專利名稱：一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)生成聯(lián)苯類化合物， 屬于有機(jī)化學(xué)或有機(jī)合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)中構(gòu)建碳-碳鍵的最有效方法之一， 在許多天然產(chǎn)物和藥物復(fù)雜有機(jī)分子的合成中起到了非常重要的作用。有機(jī)硼烷與有機(jī)親電試劑之間的偶聯(lián)反應(yīng)稱為Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)[(a) Suzuki A. Organoboron Compounds in New Synthetic Reactions[J]. Pure, and App1. Chem. , 1985, 57(12): 1749-1758. (b) Suzuki A. Synthetic Studies via the Cross-coupling Reaction of Organoboron Derivatives with Organic Halides[J]. Pure, and App1. Chem., 1991，63(3): 419-422.]，大多數(shù)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是以碘代、溴代作為親電試劑，但近年來以芳基四氟硼酸重氮鹽作為親電試劑成為新的研究熱點(diǎn)，關(guān)于鈀催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的研究已有不少報(bào)道[(a) Taylor R. H., Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(0)/C One-pot chemoselective double crosscoupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15) : 2911-2914. (b)Felpin F. X.， Fouquet E. Efficient and practical crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborate salts with boronic acids catalyzed by palladium(0)/barium carbonate [J]. Adv. Synth. Catal. , 2008, 350(6) : 863-868. (c) Kuethe J. T. ， Childers K. G. Suzuki -Miyaura cross-coupling of 2-nitroarenediazonium tetrafluoroborates: tynthesis of unsymmetrical 2-nitrobiphenyls and highly functionalized carbazoles[J]. Adv. Synth. Catal.， 2008， 350(10): 1577-1586. (d)Andrus M. B. ， Song C. Palladiumimidazolium Carbene Catalyzed Arylj Vinyl, and Alkyl Suzuki-Miyaura Cross Coupl ing [J]. Org. Lett. , 2001，3(23): 3761-3764. (e) Selvakumar K. , Zapf A. , Spannenberg A. , et al. Synthesis of monocarbenepalladium(0) complexes and their catalytic behavior in crosscoupling reactions of aryldiazonium salts[J]. Chem. Eur. J.，2002，8(17) : 3901-3906· (f) Dai M. J.，Liang B.，Wang C. H.， et al. Synthesis of a novel C2-Symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed cross-coupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [J]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221—224. (j)Qin Y. C.，Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki - Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported N—heterocyclic carbenepalladium catalyst [J]. Synlettj 2007， 2007(15) : 2410 - 2414. (h) Felpin F. X.，F(xiàn)ouquetΕ. , Zakri C. Improved Suzuki - Miyaura reactions of aryldiazonium salts with boronic acids by tuning palladium on charcoal catalyst properties[J]. Adv. Synth. Catal. , 2009, 351(4) : 649-655.]，但很多芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)所用催化劑具有價格較高、催化活性較低、催化劑用量大等缺點(diǎn)， 催化劑用量在 l_10mol% 之間[(a) Qin Y. C. , Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki-Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported η-heterocyclic carbenepalladium catalyst[J]. Synlett, 2007，2007(15) : 2410-2414. (b)Dai M. J. , Liang B. , Wang C. H. , et al. Synthesis of a novel c2-symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed crosscoupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [j]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221-224. (c) Taylor R. H. , Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(O)/C One-pot chemoselective double cross-coupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15): 2911-2914. (d)Sengupta S. , Bhattacharyya S. Palladium-catalyzed crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids[J]. J. Org. Chem. 1997, 62(10): 3405-3406. (e)Liu C. Y. , Gavryushin A., Knochel P. Synthesis of functionalized o~, m~, and /？-terphenyl derivatives by consecutive cross-coupling reactions of triazenesubstituted arylboronic esters[J]. Chem. Asian J. , 2007, 2(8): 1020-1030. (f)Darses S. , Jeffery Τ. , Genet J. P. , et al. Crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborates with arylboronic acids catalysed by pal ladium [J], Tetrahedron Lett. , 1996，37(22) : 3857-3860.]，而本發(fā)明采用一種納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，催化劑的用量只有0.3 mol% Pd，這就證明了該催化劑的高效性。 發(fā)明人充分查閱并分析了關(guān)于芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的文獻(xiàn)資料，認(rèn)為該類反應(yīng)的研究難點(diǎn)為合成或篩選具有高效、穩(wěn)定的催化劑，催化劑應(yīng)具有活性高、用量小、對水和空氣穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且在合成過程中無需加入配體，也無需進(jìn)行無水無氧處理。圍繞該研究難點(diǎn)，發(fā)明人于2009年初開展了該方面的研究工作，參照文獻(xiàn)合成、篩選了大量的催化劑，并將得到的催化劑同時用于鹵代芳烴與芳基硼酸、芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，但結(jié)果均不盡人意。而發(fā)明人所在課題組在以膽固醇為原料制備膽留烷醇和膽留烷酮時所用的催化劑是一種負(fù)載的納米鈀催化劑， 該催化劑以Pd(PWi3)4為主要原料制得，且能同時催化氧化和還原反應(yīng)[Kwon M. S., Kim N. , Park C. Μ. , et al. Palladium nanoparticles entrapped in aluminum hydroxide: dual catalyst for alkene hydrogenation and aerobic alcohol oxidation[J]. Org. Lett. , 2005, 7(6): 1077-1079.]，通過對納米鈀催化劑進(jìn)行透射電鏡分析，可知所制備的納米鈀催化劑為納米纖維狀，該催化劑的制備過程為
權(quán)利要求
1. 一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述的Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)方程式如下
2.如權(quán)利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述R1優(yōu)選為_Ph、-H、-CH3或-NO2。
3.如權(quán)利要求1所述一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述&優(yōu)選為-CH3或-H。
4.如權(quán)利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，述反應(yīng)溫度優(yōu)選為0-35°C ；反應(yīng)時間優(yōu)選為2H
全文摘要
一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法是采用容易制備、對水和空氣穩(wěn)定、催化活性高的納米鈀催化劑催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物。該合成方法具有工藝過程簡單，反應(yīng)收率高等特點(diǎn)。
文檔編號B01J23/44GK102267848SQ201110226248
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者常宏宏, 張莉, 李興, 李彥威, 魏文瓏 申請人:太原理工大學(xué)