活性烯烃二聚的方法技术

本发明专利技术涉及制备通式I.a或I.b的化合物或其混合物的方法，其中R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活性烯烃二聚的方法本专利技术涉及制备通式为I.a或I.b的化合物或通式为I.a或I.b的化合物的混合物的方法，其中R1选自C1-C12-烷基、C3-C6-环烷基、-C(＝O)OR2、-PO(OR2a)2、芳基或杂芳基，R2、R2a相互独立，并选自氢、C1-C12-烷基或C1-C12-烯基，其中最后提及的两个基团为未取代的、部分或完全卤化的或被选自C1-C6-烷氧基和CN、C3-C6-环烷基、C3-C6-环烷基-C1-C4-烷基、芳基和芳基-C1-C4-烷基的1、2、3或4个基团所取代，其中最后提及的四个基团为未被取代的或被选自C1-C6-烷基、C1-C6-卤代烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤代烷氧基、-CN和卤素的1、2、3或4个基团所取代，所述方法包括通式II的烯烃化合物在至少一个N-杂环卡宾催化剂的存在下的二聚。
技术介绍
官能化烯烃的二聚是一种重要的化学反应，其实现了具有多个官能团的不饱和化合物或结构单元的高效生产。官能化烯烃(例如迈克尔反应受体)的二聚为本领域所公知的。典型地，过渡元素配合物例如Ni-、Ru-、Rh-或Pd络合物被用于催化这类反应。例如DE3336691公开了丙烯酸衍生物的镍催化的二聚以获得线性不饱和二羧酸的方法，以及这些二甲基羧酸衍生物作为单体和/或共聚物在聚合物、缩聚反应和水合反应中的用途。US4,451,665公开了一种使丙烯酸低级烷基酯或甲基丙烯酸低级烷基酯在钯(II)催化剂的存在下二聚，以获得异构线性二聚体的混合物的方法。尤其地，该反应被用于制备线性异构的二甲基己烯二酸酯和二甲基2,5-二甲基己烯二酸酯的混合物。二聚的产物通常为几种单独的异构体的混合物。由于副产物的形成，二聚产物的总产量通常受到限制。本领域还公知的是，可以使用N-杂环卡宾(NHC)作为催化剂实现官能化烯烃的选择性尾-尾二聚，所获得的二聚产物具有良好的产率和选择性。Biju等，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2011,卷50(36)，第8412-5页公开了在N-杂环卡宾催化剂(NHC-催化剂)和有机碱1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下进行两种活性烯烃的偶联的方法。具体而言，该二聚反应在1,4-二噁烷中进行，并使用10摩尔％质子化的NHC-催化剂作为高氯酸盐和1.0当量的DBU。反应混合物在80℃下被加热24小时。Biju等的方法实现了以中等至优异的产率和高E/Z比(高达97：3)选择性地生产几种线性二聚产物。Matsuoka等，Org.Lett.2011，卷13(14)，第3722-5页公开了一种在N-杂环卡宾催化剂的存在下，对取代的丙烯酸酯(特别是甲基丙烯酸甲酯)进行选择性尾-尾二聚的方法。具体而言，该二聚反应在不存在任何溶剂的条件下或在甲苯的存在下使用10摩尔％的游离NHC-催化剂进行，通过将反应混合物加热至80℃并保持8或24小时，以良好至优异的产率和在88:12至98:2范围内的E/Z比得到直链二聚产物。取代的丙烯酸酯的NHC-催化的尾-尾二聚反应的反应机制后来由相同的作者确定，并在Kato等,J.Org.Chem.2013,卷78(17),第8739-8747页中得到描述。Kato等，J.Org.Chem.2014,卷79(10)，第4484-4491页公开了在N-杂环卡宾催化剂和醇添加剂的存在下进行甲基丙烯腈的尾–尾二聚以及甲基丙烯腈与甲基丙烯酸正丁酯的共二聚的方法。具体而言，在5摩尔％的NHC-催化剂以及5至50摩尔％的作为添加剂的低级烷基醇或芳族醇的存在下，或在作为添加剂的5至50摩尔％的低级烷基醇和0.5至1摩尔％的芳族醇的混合物的存在下使甲基丙烯腈二聚。反应在本体中或在外部溶剂(例如1,4-二噁烷)中进行。他们的实验表明，芳族醇(例如2-萘酚或氢醌)与低级烷基醇(如异丙醇或正丁醇)相比，明显较不适合于加速所研究的二聚反应。作者进一步报告称，与甲基丙烯腈的二聚反应相反，在NHC催化的甲基丙烯酸正丁酯的二聚反应中加入醇添加剂对反应的速率和产率具有不利影响。然而，为实现高产率和选择性，通常需要长的反应时间和大量的催化剂。因此，需要进一步改进官能化烯烃的NHC-催化的选择性尾-尾二聚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种官能化烯烃的选择性尾-尾二聚的改进方法，其能够更高效地生产二聚产物。更具体而言，本专利技术的目的是提高由N-杂环卡宾(NHC)催化的1,1-双官能化烯烃的选择性尾-尾二聚反应的反应速率，以提高时空产率并减少所需的NHC-催化剂的量。令人惊讶地发现，可以通过一种方法以高产率和高选择性高效地获得上文所定义的通式I.a或I.b的化合物或化合物的混合物，该方法包括在至少一种N-杂环卡宾催化剂和至少一种具有至少一个给质子官能团的添加剂的存在下二聚上文所定义的通式II的烯烃化合物，以合成通式I.a或I.b的化合物或其混合物；其中基于化合物(II)在反应混合物中的总量，该添加剂的用量为0.005至4摩尔％，并且该给质子官能团在25℃的水中的pKa值在4至14的范围内，优选在7至13的范围内。