制备取代联苯的方法技术

本发明专利技术涉及使用具有特殊磷配体的钯催化剂和包含水和可至少部分地与水溶混的有机溶剂的溶剂混合物借助Suzuki偶联制备取代2‑硝基联苯的方法。

Preparation of Substituted Biphenyls

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备取代联苯的方法本专利技术涉及使用具有特殊磷配体(phosphorusligand)的钯催化剂和包含水和可至少部分地与水溶混的有机溶剂的溶剂混合物借助Suzuki偶联制备取代2-硝基联苯的方法。官能化联苯化合物尤其作为药物和农药以及作为这类活性成分的前体是很重要的。例如，2-硝基和2-氨基联苯是芳基-和杂芳基羧酰胺的重要前体，芳基-和杂芳基羧酰胺可用作杀真菌剂且其中boscalid、fluxapyroxad、bixafen或pyraziflumid是突出的代表。关于它们的合成，一系列有机金属方法是可行的，其提供获得大量联苯衍生物的有效路径。最常用的是Suzuki偶联。Suzuki偶联(也称为Suzuki-Miyaura偶联或者Suzuki反应或Suzuki-Miyaura反应)为交叉偶联反应，其中有机硼化合物与有机卤化物或磺酸盐在过渡金属催化剂，主要是Pd或Ni催化剂，以及通常碱的存在下反应。原则上，已知的借助Suzuki偶联制备硝基或氨基联苯的方法至少在实验室规模上使用良好。然而，仍存在改进空间，尤其是在大规模工业方法应用方面。例如，催化剂中所需Pd的量仍是相当高的。WO2015/011032涉及通过Suzuki偶联使用包含任选取代二-叔丁基苯基膦或其盐作为配体的钯催化剂制备氯化的联苯胺(biphenylaniline)或酰苯胺(anilide)的方法。认为该催化剂避免不想要的三苯基化合物的形成。在卤化物起始化合物II中，离去基团Hal为Br或I。在实施例中，偶联反应在碳酸钾作为碱的存在下在作为溶剂的水和1-丁醇混合物中进行。Pd催化剂以基于Pd含量计算且相对于1摩尔卤化物为0.12摩尔％的量使用。尽管在该方法中，Pd的量与较老的方法相比已经降低，仍存在改进的空间。此外，芳族溴化物或碘化物的使用不是理想的，不仅是因为它们的成本，尤其是在碘化物的情况下，而且是因为与含溴化物或碘化物的废水相关的环境顾虑。因此，本专利技术的目的是提供借助Suzuki偶联制备硝基-取代联苯的方法，该方法避免现有技术方法的一些缺点，尤其是在大规模应用时。本专利技术的目的尤其是提供借助Suzuki偶联制备硝基-取代联苯的方法，该方法要求明显较低量的钯，抑制自偶联(homocoupling)，避免含溴化物和碘化物的废水，并且很好地适于大规模应用。该目的通过制备式I取代联苯的方法实现：其中取代基各自如下定义：R1为氢、氰基、F、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4卤代烷氧基；R2为氰基、硝基、F、Cl、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、可带有1、2、3或4个C1-C4烷基取代基的C3-C10环烷基；C3-C10卤代环烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6烷基羰基、C1-C6卤代烷基羰基、C1-C6烷氧羰基，或者C1-C6卤代烷氧羰基；且n为0、1、2或3，其中在n为2或3的情况下，R2基团可具有相同或不同的定义；其包括使式II化合物：其中R1如上文所定义，在水和可至少部分地与水溶混的有机溶剂的溶剂混合物中在碱和钯催化剂的存在下与式IV有机硼化合物反应：其中R2和n各自如上文所定义，且式IV化合物选自：(i)硼酸，其中o＝0，m＝2；p＝1且Z＝羟基，或其三聚物；(ii)硼酸衍生物，其中o＝0，m＝2；p＝1且Z＝卤素；C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(iii)二取代基硼酸(borinicacid)或二取代基硼酸衍生物，其中o＝0，m＝1；p＝2且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(iv)混合二取代基硼酸或二取代基硼酸衍生物，其中o＝1，m＝1；p＝1，A＝C1-C4烷基且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(v)环状硼酸酯，其中o＝0，m＝2且p＝1，其中两个Z基团一起形成桥联基团-O-(CH2)q-O-，其中q为2或3，使得两个Z基团与它们连接的硼原子一起形成5或6元环，其中CH2基团任选被1或2个C1-C4烷基取代；(vi)硼酸盐，其中o＝0，m＝3，p＝1且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基，且伴有补偿硼酸根阴离子的负电荷的阳离子；(vii)三芳基硼烷，其中o＝0，m＝0且p＝3；(viii)四芳基硼酸盐，其中o＝0，m＝0且p＝4，且伴有补偿硼酸根阴离子的负电荷的阳离子；其中钯催化剂以以下形式引入反应中：-钯来源和式III磷配体或其盐：其中：Ar为C6-C10芳基或者包含1、2、3或4个选自N或O的杂原子作为环成员的5或6元杂芳环，其中芳基和杂芳环任选被1、2或3个取代基取代，所述取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、三氟甲基和苯基；R3为C1-C8烷基或C3-C10环烷基；且R4为C1-C8烷基或C3-C10环烷基；或者-包含至少一个如上文所定义的式III磷配体或其盐的钯配合物；其中反应在80-140℃的温度下进行。以上变量定义中提到的有机结构部分—如术语卤素—为各组成员的各清单的集合性术语。前缀Cn-Cm每种情况下表示基团中可能的碳原子数目。术语卤素每种情况下表示氟、溴、氯或碘，特别是氟、氯或溴。如本文中以及烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基等中的烷基结构部分中所用术语“烷基”指具有1-2(“C1-C2烷基”)、1-3(“C1-C3烷基”)、1-4(“C1-C4烷基”)、1-6(“C1-C6烷基”)或1-8(“C1-C8烷基”)个碳原子的饱和直链或支化烃基。