yīng)該具有的濃度為0.1-4mol/l，優(yōu)選0.5-4mol/l，特別優(yōu)選1.5-3.5mol/l。
根據(jù)本發(fā)明的方法，如在格氏反應(yīng)的情況下所常規(guī)的，是在惰性條件下進(jìn)行的。例如，將該反應(yīng)的裝置加熱(如果要求的話(huà))并且用氮?dú)饣驓鍤馓畛?。在原料的加入和樣品的移除過(guò)程中同樣維持這種惰性氣氛，其中特別是要考慮無(wú)水。
在本方法中，優(yōu)選最初時(shí)在一個(gè)合成裝置中將鎂引入環(huán)戊基甲醚中。在此，鎂可以是以例如碎片、銼屑、顆粒、或粉末、或這些使用形式的混合物的形式來(lái)使用。鎂在根據(jù)本發(fā)明的環(huán)戊基甲醚中的濃度是0.1-4mol/l，優(yōu)選0.5-4mol/l，特別優(yōu)選1.5-3.5mol/l。同樣有可能最初時(shí)將鎂引入環(huán)戊基甲醚與另一種溶劑的混合物中，這種溶劑例如但不局限于甲苯、而且還有醚類(lèi)，例如四氫呋喃、甲基四氫呋喃、叔丁基甲醚或乙醚、或上述溶劑的混合物。
然后將如上所述的具有通式(IV)或(II)的一種烷基鹵化物或芳基鹵化物與鎂進(jìn)行反應(yīng)以給出具有式(III)或(IIIa)的一種格氏試劑。在此，烷基是具有C1-C20、優(yōu)選C4-C20、特別優(yōu)選C4-C10的一個(gè)烷基基團(tuán)，并且芳基優(yōu)選具有式(II)，給予特別優(yōu)選的是使用單鹵化的、烷基化的噻吩類(lèi)或雙鹵化的二噻吩類(lèi)。在兩種情況下，鹵素優(yōu)選是氯、溴、或碘，特別優(yōu)選溴。
該烷基鹵化物或芳基鹵化物可以按純的或稀釋在溶劑中而加入。此類(lèi)溶劑是例如環(huán)戊基甲醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、叔丁基甲醚、乙醚、甲苯或上述溶劑的混合物。格氏試劑的摩爾濃度優(yōu)選是0.5-4mol/l，特別優(yōu)選1.5-3.5mol/l。
格氏試劑的一般特性適用于根據(jù)本發(fā)明的方法的格氏試劑。它們對(duì)空氣和水是敏感的并且因此應(yīng)該在一種氮?dú)鈿夥栈蛳∮袣怏w氣氛下操作并且保存。總體而言應(yīng)該使保存過(guò)程盡可能的短，即如果可能的話(huà)，此類(lèi)格氏試劑應(yīng)該是新制備的。此外，格氏試劑與水的反應(yīng)是高度放熱的并且釋放出氫氣。出于此原因，應(yīng)該保護(hù)格氏試劑的容器以免水進(jìn)入。
用于根據(jù)本發(fā)明的方法的具有式(III)或(IIIa)的格氏試劑在反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)入與具有通式(IV)的一種鹵化物或具有通式(II)的一種鹵化的雜芳族化合物(具有如上所述的基團(tuán))的一種過(guò)渡金屬催化的反應(yīng)。在此，該鹵化物的鹵素被格氏試劑的相應(yīng)基團(tuán)所代替。在此給予優(yōu)選的是反應(yīng)A)，其中R6被交換為來(lái)自格氏試劑的R4。
用于本發(fā)明中所描述的方法的催化劑可以是氧化態(tài)為O或II的鎳或鈀，即Ni(II)、Ni(O)、Pd(II)、或Pd(O)。對(duì)于這種方法，給予優(yōu)選的是[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)和二氯化鎳以及它們的混合物或這些催化劑其中之一的懸浮體或這些催化劑的混合物的懸浮體。還有可能進(jìn)一步使用選自下組的優(yōu)選的鎳類(lèi)催化劑，該組的構(gòu)成為鎳(II)乙酸鹽、[1，2-雙(二苯基膦基)乙烷]氯化鎳(II)、氯化鎳(II)六胺絡(luò)合物、鎳(II)乙酰丙酮化物、或鎳(II)乙酰丙酮化物與三叔丁膦的絡(luò)合物、1，3-雙(2，4，6-三甲基苯基)咪唑烷基氯化物(1，3-bis(2，4，6-trimethylphenyl)imidazolidinium chloride)、1，3-雙(2，6-二異丙基苯基)咪唑烷基氯化物、1，3-二金剛烷基咪唑氯化物、三金剛烷基膦、1，3，4-三苯基-4，5-二氫-1H-1，2，4-三唑-5-亞基、1，1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵、2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯基、以及還有所有上述催化劑和它們的懸浮體的組合。在本發(fā)明的方法中，給予特別優(yōu)選的是以一種懸浮體的形式或作為純的原料材料使用[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。
在本發(fā)明中，例如將[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)作為固體或懸浮體加入到如以上所描述而制備的格氏溶液中。同樣有可能的是將格氏溶液加入催化劑在環(huán)戊基甲醚或另一種合適的溶劑中的懸浮體中，該溶劑是諸如四氫呋喃、甲基四氫呋喃、叔丁基甲醚、二烷、甲苯、或乙醚、或所有上述溶劑的混合物。同樣，鹵化的雜芳族化合物可以已經(jīng)是溶解在這種懸浮體中。然而，在特別優(yōu)選的過(guò)程中，將沒(méi)有另外溶劑的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)計(jì)量加入格氏試劑中。所需要的催化劑的量在0.001-20mol％、優(yōu)選0.05-1.5mol％、特別優(yōu)選0.1-0.5mol％之間。在合適的溶液中，可能的催化劑懸浮體的濃度是在按重量計(jì)20％與80％之間。