因此，本专利技术涉及一种制备通式为I.a或I.b的化合物或其混合物的方法，其包括使在至少一种N-杂环卡宾催化剂和至少一种具有至少一个给质子官能团的添加剂的存在下二聚通式为II的烯烃化合物，其中基于化合物(II)在反应混合物中的总量，所述的加剂的用量为0.005至4摩尔％，并且该给质子官能团在25℃的水中的pKa值在4至14的范围内，优选在7至13的范围内。本专利技术的方法具有以下优点：-与现有技术中已知的方法相比，制备通式I.a和I.b的化合物的时空产率可得到显著改进。-与现有技术中已知的方法相比，以高产率和高选择性获得化合物I.a和I.b所必需的NHC-催化剂的用量可得到显著降低。-本专利技术制备通式为I.a和I.b的化合物的方法简单又高效。故可以毫无困难地在大工业规模中提供化合物I.a和I.b。-本专利技术的方法可应用于大范围的1,1-二取代烯烃中，以得到大量有价值的不同二聚产物。详细说明在本专利技术中，术语“时空产率”是指所获得的所需产物的量除以所需反应体积和所需时间。它可以用千克每升每小时(kg*L-1*h-1)或摩尔每升每小时(mol*L-1*h-1)表示。在本专利技术中，术语“卤素”意指氟、氯、溴和碘。优选地，卤素为氟和氯，尤其是氯。术语“C1-C12-烷基”意指包含1至12个碳原子的线性或支化链烷基基团。C1-C12-烷基的例子为：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基，正戊基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、2-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、1-甲基己基、2-甲基己基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、1-丙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、2-丙基己基、正癸基、异癸基、2-丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备通式I.a或I.b的化合物或通式I.a或I.b的化合物的混合物的方法，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.20 EP 14169141.01.一种制备通式I.a或I.b的化合物或通式I.a或I.b的化合物的混合物的方法，其中R1选自C1-C12-烷基、C3-C6-环烷基、-C(＝O)OR2、-PO(OR2a)2、芳基和杂芳基，R2、R2a相互独立，并选自氢、C1-C12-烷基、C1-C12-烯基，其中最后提及的两个基团为未取代的、部分或完全卤化的或被选自C1-C6-烷氧基和CN、C3-C6-环烷基、C3-C6-环烷基-C1-C4-烷基、芳基和芳基-C1-C4-烷基的1、2、3或4个基团所取代，其中最后提及的四个基团为未被取代的或被选自C1-C6-烷基、C1-C6-卤代烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤代烷氧基、-CN和卤素的1、2、3或4个基团所取代，其包括在至少一种N-杂环卡宾催化剂和至少一种具有至少一个给质子官能团的添加剂的存在下使通式II的烯烃化合物二聚，以获得通式I.a或I.b的化合物或其混合物，其中基于化合物(II)在反应混合物中的总量，所述的添加剂的用量为0.005至4摩尔％，并且所述的给质子官能团在25℃的水中的pKa值在4至14的范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于化合物(II)在反应混合物中的总量，所述的添加剂的用量为0.005至1.5摩尔％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通式I.a、I.b和II中的基团R1选自未取代的C1-C4-烷基，尤其是甲基。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中R2选自未取代的C1-C6-烷基。5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中在通式I.a、I.b和II中，两个R2相同。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中通式II的化合物选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸正丁酯。7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述的给质子官能团在25℃的水中的pKa值在7至13的范围内。8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述的添加剂选自芳族醇、卤代脂族醇、质子化脂族胺和硫醇。9.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·沃特拉韦尔，J·H·特莱斯，A·贝凯萨尔，M·保罗，V·R·亚瑟姆，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE