專利名稱：銅絡(luò)合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷化合物的銅絡(luò)合物，其制備方法及其在催化偶合反應(yīng)中的應(yīng)用。
文獻(xiàn)中對(duì)由芳基鹵銅絡(luò)合物或帶雜原子官能團(tuán)，如硫醇、胺和酰胺的芳基磺酸酯銅絡(luò)合物催化的偶合反應(yīng)進(jìn)行了很多描述。
所用配體通常為氧或磷化合物。例如，Venkataraman等(Tetrahedron Letters，2001，42，4791-4793)公開了使用預(yù)制的二溴化銅和三苯基膦的絡(luò)合物，將芳基鹵加到芳族仲胺上。但迄今所知的磷化合物的銅絡(luò)合物的缺點(diǎn)在于化學(xué)選擇性通常較低，并且只有少數(shù)反應(yīng)能獲得工業(yè)上可接受的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化率。
因此，需要提供磷化合物的銅絡(luò)合物，其易于制備且在偶合反應(yīng)中以優(yōu)良收率生產(chǎn)所希望的產(chǎn)物。
為此，本發(fā)明提供式(I)的化合物 其中Het1，Het2，Het3各自獨(dú)立地為缺省(即不存在)，或?yàn)檠趸騈R1，其中R1為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，和B1和B2各自獨(dú)立為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，或B1和B2基團(tuán)一起可以構(gòu)成碳原子總數(shù)為2-40的二價(jià)基團(tuán)，和B3為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基、C6-C19-芳烷基或碳原子總數(shù)為2-40且化合價(jià)為n的基團(tuán)，X為鹵素、(C1-C8-鹵代烷基)羧酸根、(C1-C8-烷基)羧酸根、(C1-C8-鹵代烷基)磺酸根、(C5-C18-芳基)磺酸根、氰根(cyanide)、任選被氟代的乙酰丙酮根、硝酸根、8-羥基喹啉根、磷酸根、碳酸根、六氟磷酸根、四苯基硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根或四氟硼酸根，和p為0，1或2，和n為1，2或3，和m為1，2，3，4，5或6。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，上述及以下列出的所有基團(tuán)定義、參數(shù)和說(shuō)明，在通常或優(yōu)選范圍內(nèi)，即，在特別范圍和優(yōu)選范圍內(nèi)，可以隨意進(jìn)行組合。
烷基、烷氧基、亞烷基和亞鏈烯基各自獨(dú)立為直鏈、環(huán)狀、支鏈或非支鏈烷基、烷氧基、亞烷基和亞鏈烯基，每個(gè)所提到的基團(tuán)還可任選被C1-C4-烷氧基取代。上述同樣應(yīng)用于芳烷基基團(tuán)的非芳族部分。
C1-C4-烷基為，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基，C1-C8-烷基還可以為，如正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、環(huán)己基、環(huán)戊基、正己基、1，1-二甲基丙基、1，2-二甲基丙基、1，2-二甲基丙基、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、1-乙基-2-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基和正辛基，C1-C12-烷基又可以為，如金剛烷基、異構(gòu)的薄荷基、正壬基、正癸基和正十二烷基，C1-C18-烷基還可以為，如正十八烷基。
C1-C4-烷氧基為，如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基，C1-C8-烷氧基又可以為正戊氧基、1-甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、新戊基氧基、1-乙基丙氧基、環(huán)己氧基、環(huán)戊氧基、正己氧基和正辛氧基，C1-C12-烷氧基還可以為，如金剛烷基氧基、異構(gòu)的薄荷基氧基、正癸氧基和正十二烷基氧基。
C1-C8-亞烷基為，如亞甲基、1，1-亞乙基、1，2-亞乙基、1，1-亞丙基、1，3-亞丙基、1，4-亞丁基、1，2-cyclohexoxylene和1，2-亞環(huán)戊基。
鹵代烷基在各種情況下獨(dú)立為被氯或氟原子單、多或全取代的直鏈、環(huán)狀、支鏈或非支鏈烷基基團(tuán)。
C1-C8-鹵代烷基為，如三氟甲基、氯二氟甲基、2，2，2-三氟乙基、五氟乙基、九氟丁基、七氟異丙基和全氟辛基。
芳基在各種情況下獨(dú)立為具有5-18個(gè)骨架碳原子的雜芳基團(tuán)，其每個(gè)環(huán)有零、一、二或三個(gè)骨架碳原子可以被雜原子代替，但在整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架碳原子被雜原子代替，所述雜原子選自氮、硫或氧，但優(yōu)選為具有6-18個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳基。
具有6-18個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳基的例子為，苯基、萘基、菲基、蒽基或芴基，具有5-14個(gè)骨架碳原子、每個(gè)環(huán)有零、一、二或三個(gè)骨架碳可被選自氮、硫或氧的雜原子代替、但整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架碳原子被所述雜原子代替的雜芳基為，如吡啶基、噁唑基、苯并呋喃基、氧芴基(dibenzofuranyl)或喹啉基。
