一种镍催化的Hirao反应构建C-P键的方法技术

本发明专利技术提供了一种镍催化的Hirao反应构建C

【技术实现步骤摘要】
一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法


[0001]本专利技术涉及有机膦合成
，尤其涉及一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法。

技术介绍

[0002]含膦的化合物在合成化学，药物化学，农业及材料化学中应用广泛(L.D.Quin,AGuide to Organophosphorus Chemistry；John Wiley&Sons:New York,2000.)，根据有机膦化合物中C
‑
P键的类型，有机膦化合物可分成芳(烯)基膦化合物、炔基膦化合物和烷基膦化合物。其中芳基膦化合物包括芳基膦烷、芳基磷酸酯、磷杂环戊二烯及其衍生物在内的一系列化合物均在有机合成、高分子阻燃材料、功能材料剂药物和生物化学方面有着中药的应用，比如分别作为配体和催化剂在众多过渡金属和小分子催化的有机反应中扮演这及其重要角色的各类芳基膦烷。因此对芳基膦化合物合成方法的研究就具有格外重要的意义。
[0003]目前构建有机膦化合物中C
‑
P最常用最有效的一种方法是Hirao反应，常常需要用贵金属钯作为催化剂。该反应利用零价钯(具体的Pd催化剂为Pd(PPh3)4)在有机碱存在下催化卤代芳烃或卤代烯烃(卤院子一般为溴或碘原子)和亚磷酸二酯的偶联构建C
‑
P键，该方法的优点是反应条件较为温和。
[0004][0005]随着对Hirao反应构建C
‑
P键的深入研究，人们先后在底物范围以及反应条件诸如催化剂、溶剂和加热方式方面提出了不同程度的改进和拓展，并开发出一系列高效构筑C
‑
P键的方法。近年来，廉价金属参与的构建C
‑
P键反应被广泛开发，尤其是以镍为催化剂的反应较为多见。然而，目前镍催化的构建C
‑
P键反应大多局限于活泼的Ar
‑
X(X＝Cl,Br,I,OTf,ONf,B(OH)2等)底物，而且反应条件复杂(比如Org.Chem.2021,86,17036
‑
17049.Org.CCS Chem.2020,2,179
–
190.)。尽管镍催化Ar
‑
F底物的反应已有报道(Chem.Rev.2015,115,931
‑
972.J.Org.Chem.2021,86,8987
‑
8996.joc.2022,87,9969
‑
9976.)，但是金属(包括钯，镍等)催化的Ar
‑
F底物参与构建C
‑
P键的反应目前还没有报道。
[0006]最近(2021年)，德国应化报道了非活性的Ar
‑
F底物与氧膦化合物通过钾离子参与的协同SNAr的反应模式构建C
‑
P键的方法(Angew.Chem.Int.Ed.2021,58,283
‑
287)，但是富电子Ar
‑
F,Ph
‑
F和ArBr/I均不反应。在这篇文献中，需要用两个当量的强吸水性强碱试剂(KHMDS)，这种强吸水性强碱试剂，一般在空气中较难保存，实验室通常是保存在手套箱里。尽管这篇报道也提到，文中的模板反应也可以用叔丁醇钾，甲醇钾，碳酸钾等碱性弱一些的碱代替KHMDS，但是效果不佳(收率低或者根本没有活性)。同年，李超军教授课题组报道了在紫外光(254nm)和三个当量强碱NaH的条件下，Ar
‑
F和氧膦化合物通过自由偶联的方式构建C
‑
P键(Fundamental Research 2021，742
–
746)。然而这种通过紫外光(254nm)照射让Ar
‑
F产生自由基的方法，缺点也是明显的，如只有Ar
‑
F上带有给电子基的底物，收率才会好，Ar
‑
Br/I等均不反应，而且紫外光的使用限制了反应的广泛应用。在常用的几种偶联底物中，对甲苯磺酸芳酯和甲磺酸芳酯的反应活性远远不及碘代或溴代芳烃和三氟甲磺酸芳酯。
[0007]因此，发展一类以Ar
‑
F/Cl/Br/I/OTf/B(OH)2/OCF3为底物的广泛的反应条件温和、高收率的C
‑
P构建方法具有重要意义。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，其解决了现有技术中存在的底物不广泛、反应条件复杂、收率不高的问题。
[0009]本专利技术提供一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，包括以下步骤：在镍催化剂、添加剂、碱存在下，将取代的芳香基化合物1和二苯基膦氧2在有机溶剂中进行偶联反应，生成芳香基膦氧类化合物3，反应式如下所示：
[0010][0011]其中，X为F、Cl、Br、I、OTf、B(OH)2、OCF3中的任意一种，Ar为芳香基。
[0012]优选地，所述Ar的芳香环上除了X取代之外，还包括一个或多个取代基，所述取代基选自烷基、烷氧基、环烷基、酯基、酰胺、氨基、芳香基中的任意一种。
[0013]优选地，所述Ar
‑
X选自以下化合物：
[0014][0015][0016]可以理解的是，Ar的芳香环上带有一个取代基或多个取代基时，取代基相对于X为对位、邻位或间位。
[0017]可以理解的是，Ar的芳香环上具有多个取代基时，多个取代基可以相同或不同。
[0018]如本文所使用，烷基优选具有1
‑
10个碳原子的烷基，包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、异戊基、新戊基等；更优选地，具有1
‑
4个碳原子的烷基。
[0019]如本文所使用，烷氧基优选具有1
‑
10个碳原子的烷氧基，包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等；更优选地，具有1
‑
4个碳原子的烷氧基。
[0020]如本文所使用，环烷基优选具有3
‑
15个成环碳原子，包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环戊烯基、环己烯基、环己二烯基等；更优选
地，具有3
‑
6个碳原子的环烷基。
[0021]如本文所使用，芳香基可为非杂环芳香基或杂环芳香基，包括但不限于苯基、取代苯基、萘基、取代萘基、吡啶基、取代吡啶基、呋喃基、取代呋喃基等；更优选地，包括苯基、萘基、吡啶基中的任一种。
[0022]如本文所使用，酯基包括但不限于甲酯基、乙酯基、丙酯基和丁酯基。
[0023]进一步地，所述镍催化剂为乙二醇二甲醚溴化镍。
[0024]进一步地，所述添加剂为锌。
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，包括以下步骤：在镍催化剂、添加剂、碱存在下，将取代的芳香基化合物1和二苯基膦氧2在有机溶剂中进行偶联反应，生成芳香基膦氧类化合物3，反应式如下所示：其中，X为F、Cl、Br、I、OTf、B(OH)2、OCF3中的任意一种，Ar为芳香基。2.如权利要求1所述的一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，其特征在于：所述Ar的芳香环上除了X取代之外，还包括一个或多个取代基，所述取代基选自烷基、烷氧基、环烷基、酯基、酰胺、氨基、芳香基中的任意一种。3.如权利要求1所述的一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，其特征在于：所述Ar
‑
X选自以下化合物：4.如权利要求1所述的一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，其特征在于：所述镍催化剂为乙二醇二甲醚溴化镍。5.如权利要求1所述的一种镍催化的Hirao反应构建C
‑
P键的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林，侯美凤，张晗月，桑启航，李原强，
申请(专利权)人：浙江九洲药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：