循环支持的催化剂制造技术

本发明专利技术涉及基于杯芳烃的配体，包含这种配体的金属配合物及其作为均相或非均相催化剂的用途。

Catalyst for cycle support

The invention relates to calixarene based ligands, metal complexes containing such ligands and their use as homogeneous or heterogeneous catalysts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】循环支持的催化剂
本专利技术涉及基于杯芳烃的配体，包含这种配体的金属配合物及其作为均相或非均相催化剂的用途。技术背景然而，金属催化剂是一种加速或使某些反应成为可能的方法，并且以低于常规有机合成途径(有时需要大量步骤)的生产成本获得大量化合物。对于人用产品中的残余金属的要求，特别是在药品用途中的要求，目前是在制造这种产品中使用金属钝化剂的障碍。例如，对于口服给药，1A类和1B类过渡金属的残留比率必须小于10ppm，对于肠胃外给药，小于1ppm。已经提出了各种方法来减少成品中的金属量，而不需要昂贵和/或繁琐的纯化步骤。在这些方法中，非均相催化是最重要的方式。然而，与类似的均相催化剂相比,非均相催化剂的缺点是其性能较差。相反，均相催化剂可以在参与的反应之后(或在沉淀步骤之后或通过超滤)通过简单过滤而从成品中分离出来，该均相催化剂的用途是探索的另一种选择。这两种途径的共同点是由于配体的解络合作用导致溶液中金属的浸出，因此金属存在于最终产物中。
技术实现思路
本专利技术的目的是与现有催化剂相比具有高催化活性的催化剂。本专利技术的另一个目的是一种能够用作均相催化剂或作为易与产物分离的非均相催化剂的催化剂。本专利技术的又一个目的是一种催化剂，该催化剂能够在其参与的反应过程中大大减少金属的浸出，并获得含有极少金属量，特别是小于100ppm，或甚至小于10或5ppm的金属量的成品。本专利技术涉及通式(I)的化合物：其中：n表示7至20或大于20的整数，特别是21至220的整数，X是包含1至10个碳原子的直链或支链烷基，包含1至5个乙二醇单元的聚乙二醇或(包含0至10个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，该芳基特别选自苯基和萘基，R1表示包含1至8个碳原子的直链或支链烷基，包含1至8个碳原子的O-直链或支链烷基或O-(0至3个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，Mm+是氧化态为m的金属或包含多种氧化态为m的金属的金属簇，其中m为0,1,2,3,4或5，特别是0,1,2或3，L由一个或多个与金属连接的中性或带负电荷的配体组成，并且所述化合物具有式(IA)，其中t为0，且Z表示选自由除膦和氧化膦外的如亚膦酸酯和次膦酸酯的膦配体，如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基(1,2,4-triazolylidenes)，1,3-苯并咪唑亚基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基(1,3-thiazolylidenes)的N-杂环卡宾和salen配体组成的组的基团Q，所述化合物具有式(IB)，其中t为0，且Z表示基团Q’，该基团Q’为基团Q的前体，选自由诸如1,3-咪唑鎓,1,3-咪唑啉鎓，1,3-苯并咪唑鎓，1,2,4-三唑鎓，1,3-噻唑鎓的唑鎓(azoliums)，除膦和氧化膦外的膦配体的前体，和特别是硫化膦的硫属元素化物，，和特别是水杨醛的衍生物的salen配体前体组成的组，所述化合物具有式(IC)，式中，t为1，Z表示选自由如膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾，和salen配体组成的组。在本专利技术的含义内，术语“包含1至10个碳原子的直链或支链烷基”是饱和的，直链或支链的，包含1至10个碳原子的无环碳链。这是甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基和癸基。丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基和癸基的定义包括所有可能的异构体。例如，术语丁基包括正丁基，异丁基，仲丁基和叔丁基。一个或多个氢原子可以在烷基链中被氟原子或CF3基团取代。在本专利技术的含义内，术语“乙二醇单元”是式为-CH2-CH2-O的基团。因此，具有1-5个乙二醇单元的聚乙二醇是式为-(CH2-CH2-O)n-CH3的链，其中n是1至5。在本专利技术的含义内，术语“芳基”是包含5至6个碳原子的芳族单环，其本身可以与第二个饱和，不饱和或芳族单环稠合。术语芳基包括但不限于苯基及其衍生物，其中一个或多个氢原子已经被独立地选自烷基，卤素，烷基，卤素，羟基，烷氧基，氨基，酰氨基，硝基，氰基，三氟甲基，羧酸或羧酸酯和萘基的基团取代。取代的芳基的实例包括但不限于2-，3-或4-(N，N-二甲基氨基)苯基，2-，3-或4-氰基苯基，2-，3-或4-硝基苯基，2-，3-或4-氟-，氯-，溴-或碘-苯基，2-，3-或4-甲氧基苯基。在本专利技术的含义内，(包含1至10个碳原子的直链或支链烷基)-芳基的表述，是指与芳基相连的如上所定义的包含饱和的、直链或支链的，包含1至10个碳原子的无环碳链的基团。(包含1至10个碳原子的直链或支链烷基)－芳基的实例包括苄基和均苄基。出于本专利技术的目的，“Mm+”表示氧化态为0,1,2,3,4或5的金属原子，特别是氧化态为0,1,2或3的金属原子。所述金属原子连接至所需要的配体以获得稳定和中性的物种。例如，当金属是处于氧化态为2的钯时，它可以与两个氯离子连接，或与根据本专利技术的化合物的Q部分和另一个例如吡啶或其衍生物之一的配体L连接。金属M所结合的配体的性质根据用于制备金属配合物的金属前体和条件而变化。金属M也可以是金属簇或簇的一部分。这种聚集体的实例包括金属羰基聚集体，特别是十二羰基三钌Ru3(CO)12。N-杂环卡宾是本领域技术人员所熟知的，并且已成为杂志文章和书籍的主题。我们可以特别提及涉及N-杂环卡宾的书N-Heterocycliccarbenes:EffectiveToolsforOrganometallicSynthesis(StevenP.Nolan编辑；ISBN：978-3-527-33490-2)。N-杂环卡宾具有以下通式(M代表它们所连接的金属)：其中：Rb选自但不限于：·烷基如异丙基和金刚烷基，·式CH2-COORc的基团，其中Rc是烷基或芳基，·芳基，例如苯基，任选地被一个或多个烷基，特别是甲基或异丙基，一个或多个烷氧基，特别是甲氧基取代，和·杂芳基，例如吡啶基，呋喃基，吡咯基和吲哚基。在本专利技术的含义内，术语“膦”是式PR2的化合物，其通过磷原子与杯[n]芳烃的其余部分键合。基团R不限于包括：·烷基，如甲基，乙基，丙基，正丁基，叔丁基，辛基，环己基，金刚烷基，·芳基，例如苯基，任选地被一个或多个烷基，特别是甲基，一个或多个烷氧基，特别是甲氧基，任选取代的萘基取代，·杂芳基，如吡啶基，呋喃基，吡咯基和吲哚基，或·两个R基团可以一起形成碳环。膦的许多实例在现有技术中是已知的，并且技术人员可以从本申请的教导中引入相应的配体。更有利地，膦选自由二环己基膦，二苯基膦和二叔丁基膦组成的组。在本专利技术的含义内，术语“亚膦酸酯(phosphonite)”是式P(OR)2的化合物，其中R如上述膦的定义。在本专利技术的含义内，术语“次膦酸酯(phosphinite)”是式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通式(I)的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161027 FR 16/604711.通式(I)的化合物：



其中：
n表示7至20或大于20的整数，特别是21至220的整数，
X是包含1至10个碳原子的直链或支链烷基，包含1至5个乙二醇单元的聚乙二醇或(包含0至10个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，该芳基特别选自苯基和萘基，
R1表示包含1至8个碳原子的直链或支链烷基，包含1至8个碳原子的O-直链或支链烷基或O-(0至3个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，
Mm+是氧化态为m的金属或包含多种氧化态为m的金属的金属簇，其中m为0,1,2,3,4或5，特别是0,1,2或3，
L由一种或多种与金属连接的中性或带负电荷的配体组成，并且
所述化合物具有式(IA)，其中t为0，Z表示选自由除膦和氧化膦外的如亚膦酸酯和次膦酸酯的膦配体，如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基(1,2,4-triazolylidenes)，1,3-苯并咪唑亚基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基(1,3-thiazolylidenes)的N-杂环卡宾，和salen配体组成的组的基团Q，
所述化合物具有式(IB)，其中t为0，Z表示基团Q’，该基团Q’为基团Q的前体，选自由诸如1,3-咪唑鎓,1,3-咪唑啉鎓，1,3-苯并咪唑鎓，1,2,4-三唑鎓，1,3-噻唑鎓的唑鎓(azoliums)，除膦和氧化膦外的膦配体的前体，特别是硫化膦的硫属元素化物，和特别是水杨醛的衍生物的salen配体前体组成的组，
所述化合物具有式(IC)，式中，t为1，Z表示选自由如膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾和salen配体组成的组的基团Q。