碳環(huán)芳基或雜芳基的每個(gè)環(huán)還可被多至五個(gè)的相同或不同的選自下列的取代基取代游離的或被保護(hù)的羥基、氰基、氯、氟、C1-C12-烷基、CO(C1-C12-烷基)、COO(C1-C12-烷基)、CO(C5-C18-芳基)、COO(C5-C18-芳基)、CON(C1-C12-烷基)2、C5-C18-芳基、C1-C12-鹵代烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12-鹵代烷氧基、二(C1-C8-烷基)氨基或三(C1-C6-烷基)硅烷氧基。
在各種情況下芳基烷基獨(dú)立為如上定義的直鏈、環(huán)狀或支鏈或非支鏈烷基，并且，可被按上述定義的芳基單、多或全取代。
優(yōu)選的取代方式定義如下Het1，Het2，Het3優(yōu)選各自獨(dú)立為氧或缺省，B1和B2優(yōu)選各自獨(dú)立為C3-C8-仲烷基或C4-C8-叔烷基、C5-C18-芳基或雙(C5-C18-芳基)，或B1和B2一起構(gòu)成二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)選自1，2-亞苯基、1，3-亞苯基、1，2-環(huán)己基、1，1’-二茂鐵基、1，2-二茂鐵基、2，2’-(1，1’-聯(lián)萘基)和1，1’-聯(lián)苯基，且上述基團(tuán)可任選被氰基、氯、氟、C1-C12-烷基、C1-C12-鹵代烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-鹵代烷氧基、二(C1-C8-烷基)氨基或三(C1-C8-烷基)硅烷氧基單或多取代，B3優(yōu)選為C3-C8-仲烷基或C4-C8-叔烷基、C5-C18-芳基、C6-C19-芳烷基或碳原子總數(shù)為2-40且化合價(jià)為n的基團(tuán)，X優(yōu)選為氯、溴或碘、三氟甲烷磺酸根、三氟乙酸根、甲磺酸根、苯磺酸根、氰根、任選被氟代的乙酰丙酮根、六氟磷酸根或四氟硼酸根，更優(yōu)選為氯、溴或碘。
n優(yōu)選為1或2，m優(yōu)選為1或2。
已發(fā)現(xiàn)，尤其當(dāng)配體含有至少一個(gè)多(C5-C18)芳基或(C9-C18)芳基結(jié)構(gòu)元素時(shí)，或配體含有至少一個(gè)鄰位被仲或叔烷基取代的(C5-C18)芳基結(jié)構(gòu)元素時(shí)，或在配體含多于一個(gè)磷原子情況下，B3不是1，1’-二亞芳基、2，2’-二亞芳基、1，2-亞芳基或1，2-、1，3-或1，4-(C1-C8)亞烷基時(shí)，可以很容易或自動(dòng)得到式(I)所示絡(luò)合物的銅與磷原子比。
式(I)特別包括銅-膦絡(luò)合物、銅-亞膦酸酯絡(luò)合物和銅-亞磷酸酯絡(luò)合物。
優(yōu)選的銅-膦絡(luò)合物為，例如，含有下面膦配體的絡(luò)合物雙(2-二環(huán)己基膦基)2’-(N，N-二甲基氨基)聯(lián)苯、2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯、2-(二環(huán)己基膦基)-2’-甲基聯(lián)苯、2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯或2-(雙二苯基膦基)聯(lián)萘。
優(yōu)選為2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯或2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯。
更優(yōu)選的銅-膦絡(luò)合物為[(μ-Br)2{2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]、[(μ-三氟甲磺酸根)2{2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]、[(μ-Br)2{2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]和[(μ-三氟甲磺酸根)2{2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]。
優(yōu)選的銅-亞膦酸酯絡(luò)合物為，例如，含有下面亞膦酸酯配體的絡(luò)合物1，1’-聯(lián)苯-2-基二烷基亞膦酸酯，例如，優(yōu)選1，1’-聯(lián)苯-2-基二環(huán)己基亞膦酸酯和1，1’-聯(lián)苯-2-基二叔丁基亞膦酸酯，3-[(二異丙基膦基)氧基]苯基二異丙基亞膦酸酯，3-[(二叔丁基膦基)氧基]苯基二叔丁基亞膦酸酯，3-[(二苯基膦基)氧基]苯基二苯基亞膦酸酯或3-[(二環(huán)己基膦基)氧基]苯基二環(huán)己基亞膦酸酯，更優(yōu)選為3-[(二異丙基膦基)氧基]苯基二異丙基亞膦酸酯。
更優(yōu)選的銅-亞膦酸酯絡(luò)合物為[(μ-Br)2{2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]。
優(yōu)選的銅-亞磷酸酯絡(luò)合物為，例如，含有下面亞磷酸酯配體的絡(luò)合物1，1’-聯(lián)萘基-2，2’-二基異丙基亞磷酸酯、2，4，8，10-四叔丁基-6-苯氧基-12H-二苯并[d，g][1，3，2]dioxaphosphocine，更優(yōu)選為1，1’-聯(lián)萘-2，2’-二基異丙基亞磷酸酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