C1-C2烷基为甲基或乙基。C1-C3烷基还有丙基和异丙基。C1-C4烷基还有正丁基、1-甲基丙基(仲丁基)、2-甲基丙基(异丁基)或1,1-二甲基乙基(叔丁基)。C1-C6烷基另外还有例如戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基，或者1-乙基-2-甲基丙基，C1-C8烷基还有例如庚基、辛基及其异构体。如本文所用术语“卤代烷基”(其还表述为“部分或完全卤化的烷基”)指具有1-2(“C1-C2卤代烷基”)、1-3(“C1-C3卤代烷基”)、1-4(“C1-C4卤代烷基”)或1-6(“C1-C6卤代烷基”)个碳原子的直链或支化烷基(如上文所述)，其中这些基团中的一些或所有氢原子被如上文所述的卤原子替代：特别是C1-C2卤代烷基，例如氯甲基、溴甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟甲基、二氯氟甲基、氯二氟甲基、1-氯乙基、1-溴乙基、1-氟乙基、2-氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙基、2,2,2-三氯乙基或五氟乙基。C1-C3卤代烷基还例如为1-氟丙基、2-氟丙基、3-氟丙基、1,1-二氟丙基、2,2-二氟丙基、1,2-二氟丙基、3,3-二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备式I取代联苯化合物的方法：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.14 EP 17156124.41.制备式I取代联苯化合物的方法：其中取代基各自如下定义：R1为氢、氰基、F、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4卤代烷氧基；R2为氰基、硝基、F、Cl、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、可带有1、2、3或4个C1-C4烷基取代基的C3-C10环烷基；C3-C10卤代环烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6烷基羰基、C1-C6卤代烷基羰基、C1-C6烷氧羰基，或者C1-C6卤代烷氧羰基；且n为0、1、2或3，其中如果n为2或3，则R2基团可具有相同或不同的定义；其包括使式II化合物：其中R1如上文所定义，在水和可至少部分地与水溶混的有机溶剂的溶剂混合物中，在碱和钯催化剂的存在下，与式IV有机硼化合物反应：其中R2和n如上文所定义，且式IV化合物选自：(i)硼酸，其中o＝0，m＝2；p＝1且Z＝羟基，或其三聚物；(ii)硼酸衍生物，其中o＝0，m＝2；p＝1且Z＝卤素；C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(iii)二取代基硼酸或二取代基硼酸衍生物，其中o＝0，m＝1；p＝2且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(iv)混合二取代基硼酸或二取代基硼酸衍生物，其中o＝1，m＝1；p＝1，A＝C1-C4烷基且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基；(v)环状硼酸酯，其中o＝0，m＝2且p＝1，其中两个Z基团一起形成桥联基团-O-(CH2)q-O-，其中q为2或3，使得两个Z基团与它们连接的硼原子一起形成5或6元环，其中CH2基团任选被1或2个C1-C4烷基取代；(vi)硼酸盐，其中o＝0，m＝3，p＝1且Z＝羟基、卤素、C1-C4烷基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳氧基，且伴有补偿硼酸根阴离子的负电荷的阳离子；(vii)三芳基硼烷，其中o＝0，m＝0且p＝3；(viii)四芳基硼酸盐，其中o＝0，m＝0且p＝4，且伴有补偿硼酸根阴离子的负电荷的阳离子；其中钯催化剂以以下形式引入反应中：-钯来源和式III磷配体或其盐：其中：Ar为C6-C10芳基或者包含1、2、3或4个选自N或O的杂原子作为环成员的5或6元杂芳环，其中芳基和杂芳环任选被1、2或3个取代基取代，所述取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、三氟甲基和苯基；R3为C1-C8烷基或C3-C10环烷基；且R4为C1-C8烷基或C3-C10环烷基；或者-包含至少一个如上文所定义的式III磷配体或其盐的钯配合物；其中反应在80-140℃的温度下进行。2.根据权利要求1的方法，其中R1为氢或氟。3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中R2为氟或氯，且n为1、2或3。4.根据前述权利要求中任一项的方法，在联苯化合物I为4-氯-2’-硝基-联苯、3,4-二氯-2’-硝基-联苯、3,4-二氟-2’-硝基-联苯、3,4,5-三氟-2’-硝基-联苯、3-氯-4,5-二氟-2’-硝基-联苯、3,4-二氯-5’-氟-2’-硝基-联苯或3,5-二氯-4-氟-2’-硝基-联苯。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中式III磷配体为式IIIa或IIIb化合物：其中X-意指阴离子。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中钯催化剂以钯来源和式III磷配体的形式引入反应中，其中钯来源为钯(II)盐，或者为具有不同于式III配体或其盐的配体的钯配合物，或者为任选与载体键合的金属钯。7.根据权利要求6的方法，其中钯来源为钯(II)盐。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中钯催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·弗拉塞托，H·迈尔，S·克莱默，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE