[發明專利]飽和咪唑啉鎓鹽及相關化合物的制備

有效

• 申請號: 201410737985.6
• 申請日: 2008-11-10
• 公開（公告）號: CN104592118A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 凱文·庫恩;羅伯特·H·格拉布斯
• 申請（專利權）人: 馬特里亞公司;加州理工學院
• 主分類號: C07D233/10
• 分類號: C07D233/10;C07D233/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;蔡勝有

本申請是申請日為2008年11月10日、申請號為“200880121707.0”、發明名稱為“飽和咪唑啉鹽及相關化合物的制備”的中國專利申請的分案申請，原申請是國際申請PCT/US2008/083023的中國國家階段申請。

技術領域

本發明涉及飽和咪唑啉鹽及相關化合物的制備方法，該方法包括甲脒與諸如二鹵代乙烷之類的化合物和任選的堿的反應。

背景技術

在近十年內，使用N-雜環卡賓(NHC)作為有機金屬絡合物中的配體已經成為常規做法。NHC作為具有少許反鍵特性的中性雙電子給體已在多個應用中取代膦。參見Diez-Gonzalez，S.；Nolan，S.P.Coord.Chem.Rev.2007，251，874；Herrmann，W.A.，Angew.Chem.，Int.Ed.2002，41，1290。特別地，它們用作釕基烯烴復分解反應中的配體大大提高了活性和穩定性。Scholl，M.；Ding，S.；Lee，C.W.；Grubbs，R.H.Org.Lett.1999，1，953。對于作為親核試劑和有機催化劑，尤其是在如苯偶姻縮合等的縮合反應中具有廣泛用途的NHC也產生日益增長的興趣。Marion，N.；Diez-Gonzalez，S.；Nolan，S.P.Angew.Chem.，Iht.Ed.2007，46，2988。

由于飽和游離卡賓對氧和濕氣敏感，因此在大多數應用中它們經由它們相應的咪唑(啉)鹽的去質子化原位制得(反應式1，其中R基團指本領域已知的用于NHC配體的烷基和芳基)。因此，合成咪唑(啉)鹽的簡易且高產率的方法極為吸引人。

反應式1

不飽和咪唑鹽的合成已被優化，現在它們由乙二醛、取代苯胺、甲醛和酸通過一步程序容易地制得。Arduengo，A.J.，Ill，Preparation?of1，3-Disubstitutedlmidazolium?Salts，1991，美國專利No.5,077,414。遺憾地是，飽和咪唑啉鹽的制備仍然需要數個合成轉化，包括鈀催化的C-N偶合或還原(反應式2，其中R基團指美國專利No.5,077,414中的烴基或取代烴基)。

反應式2

開發了制備不飽和咪唑啉鹽的新途徑，其起始于將具有兩個離去基團的化合物加入鋰化甲脒。Jazzar，R；Liang，H；Donnadieu，B；Bertrand，G.Journal?of?Organometallic?Chemistry?2006，6913201。然而，甲脒到最終咪唑啉鹽的環化反應需要在THF中另外回流(反應式3)。

反應式3

本領域仍然需要提供由市售的取代苯胺、萘胺或蒽胺制備飽和咪唑啉鹽及類似化合物的改進方法。本發明滿足了這種需要。

發明內容

本發明涉及一種制備式(III)的化合物的方法。在該方法中，根據反應方案1，在足以形成式(III)的化合物的條件下使式(I)的甲脒與式(II)的化合物反應：

方案1

所述方法也可包括通過方案2的反應制備式(I)的甲脒的步驟：

方案2

方案1和2中各個Ar可以相同或不同。當在方案2的反應中使用具有不同Ar基團的式(IV)的化合物時，式(IV)的化合物與式(V)的原甲酸三烷基酯順序反應，從而得到具有不同Ar基團的式(I)的甲脒。

本發明還涉及一種根據反應方案3制備式(III)的化合物的方法。在該方法中，在足以形成式(III)的化合物的條件下并在式(II)的化合物的存在下使式(IV)的化合物與式(V)的原甲酸三烷基酯反應。當Ar基團相同時，可使用式(III)的化合物的一步合成。

方案3

方案1、2和3中的變量R¹、R⁵、Ar、n、p和X如下定義。

在某些實施方案中，本發明的方法涉及通過甲脒與二氯乙烷(DCE)和非親核堿B的反應制備對稱和不對稱的飽和氯化咪唑啉(反應式4-a)。或者，對稱的氯化咪唑啉可由取代苯胺制得而無需甲脒的純化(反應式4-b)。在其它實施方案中，也可使用二溴乙烷代替DCE。

反應式4

本發明的方法可以在無溶劑的反應條件下以優良的產率獲得多種式(III)的化合物，包括氯化咪唑啉如下文所述，大量具有多種N-芳基取代基的對稱和不對稱的式(III)的化合物已被制得并分離。

具體實施方式