The present invention provides methods and materials for the functionalization of alkanes or aromatics using an oxidizing electrophilic agent as a stoichiometric agent or catalyst. The reaction includes the substitution of alkanes for SP
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】杂烷烃和芳烃的官能化方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年8月26日提交的美国临时专利申请号62/042,101和于2014年8月25日提交的美国临时专利申请号62/041,270的权益,其全部内容均通过引用并入全文作为参考。关于联邦政府资助的研发的声明本专利技术是在由美国能源部授予的GQ10044-133945的政府支持下进行的。政府享有本专利技术的某些权利。专利技术背景在过去几十年中出现的一个重要方法是设计基于C-H活化反应的用于烃的氧化性官能化的分子(均相)催化剂或试剂。这涉及使可再生的M-X催化剂或试剂(M是处于氧化状态的主族元素;X是一个或多个平衡电荷的抗衡离子)与烃(R-H)的C-H键在相对温和的条件下反应,以选择性地产生M-R中间体,其可以在使M-X再生的情况下转化为期望的R-X产物(方程1)。在均相和非均相催化剂的该研究领域已经做出了巨大努力,并且近年来已取得了实质性的进展。关于均相体系的大部分工作主要基于过渡金属(具有未填充的d壳,d<10),例如Pt、Pd、Rh和Ir。相比之下,对于具有已填充的d壳(d10)的经典主族元素的研究则 ...
【技术保护点】
一种制备官能化的化合物的方法,所述方法包括:(a)提供杂烷烃或芳烃化合物,其中所述杂烷烃包含至少一个带有氢原子的sp
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 US 62/041,270;2014.08.26 US 62/042,1011.一种制备官能化的化合物的方法,所述方法包括:(a)提供杂烷烃或芳烃化合物,其中所述杂烷烃包含至少一个带有氢原子的sp3-杂化的碳原子和至少一个不同于碳或氢原子的杂原子,且所述芳烃包含至少一个带有氢原子的sp2-杂化的碳原子,并且任选包含(i)一个或多个sp3-杂化的碳原子,(ii)一个或多个杂原子,或(iii)(i)和(ii)两者,(b)使所述化合物与以下物质接触以提供初始反应产物,(i)包含氧化形式的主族元素的氧化性亲电子试剂,或(ii)氧化剂和所述氧化性亲电子试剂的还原形式,和(c)使所述初始反应产物与官能化反应物接触,其中所述官能化反应物的官能化部分替代所述初始反应产物上的氢以提供所述官能化的化合物。2.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(b)包括使所述化合物与包含氧化形式的主族元素的氧化性亲电子试剂接触。3.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(b)包括使所述化合物与氧化剂和所述氧化性亲电子试剂的还原形式接触。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述氧化性亲电子试剂包含各自为氧化形式的铊、铅、铋、锑、硒、碲、碘或其混合物。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述氧化性亲电子试剂包含铊(III)、铅(IV)、铋(V)或Sb(V)或其任意混合物。6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述氧化性亲电子试剂包含氧化形式的碘,优选碘(III)或碘(V)。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述氧化性亲电子试剂是盐,所述盐包含氧化形式的主族元素的抗衡离子,并且其中所述抗衡离子是酸的共轭阴离子。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述氧化形式的主族元素处于+n的氧化态,并且其中对于由所述氧化性亲电子试剂形成的亲电还原产物,所述元素为+(n-2)或+(n-1)的氧化态。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述氧化性亲电子试剂具有式M+nXn,其中M是氧化态为n的金属或非金属主族元素阳离子,X是阴离子抗衡离子,并且n是平衡金属离子的n+正电荷所必需的阴离子电荷的数目。10.根据权利要求9所述的方法,其中式M+nXn的氧化性亲电子试剂与杂烷烃或芳烃反应,以产生式M+(n-2)Xn-2或M+(n-1)X...
【专利技术属性】
技术研发人员:R·佩里亚纳,M·肯尼克,B·哈士古驰,
申请(专利权)人:斯克利普斯研究所,
类型:发明
国别省市:美国,US
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