本申請是申請?zhí)枮?01380063019.4，發(fā)明名稱為“芳族化合物的無過渡金屬的甲硅烷基化”，申請日為2013年10月2日的申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2012年10月2日提交的美國專利申請第61/708,931號、于2013年5月2日提交的第61/818,573號和于2013年8月14日提交的第61/865,870號的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的，這些申請中的每一個的內(nèi)容通過引用以其整體并入。

本發(fā)明涉及用于使包含芳族部分的基質(zhì)(substrate)甲硅烷基化的方法。

背景技術(shù)：

使有機部分甲硅烷基化的能力已在近年來吸引了極大關(guān)注，這歸因于甲硅烷基化材料本身的實用性，或作為用于例如在農(nóng)用化學、藥學和電子材料應用中所使用的其他重要材料的中間體。此外，用有機硅烷使多核芳族化合物官能化的能力提供了利用這些材料的令人關(guān)注的性質(zhì)的機會。

以往，芳族化合物的甲硅烷基化已通過涉及用熱的方法、用光化學的方法或以其他方式衍生的自由基源的無自由基過程來實現(xiàn)。已知芳族化合物與氫化硅在以下情況下反應：在500-850℃下的氣相中、在自生壓力下在350-500℃下的液相中、在過氧化物的存在下在135℃在氣相冷凝下、以及使用放電反應。此類反應條件不適合于非揮發(fā)性材料或熱敏材料。

最近，過渡金屬介導的芳族c-h甲硅烷基化已被描述，其中所描述的不同體系基于例如co、rh、ir、fe、ru、os、ni、pd和pt催化劑。但是某些電子應用，甚至低水平的這種殘留物的存在可能不利地影響甲硅烷基化材料的性能。相似地，在某些藥學應用中，對殘余的過渡金屬的限制是相當嚴格的，并且完全避免殘留物的能力在合成后的處理(work-up)期間提供益處。

本發(fā)明利用本文中引用的發(fā)現(xiàn)來避免與之前已知的方法相關(guān)聯(lián)的問題中的至少一些。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各種實施方案提供用于使有機化合物甲硅烷基化的化學體系，每個體系包含(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物，所述體系大體上無過渡金屬化合物。

其他實施方案提供方法，每種方法包括：使包含芳族部分的有機基質(zhì)與(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物在足以使所述基質(zhì)甲硅烷基化的條件下接觸；其中所述混合物和所述基質(zhì)大體上無過渡金屬化合物。

本申請?zhí)峁┝艘韵马椖浚?/p>

項目1.一種方法，包括：使包含芳族部分的有機基質(zhì)與(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物在足以使所述基質(zhì)甲硅烷基化的條件下接觸；其中所述混合物和所述基質(zhì)大體上無過渡金屬化合物。

項目2.如項目1所述的方法，其中所述過渡金屬化合物以相對于總體系的重量的小于10ppm而存在。

項目3.如項目1所述的方法，其中所述混合物還包含任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物或任選地取代的4-二甲基氨基吡啶衍生物。

項目4.如項目1所述的方法，所述方法大體上無水、氧氣、或水和氧氣二者。

項目5.如項目1所述的方法，其中至少一種有機硅烷包含式(i)或式(ii)的有機硅烷：

(r)4-msi(h)m(i)r—[—sih(r)-o—]n—r(ii)

其中m是1、2或3(優(yōu)選是1)；

n是10至100；并且

每個r獨立地是任選地取代的c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的c6-30烷芳基或雜烷芳基、任選地取代的c6-30芳烷基或雜芳烷基、任選地取代的-o-c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的-o-c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的-o-c6-30烷芳基或雜烷芳基、或任選地取代的-o-c6-30芳烷基或雜芳烷基，并且，如果被取代的話，那么取代基可以是膦酸根、磷酰基、氧膦基、膦基、磺酸根、c1-c20烷基硫烷基、c5-c20芳基硫烷基、c1-c20烷基磺酰基、c5-c20芳基磺酰基、c1-c20烷基亞磺酰基、c5-c20芳基亞磺?；?、磺酰氨基、氨基、酰氨基、亞氨基、硝基、亞硝基、羥基、c1-c20烷氧基、c5-c20芳氧基、c2-c20烷氧基羰基、c5-c20芳氧基羰基、羧基、羧酸根、巰基、甲酰基、c1-c20硫酯、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、異氰酸酯、硫代異氰酸酯、氨基甲酰基、環(huán)氧基、苯乙烯基、甲硅烷基、甲硅氧基、硅烷基、硅氧烷氮烷基、硼酸根、硼基、或鹵素、或含金屬的基團或含準金屬的基團，其中所述準金屬是sn或ge，其中所述取代基可以任選地向包括氧化鋁、二氧化硅或碳的不可溶的或微溶的支持介質(zhì)提供鏈接。

項目6.如項目1所述的方法，其中所述有機硅烷是(r)3sih，其中每個r獨立地是c1-6烷基。

項目7.如項目1所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽。

項目8.如項目1所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物。

項目9.如項目8所述的方法，其中所述至少一種強堿包括氫化鈣或氫化鉀。

項目10.如項目1所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的醇鹽。

項目11.如項目10所述的方法，其中所述至少一種醇鹽包含c1-12直鏈的或支鏈的烷基部分或c5-10芳基或雜芳基的部分。

項目12.如項目11所述的方法，其中所述至少一種醇鹽包括甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、丁醇鹽或2-乙基-己醇鹽。

項目13.如項目7所述的方法，其中所述堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽是鉀或銫的醇鹽。

項目14.如項目1所述的方法，其中所述有機硅烷是三乙基硅烷且所述強堿是叔丁醇鉀。

項目15.如項目1所述的方法，其中所述有機硅烷和所述至少一種強堿以相對于彼此的在從約20:1至約1:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。

項目16.如項目1所述的方法，其中所述至少一種強堿和所述基質(zhì)以相對于彼此的在從約0.01:1至約0.9:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。

項目17.如項目1所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含任選地取代的苯、聯(lián)苯、萘或蒽的環(huán)結(jié)構(gòu)。

項目18.如項目1所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含環(huán)外的芳族c-x鍵，其中x是n、o或s。

項目19.如項目18所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含環(huán)外的芳族c-x鍵并且所述甲硅烷基化在所述環(huán)外的c-x鍵的鄰位發(fā)生。

項目20.如項目1所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含雜芳基部分。

項目21.如項目20所述的方法，其中所述基質(zhì)包括任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、吲哚、氮雜吲哚、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯或二苯并噻吩。

項目22.如項目1所述的方法，其中所述有機芳族基質(zhì)包含以下部分中的至少一種：

其中x是n-r"、o或s；

y是h、n(r")2、o-r"或s-r"；

p是0至4；

r'是鹵素、羥基、氫硫基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷芳氧基、酰基、酰氧基)、烷氧基羰基、芳氧基羰基、鹵代羰基、烷基碳酸根、芳基碳酸根、羧酸根(-coo-)、二烷基取代的氨基甲?；?、二鹵代烷基取代的氨基甲?；?、二芳基取代的氨基甲酰基、二烷基取代的硫代氨基甲?；?、二芳基取代的硫代氨基甲酰基、二-n-烷基)、n-芳基取代的硫代氨基甲?；⑶杌?、氰酸根、硫代氰酸根、二烷基取代的氨基、二芳基取代的氨基、芳基亞氨基(-cr＝n(芳基)，其中r＝烷基、芳基、烷芳基、芳烷基)、硝基、亞硝基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺?；⒎蓟鶃喕酋；⑼榛酋；?、硼酸根(-b(or)2，其中r是烷基或其他烴基)；或(r')p是任選地取代的稠合的脂環(huán)族部分、雜脂環(huán)族部分、芳基部分或雜芳基部分；并且

r"是胺保護基團或任選地取代的烷基、芳基、雜芳基、烷芳基或烷雜芳基，優(yōu)選是任選地取代的c1-c6烷基、苯基、甲苯基、芐基或苯乙基。

項目23.如項目1所述的方法，其中所述基質(zhì)包含以下部分中的至少一種：

其中x是n-r"、o或s；

y是h、n(r")2、o-r"或s-r"；

p是0至4；

r'是鹵素、羥基、氫硫基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷芳氧基、酰基、酰氧基)、烷氧基羰基、芳氧基羰基、鹵代羰基、烷基碳酸根、芳基碳酸根、羧酸根(-coo-)、二烷基取代的氨基甲酰基、二鹵代烷基取代的氨基甲?；⒍蓟〈陌被柞；⒍榛〈牧虼被柞；⒍蓟〈牧虼被柞；⒍?n-烷基)、n-芳基取代的硫代氨基甲?；?、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、二烷基取代的氨基、二芳基取代的氨基、芳基亞氨基(-cr＝n(芳基)，其中r＝烷基、芳基、烷芳基、芳烷基)、硝基、亞硝基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺?；?、芳基亞磺酰基、烷基磺?；?、硼酸根(-b(or)2，其中r是烷基或其他烴基)；或(r')p是任選地取代的稠合的脂環(huán)族部分、雜脂環(huán)族部分、芳基部分或雜芳基部分；并且

r"是胺保護基團或任選地取代的烷基、芳基、雜芳基、烷芳基或烷雜芳基，優(yōu)選是任選地取代的c1-c6烷基、苯基、甲苯基、芐基或苯乙基。

項目24.如項目22所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含以下結(jié)構(gòu)的雜芳基部分：

并且所述甲硅烷基化在雜芳環(huán)的c-2位發(fā)生。

項目25.如項目22所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含以下結(jié)構(gòu)的雜芳基部分：

并且所述甲硅烷基化在雜芳環(huán)的c-3位發(fā)生。

項目26.如項目1所述的方法，其中所述芳族基質(zhì)包含至少一個α-甲基或亞甲基c-h鍵，所述方法導致α硅烷的形成。

項目27.如項目1所述的方法，其中所述芳族基質(zhì)是聚合的。

項目28.如項目1所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物與第二芳族化合物偶聯(lián)的條件下進一步反應以形成聯(lián)芳產(chǎn)物。

項目29.如項目1所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為羥基化的芳族產(chǎn)物的條件下進一步反應。

項目30.如項目1所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為芳族的α-烯烴產(chǎn)物的條件下進一步反應。

項目31.一種用于使包含芳族部分的芳族基質(zhì)甲硅烷基化的化學體系，所述體系包含(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物，并且任選地包含任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物、或任選地取代的4-二甲基氨基吡啶衍生物，所述體系大體上無過渡金屬化合物。

附圖說明

當結(jié)合附圖閱讀時，進一步地理解了本申請。出于闡明主題的目的，在附圖中示出了主題的示例性實施方案；然而，本文公開的主題不限于所公開的具體的方法、裝置和體系。此外，附圖不一定按比例繪制。在附圖中：

圖1a和圖1b示出了通過本文描述的方法可用的反應的一些的實例。

圖2-15是通過本文描述的方法所制備的化合物的一些的¹h和¹³c-nmr光譜或hsqc光譜。除非另有聲明，否則以300mhz(¹h)和126mhz(¹³c)獲取溶解于cdc13中的化合物的光譜。用星號標記的峰被視為與相應的樣品中的雜質(zhì)相關(guān)聯(lián)。

圖2a和圖2b是甲苯及其三乙基甲硅烷基化產(chǎn)物的(a)¹h和(b)¹³c-nmr光譜。

圖3a和圖3b是均三甲苯及其三乙基甲硅烷基化產(chǎn)物的(a)¹h和(b)¹³c-nmr光譜。

圖4a和圖4b是鄰-三乙基甲硅烷基二苯基醚的(a)¹h和(b)¹³c-nmr光譜。

圖5a和圖5b分別是(a)2-甲氧基萘和(b)其與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.7.2中描述的；表征為三乙基-(3-甲氧基萘-2-基)硅烷。

圖6a和圖6b是二苯基醚和二乙基硅烷之間的反應產(chǎn)物中的兩種的hsqc光譜，如在實施例6.7.3中描述的。

圖7a和圖7b分別是(a)硫代苯甲醚(b)其與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.7.4中描述的。

圖8是n-甲基吲哚與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.1中描述的，表征為1-甲基-2-(三乙基甲硅烷基)-1h-吲哚。

圖9是n-甲基吲哚與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.2中描述的，表征為1-甲基-3-(三乙基甲硅烷基)-1h-吲哚。

圖10是1-甲基-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.6中描述的，表征為1-甲基-2-(三乙基甲硅烷基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶。

圖11是1,2-二甲基甲基吲哚與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.8中描述的。

圖12是1-苯基吡咯與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.10中描述的，表征為9,9-二乙基-9h-苯并[d]吡咯并[1,2-a][1,3]氮雜噻咯。

圖13是苯并呋喃與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.11中描述的，表征為苯并呋喃-2-基三乙基硅烷。

圖14a和圖14b分別是(a)苯并噻吩和(b)其與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.12中描述的，表征為苯并[b]噻吩-3-基三乙基硅烷。

圖15是二苯并噻吩與三乙基硅烷的反應產(chǎn)物的hsqc光譜，如在實施例6.9.14中描述的，表征為4-(三乙基甲硅烷基)二苯并噻吩。

具體實施方式

本發(fā)明建立于一系列反應上，這些反應的每一個都依賴于有機硅烷和強堿的簡單混合物，它們一起形成能夠使液相中的芳族分子甲硅烷基化的原位體系(活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是尚未知的)，而不存在過渡金屬催化劑、uv輻射或放電(包括等離子體)。這些反應與在開發(fā)用于制備對藥學和電子應用重要的產(chǎn)物實用方法中的重要進展有關(guān)。重要的是，該反應具有大的興趣，因為其僅產(chǎn)生了環(huán)保型硅酸鹽作為副產(chǎn)物并且避免了有毒金屬廢物流，正如為了這個目的將利用文獻中提出的幾乎所有的其他方法觀察到的。通過這些體系中的至少一些所表現(xiàn)出的顯著容易性和區(qū)域?qū)Ｒ恍詾檫@些領(lǐng)域中的化學家的工具箱中提供有用的工具。

本發(fā)明可以通過參照結(jié)合形成本公開的一部分的附圖和實施例的全部而進行的以下描述而更容易地理解。應理解，本發(fā)明不限于本文中描述的或示出的具體的產(chǎn)物、方法、條件或參數(shù)，并且本文中使用的術(shù)語僅用實例的方式用于描述具體實施方案的目的且不意圖是任何要求保護的發(fā)明的限制。相似地，除非另有具體說明，否則關(guān)于用于改進的作用或原因的可能的機制或模式的任何描述意味著僅是說明性的，并且本文的發(fā)明將不被用于改進的作用或原因的任何此類建議的機制或模式的正確或不正確約束。貫穿本文，意識到，該描述指的是組合物以及制造和使用所述組合物的方法。換言之，如果本公開描述或要求保護與組合物或者制造或使用組合物的方法相關(guān)聯(lián)的特征或?qū)嵤┓桨福敲磻庾R到，這種描述或權(quán)利要求意圖使這些特征或?qū)嵤┓桨秆由熘吝@些上下文中的每個中的實施方案(即組合物、制造方法和使用方法)。

在本公開中，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the)”包括復數(shù)指代物，并且對具體數(shù)值的指代包括至少該具體值，除非上下文另有清楚地指示。因此，例如，對“一種材料”的指代是對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的此類材料及其等同物中的至少一種的指代，等等。

當值通過使用描述符“約”被表示為近似值時，應理解，該具體值形成另一個實施方案。一般而言，術(shù)語“約”的使用指示近似值，該近似值可以取決于將通過公開的主題獲得的所尋求的期望性能而變化并且將在其中使用該主題的具體上下文中基于該主題的功能來理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠使該術(shù)語解釋為常規(guī)內(nèi)容。在某些情況下，用于具體值的有效數(shù)字的數(shù)可以是確定詞語“約”的程度一個非限制性方法。在其他情況下，在一系列值中使用的等級可以用于確定預期范圍，該預期范圍對于每個值的術(shù)語“約”是可用的。如果存在，那么所有的范圍是包括端點的并且是可組合的。換言之，對范圍中陳述的值的指代包括在該范圍內(nèi)的每個值。

應意識到，為了清楚起見，在本文中的單獨的實施方式的上下文中描述的本發(fā)明的某些特征也可以在單一的實施方案中被組合地提供。換言之，除非明顯地不可相容或具體地排除的，否則每個單個的實施方案被視為是與任何其他實施方案可組合的并且這種組合被認為是另一個實施方案。相反地，為了簡潔起見，單一的實施方案的上下文中描述的本發(fā)明的各種特征也可以被單獨提供或以任何子組合來提供。最后，雖然實施方案可以被描述為一系列步驟的一部分或更多通用結(jié)構(gòu)的一部分，但是每個所述步驟也可以被認為是與其他實施方案可組合的自身獨立的實施方案。

過渡術(shù)語“包含”、“基本上由……組成”和“由……組成”意圖包含它們的在專利行話中的被普遍接受的意思；即，(i)與“包括”、“含有”或“以……為特征”同義的“包含”是包括端點的或開放式的并且不排除另外的、未引用的要素或方法步驟；(ii)“由……組成”排除未在權(quán)利要求中指定的要素、步驟或成分；并且(iii)“基本上由……組成”將權(quán)利要求的范圍限制于指定的材料或步驟以及不實質(zhì)上影響要求保護的發(fā)明的基礎(chǔ)特征和新穎特征的材料或步驟。在短語“包含”(或其等同物)的方面所描述的實施方案也提供在“由……組成”和“基本上由……組成”的方面獨立地描述的那些作為實施方式。對于在“基本上由……組成”的方面提供的那些實施方案而言，基礎(chǔ)特征和新穎特征是用于使芳族有機部分甲硅烷基化的方法(或在此類方法中使用的體系或從其衍生的組合物)的容易可操作性。

當呈現(xiàn)出列表時，除非另有指示，否則應理解，該列表的每個單個的要素以及該列表的每個組合是單獨的實施方案。例如，呈現(xiàn)為“a、b或c”的實施方案的列表應被解釋為包括實施方案“a”、“b”、“c”、“a或b”、“a或c”、“b或c”或“a、b或c”。

貫穿本說明書，將為詞語提供它們的正常意思，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。然而，為了避免誤解，某些術(shù)語的意思將被特別地定義或闡明。

如本文使用的術(shù)語“烷基”通常指的是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的飽和烴基團，但是不一定含有1個至約24個碳原子，優(yōu)選地含有1個至約12個碳原子，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、辛基、癸基、及類似基團，以及環(huán)烷基例如環(huán)戊基、環(huán)己基及類似基團。通常，但又不一定，本文的烷基含有1個至約12個碳原子。術(shù)語“低級烷基”意指1個至6個碳原子的烷基，并且特定術(shù)語“環(huán)烷基”意指通常具有4個至8個、優(yōu)選5個至7個碳原子的環(huán)狀的烷基。術(shù)語“取代的烷基”指的是被一個或更多個取代基基團取代的烷基，并且術(shù)語“含雜原子的烷基”和“雜烷基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的烷基。如果沒有另外指明，那么術(shù)語“烷基”和“低級烷基”分別包括直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的、未取代的、取代的和/或含雜原子的烷基和低級烷基。

如本文使用的術(shù)語“亞烷基”指的是雙官能的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烷基，其中“烷基”如上文所定義。

如本文使用的術(shù)語“烯基”指的是含有至少一個雙鍵的2個至約24個碳原子的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烴基，例如乙烯基、正丙烯基、異丙烯基、正丁烯基、異丁烯基、辛烯基、癸烯基、十四烯基、十六烯基、二十烯基、二十四烯基、及類似基團。本文中優(yōu)選的烯基含有2個至約12個碳原子。術(shù)語“低級烯基”意指2個至6個碳原子的烯基，并且特定術(shù)語“環(huán)烯基”意指優(yōu)選地具有5個至8個碳原子的環(huán)狀的烯基。術(shù)語“取代的烯基”指的是被一個或更多個取代基基團取代的烯基，并且術(shù)語“含雜原子的烯基”和“雜烯基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的烯基。如果沒有另外指明，那么術(shù)語“烯基”和“低級烯基”分別包括直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的、未取代的、取代的和/或含雜原子的烯基和低級烯基。

如本文使用的術(shù)語“亞烯基”指的是雙官能的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烯基，其中“烯基”如上文所定義。

如本文使用的術(shù)語“炔基”指的是含有至少一個三鍵的2個至約24個碳原子的直鏈的或支鏈的烴基，例如乙炔基、正丙炔基、及類似基團。本文中優(yōu)選的炔基含有2個至約12個碳原子。術(shù)語“低級炔基”意指2個至6個碳原子的炔基。術(shù)語“取代的炔基”指的是被一個或更多個取代基基團取代的炔基，并且術(shù)語“含雜原子的炔基”和“雜炔基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的炔基。如果沒有另外指明，那么術(shù)語“炔基”和“低級炔基”分別包括直鏈的、支鏈的、未取代的、取代的和/或含雜原子的炔基和低級炔基。

如本文使用的術(shù)語“烷氧基”意指通過單獨的、末端醚鍵合結(jié)合的烷基；即，“烷氧基”基團可以表示為-o-烷基，其中烷基是如上文定義的。“低級烷氧基”基團意指含有1個至6個碳原子的烷氧基。類似地，“烯氧基”和“低級烯氧基”分別指的是通過單獨的、末端醚鍵合結(jié)合的烯基和低級烯基，并且“炔氧基”和“低級炔氧基”分別指的是通過單獨的、末端醚鍵合結(jié)合的炔基和低級炔基。

術(shù)語“芳族的”指的是滿足芳香性的hückel4n+2規(guī)則的環(huán)部分，并且包括芳基(即，碳環(huán)的)結(jié)構(gòu)和雜芳基(也被稱為雜芳族的)結(jié)構(gòu)二者，這些結(jié)構(gòu)包括芳基、芳烷基、烷芳基、雜芳基、雜芳烷基、或烷雜芳基的部分、或其低聚物類似物或聚合物類似物。

如本文使用的術(shù)語“芳基”，并且除非另有指定，否則指的是含有單個芳環(huán)或稠合在一起、直接連接或間接連接(使得不同的芳環(huán)被結(jié)合到共用基團例如亞甲基部分或亞乙基部分)的多個芳環(huán)的芳族取代基或結(jié)構(gòu)。除非另有修飾，否則術(shù)語“芳基”指的是碳環(huán)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的芳基含有5個至24個碳原子，并且特別優(yōu)選的芳基含有5個至14個碳原子。示例性芳基含有一個芳環(huán)或兩個稠合的或連接的芳環(huán)，例如，苯基、萘基、聯(lián)苯基、二苯基醚、二苯胺、二苯甲酮、及類似基團?！叭〈姆蓟敝傅氖潜灰粋€或更多個取代基基團取代的芳基部分，并且術(shù)語“含雜原子的芳基”和“雜芳基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的芳基取代基，如將在下文更詳細地描述的。

如本文使用的術(shù)語“芳氧基”指的是通過單獨的、末端醚鍵合結(jié)合的芳基，其中“芳基”是如上文定義的?！胺佳趸被鶊F可以表示為-o-芳基，其中芳基是如上文定義的。優(yōu)選的芳氧基含有5個至24個碳原子，并且特別優(yōu)選的芳氧基含有5個至14個碳原子。芳氧基的實例包括但不限于苯氧基、鄰-鹵代-苯氧基、間-鹵代-苯氧基、對-鹵代-苯氧基、鄰-甲氧基-苯氧基、間-甲氧基-苯氧基、對-甲氧基-苯氧基、2,4-二甲氧基-苯氧基、3,4,5-三甲氧基-苯氧基、及類似基團。

術(shù)語“烷芳基”指的是具有烷基取代基的芳基，并且術(shù)語“芳烷基”指的是具有芳基取代基的烷基，其中“芳基”和“烷基”是如上文定義的。優(yōu)選的烷芳基和芳烷基含有6個至24個碳原子，并且特別優(yōu)選的烷芳基和芳烷基含有6個至16個碳原子。烷芳基包括，例如，對-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、對-環(huán)己基苯基、2,7-二甲基萘基、7-環(huán)辛基萘基、3-乙基-環(huán)戊-1,4-二烯、及類似基團。芳烷基的實例包括但不限于芐基、2-苯基-乙基、3-苯基-丙基、4-苯基-丁基、5-苯基-戊基、4-苯基環(huán)己基、4-芐基環(huán)己基、4-苯基環(huán)己基甲基、4-芐基環(huán)己基甲基、及類似基團。術(shù)語“烷芳氧基”和“芳烷氧基”指的是式-or的取代基，其中r分別是如剛剛定義的烷芳基或芳烷基。

術(shù)語“酰基”指的是具有式-(co)-烷基、-(co)-芳基、或-(co)-芳烷基的取代基，并且術(shù)語“酰氧基”指的是具有式-o(co)-烷基、-o(co)-芳基、或-o(co)-芳烷基的取代基，其中“烷基”、“芳基”和“芳烷基”如上文所定義。

術(shù)語“環(huán)狀的”和“環(huán)”指的是脂環(huán)族基團或芳族基團，這些基團可以或不可以被取代和/或是含雜原子的，并且可以是單環(huán)的、雙環(huán)的或多環(huán)的。術(shù)語“脂環(huán)族的”在常規(guī)的意義上用于指代脂肪族的環(huán)狀部分，如與芳香族的環(huán)狀部分相反的，并且可以是單環(huán)的、雙環(huán)的或多環(huán)的。術(shù)語“無環(huán)的”指的是其中雙鍵不被包含在環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

術(shù)語“鹵代”、“鹵化物”和“鹵素”在常規(guī)的意義上用于指代氯、溴、氟或碘的取代基。

“烴基”指的是含有1個至約30個碳原子、優(yōu)選1個至約24個碳原子、最優(yōu)選1個至約12個碳原子的一價烴基基團，包括直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的、飽和的和不飽和的物質(zhì)，例如烷基、烯基、芳基、及類似基團。術(shù)語“低級烴基”意指1個至6個碳原子、優(yōu)選1個至4個碳原子的烴基，并且術(shù)語“亞烴基”意指含有1個至約30個碳原子、優(yōu)選1個至約24個碳原子、最優(yōu)選1個至約12個碳原子的二價烴基部分，包括直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的、飽和的和不飽和的物質(zhì)。術(shù)語“低級亞烴基”意指1個至6個碳原子的亞烴基?！叭〈臒N基”指的是被一個或更多個取代基基團取代的烴基，并且術(shù)語“含雜原子的烴基”和“雜烴基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的烴基。相似地，“取代的亞烴基”指的是被一個或更多個取代基基團取代的亞烴基，并且術(shù)語“含雜原子的亞烴基”和“雜亞烴基”指的是其中至少一個碳原子被雜原子代替的亞烴基。除非另外指明，否則術(shù)語“烴基”和“亞烴基”應分別被解釋為包括取代的和/或含雜原子的烴基部分和亞烴基部分。

如“含雜原子的烴基”中的術(shù)語“含雜原子的”指的是其中一個或更多個碳原子被除碳之外的原子例如氮、氧、硫、磷或硅、通常是氮、氧或硫代替的烴分子或烴基分子碎片。相似地，術(shù)語“雜烷基”指的是含雜原子的烷基取代基，術(shù)語“雜環(huán)的”指的是含雜原子的環(huán)狀取代基，術(shù)語“雜芳基”和“雜芳族的”分別指的是含雜原子的“芳基”和“芳族的”取代基及類似基團。應注意，“雜環(huán)的”基團或化合物可以是或可以不是芳族的，并且此外“雜環(huán)”可以是單環(huán)的、雙環(huán)的或多環(huán)的，如上文關(guān)于術(shù)語“芳基”描述的。雜烷基的實例包括烷氧基芳基、烷基硫烷基(alkylsulfanyl)取代的烷基、n-烷基化的氨基烷基、及類似基團。雜芳基取代基的非限制性實例包括吡咯基、吡咯烷基、吡啶基、喹啉基、吲哚基、嘧啶基、咪唑基、1,2,4-三唑基、四唑基，等等，并且含雜原子的脂環(huán)族基團的實例是吡咯烷基、嗎啉基、哌嗪基、哌啶基，等等。

如本文使用的，術(shù)語“基質(zhì)”或“有機基質(zhì)”意圖表示離散的小分子(有時描述為“有機化合物”)和含有此類“芳族部分”的低聚物和聚合物二者。術(shù)語“芳族部分”意圖指的是具有所指示的芳族結(jié)構(gòu)的化合物、低聚物或聚合物的那些部分。當作為結(jié)構(gòu)示出時，該部分至少含有被示出的部分，以及含有另外的官能團、取代基或二者，包括但不限于本文中描述為“fn”的官能團。

如在上文提到的定義中的某些中提到的，如“取代的烴基”、“取代的烷基”、“取代的芳基”及類似物中的“取代的”意指在烴基、烷基、芳基雜芳基或其他部分中結(jié)合至碳(或其他)原子的至少一個氫原子被一個或更多個非氫取代基代替。此類取代基的實例包括但不限于：本文中被稱為“fn”的官能團，例如鹵素(例如，f、cl、br、i)、羥基、氫硫基、c1-c24烷氧基、c2-c24烯氧基、c2-c24炔氧基、c5-c24芳氧基、c6-c24芳烷氧基、c6-c24烷芳氧基、?；?包括c1-c24烷基羰基(-co-烷基)和c6-c24芳基羰基(-co-芳基))、酰氧基(-o-?；╟2-c24烷基羰基氧(-o-co-烷基)和c6-c24芳基羰基氧(-o-co-芳基))、c2-c24烷氧基羰基((co)-o-烷基)、c6-c24芳氧基羰基(-(co)-o-芳基)、鹵代羰基((-co)-x，其中x是鹵素)、c2-c24烷基碳酸根(-o-(co)-o-烷基)、c6-c24芳基碳酸根(-o-(co)-o-芳基)、羧基(-cooh)、羧酸根(-coo-)、氨基甲酰基(-(co)-nh2)、單-(c1-c24烷基)取代的氨基甲?；?-(co)nh(c1-c24烷基))、二-(c1-c24烷基)取代的氨基甲?；?-(co)-n(c1-c24烷基)2)、單-(c1-c24鹵代烷基)取代的氨基甲酰基(-(co)-nh(c1-c24烷基))、二-(c1-c24鹵代烷基)取代的氨基甲酰基(-(co)-n(c1-c24烷基)2)、單-(c5-c24芳基)取代的氨基甲?；?-(co)-nh-芳基)、二-(c5-c24芳基)取代的氨基甲?；?-(co)-n(c5-c24芳基)2)、二-n-(c1-c24烷基)、n-(c5-c24芳基)取代的氨基甲?；⒘虼被柞；?-(cs)-nh2)、單-(c1-c24烷基)取代的硫代氨基甲酰基(-(co)-nh(c1-c24烷基))、二-(c1-c24烷基)取代的硫代氨基甲?；?-(co)-n(c1-c24烷基)2)、單-(c5-c24芳基)取代的硫代氨基甲?；?-(co)-nh-芳基)、二-(c5-c24芳基)取代的硫代氨基甲?；?-(co)-n(c5-c24芳基)2)、二-n-(c1-c24烷基)、n-(c5-c24芳基)取代的硫代氨基甲?；㈦寤?-nh-(co)-nh2)、氰基(-c≡n)、氰酸根(-o-c＝n)、硫代氰酸根(-s-c＝n)、甲?；?-(co)-h)、硫代甲?；?-(cs)-h)、氨基(-nh2)、單-(c1-c24烷基)取代的氨基、二-(c1-c24烷基)取代的氨基、單-(c5-c24芳基)取代的氨基、二-(c5-c24芳基)取代的氨基、c1-c24烷基酰氨基(-nh-(co)-烷基)、c6-c24芳基酰氨基(-nh-(co)-芳基)、亞氨基(-cr＝nh，其中r＝氫、c1-c24烷基、c5-c24芳基、c6-c24烷芳基、c6-c24芳烷基，等等)、c2-c20烷基亞氨基(-cr＝n(烷基)，其中r＝氫、c1-c24烷基、c5-c24芳基、c6-c24烷芳基、c6-c24芳烷基，等等)、芳基亞氨基(-cr＝n(芳基)，其中r＝氫、c1-c20烷基、c5-c24芳基、c6-c24烷芳基、c6-c24芳烷基，等等)、硝基(-no2)、亞硝基(-no)、磺基(-so2oh)、磺酸酯(so2o-)、c1-c24烷基硫烷基(-s-烷基；也被稱為“烷基硫代”)、c5-c24芳基硫烷基(-s-芳基；也被稱為“芳基硫代”)、c1-c24烷基亞磺?；?-(so)-烷基)、c5-c24芳基亞磺酰基(-(so)-芳基)、c1-c24烷基磺?；?-so2-烷基)、c1-c24單烷基氨基磺?；?so2-n(h)烷基)、c1-c24二烷基氨基磺酰基-so2-n(烷基)2、c5-c24芳基磺?；?-so2-芳基)、硼基(-bh2)、二羥硼基(-b(oh)2)、硼酸根(-b(or)2，其中r是烷基或其他烴基)、磷?；?-p(o)(oh)2)、膦酸根(-p(o)(o)2)、次膦酸根(p(o)(o-))、二氧膦基(-po2)、和膦(-ph2)；并且烴基部分c1-c24烷基(優(yōu)選是c1-c12烷基，更優(yōu)選是c1-c6烷基)、c2-c24烯基(優(yōu)選是c2-c12烯基，更優(yōu)選是c2-c6烯基)、c2-c24炔基(優(yōu)選是c2-c12炔基，更優(yōu)選是c2-c6炔基)、c5-c24芳基(優(yōu)選是c5-c24芳基)、c6-c24烷芳基(優(yōu)選是c6-c16烷芳基)以及c6-c24芳烷基(優(yōu)選是c6-c16芳烷基)。在這些取代基結(jié)構(gòu)內(nèi)，“烷基”、“亞烷基”、“烯基”、“亞烯基”、“炔基”、“亞炔基”、“烷氧基”、“芳族的”、“芳基”、“芳氧基”、“烷芳基”和“芳烷基”部分可以任選地是氟化的或全氟化的。此外，提到的醇、醛、胺、羧酸、酮或其他相似的反應性官能團還包括它們的被保護的類似物。例如，提到的羥基或醇還包括其中羥基被以下保護的那些取代基：乙?；?ac)、苯甲酰基(bz)、芐基(bn、bnl)、β-甲氧基乙氧基甲醚(mem)、二甲氧基三苯甲基、[雙-(4-甲氧基苯基)苯基甲基](dmt)、甲氧基甲醚(mom)、甲氧基三苯甲基[(4-甲氧基苯基)二苯基甲基、mmt)、對-甲氧基芐基醚(pmb)、甲基硫代甲醚、新戊酰(piv)、四氫吡喃基(thp)、四氫呋喃(thf)、三苯甲基(三苯基甲基、tr)、硅醚(最常用的硅醚包括三甲基甲硅烷基(tms)、叔丁基二甲基甲硅烷基(tbdms)、三異丙基甲硅氧基甲基(tom)、和三異丙基甲硅烷基(tips)醚)、乙氧基乙基醚(ee)。提到的胺還包括其中胺被以下保護的那些取代基：boc甘氨酸、芐氧羰基(cbz)、對-甲氧基芐基羰基(moz或meoz)、叔丁基氧羰基(boc)、9-芴基甲氧基羰基(fmoc)、乙?；?ac)、苯甲?；?bz)、芐基(bn)、氨基甲酸酯、對-甲氧基芐基(pmb)、3,4-二甲氧基芐基(dmpm)、對-甲氧基苯基(pmp)、甲苯磺酰基(ts)基團、或磺酰胺(nosyl和nps)基團。提到的含有羰基的取代基還包括其中羰基被以下保護的取代基：縮醛基或縮酮基、縮羰酯基、或代森基(diathanegroup)。提到的含有羧酸或羧酸酯基團的取代基還包括其中羧酸或羧酸酯基團被以下保護的取代基：其甲酯、芐酯、叔丁酯、2,6-二取代的苯酚(例如2,6-二甲基苯酚、2,6-二異丙基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚)的酯、甲硅烷基酯、原酸酯或噁唑啉。

如“官能化的烴基”、“官能化的烷基”、“官能化的烯烴”、“官能化的環(huán)烯烴”及類似物中的“官能化的”意指在烴基、烷基、芳基、雜芳基、烯烴、環(huán)烯烴或其他部分中結(jié)合至于碳(或其他)原子的至少一個氫原子被一個或更多個官能團例如在這里和上文描述的那些代替。術(shù)語“官能團”意指包括適合于本文描述的用途的任何官能物質(zhì)。特別地，如本文使用的，官能團將必需具備與基質(zhì)表面上的相應的官能團反應或鍵合的能力。

此外，如果特定的基團允許的話，那么前面提到的官能團可以被一個或更多個另外的官能團或被一個或更多個烴基部分例如上文具體地列舉的那些進一步地取代。類似地，上文提到的烴基部分可以被一個或更多個官能團或另外的烴基部分例如具體地列舉的那些進一步地取代。

“任選的”或“任選地”意指后續(xù)描述的情況可以或可以不發(fā)生，使得該描述包括其中該情況發(fā)生的例子和其中該情況不發(fā)生的例子。例如，短語“任選地取代的”意指非氫取代基可以或可以不存在于給定的原子上，并且，因此，該描述包括其中存在非氫取代基的結(jié)構(gòu)和其中不存在非氫取代基的結(jié)構(gòu)。

如本文使用的，術(shù)語“甲硅烷基化”指的是通常使碳-硅鍵形成于之前被碳-氫鍵、通常是未活化的c-h鍵占據(jù)的位置中。在本文描述的條件下，用c-si鍵直接地代替c-h鍵的能力被認為是無先例的。

本發(fā)明包括與用于使芳族化合物和芳族部分甲硅烷基化的化學體系和方法相關(guān)的實施方案。具體的實施方案提供了用于使芳族化合物和芳族部分甲硅烷基化的化學體系，每個體系包含(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物，所述體系優(yōu)選地大體上無過渡金屬化合物。

2013年10月2日提交的名稱為“transition-metal-freec-hsilylationofaromaticcompounds”的被指定作為代理人案卷ctek-0133(cit-6650)的共同提交的且共同未決的美國專利申請的主題，該專利也出于所有目的通過引用以其整體并入。

意識到，在不同的條件下(主要是在較高的溫度下)提供芳族化合物和芳族部分的甲硅烷基化的體系和反應還能夠使芳族基質(zhì)內(nèi)的c-o鍵、c-n鍵、c-s鍵裂解。該后者的還原裂解特征是于2013年10月2日提交的名稱為“transition-metal-freereductivecleavageofaromaticc-o,c-n,andc-sbondsbyactivatedsilanes”的代理人案卷ctek-0128(cit-6328)的共同提交的且共同未決的美國專利申請的主題，該專利出于所有目的通過引用以其整體并入。體系和方法通過其操作的機理尚未被理解，例如，無論甲硅烷基化是裂解反應的中間步驟還是共產(chǎn)物或副產(chǎn)物(某些觀察未提出)，但是其確實表現(xiàn)為每個分支的相對貢獻可以通過反應條件來操縱。例如，如果其他因素是相似的或相等的并且具有某些例外情況，那么其表現(xiàn)為較高的溫度和較長的反應時間傾向于有利于甲硅烷基化反應(其在相對溫和的溫度下發(fā)生)中的c-o鍵、c-n鍵、c-s鍵的裂解。相似地，氫和氫給體分子的缺乏(甚至在較高的溫度下)和強堿的亞化學計量的量的使用(相對于有機硅烷)似乎有利于甲硅烷基化反應并且不利于c-x裂解。如本文使用的，術(shù)語“大體上無過渡金屬化合物”意圖反映出，在本文所述的相對溫和的條件下該體系對于其使芳族化合物和芳族部分甲硅烷基化的預期目的是有效的，即使在缺乏任何外源的(即，有意地加入的或以其他方式加入的)過渡金屬催化劑時。雖然某些實施方案提供了包括能夠催化硅烷基化反應的那些的過渡金屬可以以與此催化活性通常相關(guān)聯(lián)的水平存在于本文描述的體系或方法內(nèi)，但是此準金屬(作為催化劑或旁觀化合物)的存在不是必需的并且在許多情況下不是合意的。據(jù)此，在優(yōu)選的實施方案中，體系和方法是“大體上無過渡金屬化合物”。除非另有聲明，否則那么，術(shù)語“大體上無過渡金屬化合物”定義成反映出，甲硅烷基化體系內(nèi)的過渡金屬的總水平獨立地或在有機基質(zhì)的存在下如在下面實施例2中描述的由icp-ms測量的小于約50ppm。另外的實施方案還提供了過渡金屬的濃度是小于約100ppm、50ppm、30ppm、25ppm、20ppm、15ppm、10ppm、或5ppm至約1ppm或0ppm。如本文使用的，術(shù)語“過渡金屬”定義成包括co、rh、ir、fe、ru、os、ni、pd、pt、cu、或其組合。在另外的具體的獨立的實施方案中，如由icp-ms測量的ni的濃度小于25ppm、小于10ppm、小于5ppm或小于1ppm。

這些體系通常包含基于烴或醚的溶劑。如本文描述的，溶劑例如苯、甲苯、均三甲苯、和四氫呋喃(包括2-甲基四氫呋喃)已被顯示出很好地起作用。

雖然可以不必限制該體系向水和氧氣的暴露，但是，在某些實施方案中，化學體系和方法在大體上無水、氧氣、或水和氧氣二者的環(huán)境中進行。除非另有指定，否則術(shù)語“大體上無水”指的是水的水平小于約500ppm且“大體上無氧氣”指的是氧氣的水平對應于小于1托的分壓。如果聲明的話，那么另外的獨立的實施方案可以提供：“大體上無水”指的是水的水平小于1.5％、1％、0.5％、1000ppm、500ppm、250ppm、100ppm、50ppm、10ppm、或1ppm并且“大體上無氧氣”指的是對應于小于50托、10托、5托、1托、500毫托、250毫托、100毫托、50毫托、或10毫托的分壓的氧氣水平。

如本文使用的描述體系和方法的術(shù)語“有機硅烷”指的是具有至少一種硅-氫(si-h)鍵的化合物或試劑。有機硅烷還可以含有硅-碳鍵、硅-氧鍵、硅-氮鍵或其組合，并且可以是單體的或被包含在低聚物框架或聚合物框架內(nèi)，包括被鏈接至異質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)或均質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)。在某些實施方案中，這些有機硅烷可以包含至少一種式(i)或式(ii)的化合物：

(r)4-msi(h)m(i)r—[—sih(r)-o—]n—r(ii)

其中：m是1、2或3，優(yōu)選是1；

n在從約5至約500、從約10至約100或從約25至約50的范圍內(nèi)；并且

每個r獨立地是任選地取代的c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的c6-30烷芳基或雜烷芳基、任選地取代的c6-30芳烷基或雜芳烷基、任選地取代的-o-c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的-o-c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的-o-c6-30烷芳基或雜烷芳基、或任選地取代的-o-c6-30芳烷基或雜芳烷基，并且，如果被取代的話，那么取代基可以是膦酸根(phosphonato)、磷?；?、氧膦基(phosphanyl)、膦基、磺酸根(sulfonato)、c1-c20烷基硫烷基、c5-c20芳基硫烷基、c1-c20烷基磺?；5-c20芳基磺?；?、c1-c20烷基亞磺酰基、c5-c20芳基亞磺酰基、磺酰氨基、氨基、酰氨基、亞氨基、硝基、亞硝基、羥基、c1-c20烷氧基、c5-c20芳氧基、c2-c20烷氧基羰基、c5-c20芳氧基羰基、羧基、羧酸根(carboxylato)、巰基、甲酰基、c1-c20硫酯、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、異氰酸酯、硫代異氰酸酯、氨基甲?；?、環(huán)氧基、苯乙烯基、甲硅烷基、甲硅氧基、硅烷基、硅氧烷氮烷基(siloxazanyl)、硼酸根(boronato)、硼基、或鹵素、或含金屬的基團或含準金屬的基團，其中準金屬是sn或ge，其中取代基可以任選地向包括氧化鋁、二氧化硅或碳的不可溶的或微溶的支持介質(zhì)提供鏈接(tether)。示例性的、非限制性的有機硅烷包括(r)3sih，其中r是c1-6烷基，具體地是三乙基硅烷和三丁基硅烷、混合的芳基烷基硅烷例如phme2sih，以及聚合物材料例如聚甲基氫硅氧烷(pmhs)。

如本文使用的，術(shù)語“強堿”指的是尤其在但不僅僅在非水介質(zhì)中對氫原子具有強親合力的化合物。在具體的獨立的實施方案中，至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬氫化物或醇鹽。然后應認識到，該定義不嚴格地限于經(jīng)典的共軛酸堿模型因為氫化物的共軛酸將是二氫。這種“強親合力”的一個測量可以是該強堿(如果與水反應的話)將反應以實質(zhì)上從其完全形式氫氧化物。其他“強堿”可以被視為包括烷基鋰化合物或酰胺離子，例如雙(三甲基甲硅烷基)氨基鉀。

似乎具有與強堿的抗衡離子相關(guān)的活性等級，使得優(yōu)選使用銫和鉀的氫化物和醇鹽?？捎糜诒景l(fā)明中的示例性氫化物包括氫化鈣和氫化鉀。相似地，可以在實施例6.5，表2，項目13和24中看到溫度對與氫化物的反應的有效性的影響，其中在100℃下進行的二苯并呋喃與kh的反應導致單裂解產(chǎn)物聯(lián)苯基-2-醇的相對高的甲硅烷基化速率和低的形成水平，而在165℃下進行相似的實驗產(chǎn)生了主要至聯(lián)苯基-2-醇產(chǎn)物的基本上定量的轉(zhuǎn)化。

有用的醇鹽包括包含c1-12直鏈的或支鏈的烷基部分或c5-10芳族部分或雜芳族部分的那些，例如甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、丁醇鹽、2-乙基-己醇鹽、或苯甲醇鹽。這些中的每個似乎都給出了可比較的反應性(參見，例如，實施例6.5，表2，比較項目17、25-26和28)。此外，抗衡陽離子的選擇也影響化學體系的活性的有效性，使得鉀或銫的醇鹽是優(yōu)選的。更具體地，甲醇鉀、乙醇鉀和叔丁醇鉀和2-乙基-己基醇銫已被顯示為在這種作用中是特別有效的。通過比較，et3sih與叔丁醇鋰或叔丁醇鈉的反應不提供二苯并呋喃的甲硅烷基化(參見，例如，實施例6.5，表2，項目29-31)，表明抗衡離子在產(chǎn)生活性甲硅烷基化物質(zhì)時以及可能地在活化基質(zhì)醚時或二者時起關(guān)鍵作用。相似地，在足以充當鉀螯合劑的18-冠-6的存在下進行與叔丁醇鉀的反應導致了幾乎完全抑制了該反應。

