通过钌催化由苯胺制备联苯胺的方法技术

本发明专利技术涉及制备通式(V)的取代的联苯酰胺的新方法，其特征在于，在由钌催化剂、活化剂、氧化剂和金属三氟甲磺酸盐组成的催化体系的存在下，式(II)的苯胺在不为四氢呋喃且含有式(III)的有机硼化合物的溶剂中反应

Process for the preparation of aniline from aniline by ruthenium catalysis

The invention relates to a preparation method of the general formula (V) biphenyl substituted amides, characterized in catalytic system composed of ruthenium catalyst, activator, oxidizing agent and metal fluoride three mesylate in the presence of type (II) aniline in tetrahydrofuran and containing type (III) reaction organic boron compounds in solvents

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及制备取代的联苯酰胺的新方法，以及通过进一步任选的步骤制备联苯胺的新方法。联芳烃化合物，特别是联苯化合物，作为精细化学品、药物中间体、荧光增白剂和农用化学品具有工业意义。原则上，以过渡金属催化的交叉偶联制备双芳烃化合物的可行性方法是双重C-H活化的过渡金属催化的交叉偶联(参见例如：S.L.Buchwald等人,Org.Lett.2008,10(11),2207-10；F.Glorius等人,Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,2247-51；WO 2014/019995)。虽然这些方法避免了例如作为起始化合物的硼酸的合成，但是其还是存在严重的缺陷。例如，通常使用昂贵的钯和铑络合物作为催化剂。此外，C-H键的普遍低反应性常常导致选择性问题(在其他C-H键的存在下一个C-H键进行官能化)。另外，在异种偶联和同种偶联之间存在竞争性。此外，已知联苯衍生物可由苯基硼酸和苯基卤通过铃木偶合(Suzuki)或Stille偶合例如通过钯催化反应而制备(参见例如：WO 01/42223、WO 03/070705、WO 07/138089、WO 09/003650、WO 09/135598)。另外还已知联苯衍生物可通过芳基卤化锌(arylzinc halide)与芳基卤反应而获得(Bull.Korean Chem.Soc.2000,21,165-166)。这些方法的缺点是生产成本高。过渡金属催化的交叉偶合(例如根据Suzuki偶合)需要相对大量的昂贵的钯催化剂或者(Bull.Korean Chem.Soc.2000,21,165-166)需要使用几乎等量的锌，这些锌必须作为废弃物去除。此外，锌的活化需要使用致癌的二溴甲烷。另外已知联苯衍生物可由乙酰苯胺与芳族硼酸在钯催化剂、三氟甲磺酸铜(II)(Cu(OTf)2)和氧化银(Ag2O)的存在下反应而获得(Z.Shi等人,Angew.Chem.Int.Ed.46(2007)5554-8)。此处缺点也是钯催化剂的高成本。还已知联苯衍生物可由芳基脲(arylurea)化合物与芳族硼酸在钯催化剂和苯醌的存在下反应而获得(B.H.Lipshutz等人,J.Amer.Chem.Soc.132(2010)4978-9)。其缺点也是钯催化剂的高成本。另外已知联苯衍生物可由乙酰苯胺与芳族硼酸在钌(II)络合物、六氟锑酸银(AgSbF6)、Cu(OTf)2和Ag2O的存在下反应而获得(R.K.Chinnagolla和M.Jeganmohan,Chemical Communication,2014年1月，同意公开)。然而，作者指出唯一适合的溶剂是四氢呋喃，而提及的在工业上优选的其他溶剂，例如甲醇、甲苯或二甲基甲酰胺，则描述为完全无效，即不能实现所公开目的的转化，所以本领域技术人员不能进行该反应，也因此没有公开这些溶剂。因此，本专利技术解决的技术问题是提供一种新方法，通过该方法可获得总收率高和纯度高的联苯胺，且无需使用昂贵的钯催化剂，而在工业上优选的反应条件下，特别是使用工业上优选的溶剂获得。因此，本专利技术提供一种制备通式(V)的联苯酰胺的方法，以及随后通过任选的第二步中制备通式(I)的联苯胺的方法，其中，R1为氢、羟基、氟、氯、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基或C1-C4-卤代烷基，R2为C1-C4-烷基、C6-C10-芳基或C6-C10-芳基-CH2-，以及X1为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，X2为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，X3为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，其特征在于，(1)在第一步中，在非四氢呋喃(THF)的溶剂中，在由钌催化剂、活化剂、氧化剂和金属三氟甲磺酸盐组成的催化体系的存在下，式(II)的苯胺与式(III)的有机硼化合物反应，所述金属三氟甲磺酸盐的金属优选选自Li、Na、K、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn，进一步优选选自Fe和Ni，更优选Fe，其中，R1和R2各自如上所定义，其中，X1、X2和X3各自如上所定义，并且式(III)的有机硼化合物选自以下化合物中的一种：(I)式(III)的硼酸，其中Q为羟基，m为2，p为1，或这些硼酸的酸酐、二聚体或三聚体；(II)式(III)的硼酸衍生物，其中Q为F、Cl、Br、I、C1-C4-烷基、C6-C10-芳基、C1-C4-烷氧基或C6-C10-芳氧基，m为2，p为1；(III)式(III)的硼酸，其中Q为OH、F、Cl、Br、I、C1-C4-烷基、C6-C10-芳基、C1-C4-烷氧基或C6-C10-芳氧基，m为1，p为2；(IV)式(III)的环状硼酸酯，其中Q为C2-C3-烷基二氧基，其与连接的硼原子一起形成任选地被一个或多个C1-C4-烷基取代的5-或6-元环，m为2，p为1；(V)式(III)的硼酸盐，其中Q为OH、F、Cl、Br、I、C1-C4-烷基、C6-C10-芳基、C1-C4-烷氧基或C6-C10-芳氧基，m为3，p为1，并且硼酸盐阴离子的负电荷被阳离子抵消，优选被金属阳离子抵消，所述金属进一步优选选自主族1和2的金属以及铝、铁和铜，(VI)式(III)的三芳基硼烷，其中m为0，p为3；(VII)式(IV)的四芳基硼酸盐，其中m为0，p为4，并且四芳基硼酸盐阴离子的负电荷被阳离子抵消，优选被金属阳离子抵消，所述金属进一步优选选自主族1和2的金属以及铝、铁和铜，优选地，Cu和Fe分别为其最高的氧化态，同时所有其他的金属，除了碱金属外，优选为+II氧化态。在任选的第二步中，由此得到的式(V)的苯胺用已知的有机化学方法酸或碱水解(除去氮上的[-C(＝O)R2]保护基)，其中R1、R2X1、X2和X3各自如上所定义。优选地，氮上的保护基在第二步中被除去。在一个优选的实施方案中，硼酸用作式(III)的组分，且更优选Q＝OH、m＝2和p＝1。C1-C4-烷基包括甲基、乙基、丙基和异丙基、丁基、异丁基和叔丁基，且更优选甲基。C1-C4-烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基和丁氧基，且更优选甲氧基。在一个替代的实施方案中，催化剂体系由钌催化剂、活化剂、氧化剂和金属硫酸盐组成，其中金属优选自Mn(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Zn(II)Mg(II)、Ca(II)和Al(III)，进一步优选自Fe(II)和Cu(II)，且更优选Cu(II)。该实施方案的优点在于可使用更便宜的硫酸盐，其相比于三氟甲磺酸盐收率仅略有减小，却因此获得更大的经济收益。在又一替代的实施方案中，催化体系的活化剂选自氧化亚铜(I)和氧化铜(II)。当该替代实施方案的不同在于上述类型的金属盐时，，本说明书的具体说明还适用其他的反应参数和共反应剂。除此以外的事实是，也可以在没有金属三氟甲磺酸盐的反应中以良好的收率使用THF作为溶剂。出人意料地，可通过这样的反应顺序在不使用卤代的苯胺，不使用昂贵的钯催化剂，并且在工业上有利的反应条件下以良好的收率制备式(I)的联苯胺，特别是对于使用的溶剂而言，不像四氢呋喃那样，其没有生成过氧化物的趋势。