更優(yōu)選的銅-亞磷酸酯絡(luò)合物為[(μ-Br)2{1，1’-聯(lián)萘-2，2’-二基異丙基亞磷酸酯}2Cu2]。
根據(jù)本發(fā)明式(I)的銅-磷絡(luò)合物可以按照已知的方式制備，如將式(II)的磷化合物 其中n，B1，B2，B3，Het1，Het2和Het3各自具有式(I)中所指定的定義和優(yōu)選范圍，與式(III)的化合物反應(yīng)Cu-Xp(III)其中X和p各自具有式(I)中所指定的定義和優(yōu)選范圍。
在其中p＝0的情況下，也可使用例如銅粉。優(yōu)選的式(III)化合物為氧化銅(I)、氧化銅(II)、氯化銅(I)、三氟甲磺酸銅(I)、溴化銅(I)、碘化銅(I)、溴化銅(II)、氯化銅(II)、乙酸銅(II)、乙酰丙酮化銅或其混合物。
制備式(I)絡(luò)合物時(shí)，式(II)化合物中的磷原子與式(III)化合物中的銅原子的摩爾比通?？蔀?0∶1-0.5∶1，優(yōu)選2∶1-1∶1，更優(yōu)選1.2∶1-1∶1。
可在適于該目的的惰性有機(jī)溶劑，如四氫呋喃、二乙醚、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、甲醇和/或乙醇中獨(dú)立制備式(I)化合物。
可通過(guò)適合的預(yù)試驗(yàn)確定最適合的溶劑用量。
由所述的式(II)和式(III)起始化合物制備式(I)化合物，如通過(guò)室溫下在溶液中簡(jiǎn)單混合兩種起始化合物。
也可在催化混合物中就地制備式(I)化合物。為此，還可使用鏻鹽形式的式(II)化合物，如四氟硼酸鹽(又見Netherton，M.R.；Fu，G..C.；OrganicLetters(2001)，3(26)，4295-429)。
本發(fā)明式(I)化合物尤其適于形成碳-氮、碳-氧和碳-硫鍵，也適于制備芳炔烴。
本發(fā)明還包括含式(I)化合物的催化劑。
此外，本發(fā)明還包括制備式(IV)化合物的方法
Ar-(F-R2)n(IV)其中n為1，2或3，和Ar為取代或未取代的芳基，和F為氧、硫、NR3、NR3CO或乙炔二基，其中R3為氫、C1-C12-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，和R2為Ar、C1-C12-烷基、C1-C12-鹵代烷基、C2-C12-鏈烯基或C6-C19-芳烷基，其特征在于式(V)的化合物，Ar-Z (V)其中Ar如上所定義，和Z為氯、溴、碘、重氮鹽或磺酸鹽，與式(VI)的化合物反應(yīng)，H-F-R2(VI)其中F和R2各自如上所定義，并且該轉(zhuǎn)化在堿和式(I)化合物存在下進(jìn)行。
式(IV)至(VI)化合物的優(yōu)選范圍定義如下Ar優(yōu)選為具有6-24個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳基或具有5-24個(gè)骨架碳原子的雜芳基，所述雜芳基的每個(gè)環(huán)中有零、一、二或三個(gè)骨架碳原子為雜原子，但整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架原子為雜原子，所述雜原子選自氮、硫和氧。碳環(huán)芳基或雜芳基每個(gè)環(huán)還可被多至五個(gè)相同或不同的取代基取代，所述取代基選自羥基、氯、氟、硝基、氰基、游離的或被保護(hù)的甲酰基、C1-C12-烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳烷基、-PO-[(C1-C8)烷基]2、-PO-[(C5-C14)-芳基]2、-PO-[(C1-C8)烷基)(C5-C14)芳基)]、三(C1-C8-烷基)甲硅烷氧基或式(VIIa-f)的基團(tuán)A-B-D-E (VIIa) A-E (VIIb)A-SO2-E (VIIc)A-B-SO2R4(VIId)A-SO3-W (VIIe) A-COW(VIIf)其中，各自獨(dú)立地，A缺省或?yàn)镃1-C8-亞烷基，和
B缺省或?yàn)檠酢⒘蚧騈R4，其中R4為氫、C1-C8烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基，和D為羰基，和E為R5、OR5、NHR6或N(R6)2，其中R5為C1-C8-烷基、C6-C15-芳烷基、C1-C8-鹵代烷基或C5-C14-芳基，和R6在各種情況下獨(dú)立為C1-C8-烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基，或N(R6)2一起構(gòu)成環(huán)狀氨基，和W為OH、NH2或OM，其中M可為堿金屬離子、半當(dāng)量的堿土金屬離子、銨離子或有機(jī)銨離子，Ar更優(yōu)選為苯基、萘基、菲基、蒽基、聯(lián)苯基、聯(lián)萘基、芴基、吡啶基、噁唑基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、氧芴基、硫芴基(dibenzothiophenyl)、呋喃基、吲哚基、噠嗪基、吡嗪基、嘧啶基、三唑基和喹啉基，且所述基團(tuán)每個(gè)環(huán)還可被零、一、二或三個(gè)基團(tuán)取代，每個(gè)基團(tuán)獨(dú)立選自氟、硝基、氰基、二(C1-C4-烷基)氨基、C1-C4-烷基、C5-C10-芳基、C1-C8-氟代烷基、C1-C8氟代烷氧基、C1-C8-烷氧基、CO(C1-C4-烷基)、COO-(C1-C4-烷基)、-CON(C1-C4-烷基)2，Ar進(jìn)一步優(yōu)選為苯基，其可進(jìn)一步被零、一、二或三個(gè)基團(tuán)取代，每個(gè)基團(tuán)獨(dú)立選自硝基、氟、氰基、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、CO-(C1-C4-烷基)、COO-(C1-C4-烷基)和-CON(C1-C4-烷基)2，n優(yōu)選為1，Z優(yōu)選為氯、溴或碘，F(xiàn)優(yōu)選為氧、硫、NR3或乙炔二基，其中R3為氫、C1-C4-烷基或C5-C18-芳基，R2優(yōu)選為Ar或C1-C12-烷基。
根據(jù)本發(fā)明的方法，基于所用的式(IV)化合物，式(I)化合物的用量通常為0.02mol％-10mol％，優(yōu)選0.1mol％-3mol％。
在本發(fā)明方法中，所用堿，例如為且優(yōu)選為堿金屬和/或堿土金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽、醇鹽、磷酸鹽、氟化物和/或氫氧化物，且應(yīng)特別提出碳酸鉀和/或碳酸鈉、碳酸銫、碳酸氫銫、甲醇鈉、叔丁醇鉀、potassium amylate、氟化銫、磷酸鉀和氫氧化鋇。優(yōu)選使用碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫和/或碳酸氫銫。
更優(yōu)選使用碳酸鉀。
在式(IV)的化合物中，例如，每交換1摩爾鹵素，可使用0.05-10mol堿，優(yōu)選0.3-2mol。
根據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)所用堿進(jìn)行研磨和/或干燥預(yù)處理是有利的。
研磨后，堿的比表面積優(yōu)選約0.1-10m2/g，更優(yōu)選0.2-1m2/g(BET)。
在本發(fā)明方法中，作為使用具有顯著吸濕性的堿的結(jié)果，尤其是磷酸鹽和碳酸鹽易于或多或少地吸收大氣組分，如水和二氧化碳。吸收約30％重量的大氣組分，則可檢測(cè)到對(duì)轉(zhuǎn)化帶來(lái)的明顯影響。因此，通常適宜除了對(duì)堿進(jìn)行研磨外還要進(jìn)行干燥。
根據(jù)所用堿的性質(zhì)，例如，在大約0.01-100bar的減壓下，通過(guò)將其加熱至約50～200℃，優(yōu)選100～160℃，加熱數(shù)小時(shí)來(lái)干燥堿。
式(VI)化合物與式(IV)化合物的摩爾比可為，如0.8-10，優(yōu)選1-6，更優(yōu)選1-4。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以在如20-250℃溫度下，優(yōu)選100-150℃下實(shí)施。優(yōu)化的反應(yīng)溫度尤其取決于起始物、催化劑和所用堿類型，并可通過(guò)簡(jiǎn)單的預(yù)備試驗(yàn)確定。
根據(jù)本發(fā)明的方法可在存在或不存在適合溶劑的條件下進(jìn)行。適用的溶劑為，例如，脂肪族、脂環(huán)族或芳族烴，如汽油、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、己烷、環(huán)己烷；醚，如二乙醚、二異丙醚、二噁烷、四氫呋喃或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚；酰胺，如N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基N-甲酰苯胺，N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰胺；酯，如乙酸甲酯或乙酸乙酯，或所述溶劑的混合物。
在一些情況下，過(guò)量的式(VI)化合物也可作為反應(yīng)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的方法可任選加入共沸劑，其在共沸蒸餾過(guò)程中連續(xù)除去反應(yīng)過(guò)程中形成的水。
根據(jù)本發(fā)明的方法可按傳統(tǒng)方法以連續(xù)或間歇方式進(jìn)行。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)特別在于式(I)化合物易于制備，及本發(fā)明的銅絡(luò)合物可用于以高效率制備式(VI)的化合物。
實(shí)施例式(I)化合物的制備實(shí)施例1
雙(溴化2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯合銅(I))的制備加熱50ml脫氣、無(wú)水甲醇至回流溫度，將2.36g(7.9mmol)2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯慢慢加入甲醇中，直至膦化合物完全溶解。隨后，將0.59g(2.6mmol)溴化銅(II)逐份加入溶液中。加入溴化銅后，在回流溫度下將溶液再加熱15min，然后冷卻溶液。待溶液冷卻后，沉淀固體并過(guò)濾，以少量乙醇和二乙醚洗滌并隨后干燥。得到0.93g(1.1mmol)上述化合物。收率為理論值的80％。
實(shí)施例2雙(溴化N-[2’-(二環(huán)己基膦基)-1，1’-聯(lián)苯-2-基]-N，N-二甲基胺合銅(I))二聚體的制備加熱50ml脫氣、無(wú)水甲醇至回流溫度，將2.00g(5.1mmol)N-([2’-(二環(huán)己基膦基)-1，1’-聯(lián)苯-2-基]-N，N-二甲基胺慢慢加入甲醇中，直至膦化合物完全溶解。隨后，將0.8g(3.7mmol)溴化銅(II)逐份加入溶液中。加入溴化銅后，在回流溫度下將溶液再加熱15min，然后冷卻溶液。待溶液冷卻后，沉淀固體并過(guò)濾，以少量乙醇和二乙醚洗滌并隨后干燥。得到1.5g(1.4mmol，M＝1073.8g/mol)上述化合物。以FD-MS分析檢測(cè)其結(jié)構(gòu)(m/e＝1074)。收率為理論值的73％。