雖然有機硅烷和強堿的相對量不被相信是特別重要的，但只要二者都以足夠的量存在，在某些實施方案中，有機硅烷和至少一種強堿就以相對于彼此的在從約20:1至約1:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。在其他實施方案中，這些比率可以是約5:1至約1:1、從約3:1至約1:1或從約3:2至約1:1的數(shù)量級。甲硅烷基化反應似乎也有利于其中堿相對于基質(zhì)、尤其是更活性的體系為0.01:1至0.9:1的亞化學計量的那些條件。另外的實施方案提供堿相對于基質(zhì)以約0.01:1至約0.6或約0.1:1至約0.6的比率存在。

另外的實施方案提供還包含基于n的化合物(優(yōu)選是基于n的螯合劑)的體系，包括，例如，任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物、和任選地取代的4-二甲基氨基吡啶衍生物。參見，例如，實施例6.9.6和表4。

在這一點上，本發(fā)明已在能夠使芳族化合物或芳族部分甲硅烷基化的化學體系方面被描述，但是還應明顯的是，本發(fā)明還包括實施這些轉(zhuǎn)化的方法。換言之，各種額外的實施方案包括其中使包含芳族部分的有機基質(zhì)與上文描述的化學體系中的任何在足以使基質(zhì)的至少一部分甲硅烷基化的條件下接觸的那些方法。換言之，某些實施方案提供方法，每個方法包括：在足以使基質(zhì)甲硅烷基化的條件下，使包含芳族部分的有機基質(zhì)與(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物接觸；其中所述混合物和所述基質(zhì)大體上無過渡金屬化合物。這些實施方案通常在液相中進行，而沒有uv輻照或放電條件或等離子體放電條件。

在某些實施方案中，足以使有機基質(zhì)甲硅烷基化的條件包括：在約10℃至約165℃的范圍內(nèi)的溫度下，加熱基質(zhì)與(a)所述至少一種有機硅烷和(b)所述至少一種強堿的混合物。在某些情況下，可以施加從約20℃、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、或約80℃至約165℃、約150℃、約125℃、約100℃、或至約80℃的范圍內(nèi)的溫度。實施例中描述的溫度中的任何均可以被認為是獨立的實施方案。典型的操作反應時間可以是從約2小時、從約4小時、從約6小時、或從約10小時至約28天、至約14天、至約7天、至約4天、至約3天、至約48小時、至約24小時、至約12小時，或至約6小時的范圍。

如上所述，描述為與用于使芳族化合物和芳族部分甲硅烷基化的化學體系有關(guān)的那些特征也與使這些芳族化合物和芳族部分甲硅烷基化的方法有關(guān)。例如，在各種實施方案中，該方法提供了體系大體上無水、氧氣、或水和氧氣二者。

在其他實施方案中，至少一種有機硅烷包含式(i)或式(ii)的有機硅烷：

(r)4-msi(h)m(i)r—[—sih(r)-o—]n—r(ii)

其中m是1、2或3(優(yōu)選是1)；

n是10至100；并且

每個r獨立地是任選地取代的c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的c6-30烷芳基或雜烷芳基、任選地取代的c6-30芳烷基或雜芳烷基、任選地取代的-o-c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的-o-c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的-o-c6-30烷芳基或雜烷芳基、或任選地取代的-o-c6-30芳烷基或雜芳烷基，并且，如果被取代的話，那么取代基可以是膦酸根、磷酰基、氧膦基(phosphanyl)、膦基、磺酸根、c1-c20烷基硫烷基、c5-c20芳基硫烷基、c1-c20烷基磺?；5-c20芳基磺?；?、c1-c20烷基亞磺?；5-c20芳基亞磺?；?、磺酰氨基、氨基、酰氨基、亞氨基、硝基、亞硝基、羥基、c1-c20烷氧基、c5-c20芳氧基、c2-c20烷氧基羰基、c5-c20芳氧基羰基、羧基、羧酸根、巰基、甲?；1-c20硫酯、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、異氰酸酯、硫代異氰酸酯、氨基甲?；h(huán)氧基、苯乙烯基、甲硅烷基、甲硅氧基、硅烷基、硅氧烷氮烷基(siloxazanyl)、硼酸根、硼基、或鹵素、或含金屬的基團或含準金屬的基團，其中準金屬是sn或ge，其中取代基可以任選地向包括氧化鋁、二氧化硅或碳的不可溶的或微溶的支持介質(zhì)提供鏈接(tether)。

在還其他實施方案中，有機硅烷是(r)3sih，其中r是c1-6烷基，優(yōu)選地是et3sih或et2mesih。至少一種強堿可以包含堿金屬或堿性金屬的氫化物，如上所述，例如，氫化鈣或氫化鉀。至少一種強堿可以包含堿性金屬或堿金屬的醇鹽，如上所述，例如，其中至少一種醇鹽包含c1-12直鏈的或支鏈的烷基部分或c5-10芳基或雜芳基的部分，優(yōu)選地是甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、丁醇鹽、或2-乙基-己醇鹽。堿金屬陽離子優(yōu)選地是鉀或銫。在最優(yōu)選的實施方案中，所述有機硅烷是三乙基硅烷、三甲基硅烷、二乙基甲基硅烷、二乙基硅烷、二甲基硅烷、二甲基乙基硅烷、乙基二甲基硅烷、二甲基苯基硅烷、二乙基苯基硅烷并且強堿是叔丁醇鉀。其他組合或示例性的反應物就此提供另外的實施方案。

在某些實施方案中，有機硅烷(或單體等效物)和至少一種強堿以相對于彼此的在從約20:1至約1:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。在某些實施方案中，至少一種強堿和有機基質(zhì)以相對于彼此的在從約0.01:1至約5:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。但是優(yōu)選地，堿相對于有機基質(zhì)為亞化學計量，即，以0.01:1至0.9:1的比率。即，方法可以被視作相對于強堿是催化性的。

此外，在方法的上下文中，術(shù)語“大體上無過渡金屬化合物”具有與上文針對化學體系描述的相同的含義和相關(guān)實施方案；即，反映出該方法在無任何有意添加的過渡金屬催化劑存在時有效地進行。除非另有聲明，否則當描述方法或體系時，術(shù)語定義為反映過渡金屬的總水平如在下面實施例2中描述的由icp-ms測量的小于約50ppm。另外的實施方案還提供了過渡金屬的濃度是小于相對于總體系的重量(即，相對于甲硅烷基化體系以及甲硅烷基化體系和有機基質(zhì)二者)的約100ppm、50ppm、30ppm、25ppm、20ppm、15ppm、10ppm、或5ppm至約1ppm或0ppm。如本文使用的，術(shù)語“過渡金屬”定義為意指co、rh、ir、fe、ru、os、ni、pd、pt、cu、或其組合。在另外的獨立的實施方案中，如由icp-ms測量的ni的濃度小于25ppm、小于10ppm、小于5ppm或小于1ppm。在此注意，化學體系的某些實施方案可以包含至少一種有機硅烷和強堿，應認識到，當考慮這些混合物組合中的每一個時，獨立的實施方案提供了過渡金屬的水平保持低于剛剛描述的水平。

另外的實施方案提供了該方法還包括使用亞化學計量的量(相對于基質(zhì))的包括以下的基于n的化合物：(優(yōu)選是基于n的螯合劑)，例如，任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,7-菲咯啉衍生物、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物、和任選地被代的4-二甲基氨基吡啶衍生物。參見，例如，實施例6.9.6。

該方法相對于基質(zhì)是相當靈活的，并且適應含有芳基和雜芳基部分二者的那些。包含芳基部分的示例性基質(zhì)包括：包含任選地取代的苯(包括均三甲苯和甲苯)、聯(lián)苯、萘、蒽或更高的多芳環(huán)結(jié)構(gòu)的那些。這些純的烴基質(zhì)對于使環(huán)碳甲硅烷基化通常要求比雜芳基體系更有力的條件。參見實施例6.4。然而，使這些烴環(huán)結(jié)構(gòu)官能化的能力是這些方法和體系的重要特征。

如果芳基部分或雜芳基部分包含α-甲基或亞甲基c-h鍵，如在任選地取代的c1-6烷基中(如通過實施例中的甲苯、均三甲苯、1,2-二甲基吲哚或2,5-二甲基噻吩的甲基例示的)，那么其表現(xiàn)為反應進行以在比使環(huán)碳甲硅烷基化所需的溫度低溫度下形成α硅烷。如本文使用的，術(shù)語“α碳”指的是位于芳族部分的環(huán)外的第一個碳，并且“α”，如在“α甲基或亞甲基”中的，意指在直接地連接至芳環(huán)的第一個環(huán)外的碳上的甲基或亞甲基。術(shù)語“α-硅烷”指的是鍵合至該α碳的硅烷。術(shù)語“α”被認為是包括6元芳基芳族化合物的芐基碳。引起此類硅烷基化的方法在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

包括具有環(huán)外的芳族c-x鍵的那些的其他的環(huán)外的環(huán)取代基，通常根據(jù)本文描述的方法來反應。術(shù)語“環(huán)外的”指的是o、n或s相對于芳環(huán)體系的位置。例如，術(shù)語“環(huán)外的”指的是這樣的鍵，在該鍵中碳被包含在芳環(huán)體系內(nèi)，但是相應的氧、氮或硫原子不被包含在芳環(huán)體系內(nèi)，并且(在氮的情況下)反之亦然。例如，苯酚、二甲基苯胺、1-甲基-1h-吡咯和苯硫酚分別地含有環(huán)外的芳族的c-o鍵、c-n鍵和c-s鍵。示例性有機基質(zhì)包括但不限于任選地取代的苯基醚、苯胺、苯硫醚、萘基醚、萘胺、或萘硫醚部分、n-烷基或n-芳基吡咯類、或其組合。

當x是o或n時，反應在鄰近于含有環(huán)外的c-x鍵的碳的鄰位或在該碳處有利于環(huán)的硅烷基化。富電子體系或給電子基團或取代基通常表現(xiàn)為比缺電子體系或吸電子基團或取代基通常更具反應性；后者可能要求比前者更有力的條件，但是請注意，來源于較高溫度的更有力的條件可能導致驅(qū)動c-x多樣裂解(cleavagemanifold)，參見，例如于2013年10月2日提交的名稱為“transition-metal-freereductivecleavageofaromaticc-o,c-n,andc-sbondsbyactivatedsilanes”的指定為代理人案卷ctek-0128(cit-6328)的共同提交的美國專利申請。苯甲醚和2-甲氧基萘顯示出對鄰位位置的特別偏好，并且這種選擇性為包括此類基質(zhì)的選擇性鄰位甲硅烷基化的實施方案提供基礎(chǔ)。參見，例如，實施例6.4和6.7。令人關(guān)注地，并且對比之下，具有環(huán)外的芳族c-x鍵(其中x是s-烷基)的那些基質(zhì)提供了不同的反應性，顯示出對使烷基而非芳環(huán)體系甲硅烷基化的傾向。參見，例如，實施例6.7.4。這種反應性型式為包括此類基質(zhì)的β-甲硅烷基化的那些實施方案提供基礎(chǔ)。

在某些實施方案中，該方法被應用于包含雜芳基部分的有機基質(zhì)。非限制性的雜芳基部分包括那些任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、三唑、異噁唑、噁唑、噻唑、異噻唑、噁二唑、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪酮、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、異苯并呋喃、異苯并吡咯、異苯并噻吩、吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、氮雜吲哚、苯并異噁唑、苯并噁唑、喹啉、異喹啉、噌啉、喹唑啉、萘啶、2,3-二氫苯并呋喃、2,3-二氫苯并吡咯、2,3-二氫苯并噻吩、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯、二苯并噻吩。在更優(yōu)選的實施方案中，所述基質(zhì)包含這樣的部分，該部分包含任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、吲哚、氮雜吲哚二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯、或二苯并噻吩部分。獨立的實施方案提供了該方法獲得如本文描述的取代的甲硅烷基化產(chǎn)物。

在其他的具體實施方案中，該方法關(guān)于包含以下部分的基質(zhì)是可操作的：

其中x是n-r"、o或s；

y是h、n(r")2、o-r"或s-r"；

p是0至4、0至3、0至2或0至1；

r'是如上所述的官能團“fn”，或(r')p是稠合的脂環(huán)族部分、雜脂環(huán)族部分、芳基部分或雜芳基部分；并且

r"是胺保護基團或任選地取代的烷基、芳基、雜芳基、烷芳基或烷雜芳基，優(yōu)選是任選地取代的c1-c6烷基、苯基、甲苯基、芐基或苯乙基。

在某些更具體的實施方案中，該方法關(guān)于包含以下部分的有機基質(zhì)是可操作的：

其中x、y、r'、r"和p如上文所定義。注意，在所有情況下，以下指示物(designation)意圖允許在任一個芳環(huán)上的取代：

雜芳基部分表現(xiàn)為根據(jù)本發(fā)明的方法在比它們的芳基同族溫和的條件下反應，使得在混合的芳基-雜芳基體系中反應通常進行以優(yōu)先地使雜芳環(huán)甲硅烷基化。例如，如在實施例6.9.1至6.9.7和6.9.11至6.9.13中示出的，甲硅烷基化被顯示出在分子的雜環(huán)部分中優(yōu)先地發(fā)生。然而，并且如在實施例6.9.9中示出的，如果芳基部分近似地定位至(推測為第一個)甲硅烷基化的雜芳基，那么該芳基部分的甲硅烷基化以在比僅芳基體系所需要的那些條件更溫和的條件下發(fā)生(參考實施例6.7.3和6.9.10)。由雜芳基前驅(qū)體形成甲硅烷基化的環(huán)結(jié)構(gòu)的這種能力是本發(fā)明的另一個有用的特征和實施方案。

另外，5元雜芳基部分表現(xiàn)為根據(jù)本發(fā)明的方法在比甚至6元雜芳基部分溫和的條件下反應。例如，如在實施例6.9.6中示出的，n-甲基氮雜吲哚被顯示出在分子的5元雜環(huán)部分中優(yōu)先地甲硅烷基化。并且兩個環(huán)二者都在比吡啶所發(fā)現(xiàn)的條件更溫和的條件下甲硅烷基化。

用包含5元雜芳基部分的基質(zhì)的甲硅烷基化反應也提供顯著清楚的且顯然地可調(diào)節(jié)的區(qū)域選擇性。包含含有o或n的5元雜芳環(huán)的基質(zhì)可以在c-2或c-3位甲硅烷基化，這取決于時間和溫度。雖然不意圖受任何特定理論的正確性或不正確性的束縛，但是其表現(xiàn)為在c-2位的甲硅烷基化代表反應的動力學結(jié)果，而在c-3位的硅烷基化是熱力學上有利的。令人關(guān)注地，包含含有s的5元雜芳環(huán)的基質(zhì)表現(xiàn)為直接地并且優(yōu)先地進入c-3位。雖然在“動力學”和“熱力學”路徑方面被描述，但是仍不清楚的是，在c-3位的甲硅烷基化必需通過c-2中間體進行。實際上，使用其中c-2位被甲基基團封阻的1,2-二甲基吲哚和2,5-二甲基噻吩的實驗，反應進行以優(yōu)先地使α-甲基基團甲硅烷基化，而無c-3位中的甲硅烷基化的跡象。

除非另有聲明，否則提到的在特定位的甲硅烷基化意圖暗示產(chǎn)物的在該位置的大于約80％的區(qū)域選擇性或區(qū)域?qū)Ｒ恍?。但是其他實施方案提供了在該位置的區(qū)域?qū)Ｒ恍源笥诩s50％、大于約75％、大于約90％或大于約95％。

