[發明專利]雙齒亞磷酸酯配體的制備方法及其在Buchwald?Hartwig反應中的應用

有效

• 申請號: 201610366862.5
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN105801625B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張攀科;李青青;李恒;楊貫羽;郭濤
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C07F9/6574
• 分類號: C07F9/6574;B01J31/22;C07D295/033;C07D295/096;C07D295/073;C07D211/14;C07D213/74;C07D213/85;C07C209/10;C07D217/04;C07C211/55;C07C211/48
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 鄭園,張志軍

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種新型雙齒亞磷酸酯配體的制備方法和在有機合成催化方面的應用。

背景技術

胺類化合物及其衍生物是一類重要的天然產物，并廣泛存在于自然界中。因其常具有獨特的生理活性，故在醫藥、精細化工和染料等領域中得到廣泛的應用。雖然，胺類化合物的合成方法有很多種，但其中許多是多步反應，并且存在諸多問題，如反應條件苛刻、需強酸強堿等對環境不友好試劑以及副反應多等。在100多年前，Ullman首次利用化學計量的銅試劑作為催化劑用于催化碳-氮交叉偶聯反應，并成功構建了C-N鍵(And S Guram,Roger A Rennels,Stephen L Buchwald.A Simple Catalytic Method for the Conversion of Aryl Bromides to Arylamines.Angew.Chem.Int.Ed.,1995,34,12)，但該方法并不能夠取得良好的化學選擇性以及較高的化學產率。在上世紀九十年代,Buchwald和Hartwig課題組分別獨立的報道了以鈀為催化劑，采用合適的二級胺或者膦配體實現的N-芳基化反應(John P Wolfe,Stephen L Buchwald.Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Iodides.J.Org.Chem.,1996,61:1133～1135)，并對催化劑體系不斷完善，逐步發展成為構建碳-氮的一種切實有效的方法(Buchwald-Hartwig，偶聯反應)。

通過胺(氨)對鹵代芳烴加成反應來合成相應的胺類化合物的方法有巨大優勢。Buchwald-Hartwig偶聯反應具有芳烴底物簡單易得、無需其它轉化，一步合成目標分子、原子利用率高等優點，無疑是構建碳-氮鍵最簡潔高效的方法(化學式1)。

化學式1鈀催化的鹵代烴與胺類化合物的Buchwald-Hartwig反應

到目前為止，在催化應用方面，雙齒亞磷酸酯配體主要應用于催化氫化、氫甲酰化等領域中，有關Buchwald-Hartwig反應研究進展文獻綜述中尚未見此類配體的相關報道。

圍繞這一目的進行相關研究和探索，設計并成功合成出三種雙齒亞磷酸酯配體，與鈀鹽催化Buchwald-Hartwig反應，期望能夠獲得高反應活性以及較廣的底物普適性。

發明內容

本發明的目的提供一種新型雙齒亞磷酸酯配體的制備方法及應用，其合成條件溫和、反應時間短，并且此類配體穩定易大量制備，與鈀催化的Buchwald-Hartwig反應，構建新型碳-氮鍵，合成不同胺類化合物。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種新型雙齒亞磷酸酯配體化合物，其特征在于：所述的雙齒亞磷酸酯配體化合物具有不同連接結構的雙齒亞磷酸酯配體，并且能夠與鈀催化Buchwald-Hartwig反應，構建碳-氮鍵，所述的雙齒亞磷酸酯配體具有以下通式：

通式中Linker為1,2-丙二醇、順丁烯-1,4-二醇或新戊二醇或1,4-丁二醇中的一種，其中所述的Linker為相應的二醇脫去羥基上的H之后與P連接。

所述的新型雙齒亞磷酸酯配體化合物的制備方法，步驟如下：

(1)3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羥基聯苯的制備：以2,4-二叔丁基苯酚為起始原料，甲醇為溶劑，在氧氣存在下，加入銅鹽和堿作為催化劑，在10-25℃的條件下反應10-72小時，停止攪拌，過濾得到白色固體，并用少量甲醇洗滌3次，干燥后得到3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羥基聯苯；

(2)雙齒亞磷酸酯配體化合物的制備：氮氣保護下，將3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羥基聯苯溶解在有機溶劑中，滴加三氯化磷和NEt₃，滴加完畢后，在室溫條件下反應2小時，再加熱回流4小時，停止加熱，反應體系冷卻至室溫后，在氮氣保護下加入不同結構的二醇和NEt₃，在25-140℃的條件下反應1-22小時，濃縮液體除去大部分溶劑，用甲苯和乙腈重結晶得到白色固體雙齒亞磷酸酯配體。

所述步驟(1)中的2,4-二叔丁基苯酚與銅鹽的摩爾比為5-50:1；其中銅鹽為氯化銅、碘化銅、氧化銅或氧化亞銅。