5-(2-(二取代膦基)苯基)-1-烷基-1H-吡唑膦配体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开5

【技术实现步骤摘要】
5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑膦配体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机化合物及合成
，尤其涉及一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]过渡金属催化的交叉偶联反应是形成碳
‑
碳键的重要方法之一。在形成碳
‑
碳键的领域中，铃木(Suzuki)、桧山(Hiyama)、根岸(Negishi)、熊田(Kumada)和施蒂勒(Stille)等的交叉偶联反应是来制备烯基、联芳基和/或相关化合物的常用方法。烯烃在有价值的天然产物、药物、材料和生物活性剂构成重要的结构。烯基卤化物是一种常用的底物构成烯烃类化合物,但多取代烯基卤化物不能广泛获得，并且它们的合成需要苛刻的条件。相反，烯醇酯亲电试剂,如烯醇磺酸酯，羧酸酯和氨基甲酸酯易于由相应羰基化合物合成并含有各式各样的取代基。
[0003]在过渡金属催化的交叉偶联反应中，配体扮演着相当重要的角色。具体来说，配体可以有效地调节催化剂的性能，将偶联反应演译得更加完美。目前，比较常用的配体一般为有机膦化合物，过去多年膦配体的研究表明，膦配体骨架上取代基的位置、大小、位阻、电性等的细微改变均会对偶联反应的结果产生重要的影响。当中，著名的膦配体，例如：Fu研究组、Beller研究组、Buchwald研究组、Hartwig研究组的膦配体均在钯催化的交叉偶联反应提供了优秀的催化性能。
[0004]吡唑骨架的膦配体是金属有机化学里一类新型的配体，它优势在于该类配体对空气不敏感，可通过改变吡唑和苯环上的取代基团调节配体的空间结构及电性；另外亦可通过改变磷原子上的取代基团改变配体的配位性能。
[0005]虽然多类型的膦配体已广泛地被应用在偶联反应中，但至今没有单一的或单一系列的膦配体能解决所有交叉偶联反应存在的问题。解决其偶联成键的关键在于寻找合适的催化体系，尤其是寻找有效的配体。在烯醇酯亲电试剂,如烯醇羧酸酯的偶联反应中，特别是活性低的烯醇羧酸酯是高难度的底物,催活用量高,所以此类反应到目前为止仍具有很大的挑战性。因此，设计催化活性高，结构稳定及合成简便的膦配体在此反应中具有重大的影响。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体及其制备方法和应用，旨在解决现有用于交叉偶联反应的膦配体不能满足易于制备、结构稳定、作为过渡金属催化剂的协效剂时催化活性较差的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术的第一方面，提供一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的
膦配体，其结构式如下式Ⅰ所示：
[0009][0010]其中，所述R1为烷基或芳基，所述R2为烷基或芳基，所述R3为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟，所述R4为烷基或芳基，所述R5为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟，所述R6为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟。
[0011]本专利技术的第二方面，提供一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0012]将1
‑
烷基吡唑、正丁基锂和1,2
‑
二溴苯进行反应，得到5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体；或将1
‑
烷基吡唑、叔丁基锂和1,2
‑
二溴苯进行反应，得到5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体；
[0013]将所述5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体、正丁基锂和二取代氯化膦反应，得到5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体；或将所述5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体、叔丁基锂、氯化铜和二取代氯化膦反应，得到5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体。
[0014]本专利技术的第三方面，提供本专利技术所述的5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体作为过渡金属催化剂的协效剂在交叉偶联反应中的应用。
[0015]有益效果：本专利技术提供的5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体，能与过渡金属如钯构成结构稳定的络合物，从而提高过渡金属如钯催化反应时的催化活性，而且适用范围广，选择性好，反应条件温和。所述5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体与过渡金属如钯形成的催化体系，可制备各类合成产物诸如联芳烃类和多取代烯基类化合物，在天然产物和药物中间体的合成中有很大的应用潜力。本专利技术提供的所述5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体可广泛用于高难度的过渡金属催化的交叉偶联反应，包括新戊酸烯醇酯的熊田偶联反应(Kumada Reaction)和根岸偶联反应(Negishi Reaction)。过渡金属催化剂如钯催化剂的催活用量能低至0.5mol％，分离收率高达95％，对交叉偶联反应中具有深远的意义；同时兼容酯、酮、甲氧基等官能团。此外，本专利技术所述5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体，其特征在于，其结构式如下式Ⅰ所示：其中，所述R1为烷基或芳基，所述R2为烷基或芳基，所述R3为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟，所述R4为烷基或芳基，所述R5为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟，所述R6为氢、烷基、烷氧基、芳基或氟。2.根据权利要求1所述的5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体，其特征在于，所述R1为苯基、乙基、异丙基、叔丁基、1
‑
金刚烷基、环戊基、环己基、邻甲苯基、对甲苯基、对甲氧苯基、对氟苯基、对三氟甲基苯基、3,5
‑
二甲基苯基、3,5
‑
二(三氟甲基)苯基、1
‑
萘基中的一种；所述R2为苯基、乙基、异丙基、叔丁基、1
‑
金刚烷基、环戊基、环己基、邻甲苯基、对甲苯基、对甲氧苯基、对氟苯基、对三氟甲基苯基、3,5
‑
二甲基苯基、3,5
‑
二(三氟甲基)苯基、1
‑
萘基中的一种；所述R3为氢、C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烷氧基、苯基、氟、三氟甲基中的一种；所述R4为C1
‑
C10的烷基、C3
‑
C10的环烷基、氧杂环、环氧烷基、烷氧基烷基、氧杂环烷基、苯基中的一种；所述R5为氢、C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烷氧基、苯基、氟、三氟甲基中的一种；所述R6为氢、C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烷氧基、苯基、氟、三氟甲基中的一种。3.根据权利要求2所述的5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体，其特征在于，所述R3中，所述C1
‑
C10的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和C5
‑
C10的烷基，所述C1
‑
C10的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基和C4
‑
C10的烷氧基；所述R4中，所述C1
‑
C10的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和C5
‑
C10的烷基，所述C3
‑
C10的环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基和C7
‑
C10的环烷基，所述氧杂环包括四氢呋喃，所述环氧烷基包括环氧丙基，所述烷氧基烷基包括甲氧基甲基，所述氧杂环烷基包括四氢呋喃甲基；所述R5中，所述C1
‑
C10的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和C5
‑
C10的烷基，所述C1
‑
C10的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基和C4
‑
C10的烷氧基；所述R6中，所述C1
‑
C10的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和C5
‑
C10的烷基，所述C1
‑
C10的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基和C4
‑
C10的烷氧基。4.一种5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1
‑
烷基吡唑、正丁基锂和1,2
‑
二溴苯进行反应，得到5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体；或将1
‑
烷基吡唑、叔丁基锂和1,2
‑
二溴苯进行反应，得到5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体；将所述5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体、正丁基锂和二取代氯化膦反应，得到5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑骨架的膦配体；或将所述5
‑
(2
‑
溴苯基)
‑1‑
烷基
‑
1H
‑
吡唑中间体、叔丁基锂、氯化铜和二取代氯化膦反应，得到5
‑
(2
‑
(二取代膦基)苯基)
‑1‑
烷基
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏秋铭，陈梓聪，
申请(专利权)人：香港理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：