本發(fā)明方法的產(chǎn)物在農(nóng)用化學、藥學和電子應用的范圍內(nèi)是有用的，如在下文描述的。它們也為后續(xù)合成提供有用的中間體。芳族硅烷的使用例如本文描述的那些對于制備聯(lián)芳/二芳族的化合物是有用的合成子，例如，使用本領(lǐng)域中一般地認可的hiyama偶聯(lián)方法。技術(shù)人員將能夠很好地結(jié)合這些hiyama偶聯(lián)方法的教導內(nèi)容與在此提出的那些教導內(nèi)容而無過度實驗，以制備聯(lián)芳/二芳族的化合物，并且此類制備被認為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，ball和同事(ball等人，science2012年9月28日：第337卷，第6102期，第1644-1648頁，針對其催化劑、方法和基質(zhì)的教導內(nèi)容通過引用將其并入本文)最近已描述了另一種方法，使用金催化劑來偶聯(lián)三烷基硅烷，例如本文描述的那些，從而形成聯(lián)芳/二芳族的化合物。此外，技術(shù)人員將能夠很好地結(jié)合包括在ball參考文獻中教導或表明的至少第二芳基化合物的ball偶聯(lián)的教導內(nèi)容，而再一次無過度實驗，以制備聯(lián)芳化合物，并且此類方法和制備被認為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此類實施方案中，本發(fā)明的甲硅烷基化的產(chǎn)物，無論是被分離還是被原位地生成，都在足以使甲硅烷基化產(chǎn)物與第二芳族化合物偶聯(lián)的條件(包括合適的過渡金屬催化劑的存在)下進一步反應以制備聯(lián)芳產(chǎn)物。如本文意圖的，第二芳族化合物包含任選地取代的芳族部分，該芳族部分包括任選地取代的芳基部分和雜芳基部分，其中術(shù)語“任選地取代的”、“芳族的”、“芳基”和“雜芳基”具有與已經(jīng)在本文中描述的相同的定義。

使用熟知的fleming-tamao氧化方法，芳族硅烷的轉(zhuǎn)化例如本文描述的那些也已知是對于芳族的羥基化合物是可轉(zhuǎn)化的。技術(shù)人員將能夠很好地接合這些fleming-tamao氧化的教導內(nèi)容與在此提出的那些教導內(nèi)容，而再一次無過度實驗，以制備羥基化的芳族化合物，并且此類方法和制備被認為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此類實施方案中，本發(fā)明的芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物，無論是被分離還是被原位地生成，都在足以使甲硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為羥基化的芳族產(chǎn)物的條件(包括合適的過渡金屬催化劑的存在)下進一步反應。

另外，本發(fā)明的為了提供α-碳取代基(或在環(huán)外的硫的情況中的β-甲硅烷基基團，)而提供甲硅烷基化的能力也提供了那些產(chǎn)物可以用作用于peterson烯烴化反應的合成子。當α-亞甲基質(zhì)子鄰近于硅烷的硅時(“α硅效應”)，已知的易于使該α-亞甲基質(zhì)子去質(zhì)子化以獲得α-甲硅烷基負碳離子可以形成用于該烯烴化反應的方便的前驅(qū)體。技術(shù)人員將能夠很好地結(jié)合這些peterson烯烴化反應的教導內(nèi)容與在此提出的那些教導內(nèi)容，而再一次無過度實驗，以用α烯烴代替α甲硅烷基基團，并且此類方法和制備被認為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此類實施方案中，本發(fā)明的芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物，無論是被分離還是被原位地生成，都在足以使硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為芳族的α-烯烴產(chǎn)物的條件(包括合適的過渡金屬催化劑的存在)下進一步反應。

以下實施方案的列表意圖補充而非代替或取代之前的描述。

實施方案1.一種用于使包含芳族部分的有機基質(zhì)甲硅烷基化的化學體系，所述體系包含(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物，所述體系優(yōu)選地大體上無過渡金屬化合物。

實施方案2.如實施方案1所述的體系，其中所述過渡金屬化合物以相對于總體系的重量的小于10ppm而存在。

實施方案3.如實施方案1或2所述的化學體系，還包含任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,7-菲咯啉衍生物、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物、或任選地取代的4-二甲基氨基吡啶衍生物。

實施方案4.如實施方案1至3中任一項所述的體系，所述體系大體上無水、氧氣、或水和氧氣二者。

實施方案5.如實施方案1至4中任一項所述的體系，其中至少一種有機硅烷包含式(i)或式(ii)的有機硅烷：

(r)4-msi(h)m(i)r—[—sih(r)-o—]n—r(ii)

其中：m是1、2或3；n是10至100；并且每個r獨立地是任選地取代的c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的c6-30烷芳基或雜烷芳基、任選地取代的c6-30芳烷基或雜芳烷基、任選地取代的-o-c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的-o-c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的-o-c6-30烷芳基或雜烷芳基、或任選地取代的-o-c6-30芳烷基或雜芳烷基，并且，如果被取代的話，那么取代基可以是膦酸根、磷?；?、氧膦基、膦基、磺酸根、c1-c20烷基硫烷基、c5-c20芳基硫烷基、c1-c20烷基磺?；?、c5-c20芳基磺酰基、c1-c20烷基亞磺?；?、c5-c20芳基亞磺?；?、磺酰氨基、氨基、酰氨基、亞氨基、硝基、亞硝基、羥基、c1-c20烷氧基、c5-c20芳氧基、c2-c20烷氧基羰基、c5-c20芳氧基羰基、羧基、羧酸根、巰基、甲?；1-c20硫酯、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、異氰酸酯、硫代異氰酸酯、氨基甲?；?、環(huán)氧基、苯乙烯基、甲硅烷基、甲硅氧基、硅烷基、硅氧烷氮烷基、硼酸根、硼基、或鹵素、或含金屬的基團或含準金屬的基團，其中準金屬是sn或ge，其中所述取代基可以任選地向包括氧化鋁、二氧化硅或碳的不可溶的或微溶的支持介質(zhì)提供鏈接。

實施方案6.如實施方案5所述的體系，其中所述有機硅烷是(r)3sih，其中r是c1-6烷基。

實施方案7.如實施方案1至6中任一項所述的體系，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽。

實施方案8.如實施方案1至7中任一項所述的體系，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物。

實施方案9.如實施方案8所述的體系，其中所述至少一種強堿包括氫化鈣或氫化鉀。

實施方案10.如實施方案1至7中任一項所述的體系，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的醇鹽。

實施方案11.如實施方案10所述的體系，其中所述至少一種醇鹽包含c1-12直鏈的或支鏈的烷基部分或c5-10芳族或雜芳族的部分。

實施方案12.如實施方案11所述的體系，其中所述至少一種醇鹽包括甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、丁醇鹽或2-乙基-己醇鹽。

實施方案13.如實施方案7至12中任一項所述的體系，其中所述堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽堿是鉀或銫的醇鹽。

實施方案14.如實施方案1至13中任一項所述的體系，其中所述有機硅烷是三乙基硅烷且所述強堿是叔丁醇鉀。

實施方案15.如實施方案1至14中任一項所述的體系，其中所述有機硅烷和所述至少一種強堿以相對于彼此的在從約20:1至約1:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。

實施方案16.如實施方案1至15中任一項所述的體系，還包含有機的芳族化合物，所述化合物是溶劑、基質(zhì)、或溶劑和基質(zhì)二者。

實施方案17.如實施方案16所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含任選地取代的苯、聯(lián)苯、萘或蒽的環(huán)結(jié)構(gòu)。

實施方案18.如實施方案16或17所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含雜芳基部分。

實施方案19.如實施方案18所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、三唑、異噁唑、噁唑、噻唑、異噻唑、噁二唑、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪酮、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、異苯并呋喃、異苯并吡咯、異苯并噻吩、吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、氮雜吲哚、苯并異噁唑、苯并噁唑、喹啉、異喹啉、噌啉、喹唑啉、萘啶、2,3-二氫苯并呋喃、2,3-二氫苯并吡咯、2,3-二氫苯并噻吩、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯或二苯并噻吩部分。

實施方案20.如實施方案18或19所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、吲哚、氮雜吲哚、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯、二苯并噻吩或受阻的二苯并呋喃、二苯并吡咯或二苯并噻吩部分。

實施方案21.如實施方案16至20中任一項所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含以下部分中的至少一種：

其中x是n-r"、o或s；

y是h、n(r")2、o-r"或s-r"；

p是0至4、0至3、0至2、或0至1；

r'是如上所述的官能團“fn”，或(r')p是任選地取代的稠合的脂環(huán)族部分、雜脂環(huán)族部分、芳基部分或雜芳基部分；并且

r"是胺保護基團或任選地取代的烷基、芳基、雜芳基、烷芳基或烷雜芳基，優(yōu)選是任選地取代的c1-c6烷基、苯基、甲苯基、芐基或苯乙基。

實施方案22.如實施方案16至21中任一項所述的體系，其中所述基質(zhì)包含以下部分中的至少一種：

其中x、y、r'、r"和p如上文所定義。注意，在所有情況下，以下指示物意圖允許在任一個芳環(huán)上的取代：

實施方案23.如實施方案16至21中任一項所述的體系，其中所述有機的芳族化合物包含至少一種α-甲基或亞甲基c-h鍵，所述方法導致α硅烷的形成。

實施方案24.一種使包含芳族部分的基質(zhì)甲硅烷基化的方法，所述方法包括使一定量的有機基質(zhì)與實施方案1至23中任一項所述的體系接觸。

實施方案25.一種方法，包括：使包含芳族部分的有機基質(zhì)與(a)至少一種有機硅烷和(b)至少一種強堿的混合物在足以使基質(zhì)甲硅烷基化的條件下接觸；其中所述混合物和所述基質(zhì)優(yōu)選地大體上無過渡金屬化合物。

實施方案26.如實施方案25所述的方法，其中所述過渡金屬化合物以相對于總體系的重量的小于10ppm而存在。

實施方案27.如實施方案25或26所述的方法，其中所述混合物還包含任選地取代的四烷基乙二胺(例如，四甲基乙二胺)、任選地取代的1,7-菲咯啉衍生物、任選地取代的1,10-菲咯啉衍生物、任選地取代的2,2'-聯(lián)吡啶衍生物、或任選地取代的4-二甲基氨基吡啶衍生物。

實施方案28.如實施方案25至27中任一項所述的方法，所述方法大體上無水、氧氣、或水和氧氣二者。

實施方案29.如實施方案25至28中任一項所述的方法，其中至少一種有機硅烷包含式(i)或式(ii)的有機硅烷：

(r)4-msi(h)m(i)r—[—sih(r)-o—]n—r(ii)

其中m是1、2或3(優(yōu)選是1)；

n是10至100；并且

并且每個r獨立地是任選地取代的c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的c6-30烷芳基或雜烷芳基、任選地取代的c6-30芳烷基或雜芳烷基、任選地取代的-o-c1-12烷基或雜烷基、任選地取代的-o-c5-20芳基或雜芳基、任選地取代的-o-c6-30烷芳基或雜烷芳基、或任選地取代的-o-c6-30芳烷基或雜芳烷基，并且，如果被取代的話，那么取代基可以是膦酸根、磷?；⒀蹯⒒?、膦基、磺酸根、c1-c20烷基硫烷基、c5-c20芳基硫烷基、c1-c20烷基磺?；?、c5-c20芳基磺?；?、c1-c20烷基亞磺酰基、c5-c20芳基亞磺?；?、磺酰氨基、氨基、酰氨基、亞氨基、硝基、亞硝基、羥基、c1-c20烷氧基、c5-c20芳氧基、c2-c20烷氧基羰基、c5-c20芳氧基羰基、羧基、羧酸根、巰基、甲酰基、c1-c20硫酯、氰基、氰酸根、硫代氰酸根、異氰酸酯、硫代異氰酸酯、氨基甲酰基、環(huán)氧基、苯乙烯基、甲硅烷基、甲硅氧基、硅烷基、硅氧烷氮烷基、硼酸根、硼基、或鹵素、或含金屬的基團或含準金屬的基團，其中準金屬是sn或ge，其中取代基可以任選地向包括氧化鋁、二氧化硅或碳的不可溶的或微溶的支持介質(zhì)提供鏈接。

實施方案30.如實施方案25至29中任一項所述的方法，其中所述有機硅烷是(r)3sih，其中r獨立地是c1-6烷基。

實施方案31.如實施方案25至30中任一項所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽。

實施方案32.如實施方案25至31中任一項所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的氫化物。

實施方案33.如實施方案32所述的方法，其中所述至少一種強堿包括氫化鈣或氫化鉀。

實施方案34.如實施方案25至33中任一項所述的方法，其中所述至少一種強堿包括堿金屬或堿性金屬的醇鹽。

實施方案35.如實施方案34所述的方法，其中所述至少一種醇鹽包含c1-12直鏈的或支鏈的烷基部分或c5-10芳基或雜芳基的部分。

實施方案36.如實施方案35所述的方法，其中所述至少一種醇鹽包括甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、丁醇鹽或2-乙基-己醇鹽。

實施方案37.如實施方案31至36中任一項所述的方法，其中所述堿金屬或堿性金屬的氫化物或醇鹽是鉀或銫的醇鹽。

實施方案38.如實施方案25至37中任一項所述的方法，其中所述有機硅烷是三乙基硅烷且所述強堿是叔丁醇鉀。

實施方案39.如實施方案25至28中任一項所述的方法，其中所述有機硅烷和所述至少一種強堿以相對于彼此的在從約20:1至約1:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。

實施方案40.如實施方案25至39中任一項所述的方法，其中所述至少一種強堿和所述基質(zhì)以相對于彼此的在從約0.01:1至約5:1的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在從約0.01:1至約0.9:1的范圍內(nèi)的摩爾比共同地存在。

實施方案41.如實施方案25至40中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含任選地取代的苯、聯(lián)苯、萘或蒽的環(huán)結(jié)構(gòu)。

實施方案42.如實施方案25至41中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含環(huán)外的芳族c-x鍵，其中x是n、o或s。

實施方案43.如實施方案25至42中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含環(huán)外的芳族的c-x鍵并且所述甲硅烷基化在環(huán)外的c-x鍵的鄰位發(fā)生，其中x是n、o或s。

實施方案44.如實施方案25至43中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含雜芳基部分。

實施方案45.如實施方案25至44中任一項所述的方法，其中所述基質(zhì)包含任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、三唑、異噁唑、噁唑、噻唑、異噻唑、噁二唑、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪酮、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、異苯并呋喃、異苯并吡咯、異苯并噻吩、吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、氮雜吲哚、苯并異噁唑、苯并噁唑、喹啉、異喹啉、噌啉、喹唑啉、萘啶、2,3-二氫苯并呋喃、2,3-二氫苯并吡咯、2,3-二氫苯并噻吩、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯、或二苯并噻吩部分。

實施方案46.如實施方案25至45中任一項所述的方法，其中所述基質(zhì)包括任選地取代的呋喃、吡咯、噻吩、吡唑、咪唑、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、吲哚、氮雜吲哚、二苯并呋喃、呫噸、二苯并吡咯或二苯并噻吩。

實施方案47.如實施方案25至46中任一項所述的方法，其中有機芳族基質(zhì)包含以下部分中的至少一種：

其中x是n-r"、o或s；

y是h、n(r")2、o-r"或s-r"；

p是0至4、0至3、0至2或0至1；

r'是如上所述的官能團“fn”，或(r')p是任選地取代的稠合的脂環(huán)族部分、雜脂環(huán)族部分、芳基部分或雜芳基部分；并且

r"是胺保護基團或任選地取代的烷基、芳基、雜芳基、烷芳基或烷雜芳基，優(yōu)選是任選地取代的c1-c6烷基、苯基、甲苯基、芐基或苯乙基。

實施方案48.如實施方案25至47中任一項所述的方法，其中所述基質(zhì)包含以下部分中的至少一種：

其中x、y、r'、r"和p如上文所定義。注意，在所有情況下，以下指示物意圖允許在任一個芳環(huán)上的取代：

實施方案49.如實施方案25至48中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含以下結(jié)構(gòu)的雜芳基部分：

并且所述甲硅烷基化在雜芳環(huán)的c-2位發(fā)生。

實施方案50.如實施方案25至49中任一項所述的方法，其中所述有機基質(zhì)包含以下結(jié)構(gòu)的雜芳基部分：

并且所述甲硅烷基化在雜芳環(huán)的c-3位發(fā)生。

實施方案51.如實施方案25至50中任一項所述的方法，其中芳族基質(zhì)包含至少一種α-甲基或亞甲基c-h鍵，所述方法導致α硅烷的形成。

實施方案52.如實施方案25至51中任一項所述的方法，其中所述芳族基質(zhì)是聚合的。

實施方案53.如實施方案25至52中任一項所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物與第二芳族化合物偶聯(lián)的條件下進一步反應以制備聯(lián)芳產(chǎn)物。

實施方案54.如實施方案25至52中任一項所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為芳族的羥基化產(chǎn)物的條件下進一步反應。

實施方案55.如實施方案25至52中任一項所述的方法，其中芳族的甲硅烷基化產(chǎn)物在足以使所述甲硅烷基化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為芳族的α-烯烴產(chǎn)物的條件下進一步反應。

實施例

提供以下實施例以例證在本公開內(nèi)容內(nèi)描述的概念中的某些。雖然每個實施例被認為是提供組合物、制備方法和用途的具體的單獨的實施方案，但是無一實施例應當被認為限制本文描述的較一般的實施方案。

在以下實施例中，雖然已作出努力來確保關(guān)于所使用的數(shù)字(例如量、溫度等等)的準確度，但是某些實驗誤差和偏差應當被考慮在內(nèi)。除非另有指示，否則溫度以攝氏度計，壓力在或接近大氣壓。

實施例1：一般信息

除非另有指定，否則所有的反應都在干燥玻璃器皿中使用標準舒?zhèn)惪司€技術(shù)在氬氣氣氛下或在真空氣氛手套箱中在氮氣氣氛下實施。均三甲苯(純度≥99.0％(gc))用鈉/二苯甲酮回流，然后蒸餾。四氫呋喃通過穿過溶劑純化柱來純化，然后用鈉-鉀合金進一步蒸餾并且用氬氣脫氣。所有的其他溶劑通過穿過溶劑純化柱來純化并且用氬氣進一步脫氣。用于空氣敏感實驗的nmr溶劑用cah2干燥并且被真空轉(zhuǎn)移或蒸餾至干燥的舒?zhèn)惪似恐?，并且隨后用氬氣脫氣。三乙基硅烷(99％)購自sigma-aldrich、用分子篩回流，并且接下來被蒸餾。然后，其在使用之前通過三個冷凍-泵-解凍循環(huán)來脫氣并且隨后傳遞穿過中性的氧化鋁。氘代三乙基硅烷(97原子％d)購自sigma-aldrich并且在使用之前通過三個冷凍-泵-解凍循環(huán)來脫氣并且其他可商購獲得的液體試劑被類似地處理。苯基二甲基硅烷(≥98％)、乙基二甲基硅烷(98％)和二乙基硅烷(99％)購自sigma-aldrich并且用cah2蒸餾并且在使用之前通過三個冷凍-泵-解凍循環(huán)來脫氣。其他可商購獲得的液體試劑被類似地處理。1-甲基吲哚(≥97％)、苯并呋喃(99％)、硫茚(98％)、1-甲氧基萘(≥98％)、苯甲醚(99％)和硫代苯甲醚(99％)購自sigma-aldrich并且在使用之前被蒸餾。2-甲氧基萘從沸騰的et2o重結(jié)晶兩次。1-苯基吡咯(99％)被溶解在et2o中并且被傳遞穿過活性氧化鋁。真空下除去醚并且使固體殘留物從無水etoh/水的3:1混合物重結(jié)晶兩次。1-苯基吡咯(99％)、二苯基醚(≥99％)、二苯并噻吩(≥99％)購自sigma-aldrich并且按原樣使用。4-甲氧基吡啶(97％)和2,6-二甲氧基吡啶(98％)購自sigma-aldrich、被穿過中性的活性氧化鋁若干次并且在使用之前經(jīng)歷3個冷凍-泵-解凍循環(huán)。1-甲基-7-氮雜吲哚遵循cheve,g.等人的medchemcomm2012,3,788的程序來制備。升華級kot-bu(99.99％)購自sigma-aldrich并且在使用之前經(jīng)歷真空升華(30毫托，160℃)。二-4-(甲基)苯基醚、1-萘酚、2-萘酚、4-叔丁基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、1,3-二苯氧基苯、2-甲氧基萘、和1.0m四丁基氟化銨thf溶液購自sigma-aldrich并且按原樣使用。4-(甲氧基)二苯并呋喃、二-4-(叔丁基)苯基醚、萘基醚、4-(苯基)苯基苯基醚、2-乙氧基萘、2-新戊氧基萘、2-叔丁氧基萘根據(jù)文獻程序來合成。標準nmr光譜實驗用以下進行：varianmercury(¹h，300mhz)光譜儀、varianinova400mhz光譜儀、配備有autox探針的varian500mhz光譜儀、或配備有triax探針的varian600mhz光譜儀?；瘜W位移通過使用殘留溶劑峰作為內(nèi)標依據(jù)距me4si的ppm低磁場來報告。光譜使用第7版mestrenova來分析和處理。gc-fid分析在配備有hp-5(5％-苯基)-甲基聚硅氧烷毛細管柱的agilent6890n氣相色譜儀(agilent)上獲得。gc-ms分析在配備有hp-5(5％-苯基)-甲基聚硅氧烷毛細管柱的agilent6850氣相色譜儀(agilent)上獲得。高分辨率質(zhì)譜(ei和fab)通過加州理工學院的質(zhì)譜設(shè)備獲取。epr光譜在brukerems光譜儀上記錄。

實施例2：icp-ms分析

icp-ms分析使用加州理工學院的ms設(shè)備用二苯并呋喃、三乙基硅烷、均三甲苯和叔丁醇鉀的100mg樣品來進行，將該樣品添加至50mldigitube蒸煮管(scpscience)中，接下來將3.0ml的plasmapure硝酸(scpscience)添加至每個蒸煮管，并且加熱至75℃持續(xù)36小時。在蒸煮之后，使用nanopure/milliq水將每個樣品稀釋至50ml并且在hp4500icpms光譜儀上進行樣品分析。半定量分析使用校準用的鋰、釔、鈰和鉈的10ppm溶液來進行。每個樣品被分析兩次并且給出了平均測量結(jié)果。(表1)。

實施例3：一般程序

在手套箱中，使4ml螺帽小瓶裝載有相應的基質(zhì)(0.1-0.5mmol，1當量)、堿(0.1-5當量)和磁性攪拌棒，接下來注射添加溶劑(1ml)和三乙基硅烷(1-5當量)。反應小瓶用特氟隆內(nèi)襯的螺帽密封并且在手套箱內(nèi)部于給定的溫度和時間下加熱。在冷卻至室溫之后，暗紅色至黑色的反應混合物用二乙醚(3ml)來稀釋并且小心地用1ml的1n含水的hcl來猝滅。添加十三烷(用于gc的內(nèi)標)，分離出有機層并且用乙醚(3ml)萃取水層直到tlc對照顯示無uv活性化合物存在于萃取物中。使合并的有機層經(jīng)過短硅藻土墊并且經(jīng)歷gc/fid、gc/ms和¹h-nmr分析。除非另有指示，否則在制備實驗中僅具有超過2％的總收率的產(chǎn)物被分離并表征。在萘基烷基醚的情況下，使用不同的處理程序(workupprocedure)。在冷卻之后，反應用二氯甲烷(5ml)來稀釋并且小心地用2ml的1n含水的hcl來猝滅。添加十三烷，并且將混合物轉(zhuǎn)移至分液漏斗。分離出有機相，并且用二氯甲烷(3ml)萃取水層。合并的有機層經(jīng)無水mgso4干燥并且過濾。對于所有的反應而言，產(chǎn)物通過與可信樣品比較使用gc/ms和gc/fid和nmr來鑒定。在萘基烷基醚還原中觀察到的微量的可溶性副產(chǎn)物包括萘、1,2,3,4-四氫萘和5,6,7,8-四氫-2-萘酚。

在大多數(shù)情況下，產(chǎn)物在通過nmr和/或gc-ms、或通過獨立的光譜分析或與可信樣品比較、或二者的表征之前被分離并且純化。在其中產(chǎn)物不被分離和純化的那些情況下，表征基于gc-ms和/或gc-fid分析來進行。

實施例4：所選擇的化合物的合成和表征

實施例4.1：4-(三乙基甲硅烷基)二苯并呋喃(3)

標題化合物通過由kelly和合作者的用于合成4-(三甲基甲硅烷基)二苯并呋喃的方案；bekele,h等人j.org.chem.，1997，62，2259的相似方案來制備。(3)的數(shù)據(jù)：無色的油。¹h-nmr(500mhz,cdc13):δ7.99-7.96(m,2har),7.59(雙重峰狀，j＝10hz,1har),7.54(dd,j＝2,5hz,1har),7.48-7.44(m,1har),7.37-7.33(m,2har),1.03(m,15h,3ch2ch3)。¹³c-nmr(126mhz,cdc13)δ161.30,156.05,133.57,126.92,122.52,122.48,121.58,120.68,111.75,7.63,3.59。hrms：[c18h22osi]計算值282.1440；測量值282.1444。

實施例4.2：4,6-雙(三乙基甲硅烷基)二苯并呋喃(4)

在-78℃在氬氣下，將叔丁基鋰(17.5ml的在戊烷中的1.7m溶液，29.8mmol，2.5當量)緩慢地加入二苯并呋喃(2.00g，11.9mmol，1當量)和四甲基乙二胺(11.1ml，29.7mmol，2.5當量)在四氫呋喃(50ml)中的溶液。允許混合物達到環(huán)境溫度并且在添加氯三乙基硅烷(10.1ml，60mmol，5當量)之前使攪拌繼續(xù)持續(xù)4h。得到的混合物在環(huán)境溫度下攪拌持續(xù)另外的16h。在用飽和氯化銨溶液(40ml)使反應猝滅并且用二乙醚(3×30ml)萃取之后，合并的有機層經(jīng)無水硫酸鈉干燥，過濾并且使濾液在真空中濃縮。粗制反應混合物通過硅膠色譜法(己烷)來純化，并且使所獲得的產(chǎn)物從甲醇和異丙醇(1:1)的混合物重結(jié)晶以得到4,6-雙(三乙基甲硅烷基)二苯并呋喃(1.28g，2.45mmol，28％)，為無色針狀物。(4)的數(shù)據(jù)：無色針狀物。熔點＝59-61℃。¹h-nmr(300mhz,cdcl3)δ7.97(dd,j＝3,9hz,2har),7.54(dd,j＝3,9hz,2har),7.33(t,j＝9hz,2har),1.07-0.95(m,30h,6ch2ch3)。¹³c-nmr(126mhz,cdc13)δ160.90,133.48,122.87,122.34,121.57,120.03,7.66,3.52。hrms：[c24h36osi2]計算值396.2305；測量值396.2321。

實施例4.3：3-(三乙基甲硅烷基)聯(lián)苯基-2-醇(5)

標題化合物通過3的裂解來制備(見下文)。(5)的數(shù)據(jù)：白色固體。熔點＝44-46℃。¹h-nmr(300mhz,cdc13)δ7.52-7.40(m,5har),7.36(dd,j＝3,9hz,1har),7.23(dd,j＝3,6hz,1har),6.98(t,j＝9hz,1har),5.41(s,1h,oh),1.02-0.96(m,9h,ch3),0.91-0.83(m,6h,ch2)。¹³c-nmr(75mhz,cdc13)δ157.25,137.51,135.97,131.30,129.58,129.39,128.01,127.17,123.04,120.40,7.79,3.69。hrms：[c18h24osi]計算值284.1596；測量值284.1583。

實施例4.4：(3'-三乙基甲硅烷基)聯(lián)苯基-2-醇(6)

標題化合物通過3的裂解來制備(見下文)。(6)的數(shù)據(jù)：無色的油。¹h-nmr(500mhz,cdc13):δ7.57-7.56(m,1har),7.54-7.52(m,1har),7.49-7.44(m,2har),7.28-7.24(m,2har),7.02-6.99(m,2har),5.24(s,1h,oh),0.98(t,j＝10hz,9h,ch3),0.82(q,j＝15hz,6h,ch2)。¹³cnmr(126mhz,cdc13):δ153.44,139.07,136.12,134.71,133.76,130.23,129.36,129.08,128.53,128.44,120.80,115.72,7.43,3.31。hrms：[c18h24osi]計算值284.1596；測量值284.1585。

實施例4.5：3,3'-雙(三乙基甲硅烷基)聯(lián)苯基-2-醇(7)

標題化合物根據(jù)一般程序通過在100℃下使二苯并呋喃(1，840mg，5.0mmol，1當量)與kot-bu(1.12g，10mmol，2當量)和et3sih(4.0ml，25mmol，5當量)在20ml的甲苯中加熱持續(xù)20小時來制備。在酸性水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷和己烷-乙醚(10:1)的硅膠色譜法來純化以得到連同其它被分離的產(chǎn)物一起的20mg(0.05mmol，1％)的7。(7)的數(shù)據(jù)：油性固體¹h-nmr(300mhz,cdcl3):δ7.53-7.44(m,2har),7.46-7.44(m,2har),7.36(dd,j＝1.5,7.5hz,1har),7.23(dd,j＝1.5,7.5hz,1har),6.98(t,j＝7hz,1har),5.42(s,1h,oh),1.01-0.96(m,18h,6ch3)0.91-0.77(m,15h,6ch2)。¹³cnmr(75mhz,cdcl3):δ157.37,139.45,136.61,135.87,135.09,133.86,131.38,129.57,128.71,127.55,122.97,120.36,7.80,7.57,3.69,3.46。hrms：[c24h38osi2]計算值398.2461；測量值396.2470。

實施例4.6：鄰-三乙基甲硅烷基二苯基醚

鄰-三乙基甲硅烷基二苯基醚基于二苯基醚使用fink的修改的程序以30mmol規(guī)模來制備。在添加et3sicl之后，使反應混合物在40℃下攪拌4小時，隨后水溶液處理和真空蒸餾以獲得標題化合物，為無色的油，收率為88％。¹h-nmr(500mhz,cdc13:δ7.47(dd,j＝7.0,1.5hz,1har),7.35-7.31(m,2har),7.30-7.25(m,1har),7.10-7.06(m,1har),7.02-6.97(m,2har),6.79(d,j＝8.0,1har),0.95(三重峰狀，j＝8.5hz,9h),0.83(四重峰狀，j＝8.0hz,6h)。¹³c-nmr(126mhz,cdc13:δ162.33,157.39,136.57,130.58,129.86,129.82,127.76,123.34,123.08,122.86,119.04,117.22,7.71,3.55。hrms：[c18h24sio]計算值284.1596，測量值284.1587。

實施例5：epr實驗

在100℃下，在手套箱內(nèi)部，使二苯并呋喃(1，16.8mg，0.1mmol，1當量)、kot-bu(22.5mg，0.2mmol，2當量)和et3sih(80微升，0.5mmol，5當量)在0.4ml的甲苯中加熱1小時。在該時間之后，反應混合物用0.8ml的甲苯稀釋并且過濾至epr管中。反應混合物被發(fā)現(xiàn)是epr活性的并且在過濾之后20min內(nèi)記錄光譜(圖2)。在所記錄的無二苯并呋喃的對照實驗中，即使具有較低的強度，但也觀察到了相同信號。這些結(jié)果與已針對均裂的芳族取代反應記載的反應性自由基一致。1,10-菲咯啉連同kot-bu的加入被發(fā)現(xiàn)是有害的，因為未觀察到1的轉(zhuǎn)化。

實施例6：所選擇的反應

實施例6.1：4-(三乙基甲硅烷基)二苯并呋喃的反應

反應根據(jù)一般程序通過在100℃下使4-et3si-二苯并呋喃(3，141mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(112mg，1mmol，2當量)和et3sih(401微升，2.5mmol，5當量)在2ml的甲苯中加熱持續(xù)20小時來進行。在酸性水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷和己烷-乙醚(10:1)的硅膠色譜法來純化以分離2-苯基苯酚(2，30mg，0.177mmol，35％)、2-三乙基甲硅烷基-6-苯基苯酚(5，37mg，0.134mmol，26％)、2-(3-三乙基甲硅烷基苯基)苯酚(6，17mg，0.063mmol，12％)。未消耗的3以及產(chǎn)物1、4和7的量使用相應的混合部分的色譜法后gc-fid分析來獲得。

實施例6.2：甲硅烷基化的二苯并呋喃作為針對c-o鍵裂解的中間體的研究：用kot-bu的裂解嘗試

在100℃下，在j.young管中在氮氣下使起始材料3(14.1mg，0.05mmol，1當量)與kot-bu(分別為5.6mg或11.2mg，1或2當量)在0.8ml的氚化甲苯中加熱持續(xù)20小時。通過¹hnmr監(jiān)測反應進展顯示出在這兩種情況下無3的轉(zhuǎn)化。同樣地，在160℃下，使起始材料3(28.2mg，0.1mmol，1當量)或4(39.6mg0.1mmol，1當量)與kot-bu(36.6mg)在0.3ml的均三甲苯中加熱持續(xù)20小時。粗制反應混合物的通過gc-fid或¹hnmr的后續(xù)分析揭示出在3的情況下至1的3％轉(zhuǎn)化率和從4至3的5％轉(zhuǎn)化率。

實施例6.3：4-(甲氧基)二苯并呋喃在高溫下的反應

反應根據(jù)一般程序通過在100℃下使4-meo-二苯并呋喃(8，89mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(112mg，1mmol，2當量)和et3sih(401微升，2.5mmol，5當量)在2ml的甲苯中加熱持續(xù)20小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷和己烷-乙醚的硅膠色譜法來純化以回收未消耗的起始材料8(3mg，0.015mmol，3％)并且分離二苯并呋喃(1，8.4mg，0.05mmol，10％；因為1的部分含有少量的起始材料8，所以定量通過¹h-nmr使用ch2br2作為內(nèi)標來進行)、1,1'-聯(lián)苯基-2-醇(2，4.3mg，0.025mmol，5％)、4-et3si-二苯并呋喃(3，11mg，0.039mmol，8％)、2-甲氧基-6-苯基-苯酚(9，mg，0.025mmol，5％)、2-(3'-甲氧基苯基)苯酚(10，47mg，0.235mmol，47％)。注意：僅表征了具有超過2％的收率的化合物。9和10的¹h和¹³cnmr光譜指定與文獻報告一致。

實施例6.4：芳烴在高溫下的三乙基甲硅烷基化

在許多例子中，當在高溫下使用甲苯或均三甲苯作為在還原裂解反應中使用的溶劑時，溶劑衍生的甲硅烷基化產(chǎn)物的形成在高溫下在目的在于c-o鍵、c-n鍵或c-s鍵裂解的實驗期間被觀察到。因為不可能通過柱色譜法或蒸餾使得到的產(chǎn)物從它們的相應的母溶劑分離，所以就此而言，難以評估它們的收率，但是它們被試驗性地估計為基于et3sih的5-10％的范圍內(nèi)。在甲苯的情況下，產(chǎn)物的鑒定通過使所獲得的nmr光譜與文獻數(shù)據(jù)(rychnovsky等人，j.org.chem.2003，68，10135.)相比較來確認。因此，推斷，主要產(chǎn)物是芐基三乙基硅烷(17)，這也與同分異構(gòu)產(chǎn)物的裂解方式(fragmentationpattern)的gc-ms分析一致。同樣地，其表現(xiàn)為均三甲苯的甲硅烷基化主要地進入芐基(或α)位。hrms[c15h26si]計算值234.1804，測量值234.1804)。

芳族胺也遵從于甲硅烷基化。在以下的情況下，gc-ms鑒定出以下方案在所提供的條件下是可操作的：

在較低的溫度下，該反應表現(xiàn)為提供產(chǎn)物的混合物，而無可鑒定的信號產(chǎn)物。雖然未確認，但是仍可能的是，對環(huán)外的胺的鄰位甲硅烷基化的表觀正常傾向(apparentnormalproclivity)受到與兩個甲基基團相關(guān)聯(lián)的位阻主體(stericbulk)抑制。

實施例6.5：二苯并呋喃在高溫下的甲硅烷基化

除非另有指示，否則實驗使用實施例1和3中描述的一般方法來進行。收率在±2％內(nèi)是可再現(xiàn)的。在此值得注意的是，低水平的堿，尤其是相對于基質(zhì)的亞化學計量的量的堿，即使在這些高溫下也導致甲硅烷基化產(chǎn)物相對于裂解產(chǎn)物的最高收率。

實施例6.6：芳基烷基醚在高溫下的甲硅烷基化

芳基烷基醚在高溫下的甲硅烷基化在應用于二芳基醚的條件下進行以探查sp2相對于sp3c-o鍵的裂解選擇性。在這些實驗的高溫下，2-甲氧基萘的反應以中等收率得到2-萘酚作為主要產(chǎn)物(方案1)。粗制反應混合物的gc-ms分析指示出存在微量的萘連同2-甲基萘和另外的被還原的物質(zhì)，包括部分芳族還原的產(chǎn)物。還檢測到大概衍生自2-萘酚甲硅烷基化的化合物。同樣地，2-乙氧基萘在相同條件下的裂解得到以略微更高的收率的2-萘酚，但是具有相同的或類似的副產(chǎn)物?？臻g上更大的醚被研究以探查c-o鍵裂解的變化性和可能機理。雖然大的烷基取代基鄰近于醚氧，但是2-新戊氧基萘的反應以與使用較不龐大的基質(zhì)近似相同的收率提供2-萘酚。甚至2-叔丁氧基萘被裂解以得到預期的萘酚，收率為55％(方案1)。在相同的條件下進行的但是不使用三乙基硅烷的對照實驗在2-乙氧基萘和2-叔丁氧基萘的情況下提供了2-萘酚，盡管具有大體上減小的收率。因為2-甲氧基-基質(zhì)和2-新戊氧基-基質(zhì)在這種無硅烷的裂解中保持完整，所以消除機理可能是操作性的。當嘗試在標準條件下還原4-叔丁基苯甲醚和4-甲基苯甲醚時，相應的苯酚的收率是高的，可能是因為被取代的苯環(huán)由于立體原因的更具挑戰(zhàn)性的甲硅烷基化(方案2)。

總體地，對于烷基c-o鍵切斷的選擇性與其中發(fā)生芳基c-o還原的ni和硼烷催化的c-o裂解反應中觀察到的選擇性形成對比。還值得注意的是，在這些條件下僅觀察到微量的萘環(huán)氫化產(chǎn)物，這與文獻中報告的基于硅烷的離子氫化的結(jié)果形成對比。

有指導性的是，使甲氧基取代的二芳基醚8和11的裂解(方案2)與上文呈現(xiàn)的結(jié)果相比較。雖然芳基烷基醚對于還原芳基氧鍵上的烷基氧表現(xiàn)出強的偏好，但是方案2中的甲氧基基質(zhì)二者都表明區(qū)域選擇性的逆轉(zhuǎn)，幾乎排他地提供芳基氧鍵破裂產(chǎn)物。雖然不意圖受該理論的正確性的束縛，但是這種效果可以歸因于在經(jīng)歷破裂的c-o鍵鄰位的給體氧原子的存在。支持這種推斷是主要地產(chǎn)生10的二苯并呋喃衍生物8的還原開環(huán)的高選擇性。同樣地，苯酚和苯甲醚的優(yōu)選形成被觀察到在木質(zhì)素模型11的裂解中與苯酚12和13具有相似的選擇性。人們可以推測，這種效果可以通過在正被破壞的c-o鍵的親電子活化期間所積聚的正電荷的氧原子共振穩(wěn)定化來合理化。為了測試這種假設(shè)，使化合物3經(jīng)歷該反應條件并且分離開環(huán)的苯酚5和6以及脫甲硅烷基化的產(chǎn)物1和2(方案2，插圖c)。在共振穩(wěn)定化不存在時，裂解的選擇性被逆轉(zhuǎn)為有利于異構(gòu)體5。還值得注意的是，如1和2的形成表明的，甲硅烷基化反應因此在典型的反應條件下是可逆的。在已例證具挑戰(zhàn)性的4-o-5木質(zhì)素模型8和11的可能性之后，這種方法用含有六個car-o鍵的低聚醚14來測試(方案2，插圖d)。值得注意地，在165℃下在均三甲苯中實現(xiàn)了14的定量轉(zhuǎn)化并且得到了苯酚、苯、間苯二酚和其他未鑒定的產(chǎn)物，每芳基氧鍵具有僅0.5當量的硅烷。

在方案2中，化合物1至7指的是實施例5.9中描述的相應的化合物。

實施例6.7：芳基烷基醚和硫醚在環(huán)境溫度下的甲硅烷基化

實施例6.7.1：三乙基(2-甲氧基苯基)硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使苯甲醚(54mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷(等度的)硅膠色譜法來純化以獲得59mg(54％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.40-7.17(m,2h),7.01-6.81(m,2h),3.77(s,3h),1.02-0.85(m,9h),0.87-0.74(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ164.58,135.52,130.42,123.92,120.08,109.23,54.09,6.93,3.22。

實施例6.7.2：三乙基-(3-甲氧基萘-2-基)硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使2-甲氧基萘(79mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(19.6mg，0.18mmol，0.35當量)和et3sih(319微升，2.0mmol，4當量)在1ml的四氫呋喃中加熱48小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用己烷(等度的)洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得79mg(58％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.84(s,1h),7.78-7.73(d,1h),7.73-7.68(d,1h),7.38(ddd,j＝8.2,6.8,1.3hz,1h),7.27(ddd,j＝8.1,6.8,1.2hz,1h),7.15(s,1h),3.90(s,3h),1.01-0.90(m,9h),0.68-0.53(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ163.03,137.88,136.83,130.10,128.58,128.09,127.29,127.21,124.03,104.57,55.25,8.02,7.48。hrms：[c17h24osi]計算值272.1608，測量值272.1596。圖5中提供了2-甲氧基萘及其反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

令人關(guān)注地，用1-甲氧基萘起始的反應不產(chǎn)生甲硅烷基化產(chǎn)物：

反應根據(jù)一般程序在65℃下使1-甲氧基萘(79mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11.2mg，0.1mmol，0.1當量)和et3sih(240微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。反應物用二乙醚(1ml)稀釋，用水(0.5ml)猝滅并且有機相通過gc-ms、gc-fid和¹hnmr分析來分析。通過gc-ms和gc-fid(十三烷標準物)的分析展現(xiàn)了顯著地完全排除任何甲硅烷基化物質(zhì)的芳基c-o裂解產(chǎn)物萘和烷基c-o鍵裂解產(chǎn)物萘酚分別以百分之13和百分之8的收率的形成。

實施例6.7.3二苯基醚的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃使苯基醚(85mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.10mmol，0.2當量)和et2sih2(194微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷:三乙胺的80:2混合物的硅膠色譜法來純化以獲得68mg(20％)的標題化合物，為無色的油狀固體。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.64-7.57(m,2h),7.55(dd,j＝7.3,1.8hz,1h),7.41(ddd,j＝8.3,7.2,1.8hz,1h),7.15(dd,j＝8.3,1.0hz,1h),7.14-7.09(m,2h),4.34(si-h)(五重峰狀，j＝1.2hz,1h),1.06-0.95(m,12h),0.92-0.82(m,8h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ166.04,161.43,139.74,137.00,135.55,135.05,132.12,130.19,128.79,123.56,123.37,118.41,9.06,7.93,6.70,4.83。hrms：[c20h27osi2]計算值339.1601，測量值339.1607。

反應混合物的第二部分獲得34mg(39％)的環(huán)化衍生物。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.57-7.50(m,2h),7.40(ddd,j＝8.3,7.2,1.8hz,2h),7.15(dd,j＝8.6,0.7hz,2h),7.11(td,j＝7.2,1.0hz,2h),0.99-0.95(m,4h),0.92-0.86(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ161.54,134.96,132.07,123.41,118.80,117.39,7.95,6.72。hrms：[c16h19osi]計算值255.1205，測量值255.1206。圖6a和6b中提供了這些反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

獲得含有以低收率(約7％)的產(chǎn)物的第三部分，其光譜特性表現(xiàn)為與上文所示的單甲硅烷基化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)一致。

實施例6.7.4：三乙基((苯基硫代)甲基)硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使硫代苯甲醚(62mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷(等度的)的硅膠色譜法來純化以獲得81mg(68％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.31-7.26(m,2h),7.25-7.19(m,2h),7.11-7.01(m,1h),1.03(t,j＝7.9hz,9h),0.78-0.60(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ140.73,128.31,125.69,124.19,13.01,6.62,3.06。hrms：[c13h21ssi]計算值237.1140，測量值237.1133。圖7a和7b中提供了硫代苯甲醚及其反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.8：使用c-n和c-s雜芳基化合物在高溫下的實驗

實驗還使用c-n和c-s雜芳基化合物來進行。在包含c-n鍵的化合物的情況下，反應性表現(xiàn)為相似于對于c-o鍵所看到的反應性，并且合理地預期的是，用于后者的寬范圍方法將導致前者中的相似反應性的結(jié)果：

在包括c-s化合物的化合物的情況下，方法似乎通常導致分子的完全脫硫。反應性的這種差異可以反映c-o鍵、c-n鍵和c-s鍵之間的鍵能的差異(比較苯酚(111)、苯胺(104)和苯硫酚(85，全部以kcal/mol計)中的c-x鍵離解能)。特別受關(guān)注的是均勻受阻的二苯并噻吩在相對溫和的條件下的脫硫。在這些轉(zhuǎn)化中沒有檢測到單一的c-s產(chǎn)物：

(未鑒定的產(chǎn)物，除了沒有通過gc-ms觀察到ar-s之外；沒有通過nmr觀察到rs-h)

實施例6.9：使用雜芳基化合物在環(huán)境溫度下的實驗

在環(huán)境溫度(65℃或更低)下進行一系列實驗以測試更具反應性的雜芳基化合物中的幾種的區(qū)域選擇性。下面示出了測試條件和結(jié)果。所有反應的收率通過分離(硅膠色譜法，或球管至球管的蒸餾)或通過使用定量用的內(nèi)標的gc-fid或nmr分析。注意，c-3甲硅烷基化雜芳烴在某些情況下被發(fā)現(xiàn)傾向于在硅膠上原脫甲硅烷基化。在這些情況下，使用球管至球管的蒸餾或可選擇地用加入洗脫液中的約3％三乙胺的硅膠色譜法、或這兩種方法的組合。產(chǎn)物如通過¹h、¹³cnmr和異核單量子相干(hsqc)光譜或gc-ms、或二者的組合所指示的來鑒定，如果可能的話使用與可信樣品的比較。

實施例6.9.1：1-甲基-2-(三乙基甲硅烷基)-1h-吲哚

反應根據(jù)一般程序通過在23℃下使n-甲基吲哚(66mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(8.4mg，0.08mmol，0.15當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱48小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用己烷(等度的)洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得88mg(72％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.50(dt,j＝7.9,1.0hz,1h),7.32(dq,j＝8.3,0.9hz,1h),7.11(ddd,j＝8.2,6.9,1.2hz,1h),6.97(ddd,j＝7.9,7.0,0.9hz,1h),6.68(d,j＝0.9hz,1h),3.84(s,3h),1.06-0.98(m,9h),0.98-0.92(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ140.48,136.86,128.70,121.44,120.05,118.51,112.96,108.71,32.18,6.83,3.63。圖8中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.2：1-甲基-3-(三乙基甲硅烷基)-1h-吲哚

反應根據(jù)一般程序通過在23℃使n-甲基吲哚(66mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(56mg，0.5mmol，1當量)和et3sih(88微升，0.55mmol，1.1當量)在1ml的四氫呋喃中加熱312小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用95:5己烷:net3(等度的)洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得103mg(84％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.63(dt,j＝7.9,1.0hz,1h),7.32(dt,j＝8.2,0.9hz,1h),7.15(s,1h),7.12(ddd,j＝8.2,7.0,1.1hz,1h),7.01(ddd,j＝8.0,7.0,1.1hz,1h),3.78(s,3h),1.06-0.95(m,9h),0.95-0.83(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ138.63,135.94,133.37,121.44,120.88,118.79,108.96,104.39,31.61,7.04,4.11。圖9中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.3：2-(乙基二甲基甲硅烷基)-1-甲基-1h-吲哚

反應根據(jù)一般程序通過在23℃下使硫代苯甲醚(62mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和etme2sih(198微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱48小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷(等度的)的硅膠色譜法來純化以獲得80mg(74％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.48(d,j＝7.9hz,1h),7.31(dd,j＝8.4,1.0hz,1h),7.10(ddd,j＝8.2,6.9,1.2hz,1h),6.95(ddd,j＝7.9,6.9,0.9hz,1h),6.64(d,j＝0.9hz,1h),3.84(s,3h),1.05-0.95(m,3h),0.89(d,j＝7.9hz,2h),0.38(s,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ140.45,138.94,128.58,121.45,120.10,118.51,113.53,111.90,108.67,32.17,7.37,6.77,-3.67。hrms：[c13h19nsi]計算值217.1280；測量值217.1287。

實施例6.9.4：1-芐基-2-(三乙基甲硅烷基)-1h-吲哚

反應根據(jù)一般程序通過在23℃下使1-芐基吲哚(62mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱48小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷(等度的)的硅膠色譜法來純化以獲得50mg(31％)的標題化合物，為無色的油狀固體。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.56(ddd,j＝7.7,1.3,0.7hz,1h),7.25-7.07(m,4h),7.02(ddd,j＝8.2,6.9,1.3hz,1h),6.98(ddd,j＝7.9,6.9,1.1hz,1h),6.92-6.86(m,2h),6.80(d,j＝0.9hz,1h),5.52(s,2h),1.06-0.88(m,9h),0.85-0.69(m,6h)。

實施例6.9.5：1-芐基-2-(乙基二甲基甲硅烷基)-1h-吲哚

反應根據(jù)一般程序通過在25℃下使1-芐基吲哚(104mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(17mg，0.15mmol，0.3當量)和etme2sih(198微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過相應地使用己烷:二乙醚:三乙胺的80:1:4混合物的硅膠色譜法來純化以獲得107mg(73％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.55(ddd,j＝7.7,1.4,0.8hz,1h),7.22-7.16(m,2h),7.16-7.09(m,2h),7.02(ddd,j＝8.2,6.9,1.4hz,1h),6.97(ddd,j＝8.0,6.9,1.2hz,1h),6.86(ddd,j＝7.2,1.3,0.7hz,2h),6.78(d,j＝0.9hz,1h),5.51(d,j＝1.1hz,2h),0.95-0.90(m,3h),0.24(s,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ141.31,140.50,139.94,130.09,129.39,127.90,126.71,122.96,121.45,120.10,113.93,110.81,50.62,8.50,7.93,-2.40。hrms：[c19h23nsi]計算值293.1600，測量值293.1590。

實施例6.9.6：1-甲基-2-(三乙基甲硅烷基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶

反應根據(jù)一般程序通過在35℃使n-甲基-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶(66mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱45小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用分步梯度洗脫(以100％己烷起始并且使洗脫液的極性分步地增加至在己烷中的30％etoac)的硅膠色譜法來純化以獲得89mg(73％)的標題化合物，為淡黃色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ8.45-7.95(m,1h),7.97-7.66(m,1h),6.95(dd,j＝7.7,4.6hz,1h),6.68(s,1h),3.94(s,2h),1.05-1.00(m,9h),0.97(td,j＝7.1,1.7hz,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ150.95,142.87,137.82,127.38,

120.13,114.79,110.76,30.27,6.74,3.31。hrms：[c14h23n2si]計算值

247.1642，測量值247.1631。圖10中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.7：四甲基乙二胺(tmeda)的影響

實施例6.9.8：n-甲基-2-甲基吲哚的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使1,2-二甲基吲哚(73mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(17mg，0.15mmol，0.3當量)和et3sih(319微升，2.0mmol，4當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過相應地使用己烷:二乙醚:三乙胺的80:1:4混合物的硅膠色譜法來純化以獲得74mg(57％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.35-7.29(m,1h),7.19(dd,j＝8.1,0.9hz,1h),6.97(ddd,j＝8.2,7.1,1.2hz,1h),6.90(ddd,j＝8.0,7.1,1.1hz,1h),6.06(d,j＝0.8hz,1h),3.64(s,3h),2.25(d,j＝0.7hz,2h),0.96(t,j＝7.9hz,9h),0.71-0.58(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ139.50,138.30,129.69,120.24,119.70,119.47,109.27,98.96,29.75,11.73,7.62,4.16。hrms：[c16h25nsi]計算值259.1756，測量值259.1754。圖11中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.9：n-甲基吡咯的甲硅烷基化

實施例6.9.10：9,9-二乙基-9h-苯并[d]吡咯并[1,2-a][1,3]氮雜噻咯

反應根據(jù)一般程序通過在60℃下使1-苯基吡咯(161mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11mg，0.1mmol，0.2當量)和et2sih2(194微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷(等度的)的硅膠色譜法來純化以獲得97mg(85％)的含有標題化合物和起始材料的約7:1混合物的混合物，為無色的油狀固體。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.51(ddd,j＝7.1,1.5,0.6hz,1h),7.47(dd,j＝2.6,1.1hz,1h),7.43-7.39(m,1h),7.38-7.33(m,1h),7.04(td,j＝7.2,1.0hz,1h),6.45(dd,j＝3.2,1.1hz,1h),6.29(t,j＝2.9hz,1h),1.00-0.94(m,6h),0.94-0.86(m,4h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ134.81,131.71,130.28,124.66,120.80,118.47,118.18,114.05,112.42,111.28,7.91,5.18。hrms：[c14h18nsi]計算值228.1213，測量值228.1208。圖12中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.11：苯并呋喃-2-基三乙基硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在60℃下使苯并呋喃(59mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(19.6mg，0.18mmol，0.35當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱45小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用己烷(等度的)洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得44mg(38％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz，丙酮-d6)δ7.64(ddd,j＝7.7,1.3,0.7hz,1h),7.53(dd,j＝8.2,0.9hz,1h),7.30(ddd,j＝8.3,7.2,1.3hz,1h),7.22(ddd,j＝7.7,7.2,1.0hz,1h),7.16(d,j＝1.0hz,1h),1.09-0.98(m,9h),0.92-0.84(m,6h)。圖13中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.12：苯并[b]噻吩-2-基三乙基硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在23℃下使硫茚(66mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(8.4mg，0.08mmol，0.15當量)和et3sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱50小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用80:2的己烷:三乙胺洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得103mg(83％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ7.90-7.85(m,1h),7.84-7.76(m,1h),7.53(d,j＝0.8hz,1h),7.34-7.20(m,2h),1.08-0.99(m,9h),0.95-0.80(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ144.78,142.34,139.12,132.97,125.10,124.84,124.34,122.91,7.84,5.10。hrms：[c14h20ssi]計算值248.1051，測量值248.1055。圖14中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.13：苯并[b]噻吩-2-基二甲基(苯基)硅烷

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使硫茚(66mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(8.4mg，0.08mmol，0.15當量)和phme2sih(239微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱48小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過用己烷(等度的)洗脫的硅膠色譜法來純化以獲得102mg(76％)的標題化合物，為淺黃色的油狀固體。¹hnmr(500mhz,cdc13)δ7.94-7.87(m,1h),7.85-7.78(m,1h),7.71-7.58(m,2h),7.51(d,j＝0.8hz,1h),7.46-7.39(m,3h),7.38-7.30(m,2h),0.69(s,6h)。¹³cnmr(126mhz,cdc13)δ144.01,141.12,140.18,137.29,134.13,132.41,129.70,128.09,124.45,124.18,123.69,122.33,-1.42。hrms：[c16h16ssi]計算值268.0743，測量值268.0742。

實施例6.9.14：二苯并噻吩的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在75℃下使二苯并噻吩(92mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(5.6mg，0.05mmol，0.1當量)和et3sih(160微升，1.0mmol，2當量)在1ml的1,4-二噁烷中加熱14小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過使用己烷:三乙胺的80:2混合物的硅膠色譜法來純化以獲得51mg(34％)的標題化合物，為無色的油。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ8.26-8.22(m,2h),7.90-7.86(m,1h),7.59(dd,j＝7.1,1.3hz,1h),7.47-7.41(m,3h),1.11-1.02(m,6h),1.02-0.95(m,9h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ146.49,140.15,136.57,136.06,134.74,131.79,127.63,125.30,124.86,123.53,123.39,122.48,7.94,3.98。hrms：[c18h22ssi]計算值255.1205，測量值255.1206，圖15中提供了該反應產(chǎn)物的hsqc光譜。

實施例6.9.15：2,5-二甲基噻吩的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使2,5-二甲基噻吩(56mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(11.2mg，0.1mmol，0.2當量)和et3sih(3當量)在四氫呋喃中加熱45小時來進行。粗制產(chǎn)物混合物的gc-ms獲得了與單甲硅烷基化衍生物相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量峰。¹hnmr數(shù)據(jù)與2-甲基-5-(三乙基甲硅烷基甲基)噻吩的形成一致。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ6.52-6.42(m,1h),6.41-6.29(m,1h),2.35(s,3h),2.23(s,2h),1.00-0.92(m,9h),0.63-0.53(m,6h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ140.78,136.28,125.96,124.03,15.73,15.45,7.97,4.08。hrms：[c12h22ssi]計算值226.1212，測量值226.1220。

實施例6.9.16：吡啶的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使吡啶(40mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(17mg，0.15mmol，0.3當量)和et3sih(240微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。在水溶液處理之后，粗制反應混合物通過相應地使用己烷:二乙醚:三乙胺的80:1:4混合物的硅膠色譜法來純化以獲得14mg(15％)的標題化合物，為無色的油狀固體。¹hnmr(500mhz,thf-d8)δ8.99-8.16(m,2h),7.62-7.07(m,2h),1.01-0.93(m,6h),0.91-0.79(m,4h)。¹³cnmr(126mhz,thf-d8)δ149.88,129.76,129.29,7.70,3.66。hrms：[c11h20nsi]計算值194.1365，測量值194.1367。

實施例6.9.17：嘗試的4-甲氧基吡啶的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使4-甲氧基吡啶(55mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(17mg，0.15mmol，0.3當量)和et3sih(240微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。反應用二乙醚(1ml)來稀釋，用水(0.5ml)猝滅并且有機相通過gc-ms、gc-fid和¹hnmr分析來分析并且揭示出沒有起始材料至甲硅烷基化產(chǎn)物的明顯轉(zhuǎn)化。

實施例6.9.18：嘗試的2,6-二甲氧基吡啶的甲硅烷基化

反應根據(jù)一般程序通過在65℃下使2,6-二甲氧基吡啶(70mg，0.5mmol，1當量)、kot-bu(17mg，0.15mmol，0.3當量)和et3sih(240微升，1.5mmol，3當量)在1ml的四氫呋喃中加熱65小時來進行。反應用二乙醚(1ml)來稀釋，用水(0.5ml)猝滅并且有機相通過gc-ms、gc-fid和¹hnmr分析來分析。gc-ms分析揭示出相應于2-甲硅烷基化產(chǎn)物異構(gòu)體以及幾種未鑒定的產(chǎn)物的形成的主要質(zhì)量峰。

實施例7.堿性活化劑的評估

各種堿的影響在以下的標稱條件下被評估，其中表3中提供了結(jié)果：

如從表3可見，典型的硅活化劑例如氟化物鹽類在催化本文描述的反應中是不勝任的。tbaf、kf、csf、me4nf、naf全部都未給出基質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

令人關(guān)注地，雖然kor鹽似乎是用于甲硅烷基化轉(zhuǎn)化的優(yōu)良的催化劑(其中kotbu優(yōu)于所有其他鹽，并且其他鉀醇鹽的效率與堿度不精確地相關(guān))，但是其中r是me、et、ipr、tbu的naor和lior全部給出0％的轉(zhuǎn)化率。這表明鉀陽離子在該反應中的關(guān)鍵的、雖然未知的作用。

值得注意的是，18-冠-6作為鉀螯合劑以等摩爾的量添加至kotbu在標準條件下給出了基質(zhì)的0％的轉(zhuǎn)化率，從而為鉀陽離子的關(guān)鍵作用提供進一步支持。令人關(guān)注地，其他潛在的螯合劑不抑制并且在許多情況下改進了體系的收率和選擇性二者。這種效應不被很好地理解。在不受這個或任何其他理論的正確性的束縛的情況下，可以提出這些配體螯合了鉀陽離子?；诼?lián)吡啶的配體支架以及tmeda(未示出)被表明在促進甲硅烷基化反應中的高的選擇性和效率中是最有效的。這通過與不能螯合鉀的1,7-菲咯啉的反應來支持，給出較低的產(chǎn)物收率。

本發(fā)明的體系和方法的活性對不同的堿載量是顯著地耐受的。在n-甲基吲哚模型體系中，例如，減少堿載量僅略微地降低了效率。顯著地，甚至下降至1mol％的kotbu是有效的并且得到了65％收率和相應的89％c2選擇性的主要c2產(chǎn)物。這種載量甚至低于或等于技術(shù)現(xiàn)狀的基于過渡金屬的芳族c-h甲硅烷基化體系所需要的載量。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的，本發(fā)明的許多修改和變化形式根據(jù)這些教導是可能的，并且據(jù)此設(shè)想到了所有的此類修改和變化形式。例如，除本文描述的實施方案之外，本發(fā)明設(shè)想并且要求保護源自本文中引用的本發(fā)明的特征的組合的那些發(fā)明以及補充本發(fā)明的特征的引用的現(xiàn)有技術(shù)參考文獻的那些。相似地，將明白，任何所描述的材料、特征或制品都可以與任何其他的材料、特征或制品組合使用，并且此類組合被認為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

出于所有目的，在本文件中引用的或描述的每個專利、專利申請和出版物的公開內(nèi)容由此通過引用各自以其整體并入本文。