2.通式(I)的化合物：



其中：
n表示7至20或大于20的整数，特别是21至220的整数，
X是包含1至10个碳原子的直链或支链烷基，包含1至5个乙二醇单元的聚乙二醇或(包含0至10个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，该芳基特别选自苯基和萘基，
R1表示包含1至8个碳原子的直链或支链烷基，包含1至8个碳原子的O-直链或支链烷基或O-(0至3个碳原子的直链或支链烷基)-芳基，
Mm+是氧化态为m的金属或包含多种氧化态为m的金属的金属簇，其中m为0,1,2,3,4或5，特别是0,1,2或3，
L由一种或多种与金属连接的中性或带负电荷的配体组成，并且
所述化合物具有式(IA)，其中t为0，Z表示选自由除膦和氧化膦外的如亚膦酸酯和次膦酸酯的膦配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基(1,2,4-triazolylidenes)，1,3-苯并咪唑亚基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基(1,3-thiazolylidenes)的N-杂环卡宾组成的组的基团Q，或
所述化合物具有式(IB)，其中t为0，Z表示基团Q’，该基团Q’为基团Q的前体，选自由诸如1,3-咪唑鎓,1,3-咪唑啉鎓，1,3-苯并咪唑鎓，1,2,4-三唑鎓，1,3-噻唑鎓的唑鎓(azoliums)，除膦和氧化膦外的膦配体的前体，特别是硫化膦的硫属元素化物组成的组，或
所述化合物具有式(IC)，式中，t为1，Z表示选自由如膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾组成的组的基团Q。


3.以下通式(IA)的化合物：



其中：
n，X，Q,R1如权利要求2所限定。


4.以下通式(IC)的化合物：



其中：
n，X，Mm+,R1和L如权利要求2所限定。
Q选自由如膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾组成的组。


5.根据权利要求1至4任一项所述的式(I)的化合物，其中
所述基团X优选地包含2-8或3-8个碳原子，特别是包含2,3,4,5,6,7或8个碳原子，特别是包含2-6或3-6个碳原子，所述基团优选为2-4或3-4个碳原子的直链烷基链。


6.根据权利要求1至5任一项所述的式(I)的化合物，其中
R1代表正辛基，叔丁基，O-苄基或O-烷基，特别是O-甲基，O-乙基，O-丙基或O-正辛基，优选叔丁基或O-苄基。


7.根据权利要求1至6任一项所述的式(I)的化合物，其中n＝8或16，特别是8。


8.根据权利要求1至6任一项所述的式(I)的化合物，其中
n表示7到20的整数，
X是具有3至6个碳原子的直链烷基，
t为0，Z表示选自由除膦和氧化膦外的如亚膦酸酯，次亚膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾组成的组的基团Q，
t为0，Z表示基团Q’，该基团Q’为基团Q的前体，选自由诸如1,3-咪唑鎓,1,3-咪唑啉鎓，1,3-苯并咪唑鎓，1,2,4-三唑鎓，1,3-噻唑鎓的唑鎓(azoliums)，除膦和氧化膦外的膦配体的前体，特别是硫化膦的硫属元素化物组成的组，
t为1，Z表示选自由特别是膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体，和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，1,2,4-三唑亚基和1,3-噻唑亚基的N-杂环卡宾组成的组的基团Q。
R1代表正辛基，叔丁基，O-苄基或O-烷基，特别是O-甲基，O-乙基或O-丙基，优选叔丁基或O-苄基，
Mm+是氧化态为m的金属或包含多种氧化态为m的金属的金属簇，其中m为0,1,2,3,4或5，特别是0,1,2或3，
L由一种或多种与金属连接的中性或带负电荷的配体组成。


9.根据权利要求4所述的式(IC)的化合物，



其中：
n，X，R1如权利要求1至7任一项所限定。
Q选自由如膦，亚膦酸酯，次膦酸酯的磷配体和如1,3-咪唑亚基，1,3-咪唑啉亚基，1,2,4-三唑亚基，1,3-苯并咪唑基，...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊尚·热尔曼·于克，西里尔·奥古斯特·罗歇·马丁尼，易卜拉欣·阿布德拉，埃马努埃利·舒尔茨，
申请(专利权)人：巴黎第十一大学，国家科学研究中心，
类型：发明
国别省市：法国;FR