通過(guò)將鹵化物加入格氏試劑與催化劑的混合物(如上所述而制備)中來(lái)引發(fā)格氏試劑與具有通式(IV)的上述鹵化物R4Hal的反應(yīng)。它同樣可以通過(guò)將格氏試劑加入該鹵化物和催化劑在環(huán)戊基甲醚中或在環(huán)戊基甲醚與另一種溶劑的混合物中的混合物中來(lái)引起。在本過(guò)程中，給予優(yōu)選的是將一種鹵化的雜芳族化合物滴加到相應(yīng)的格氏試劑和[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)在環(huán)戊基甲醚中的混合物中。
優(yōu)選地，在式(I)、(II)和(IIIa)中的X是硫，即所使用的式(II)的鹵化物優(yōu)選是一種取代的或未取代的鹵噻吩，優(yōu)選一種氯噻吩、溴噻吩、或碘噻吩，特別優(yōu)選溴噻吩，非常特別優(yōu)選3-溴噻吩。它可以按純的或在溶劑中使用，這些溶劑例如是甲苯、環(huán)戊基甲醚、叔丁基甲醚、乙醚、四氫呋喃、或甲基四氫呋喃。
格氏試劑與鹵化的雜芳族化合物之比可以是80-150mol％，給予優(yōu)選的是使用100-140mol％，特別優(yōu)選105-130mol％。
R1，R2和R3優(yōu)選是氫并且R4優(yōu)選是一個(gè)C1-C12-烷基基團(tuán)。R4特別優(yōu)選是一個(gè)C6-C10-或C12-烷基基團(tuán)(己基基團(tuán)、癸基基團(tuán)、十二烷基基團(tuán))。因此，根據(jù)本發(fā)明制備了用一個(gè)己基基團(tuán)、癸基基團(tuán)、十二烷基基團(tuán)取代的噻吩，特別是在3位上取代的噻吩。在此，3-己基噻吩是非常特別優(yōu)選的。
在反應(yīng)引發(fā)以后，通過(guò)滴加速度和逆向冷卻來(lái)控制反應(yīng)溫度。該反應(yīng)溫度應(yīng)該是在-30℃與106℃(環(huán)戊基甲醚的沸點(diǎn))之間，溫度優(yōu)選是在10℃與90℃之間，溫度波動(dòng)特別優(yōu)選是在15℃與70℃之間。
該方法在幾乎完全的轉(zhuǎn)化中提供了將鹵化的雜芳族化合物轉(zhuǎn)化成取代的雜芳族化合物的一種選擇，而這樣做不會(huì)以值得注意的量獲得同分異構(gòu)的二級(jí)組分，例如像在3-溴噻吩與己基鎂化溴的反應(yīng)的情況下的異構(gòu)體3-(1-甲基戊基)噻吩。出人意料地，在此反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)使用環(huán)戊基甲醚或環(huán)戊基甲醚與其他溶劑的混合物時(shí)，只有非常少量的二噻吩形成。此外，與使用甲基四氫呋喃相比，使用環(huán)戊基甲醚提供的優(yōu)點(diǎn)是，在粗制混合物中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)?shù)馗〔糠值牟幌Ｍ亩?jí)組分3-(1-甲基戊基)噻吩。
因此，起始于同一批正己基溴化物，已發(fā)現(xiàn)了以下對(duì)比值 在此處所提出的方法的情況下，關(guān)于二級(jí)組分3-(1-甲基戊基)噻吩的形成的偶聯(lián)選擇性顯然是優(yōu)于所已知的。
此外，與其他醚類(lèi)相比，環(huán)戊基甲醚提供了多種另外的優(yōu)點(diǎn)。在此有待提及的例子是更高的沸點(diǎn)并且還有與水的混合性能，這對(duì)于有機(jī)金屬的反應(yīng)是非常重要的 低的形成過(guò)氧化物的傾向同樣表征了環(huán)戊基甲醚作為用于制備取代的雜芳族化合物(具體地是取代的噻吩)的一種操作更安全的溶劑。
因此本發(fā)明進(jìn)一步提供了環(huán)烷基烷基醚(具體地是環(huán)戊基甲醚)在用于制備取代的雜芳族化合物(具體地是取代的噻吩)的Kumada反應(yīng)中的用途。
實(shí)例 實(shí)例1(對(duì)比) 在50℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml四氫呋喃中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度(exothermy)。在回流兩小時(shí)后，加入80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在5℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后用60ml四氫呋喃稀釋并且傾倒在熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸上。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。一種固體(二噻吩)從粗制溶液中沉淀出來(lái)，并且將其過(guò)濾。8.1g粗制產(chǎn)品剩余，在隨后的延長(zhǎng)的靜置下，另外的二噻吩從該粗制產(chǎn)品中沉淀出來(lái)。上清液溶液具有73％的含量。以下被鑒為二級(jí)組分9％的十二烷，4％的3-(1-甲基戊基)噻吩。