實(shí)施例3氯化(3-[(二苯基膦基)氧基]苯基二苯基亞膦酸酯合銅(I))的制備在圓底燒瓶中，將5g(10.4mmol)3-[(二苯基膦基)氧基]苯基二苯基亞膦酸酯溶解于脫氣、無(wú)水二氯甲烷，并加熱至40℃。加入0.35g(0.35mmol)氯化銅(I)。攪拌30分鐘后，減壓除去溶劑。獲得上述化合物。
實(shí)施例4雙[氯化(1，1’-聯(lián)苯-2-基二環(huán)己基亞膦酸酯)合銅(I)]的制備在圓底燒瓶中，將5g(13.6mmol)1，1’-聯(lián)苯-2-基二環(huán)己基亞膦酸酯溶解于無(wú)水、脫氣氯仿。在逆流氬氣氛下，加入0.45g(4.5mmol)氯化銅(I)，室溫下將混合物攪拌6小時(shí)。減壓除去溶劑，并將殘余物吸收至無(wú)水乙醚中。將混合物冷卻至-78℃，沉淀出產(chǎn)物。
實(shí)施例5氯化雙[4-異丙氧基二萘并[2，1-d1’，2’-f][1，3，2]dioxaphosphepine]合銅(I)的制備在圓底燒瓶中，將5g(13.4mmol)4-異丙氧基二萘并[2，1-d1’，2’-f][1，3，2]dioxaphosphepine(rac-聯(lián)萘基異丙基亞磷酸酯(rac-binaphthyl isopropylphosphite))溶解于二氯甲烷。在逆流氬氣氛下加入0.44g(0.45mmol)氯化銅(I)，攪拌30分鐘后，減壓除去溶劑。
實(shí)施例6-24實(shí)施例1和2的催化劑在偶合反應(yīng)中的應(yīng)用。
實(shí)施例6p-溴代苯乙酮與n-辛硫醇的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，1.0g(6.7mmol)n-辛硫醇，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。隨后將反應(yīng)液與40ml氨水混合，并用乙酸乙酯萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物1.24g(70％)。
GC-MS/EI: 264(M)實(shí)施例7p-溴代苯乙酮與n-辛硫醇的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，1.0g(6.7mmol)n-辛硫醇，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。隨后將反應(yīng)液與40ml氨水混合，并用乙酸乙酯萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物733mg(40％)。
實(shí)施例8p-溴代苯乙酮與苯硫酚的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，0.75g(6.7mmol)苯硫酚，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。隨后將反應(yīng)液與20ml氨水混合，并用乙酸乙酯萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物970mg(65％)。GC-MS/EI228(M)實(shí)施例9p-溴代苯乙酮與苯硫酚的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，0.75g(6.7mmol)苯硫酚，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明產(chǎn)物以75％的轉(zhuǎn)化率形成。
實(shí)施例10p-溴代苯乙酮與苯酚的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，630mg(6.7mmol)苯酚，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。隨后將反應(yīng)液與40ml氨水混合，并用乙酸乙酯萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物280mg(20％)。
GC-MS/EI212實(shí)施例11p-溴代苯乙酮與苯酚的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，630mg(6.7mmol)苯酚，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明產(chǎn)物以18％的轉(zhuǎn)化率形成。
實(shí)施例12p-溴代苯乙酮與2-羥基吡啶的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，650mg(6.7mmol)2-羥基吡啶，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。隨后將反應(yīng)液與40ml氨水混合，并用乙酸乙酯萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物混合物N-4-乙酰苯基pyridinone和4-乙酰苯氧基2-吡啶(比6∶1)740mg(52％)。
GC-MS/EI213(M)實(shí)施例13p-溴代苯乙酮與2-羥基吡啶的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將1.35g(6.7mmol)p-溴代苯乙酮，650mg(6.7mmol)o-羥基吡啶，1.8g(13.5mmol)碳酸鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在50ml二噁烷中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明產(chǎn)物以42％的轉(zhuǎn)化率形成。
