铜催化的芳基化制造技术

本发明专利技术涉及通过在铜催化剂、碱和水的存在下使亲核体与底物芳香化合物ＡｒＸ反应而使亲核体芳基化的方法，其中Ａｒ为芳基、杂芳基或链烯基，Ｘ为卤代、磺酸酯基或膦酸酯基；所述碱包括碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或磷酸盐；所述铜催化剂包括铜原子或铜离子和配体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及芳香键的形成，更具体地，本专利技术涉及铜催化的芳基和杂芳基碳-氮键的形成。
技术介绍
钯催化的吲哚芳基化为已知的，参见例如，Stephen L.Buchwald，Org.Lett.，2，1403-1406。新近报导了铜催化的吲哚和酰胺的芳基化，参见例如，Klapars，A.，Antilla，J.C.、Huang，X.和Buchwald，S.L.，J.AM.Chem.Soc.2001，123，7727-7729和Buchwald，S.L.，J.Am.Chem.Soc.2002，124，7421。Buchwald等人公开了铜催化的吲哚芳基化，其在温和的温度下、在溶剂如甲苯和1，4-二氧杂环己烷中和在无机碳酸盐或磷酸盐碱类如K2CO3、Cs2CO3或K3PO4的存在下，使用催化量即0.1摩尔％到10摩尔％的铜催化。该反应能在温和条件下，甚至在非配位性(noncoordinating)溶剂中也能进行的关键之处在于使用配体，例如二胺，如1，2-二氨基环己烷或N，N′-二甲基乙二胺。目前使用芳基溴来进行铜催化吲哚芳基化的方法具有反应速率慢、诱导期易变、使用大量无机碱如K3PO4的缺点，其在极小的溶剂量或没有有机溶剂存在时产生反应器搅拌问题以及反应器容量的问题。
技术实现思路
本专利技术涉及使亲核体芳基化的交叉偶联反应方法，其包括在铜催化剂、碱和水的存在下，使亲核体与底物芳香化合物ArX反应。其中Ar为芳基、杂芳基或链烯基，X为卤代、磺酸酯基或膦酸酯基，所述碱包括碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或磷酸盐，所述铜催化剂包括铜原子或铜离子和配体。与现有技术方法相比，本专利技术的方法可使碱的用量减少，从而使反应器搅拌和容量问题最小化。在一个实施方案中，本专利技术涉及使含HN杂环芳基化的方法，其包括使含HN杂环与底物芳香化合物ArX根据以下反应方案反应 其中Ar为芳基、杂芳基或链烯基，X为卤代、磺酸酯基或膦酸酯基，所述碱包括碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或磷酸盐，所述铜催化剂包括铜原子或铜离子和配体。在第二实施方案中，本专利技术涉及使式HN(R1)R2所示的含HN化合物芳基化的方法，其包括使含HN化合物与底物芳香化合物ArX根据以下反应方案反应 其中Ar为芳基、杂芳基或链烯基，X为卤代、磺酸酯基或膦酸酯基，R1为H、烷基或芳基R2如下式所示 其中R3为H、烷基、芳基、杂芳基、链烯基、-OR5或-NR62，R5和R6各自独立地为烷基、芳基，或 其中R7为烷基或芳基，所述碱包括碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或磷酸盐，以及所述铜催化剂包括铜原子或铜离子和配体。专利技术和优选实施方案详述如本文中使用的，术语“取代”表示用取代基替换给定有机基团的氢原子这一概念，所述取代基不同于氢原子并包括所有可允许的取代基，包括无环烃基、脂环烃基、单环芳香烃基、多环芳香烃基、杂无环基、杂环基、稠环体系和桥环体系，以下具体描述的取代基为其示例性例子。“烷基”是指直链、支链或环状的饱和烃基，优选(C1-C30)的直链、支链或环状的饱和烃基，其可选择性地包含一个或多个杂原子，诸如例如，甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、新戊基、环戊基、己基、环己基、癸基、十八烷基、二十烷基、甲氧基、三十烷基、2，5，7-三氧杂壬基、2，5，8-三氮杂癸烯基，并且其可选择性地在一个或多个位置被其它基团取代，例如烷基、链烯基、炔基、芳基、杂环基、卤代、羟基、硫氢基、氢过氧基、含羰基基团(包括例如羧基、酮、酯和醛基)、烷氧基、烷基过氧基、氨基、酰胺基、亚氨基、肼基、硝基、氰氧基、氰硫基、巯基、含硫代羰基基团(包括例如硫酮基、硫酯基和硫醛基)、含磺酰基基团(包括例如硫酸酯基、磺酸酯基和氨磺酰基)、甲硅烷基、甲硅烷氧基和含磷取代基(包括例如正膦基、氧膦基、硫膦基、亚氨膦基)。这些取代基本身可被上述作为合适的烷基取代基的任何基团进一步取代，形成化合物取代基，诸如例如芳烷基、氨基烷基、卤代烷基、杂环基烷基。如本文中使用的，术语“杂原子”是指不同于碳的元素，诸如例如，氧、氮和硫。如本文中使用的，“卤代”是指氟代、氯代、溴代或碘代；“羟基”是指-OH；“硫氢基”是指-SH；“氢过氧基”是指-OOH；“羰基”是指-C(O)-；羧基是指-COOH；酮基为包含连接于两个碳原子的羰基部分的基团；酯基为包含-C(O)OR部分的基团；醛基为包含-CHO部分的基团；“烷氧基”是指-OR′；“烷基过氧基”是指-OOR′；“氨基”概念上为其中一个或多个氢原子被非酰基有机基团代替的NH3的衍生物，包括伯胺、仲胺和叔胺；“酰胺基”包括例如C(O)-NR″2；“亚氨基”是指＝NH；“肼基”包括例如-HNNR″2；“硝基”为-NO2；“氰氧基”为-OCN；“氰硫基”为-SCN；“巯基”为-SH；“硫代羰基”为-C(S)-；“硫酮基”为包含连接于两个碳原子的硫代羰基部分的基团；“硫酯基”为-C(S)OR；“硫醛基”为包含-CHS部分的基团；“磺酰基”为-SO2-；“硫酸酯基”包括例如-OSO2OR″；“磺酸酯基”包括例如-O2SOR″；“氨磺酰”包括例如-O2SNR″2；“甲硅烷基”为-SiR″3；“甲硅烷氧基”为-OSiR″3；“膦基”包括-PR″2；“正膦基”包括例如-PR″4；“氧膦基”包括例如P(O)R″2；“硫膦基”包括例如P(S)R″2；“亚氨膦基”包括例如-P(NH)R″2；“芳烷基”是指被芳基取代的烷基，诸如例如，苄基；“氨基烷基”是指被氨基取代的烷基，诸如例如，二甲氨基乙基；“卤代烷基”是指被卤素原子取代的烷基，诸如例如，氯甲基；“杂环基烷基”是指被杂环基取代的烷基，诸如例如吡咯烷基乙基；其中，如本段中以上使用的，R为有机基团，R′为烷基以及R″为H、烷基或芳基。“链烯基”是指每个基团包含一个或多个碳-碳双键的直链、支链或环状的烃基，优选(C2-C20)直链、支链或环烃基，并且其可选择性地包含一个或多个杂原子，诸如例如乙烯基、丙烯基、烯丙基、异丙烯基、亚乙烯基、环戊基、环己二烯、氮杂壬烯基，并且其可选择性地在一个或多个位置被其它部分取代，诸如例如，被上文针对烷基描述的任何可能的取代基取代。“炔基”是指每个基团包含一个或多个碳-碳三键的直链、支链或环状不饱和烃基，优选(C2-C20)的不饱和烃基，并且其可选择性地包含一个或多个杂原子，诸如例如，乙炔基、丙炔基、硫代壬炔基，并且其可选择性地在一个或多个位置被其它部分取代，诸如例如，被上文针对烷基描述的任何可能的取代基取代。“芳基”是指包含一个或多个六员环的不饱和烃基，其中每个环的不饱和度可由三个共轭的碳-碳双键表示，包括单环和多环体系，诸如例如，苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基，其可选择性地在一个或多个位置被其它部分取代，诸如例如，被上文针对烷基描述的任何可能的取代基取代。“杂环基”和“杂环”是指包含一个或多个环的饱和或不饱和有机基团或化合物，其中一个或多个环原子为杂原子，优选氮、硫或氧杂原子，诸如例如，硫杂环戊二烯基、硫杂茚基、噻蒽基、氧杂环戊二烯基、氧杂茚基、异苄基呋喃基、吡喃基、氮杂环戊二烯基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、二氢吲哚基、喹啉基、异喹啉基、2，3-二氮杂萘基、1，2-二氮杂萘基、氮杂芴基、菲咯啉基本文档来自技高网...

【技术保护点】
使亲核体芳基化的方法，其包括在铜催化剂、碱和水的存在下使亲核体与底物芳香化合物ＡｒＸ反应，其中Ａｒ为芳基、杂芳基或链烯基；Ｘ为卤代、磺酸酯基或膦酸酯基；所述碱包括碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或磷酸盐；所述铜催化剂包括铜原子或铜离子和配体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗蕾德里克希克斯，
申请(专利权)人：罗迪亚药业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]