實(shí)例2(對(duì)比) 在60-70℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml的2-甲基四氫呋喃中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，加入80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在15-20℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌3小時(shí)，然后將混合物傾倒在熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸上。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成11％的3-溴噻吩，2％的十二烷，1.1％的3-(1-甲基戊基)噻吩，82％的3-己基噻吩，3.1％的二噻吩。
實(shí)例3(根據(jù)本發(fā)明) 在90℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml環(huán)戊基甲醚中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在回流兩小時(shí)后，加入80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在10℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌2小時(shí)，然后將其加熱到100℃保持30分鐘，并且在冷卻后，小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成2.4％的3-溴噻吩，7.4％的十二烷，0.6％的3-(1-甲基戊基)噻吩，86.5％的3-己基噻吩。
實(shí)例4(對(duì)比) 在60-70℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml的2-甲基四氫呋喃中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在回流兩小時(shí)后，加入在1ml的2-二甲基四氫呋喃中的80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成1.4％的3-溴噻吩，1.7％的十二烷，1.1％的3-(1-甲基戊基)噻吩，93.9％的3-己基噻吩。
實(shí)例5(根據(jù)本發(fā)明) 在80-85℃下將121.4g己基溴滴加到在215ml環(huán)戊基甲醚中的17.5g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，加入在8ml環(huán)戊基甲醚中的0.49g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在15℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成0％的3-溴噻吩，6.5％的十二烷，0.5％的3-(1-甲基戊基)噻吩，88.2％的3-己基噻吩。
實(shí)例6(對(duì)比) 在60-70℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml叔丁基甲醚中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在回流兩小時(shí)后，加入80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)并且然后小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成10.3％的3-溴噻吩，4.7％的十二烷，0.1％的3-(1-甲基戊基)噻吩，77.4％的3-己基噻吩，5.2％的二噻吩。
實(shí)例7(根據(jù)本發(fā)明) 在72℃下將364.5g己基溴滴加到在645ml環(huán)戊基甲醚中的52.3g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，加入1.47g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加309.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后加入260ml甲苯并且然后小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出并且用250ml甲苯將水相萃取三次。在每種情況下用250ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用20g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成2.2％的3-溴噻吩，4.1％的十二烷，0.5％的3-(1-甲基戊基)噻吩，90.2％的3-己基噻吩，0.2％的二噻吩。