實(shí)施例14p-溴代苯乙酮與甲醇的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在氬氣氛下，將1.34g(13.5mmol)p-溴代苯乙酮，2ml(20mmol)乙酸乙酯，17.5ml 30％的甲醇鈉溶液和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑回流12h。隨后將反應(yīng)液小心水解，并用二氯甲烷萃取，減壓下干燥合并的有機(jī)萃取液。除大部分產(chǎn)物(35％)外，GC顯示有羥醛副產(chǎn)物碎片。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物820mg(41％)。
GC-MS/EI150(M)實(shí)施例15p-溴代苯乙酮與甲醇的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在氬氣氛下，將1.34(13.5mmol)p-溴代苯乙酮，2ml(20mmol)乙酸乙酯，17.5ml30％的甲醇鈉溶液和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑回流12h。隨后將反應(yīng)液小心水解，并用二氯甲烷萃取，減壓下干燥合并有機(jī)萃取液。除大部分產(chǎn)物(28％)外，GC顯示有羥醛副產(chǎn)物碎片。
實(shí)施例164-碘代三氟甲基苯與苯乙炔的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將2.7g(10mmol)4-碘代三氟甲基苯，1.3g(12.5mmol)苯乙炔，2.2g(20mmol)叔丁醇鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在100ml二噁烷中攪拌21h。減壓下過(guò)濾并干燥反應(yīng)液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物1.88g(75％)。
GC-MS/EI246(M)實(shí)施例174-碘代三氟甲基苯與苯乙炔的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將2.7g(10mmol)4-碘代三氟甲基苯，1.3g(12.5mmol)苯乙炔，2.2g(20mmol)叔丁醇鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在100ml二噁烷中攪拌21h。粗產(chǎn)物的GC分析表明產(chǎn)物以62％的轉(zhuǎn)化率形成(與GC-MS/EI GZN 283-4比較)。
實(shí)施例18p-甲苯基碘與苯乙炔的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在110℃氬氣氛下，將2.2g(10mmol)p-甲苯基碘，1.3g(12.5mmol)苯乙炔，2.2g(20mmol)叔丁醇鉀和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在100ml二噁烷中攪拌21h。減壓下過(guò)濾并干燥反應(yīng)液。以柱色譜法(己烷)處理后得產(chǎn)物1.75g(91％)。
GC-MS/EI192(M)實(shí)施例19
p-甲苯基碘與苯乙炔的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在110℃氬氣氛下，將2.2g(10mmol)p-甲苯基碘，1.3g(12.5mmol)苯乙炔，2.2g(20mmol)叔丁醇鉀和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在100ml二噁烷中攪拌21h。粗產(chǎn)物的GC分析表明產(chǎn)物以50％的轉(zhuǎn)化率形成(與GC-MS/EIGZN 277-8比較)。
實(shí)施例20溴苯與苯胺的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在170℃氬氣氛下，將1.05g(6.7mmol)溴苯，14g(10.1mmol)碳酸銫和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在2ml苯胺中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明選擇性形成單芳基化合物，GC-MS/EI169(M))；轉(zhuǎn)化率5％；未檢測(cè)到三芳基胺。
實(shí)施例21碘苯與苯胺的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在170℃氬氣氛下，將1.37g(6.7mmol)碘苯，1.4g(10.1mmol)碳酸銫和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在2ml苯胺中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明選擇性形成單芳基化合物(與GC-MS/EI 1126-7比較；未檢測(cè)到三芳基胺。以柱色譜法處理后得產(chǎn)物810mg(72％)。
實(shí)施例22p-氯硝基苯與苯胺的偶合反應(yīng)(實(shí)施例1的催化劑)在170℃氬氣氛下，將1.06g(6.7mmol)p-氯硝基苯，1.4g(10.1mmol)碳酸銫和300mg(0.7mmol)實(shí)施例1的催化劑在2ml苯胺中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明選擇性形成單芳基化合物，轉(zhuǎn)化率83％；未檢測(cè)到三芳基胺。以柱色譜法處理后得產(chǎn)物1.14g(80％)。
GC-MS/EI214(M)實(shí)施例23碘苯與苯胺的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在170℃氬氣氛下，將1.37g(6.7mmol)碘苯，1.4g(10.1mmol)碳酸銫和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在2ml苯胺中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明選擇性形成單芳基化合物并完全轉(zhuǎn)化；未檢測(cè)到三芳基胺。
實(shí)施例24
p-氯硝基苯與苯胺的偶合反應(yīng)(實(shí)施例2的催化劑)在170℃氬氣氛下，將1.06g(6.7mmol)p-氯硝基苯，1.4g(10.1mmol)碳酸銫和360mg(0.7mmol)實(shí)施例2的催化劑在2ml苯胺中攪拌12h。粗產(chǎn)物的GC分析表明選擇形成單芳基化合物(與GC-MS/EI 1101-7比較)，轉(zhuǎn)化率91％；未檢測(cè)到三芳基胺。
權(quán)利要求
1.式(I)的化合物 其中Het1，Het2和Het3各自獨(dú)立地為缺省，或?yàn)檠趸騈R1，其中R1為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，和B1和B2各自獨(dú)立為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，或B1和B2基團(tuán)一起可構(gòu)成碳原子總數(shù)為2-40的二價(jià)基團(tuán)，和B3為C1-C8-烷基、C5-C18-芳基、C6-C19-芳烷基或碳原子總數(shù)為2-40且化合價(jià)為n的基團(tuán)，X為鹵素、(C1-C8-鹵代烷基)羧酸根、(C1-C8-烷基)羧酸根，(C1-C8-鹵代烷基)磺酸根、(C5-C18-芳基)磺酸根、氰根、任選被氟代的乙酰丙酮根、硝酸根、8-羥基喹啉根、磷酸根、碳酸根、六氟磷酸根、四苯基硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根或四氟硼酸根，和p為0，1或2，和n為1，2或3，和m為1，2，3，4，5或6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其特征在于，Het1，Het2，Het3各自獨(dú)立為氧或不存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中至少一項(xiàng)的化合物，其特征在于，B1和B2各自獨(dú)立為C3-C8-仲烷基或C4-C8-叔烷基、C5-C18-芳基或雙(C5-C18-芳基)，或B1和B2一起構(gòu)成二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)選自1，2-亞苯基、1，3-亞苯基、1，2-環(huán)己基、1，1’-二茂鐵基、1，2-二茂鐵基、2，2’-(1，1’-聯(lián)萘基)和1，1’-聯(lián)苯基，且上述基團(tuán)可任選被氰基、氯、氟、C1-C12-烷基、C1-C12-鹵代烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-鹵代烷氧基、二(C1-C8-烷基)氨基或三(C1-C8-烷基)硅烷氧基單或多取代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中至少一項(xiàng)的化合物，其特征在于，B3為C3-C8-仲烷基或C4-C8-叔烷基、C5-C18-芳基、C6-C19-芳烷基或碳原子總數(shù)為2-40且化合價(jià)為n的基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)的化合物，其特征在于，X為氯、溴或碘、三氟甲烷磺酸根、三氟乙酸根、甲磺酸根、苯磺酸根、氰根、任選被氟代的乙酰丙酮根、六氟磷酸根或四氟硼酸根。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)的化合物，其特征在于，n為1或2和m為1或2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)的化合物，其特征在于，它們含有下列磷化合物作為配體雙(2-二環(huán)己基膦基)-2’(N，N-二甲基氨基)聯(lián)苯、2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯、2-(二環(huán)己基膦基)-2’-甲基聯(lián)苯、2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯、2-(雙二苯基膦基)聯(lián)萘、2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯、2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯、1，1’-聯(lián)苯-2-基二環(huán)己基亞膦酸酯、1，1’-聯(lián)苯-2-基二叔丁基亞膦酸酯、3-[(二異丙基膦基)氧基]苯基二異丙基亞膦酸酯、3-[(二叔丁基膦基)氧基]苯基二叔丁基亞膦酸酯、3-[(二苯基膦基)氧基]苯基二苯基亞膦酸酯、3-[(二環(huán)己基膦基)氧基]苯基二環(huán)己基亞膦酸酯、1，1’-聯(lián)萘-2，2’-二基異丙基亞磷酸酯和2，4，8，10-四叔丁基-6-苯氧基-12H-二苯并[d，g][1，3，2]dioxaphosphocine。
