N‑杂环碳烯及其中间体的合成制造技术

一种制备2，6二取代的苯胺的方法，所述方法包括，使2‑氨基间苯二甲酸二酯与足够的格利雅试剂R2CH2MgX反应以形成相应的二醇产物，将所述二醇产物脱水为相应的二烯烃；以及将所述二醇产物氢化以形成相应的苯胺。2，6二取代的苯胺可以用于制备N‑杂环碳烯(NHC)。NHC可以发现用于多个领域如有机合成、催化和大分子化学。还描述了含有NHC的钯催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】N-杂环碳烯及其中间体的合成 专利
本专利技术涉及N-杂环碳烯的合成，包括作为中间体且通过新型二醇中间体制备的 1，3取代的苯胺的合成。 专利技术背景 N-杂环碳烯（NHC)被认为是已经发现用于多个领域如有机合成、催化和大分子化 学的一类重要的化合物。在催化领域，NHC配体通常与仍然更常用的膦系配体比较。然而， 不同于它们的膦类似物，现在金属-NHC配合物因其独特的性能及其较高的空气和水分稳 定性而被认识，尤其是在钯和钌-NHC催化的情况下。 NHC配体在催化中的重要性与它们的σ给予性以及它们的空间位阻相关，所述空 间位阻在金属催化的有机金属交叉偶联中对氧化加成和还原消去二者具有强的效果。明显 的反应性已经归因于"柔性空间体积"，其中配体可以针对进入的底物调节，同时实现低价 活性中间体的稳定。 例如，由Nolan (Ref 1)报道的大体积的IPr NHC配体（以下Α)在催化中展现出 优异的性能。然而，IPr配体的刚性可以被视为明显的限制并且拥有柔性体积的新型NHC配 体的设计似乎是主要的挑战。 专利技术描述 根据第一方面，本专利技术提供制备N-杂环碳烯（NHC)的方法，所述方法包括使通式 I的苯胺： 其中每个基团R2是相同的并且选自H、甲基、乙基、正丙基和 其中； ， R3是H并且R4是烷基，例如C2至ClO烷基或甚至C2至C5烷基；或者 R3、R4各自是独立选择的烷基，例如Cl至ClO烷基或甚至Cl至C5烷基；并且 每个基团Z0冗2和Z 3独立地选自-H、-1、-CF 3、-OR5、-R6和-NR 72; 其中每个基团R5、R6或R7独立地选自由下列各项组成的组：可以是不饱和的烷基、 可以是不饱和的取代的烷基、芳基、取代的芳基、芳烷基和取代的芳烷基，例如Cl至ClO烷 基或甚至C2至C5烷基； 与乙二醛反应以形成通式II的二亚胺； 使结构II的所述二亚胺环化，以形成结构III的咪唑镣盐； 其中Γ是阴离子，例如卤素，如氯离子、溴离子或碘离子；以及 使结构III的所述咪唑锚盐与碱反应而形成所述NHC。 在基团R3或R 4是烷基的情况下，它们通常是直链烷基并且是未取代的，但是它们 可以是如以下讨论的支链的、环状的、不饱和的和取代的中的任何一种或多种。优选地，R3是H并且R4是直链饱和未取代的烷基。 基团ZnZjP Z3可以优选为H。然而，可以通过将不同的基团Z引入至苯胺I中来 调节NHC的性能。 在需要通过取代基Z调节NHC的性能的情况下，则例如，基团Z1、和Z3可以优选地 并且方便地为H并且Z2取代基（即苯胺-NH 2官能团的对位的取代基）可以是不同的，例 如-1、-CF3、-OR5和-R 6 中的一种。 甲基和甲氧基（-Me和-OMe)取代基是用于基团Z的-R6和-OR 5的典型实例。其 他基团Z可以包括-匪％或-NR72;其中R 7可以是烷基芳基、或芳烷基，例如Cl至ClO烷基 或甚至Cl至C5烷基。 可以使用在水溶液中的乙二醛，例如在水溶液中的40%乙二醛，进行结构I的苯 胺与乙二醛的反应。 二亚胺II向结构III的咪唑镣盐的环化可以通过使用多聚甲醛作为碳源进行， 以完成咪唑镣盐环结构。例如，通过二亚胺II与多聚甲醛在适合的溶剂体系使用提供基团 Γ来源（在这些实例中为氯离子）的质子酸或另一种Xlg如无水HC1、或三甲基甲硅烷基 氯（TMSCl)的反应。可以使用氯化锌辅助与HCl或TMSCl的反应。 可以采用醚类溶剂如THF和/或二(1烷。例如，工序可以是将无水HCl在二11恶烧 中的溶液加入至在THF中的二亚胺II和多聚甲醛。可以使用其他溶剂，例如，当TMSCl是 氯离子源时，可以有效地使用乙酸乙酯（EtOAc)。