如果使用N-(4-氟苯基)乙酰胺和苯基硼酸作为起始物料本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备通式(V)的联苯酰胺的方法，其中，R1为氢、羟基、氟、氯、C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷氧基、C1‑C4‑烷硫基或C1‑C4‑卤代烷基，R2为C1‑C4‑烷基、C6‑C10‑芳基或C6‑C10‑芳基‑CH2‑，以及X1为氢、C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷氧基、氟或氯，X2为氢、C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷氧基、氟或氯，X3为氢、C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷氧基、氟或氯，其特征在于，在非四氢呋喃的溶剂中，在由钌催化剂、活化剂、氧化剂和金属三氟甲磺酸盐组成的催化体系的存在下，式(II)的苯胺与式(III)的有机硼化合物反应，其中，R1和R2各自如上所定义，其中，X1、X2和X3各自如上所定义，且式(III)的有机硼化合物选自下列化合物中的一种：(I)式(III)的硼酸，其中Q为羟基，m为2，p为1，或这些硼酸的酸酐、二聚体或三聚体；(II)式(III)的硼酸衍生物，其中Q为F、Cl、Br、I、C1‑C4‑烷基、C6‑C10‑芳基、C1‑C4‑烷氧基或C6‑C10‑芳氧基，m为2，p为1；(III)式(III)的硼酸，其中Q为OH、F、Cl、Br、I、C1‑C4‑烷基、C6‑C10‑芳基、C1‑C4‑烷氧基或C6‑C10‑芳氧基，m为1，p为2；(IV)式(III)的环状硼酸酯，其中Q为C2‑C3‑烷基二氧基，其与连接的硼原子一起形成任选地被一个或多个C1‑C4‑烷基取代的5‑或6‑元环，m为2，p为1；(V)式(III)的硼酸盐，其中Q为OH、F、Cl、Br、I、C1‑C4‑烷基、C6‑C10‑芳基、C1‑C4‑烷氧基或C6‑C10‑芳氧基，m为3，p为1，并且硼酸盐阴离子的负电荷被阳离子抵消，(VI)式(III)的三芳基硼烷，其中m为0，p为3；(VII)式(IV)的四芳基硼酸盐，其中m为0，p为4，且四芳基硼酸盐阴离子的负电荷被阳离子抵消。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 EP 14166058.9;2014.10.16 EP 14189192.91.制备通式(V)的联苯酰胺的方法，其中，R1为氢、羟基、氟、氯、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基或C1-C4-卤代烷基，R2为C1-C4-烷基、C6-C10-芳基或C6-C10-芳基-CH2-，以及X1为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，X2为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，X3为氢、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟或氯，其特征在于，在非四氢呋喃的溶剂中，在由钌催化剂、活化剂、氧化剂和金属三氟甲磺酸盐组成的催化体系的存在下，式(II)的苯胺与式(III)的有机硼化合物反应，其中，R1和R2各自如上所定义，其中，X1、X2和X3各自如上所定义，且式(III)的有机硼化合物选自下列化合物中的一种：(I)式(III)的硼酸，其中Q为羟基，m为2，p为1，或这些硼酸的酸酐、二聚体或三聚体；(II)式(III)的硼酸衍生物，其中Q为F、Cl、Br、I、C1-C4-烷基、C6-C10-芳基、C1-C4-烷氧基或C6-C10-芳氧基，m为...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·希姆勒，L·罗德菲尔德，J·胡博里奇，L·阿克曼，
申请(专利权)人：拜耳作物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE