[發(fā)明專利]螺槳烷衍生物及合成

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110430501.3
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN113336653A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凱文·杜安·邦克
• 申請（專利權(quán)）人: 里科瑞爾姆IP控股有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07C211/19
• 分類號: C07C211/19;C07C229/28;C07C271/22
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;安佳寧

本文公開了通式(I)的化合物和合成取代的雙環(huán)[1.1.1]戊烷的方法。本文描述的合成方法使用[1.1.1]螺槳烷、第VIII族過渡金屬化合物、氫化物源和提供取代基以形成諸如通式(I)的化合物的取代的雙環(huán)[1.1.1]戊烷。

本申請是2015年03月05日提交的發(fā)明名稱為“螺槳烷衍生物及合成”的第201580020861.9號中國專利申請的分案申請。

通過引用任何優(yōu)先權(quán)申請而并入

根據(jù)37CFR 1.57，以及條例4.18和20.6，基于其提出國外優(yōu)先權(quán)聲明或國內(nèi)優(yōu)先權(quán)聲明(例如，在與本申請一起提交的申請數(shù)據(jù)表或請求中提出的)的任一和所有申請通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及合成有機(jī)化學(xué)，并且具體地涉及基于[1.1.1]-雙環(huán)戊烷化合物(螺槳烷衍生物)及其合成。

背景技術(shù)

在合成有機(jī)化學(xué)中，顯著需要用作試劑的新類型的小有機(jī)分子。盡管估計(jì)存在10⁶⁰種可能的含碳小分子，但僅有其中極小部分可以使用已知的反應(yīng)和易于獲得的原料(或“結(jié)構(gòu)單元”)來有效地且高效地合成。新的結(jié)構(gòu)單元或更高效地合成已知但昂貴的結(jié)構(gòu)單元的方法可拓展至可用于探索的化學(xué)空間，例如在諸如藥物、農(nóng)業(yè)化學(xué)、聚合物、先進(jìn)材料的領(lǐng)域以及所嘗試的許多其它領(lǐng)域。

一個在合成有機(jī)化學(xué)中非常不具有代表性的結(jié)構(gòu)基元是雙環(huán)[1.1.1]戊烷(BCP)，其具有如下結(jié)構(gòu)：

這主要由于BCP及其衍生物使用已知合成方案存在困難、高成本和低收率。盡管BCP在藥物、聚合物、液晶顯示器、高能量密度材料、納米顆粒或分子棒、大環(huán)類化合物、有機(jī)金屬絡(luò)合物和物理有機(jī)化學(xué)中作為結(jié)構(gòu)基元已經(jīng)成為一些實(shí)驗(yàn)的對象，但在那些領(lǐng)域中具有BCP結(jié)構(gòu)的化合物還未商業(yè)化。簡言之，BCP的商業(yè)用途因試劑的可用性和成本而受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開的一些實(shí)施方案涉及用于制備取代的雙環(huán)[1.1.1]戊烷化合物的方法，其可包括將[1.1.1]螺槳烷、第VIII族過渡金屬化合物、氫化物源和能夠提供全部或部分取代基的試劑組合，以使雙環(huán)[1.1.1]戊烷被取代基取代。

本文所述的一些實(shí)施方案涉及使用本文所述的方法以獲得式(I)的化合物或其鹽。

本文所述的一些實(shí)施方案涉及式(I)的化合物或其鹽。

發(fā)明詳述

盡管雙環(huán)[1.1.1]戊烷是高環(huán)應(yīng)變的，但其非常穩(wěn)定。1964年，Wiberg(Wiberg等人，Tetrahedron Lett.1964,531-4)報道了第一個經(jīng)分離的雙環(huán)[1.1.1]戊烷的實(shí)施例。然而，由于困難且低收率的化學(xué)過程，雙環(huán)[1.1.1]戊烷領(lǐng)域發(fā)展緩慢。大約20年后，Wiberg(Wiberg等人，J.Am.Chern.Soc.1982,104,5239-40)發(fā)現(xiàn)了BCP的更高產(chǎn)率的路線，并且由Sziemes(Semmler等人，J.Am.Chem.Soc.1985,107,6410-11)利用高環(huán)應(yīng)變的[1.1.1]螺槳烷作為原料將其進(jìn)一步發(fā)展。

雙環(huán)[1.1.1]戊烷具有獨(dú)特的性質(zhì)，包括形狀(空間排列的)和極性(電子的)，其中高環(huán)應(yīng)變對橋頭碳上的取代基產(chǎn)生拉電子效應(yīng)。例如，與叔丁胺相比，1-雙環(huán)[1.1.1]戊胺明顯堿性較弱(1-雙環(huán)[1.1.1]戊胺的共軛酸的pKa為8.6，相比tBuNH₂的共軛酸的pKa為11.0)。同樣地，1-羧基雙環(huán)[1.1.1]戊烷比特戊酸具有更強(qiáng)的酸性(1-羧基雙環(huán)[1.1.1]戊烷的pKa為4.09，相比特戊酸的pKa為5.05)。這些和其它性質(zhì)表明BCP可以作為有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)單元有顯著的應(yīng)用。然而，盡管在一些BCP的合成中取得了進(jìn)展(參見，例如Bunker等人，Org.Lett.2011,13,4746-4748)，但還需要其它BCP結(jié)構(gòu)單元和用于已知的基于BCP的化合物的更有成本效益的合成。