可以采用高温，例如50°C至100°C，对于 THF/二_烷溶剂体系来说，例如约70°C (比如说±5°C )是方便的。 之后通过使用碱以已知方式移除HX，可以将结构III的咪唑镣盐转化为结构IV 的N-杂环碳烯： 通常，可以采用在适合的溶剂如四氢呋喃（THF)中的氢化钠（NaH)，以及催化量的 叔丁醇钾（KOtBu)。 式IV的NHC可以被描述为ITent N-杂环碳烯（Tent代表"有触手的 (tentacular) "，其中苯环上氮的邻位的基团形成触手状大体积基团）。之前描述的实例是 IPr :- (N，Ν' -双（2, 6-二异丙基苯基）咪唑-2-亚基）和 IPent :- (N，Ν' -双咪唑-2-亚基）NHC。ITent命名中I之后的缩写是指苯环上的烷基（Pr 表不异丙基，Pent表不戊基，Hept表不庚基，并且Non表不壬基等）。在其中 X是氯离子的式ΠΙ的相应咪唑镣盐的方便的命名是例如IPr。对于IPr的前体来说，是 HCl0 通常，NHC将会在含金属前体的存在下生成为所需的含NHC化合物。通常，含NHC 化合物是金属配合物，通常用作催化剂或催化剂前体。 典型的制备可以包括用NHC交换金属化合物上的配体。在这种情况下，配体可以 起生成NHC的碱的作用。 例如，其中acac是丙酮基丙酮酸醋基（acetonylacetonato)配体的？(1(3〇3〇) 2可 以与结构III的咪唑镥盐反应，以提供以上结构IV的NHC，以形成Pd(acac) (ITent)Cl形 式的配合物。可以在适合的溶剂，如醚，例如1，4-二噁烷中进行反应。通常，在高温下，例 如在溶剂的沸点温度下进行反应。 反应可以表示为； Pd (acac) 2+ITentHCl - +acacH 示例性配合物包括其中ITent是例如IPent、IHept、INon之一的那些，即对应于以 下方案2的咪唑镶盐Ilia、IIIb和IIIc的N-杂环碳烯IV。对于另外的实例来说，配合物 可以包含在对位上的甲氧基取代基，即在这些配合物中的结构IV的NHC配体中&是-OMe 并且ZjP Z 3是H。这种配合物可以方便地表示为Pd (acac) (ITent-OMe) Cl，其中-OMe是指 两个Z2基团都是甲氧基取代基。 可以发现用作催化剂的示例性配合物包括以下所示的配合物： 这些具有甲氧基取代的NHC的配合物可以发现用于甚至与通常被认为不利于转 化的底物进行Buchwald-Hartwig芳胺化反应。例如，富电子的芳基卤化物与缺电子的苯 胺，如甲氧基取代的芳基卤化物和氟取代的苯胺的偶联。以下详细地描述了示例性的结果。 对于另外的实例来说，其中ITent是例如IPent、IHept、INon之一的Au(ITent)Cl 形式的金配合物可以由类似的交换反应制备，如： Au (DMS) Cl+ITent - Au(ITent)Cl,其中 DMS 是二甲基硫醚；或 Au (THT) Cl+ITent - Au(ITent)Cl,其中 THT 是四氢噻吩。 因此，在本文中所描述的本专利技术的方法包括含有NHC和金属的配合物的制备。通 常，含有金属和NHC的配合物可以发现用作催化剂或催化剂前体。 该方法包括通过在本文中所描述的方法生成NHC以及将NHC与金属配合以提供含 有金属和NHC的配合物。 通常，NHC与金属配位。 典型的金属包括PcU Pt、Ru、Cu、Ag、Rh Ir和Au。通常，对于现有的含有NHC的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备2，6二取代的苯胺的方法，所述方法包括：使2‑氨基间苯二甲酸二酯与足够的格利雅试剂R2CH2MgX反应以形成相应的二醇产物，其中X是氯离子、溴离子或碘离子，并且R2选自H、甲基、乙基、正丙基和其中R3是H并且R4是可以被取代的烷基，或者R3、R4各自是独立选择的可以被取代的烷基；将所述二醇产物脱水为相应的二烯烃；以及将所述二醇产物氢化以形成相应的苯胺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·P·诺兰，巴斯汀·麦理斯，
申请(专利权)人：圣安德鲁斯大学董事会，
类型：发明
国别省市：英国;GB