實(shí)例8(根據(jù)本發(fā)明) 在72℃下將364.5g己基溴滴加到在632ml環(huán)戊基甲醚中的52.9g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，加入1.47g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加309.3g的3-溴噻吩。加入260ml甲苯。然后將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后小心地用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出，在每種情況下用250ml的水以及碳酸氫鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌，并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成0.8％的3-溴噻吩，3.3％的十二烷，0.5％的3-(1-甲基戊基)噻吩，95.2％的3-己基噻吩，0％的二噻吩。
實(shí)例9(根據(jù)本發(fā)明) 在70℃下將19.8g己基溴滴加到在35ml環(huán)戊基甲醚中的2.8g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，在20℃下加入80mg的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在85℃下，滴加16.3g的3-溴噻吩。將混合物回流加熱1小時(shí)并且然后在23℃下攪拌16小時(shí)，然后用甲苯將該混合物稀釋?zhuān)⑶壹尤氲綗崽幚碇?℃的10％濃度(w/w)的鹽酸中。將有機(jī)相分離出并且用50ml叔丁基甲醚將水相萃取三次。在每種情況下用50ml的水以及氯氯化鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌合并的有機(jī)相，用2.0g硫酸鎂干燥，將其過(guò)濾并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成6.1％的3-溴噻吩，4.6％的十二烷，0.6％的3-(1-甲基戊基)噻吩，84.9％的3-己基噻吩，2.5％的二噻吩。
實(shí)例10(根據(jù)本發(fā)明) 在72℃下將364.5g己基溴滴加到在678ml環(huán)戊基甲醚中的52.3g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌三小時(shí)后，加入1.47g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加309.3g的3-溴噻吩。將混合物在23℃下攪拌16小時(shí)，然后加入260ml甲苯并且然后小心地將該混合物用熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸水解。將有機(jī)相分離出，在每種情況下用250ml的水以及碳酸氫鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌，并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成0％的3-溴噻吩，6.1％的十二烷，0.6％的3-(1-甲基戊基)噻吩，86.4％的3-己基噻吩。
實(shí)例11(根據(jù)本發(fā)明) 在72℃下將364.5g己基溴滴加到在678ml環(huán)戊基甲醚中的52.3g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌兩小時(shí)后，加入1.47g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加309.3g的3-溴噻吩。加入260ml甲苯，并且將混合物在50℃下攪拌4小時(shí)之后并且在23℃下攪拌12小時(shí)。將該混合物加入到熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸中。將有機(jī)相分離出，在每種情況下用250ml的水、碳酸氫鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌并且用水再次洗滌，并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成4.6％的3-溴噻吩，2.5％的十二烷，0.5％的3-(1-甲基戊基)噻吩，86.2％的3-己基噻吩，0.2％的二噻吩。
實(shí)例12(根據(jù)本發(fā)明) 在70℃下將646.3g己基溴滴加到在1098ml環(huán)戊基甲醚中的95.3g鎂銼屑中，這樣可不斷地辨別出放熱度。在80-85℃下攪拌三小時(shí)后，加入2.4g的[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。然后，在20℃下，滴加491.1g的3-溴噻吩。加入415ml甲苯，并且將混合物在此之后在50℃下攪拌4小時(shí)并且在23℃下攪拌12小時(shí)。將該混合物加入到熱處理至0℃的10％濃度(w/w)的鹽酸中。將有機(jī)相分離出，在每種情況下用780ml的水、碳酸氫鈉溶液(在23℃下飽和的)洗滌并且用水再次洗滌，并且通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。粗制產(chǎn)品具有以下構(gòu)成1.3％的3-溴噻吩，2.6％的十二烷，0.5％的3-(1-甲基戊基)噻吩，90.6％的3-己基噻吩，0％的二噻吩。
權(quán)利要求
1.用于制備具有以下通式(I)的取代的雜芳族化合物的方法，
其中
X是氧、硫、或NR5，其中R5是氫、C1-C20-烷基或C5-C6-芳基，并且
R4是C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基，
R1、R2、R3是氫、鹵素、C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基，通過(guò)
A)具有以下通式(II)的一種鹵代的雜芳族化合物
其中
X具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且
R6是溴、碘、或氯，并且
R1、R2以及R3具有對(duì)于式(I)所給出的含義，
與具有以下通式(III)的一種格氏試劑進(jìn)行反應(yīng)，
R4MgHal (III)
其中
R4具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且
Hal是溴、碘、或氯，或者
B)具有式(II)的一種鹵代的雜芳族化合物首先與鎂反應(yīng)以給出具有以下通式(IIIa)的一種格氏化合物，
其中
Hal是溴、碘、或氯，并且
X以及R1、R2和R3具有對(duì)于式(I)所給出的含義，
并且進(jìn)一步與具有以下通式(IV)的一種鹵代的化合物反應(yīng)
R4Hal (IV)
其中
R4具有對(duì)于式(I)所給出的含義，并且
Hal是溴、碘、或氯，
其中在每種情況下反應(yīng)A)或B)是在一種Ni或Pd催化劑的存在下進(jìn)行的，其特征在于，該方法是在環(huán)烷基烷基醚作為溶劑以及任選一種或多種另外的溶劑的存在下進(jìn)行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該環(huán)烷基烷基醚是環(huán)戊基甲醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該環(huán)烷基烷基醚是環(huán)戊基甲醚并且該另外的溶劑是選自下組的一種溶劑，該組的構(gòu)成為甲苯、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、叔丁基甲醚、乙醚、或它們的混合物。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，它是在-30℃與106℃之間的溫度下進(jìn)行。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該催化劑是[1，3-雙(二苯基膦基)丙烷]氯化鎳(II)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在式(I)、(II)和(IIIa)中的X是硫。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，R4是一個(gè)C6-C10-或C12-烷基基團(tuán)。
8.環(huán)烷基烷基醚在用于制備取代的雜芳族化合物的Kumada反應(yīng)中作為溶劑的用途。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于，該環(huán)烷基烷基醚是環(huán)戊基甲醚。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9之一所述的用途，其特征在于，該取代的雜芳族化合物是一種取代的噻吩。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制備具有通式(I)的取代的雜芳族化合物的方法，其中X表示氧、硫或NR5，其中R5是氫、C1-C20-烷基或C5-C6-芳基，并且R4表示C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基，R1、R2、R3是氫、鹵素、C1-C20-烷基、C5-C6-芳基或雜芳基，通過(guò)A)使具有通式(II)的鹵代的雜芳族化合物，其中X具有對(duì)于式(I)所指定的含義，并且R6表示溴、碘或氯，并且R1、R2和R3具有對(duì)于式(I)所指定的含義，用具有通式(III)的格氏試劑進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中R4具有對(duì)于式(I)所指定的含義，并且Hal表示溴、碘或氯，或者B)使具有式(II)的鹵代的雜芳族化合物用鎂首先轉(zhuǎn)化成具有通式(IIIa)的格氏化合物，其中Hal表示溴、碘或氯，并且X以及R1、R2和R3具有對(duì)于式(I)所指定的含義，并且進(jìn)一步使用具有通式(IV)的鹵代的化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中R4具有對(duì)于式(I)所指定的含義，并且Hal表示溴、碘或氯，轉(zhuǎn)化A)或B)各自是在Ni或Pd催化劑的存在下進(jìn)行的，其特征在于，該方法是在環(huán)烷基烷基醚作為溶劑以及可能的另外的溶劑的存在下進(jìn)行的。本發(fā)明還描述了環(huán)烷基烷基醚、特別是環(huán)戊基甲醚在制備取代的雜芳族化合物、特別是取代的噻吩類(lèi)的Kumada反應(yīng)中的用途。
文檔編號(hào)C07D333/08GK101679344SQ200880019412
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月9日
發(fā)明者安特耶·希羅尼米, 拉爾斯·羅德費(fèi)爾德 申請(qǐng)人:賽拓有限責(zé)任公司