[發明專利]一種芳香交叉偶聯化合物的制備方法

有效

• 申請號: 201010177872.7
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN102241553A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 莫凡洋;邱頔;江玉波;張艷;王劍波
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C07B37/00
• 分類號: C07B37/00;C07C43/205;C07C41/30;C07C43/225;C07C69/78;C07C67/343;C07C69/63;C07C255/54;C07C253/30;C07D333/20
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 李稚婷

技術領域

本發明屬于有機合成領域，尤其涉及一種芳香交叉偶聯化合物的制備方法。

背景技術

鈀催化交叉偶聯反應是一種重要的合成有機化合物的手段。經典的人名反應比如Suzuki-Miyaura反應、Sonogashira偶聯反應等，對于以芳基重氮鹽作為親電試劑的偶聯反應在1996年和1997年分別被報導。2001年，Andrus等人報導了芳香重氮鹽和芳香硼酸在較低溫度下(0攝氏度到室溫)發生偶聯反應。然而，在現有技術下，芳基重氮鹽不易獲得，也存在著難以提純，保存較困難等問題，對熱和光照也比較敏感，不能夠在較高的溫度下進行反應，限制了該偶聯反應的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種芳胺和芳香硼酸直接交叉偶聯的方法，該方法原位產生重氮鹽，一步反應完全，無需分離重氮鹽，而且具有比較廣泛的底物適應性，通過該方法可合成眾多帶有不同取代基的芳香交叉偶聯化合物。

本發明方法的技術方案如下：

一種芳香交叉偶聯化合物的合成方法，在無水無氧的條件下，芳香胺化合物Ar-NH2和芳香硼酸化合物Ar’-B(OH)₂在烷基亞硝酸酯、鈀催化劑和有機磷配體的作用下，在有機溶劑中進行反應得到芳香交叉偶聯化合物Ar-Ar’，其中Ar代表取代或未取代的非雜環芳基，Ar’代表取代或未取代的非雜環芳基或雜環芳基。

本發明所述的非雜環芳基(例如苯基、萘基)和雜環芳基可帶有一個或多個相同或不同的取代基。所述雜環芳基可以是五元或六元的含有雜原子的雜環芳基，其中雜原子可以是S、N等，例如噻吩基、吡咯基、吡啶基等等。當所述芳香硼酸化合物中的Ar’為非雜環芳基時，上述反應可表示如下：

其中：R和R’分別代表芳香胺和芳香硼酸的芳環上的取代基。

本發明的反應對官能團具有很好的容忍性，芳香胺和芳香硼酸的芳環上可以攜帶一個或者多個取代基，如上式中R和R’可以是一個或多個，且所述取代基可以是任何可能的結構。一般的，所述取代基可以是烷基、烷氧基、酰胺基、酯基、酮羰基、硝基、鹵素和氰基等，相鄰的兩個取代基相互獨立或成環。

上述烷基優選具有1～10個碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基等；更優選具有1～4個碳原子的烷基，特別優選甲基、乙基和丙基。

上述烷氧基優選具有1～10個碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等；更優選具有1～4個碳原子的烷氧基，特別優選甲氧基、乙氧基和異丙氧基。

上述酰胺基例如乙酰氨基、丙酰氨基和丁酰氨基等，一般是C1～C4的烷基酰胺基。

上述酯基例如甲酸酯基、乙酸酯基、丙酸酯基和丁酸酯基等，一般是C1～C4的酯基。

上述酮羰基例如乙酮基、丙酮基、丁酮基等，一般是C1～C4的酮羰基。

上述鹵素是指氟、氯、溴或碘原子。

本發明方法所使用的烷基亞硝酸酯中的烷基一般是C2～C4的烷基，優選叔丁基。鈀催化劑是指鈀為主要活性組分的催化劑，比如四三苯基膦鈀(0)和三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(Pd₂(dba)₃)，優選三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)，磷配體是指有機磷配體，如三甲基膦、三環己基膦、三呋喃膦配體(P(furyl)₃)等等，優選三呋喃膦配體。鈀催化劑的用量在基于所述芳香胺的2.5％-5％當量，有機磷配體的用量在基于所述芳香胺的15-20％當量，烷基亞硝酸酯的用量在基于所述芳香胺的1.1-1.3當量。

本發明方法所使用的有機溶劑可選四氫呋喃、二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，優選N，N-二甲基甲酰胺。有機溶劑用商品化試劑重蒸處理。其用量優選為4-6毫升/mmol芳香胺。

本發明方法使用的芳香胺和芳香硼酸優選的投料摩爾比為1∶1.1-1.5。各原料的投放方式優選為：在經無水無氧操作的反應容器中放入所述芳香硼酸化合物、鈀催化劑、磷配體和一部分有機溶劑；同時在另一個容器中混合所述芳香胺化合物、烷基亞硝酸酯和另一部分有機溶劑；然后將該芳香胺化合物和烷基亞硝酸酯的混合物加入到反應容器中進行反應。

上述反應的反應溫度和反應時間根據不同的原料略有不同，反應溫度一般在80～90℃的范圍內，反應時間一般在8-10小時。加熱過程可采用油浴(例如硅油、石蠟油等)或者其它加熱方式。

本發明優選在反應完成后對反應產物進行后處理，包括濃縮和純化。