8.[(μ-Br)2{2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]、[(μ-三氟甲磺酸根)2{2-(二叔丁基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]、[(μ-Br)2{2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯}2Cu2]、[(μ-三氟甲磺酸根)2{2-(二環(huán)己基膦基)聯(lián)苯}2Cu2和[(μ-Br)2{1，1’-聯(lián)萘-2，2’-二基異丙基亞磷酸酯}2Cu2]。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中至少一項(xiàng)的化合物用于形成碳-氮、碳-氧和碳-硫鍵和用于制備芳炔的用途。
10.包含根據(jù)權(quán)利要求1-9中至少一項(xiàng)的化合物的催化劑。
11.制備式(IV)化合物的方法，Ar-(F-R2)n(IV)其中n為1，2或3，和Ar為取代或未取代的芳基，和F為氧、硫、NR3、NR3CO或乙炔二基，其中R3為氫、C1-C12-烷基、C5-C18-芳基或C6-C19-芳烷基，和R2為Ar、C1-C12-烷基、C1-C12-鹵代烷基、C2-C12-鏈烯基或C6-C19-芳烷基，其特征在于式(V)的化合物，Ar-Z (V)其中Ar如上所定義，和Z為氯、溴、碘、重氮鹽或磺酸鹽，與式(VI)的化合物反應(yīng)，H-F-R2(VI)其中F和R2各自如上所定義，和該轉(zhuǎn)化在堿和根據(jù)權(quán)利要求1-8中至少一項(xiàng)的化合物存在下進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，使用分離出來(lái)的式(I)化合物或者使用就地生成的式(I)化合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于，Ar為具有6-24個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳基或具有5-24個(gè)骨架原子的雜芳基，所述雜芳基的每個(gè)環(huán)中有零、一、二或三個(gè)骨架原子，但整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架原子為雜原子，所述雜原子選自氮、硫或氧，碳環(huán)芳基或雜芳基的每個(gè)環(huán)還可被多至五個(gè)相同或不同的取代基取代，所述取代基選自羥基、氯、氟、硝基、氰基、游離的或被保護(hù)的甲酰基、C1-C12-烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳烷基、-PO-[(C1-C8)烷基]2、-PO-[(C5-C14)-芳基]2、-PO-[(C1-C8)烷基)(C5-C14)芳基)]、三(C1-C8-烷基)甲硅烷氧基或式(VIIa-f)的基團(tuán)A-B-D-E (VIIa) A-E (VIIb)A-SO2-E (VIIc) A-B-SO2R4(VIId)A-SO3-W (VIIe)A-COW (VIIf)其中，各自獨(dú)立地，A不存在或?yàn)镃1-C8-亞烷基，和B不存在或?yàn)檠酢⒘蚧騈R4，其中R4為氫、C1-C8烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基，和D為羰基，和E為R5、OR5、NHR6或N(R6)2，其中R5為C1-C8-烷基、C6-C15-芳烷基、C1-C8-鹵代烷基或C5-C14-芳基，和R6在各種情況下獨(dú)立為C1-C8-烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基，或N(R6)2一起為環(huán)狀氨基，和W為OH、NH2或OM，其中M可為堿金屬離子、半當(dāng)量的堿土金屬離子、銨離子或有機(jī)銨離子。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于，R2為Ar或C1-C12-烷基。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于，基于所用的式(IV)化合物，式(I)化合物的用量為0.02mol％-10mol％。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于，所用堿為堿金屬和/或堿土金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽、醇鹽、磷酸鹽、氟化物和/或氫氧化物。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-16中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于，對(duì)所用堿進(jìn)行研磨和/或干燥預(yù)處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及磷化合物的銅絡(luò)合物，其制備方法及其在催化偶合反應(yīng)中的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C209/10GK1517354SQ20041000384
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2004年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月7日
發(fā)明者U·肖爾茨, K·昆茨, O·蓋爾岑, J·貝內(nèi)特-布赫霍爾茨, J·維澤納, U 肖爾茨, 竽, 諤 布赫霍爾茨 申請(qǐng)人:拜爾化學(xué)品股份公司