作为复分解反应催化剂的新型钌络合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780024514.9

申请日:

2007.06.18

公开号:

CN101479283A

公开日:

2009.07.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利实施许可合同备案的生效IPC(主分类):C07F15/00合同备案号:2015990000084让与人:弗.哈夫曼-拉罗切有限公司受让人:歌礼生物科技(杭州)有限公司发明名称:作为复分解反应催化剂的钌络合物申请日:20070618申请公开日:20090708授权公告日:20120704许可种类:独占许可备案日期:20150227|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C07F15/00

主分类号:

C07F15/00

申请人:

弗·哈夫曼-拉罗切有限公司

发明人:

K·普恩特纳; M·司佳隆

地址:

瑞士巴塞尔

优先权:

2006.6.30 EP 06116373.9

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所

代理人:

黄革生;林柏楠

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内容摘要

公开了式(I)的新型复分解催化剂,其制造方法,及其在例如闭环或交叉复分解的复分解反应中的用途。

权利要求书

1.  式I的化合物

其中L为中性配体;
X1和X2彼此独立地为阴离子型配体;
R1为C1-6烷基、卤素-C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷基羰基、芳基、羟基、芳氧基、硝基、氨基、单-C1-6烷基氨基或二-C1-6烷基氨基、卤素、硫代、C1-6烷基硫代或SO2-C1-6烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3-C1-6烷基或OSi(C1-6烷基)3和SO2-NR’R”,其中R’和R”彼此独立地为氢或C1-6烷基,或R’和R”与N原子一起形成碳环;
R2、R3、R4、R5和R6彼此独立地为氢、C1-6烷基、卤素-C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷基羰基、芳基、羟基、芳氧基、硝基、氨基、单-C1-6烷基氨基或二-C1-6烷基氨基、卤素、硫代、C1-6烷基硫代或SO2-C1-6烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3-C1-6烷基或OSi(C1-6烷基)3和SO2-NR’R”,其中R’和R”彼此独立地为氢或C1-6烷基,或R’和R”与N原子一起形成碳环;
Y为氢、C1-6烷基、C2-6链烯基或芳基,或Y和R6一起形成(CH=CR)-桥或-(CH2)n-桥,n为2或3,且R如对R2所定义。

2.
  根据权利要求1的化合物,其中
L为中性配体,选自
—P(R10)3.

其中R7和R8彼此独立地为C1-6烷基、芳基、C2-6链烯基或1-金刚烷基,且
R9a-d彼此独立地为氢、C1-6烷基、C2-6链烯基或芳基,或R9b和R9c、或者R9a和R9d一起形成-(CH2)4-桥;
R10彼此独立地为C1-6烷基、C3-7环烷基、芳基或杂芳基。

3.
  根据权利要求2的化合物,其中L为

其中R7和R8如上所述。

4.
  根据权利要求2或3的化合物,其中R7和R8为2,4,6-三甲基苯基。

5.
  根据权利要求1至4的化合物,其中X1和X2彼此独立地为卤素。

6.
  根据权利要求5的化合物,其中X1和X2为氯。

7.
  根据权利要求1至6的化合物,其中R1为C1-6烷基、卤素C1-6烷基或芳基。

8.
  根据权利要求7的化合物,其中R1为甲基、三氟甲基、邻甲苯基、2,6-二甲基苯基或苯基。

9.
  根据权利要求1至8的化合物,其中R3为氢、羟基、C1-6烷氧基、硝基、氨基和卤素。

10.
  根据权利要求1至9的化合物,其中R2、R4、R5和R6为氢。

11.
  制备根据权利要求1至10的式I的化合物的方法,包括用式IV的化合物转化式III的Ru-前体化合物:

其中X1和X2如上所定义,Cy为环己基,且Ph为苯基,

其中R1至R6具有如上含义。

12.
  根据权利要求1至11的式I的化合物在复分解反应中的用途。

13.
  根据权利要求12的式I的化合物在闭环复分解反应中的用途。

14.
  根据权利要求12的式I的化合物在交叉复分解反应中的用途。

15.
  如前文所述的发明。

说明书

作为复分解反应催化剂的新型钌络合物
本发明涉及下式的新型复分解催化剂:

并涉及其制造方法及其在例如闭环或交叉复分解的复分解反应中的用途。
使用钌或其它过渡金属络合物作为催化剂的复分解反应目前是公知的,并已经广泛应用于有机合成中(参见例如WO 2004/035596、WO2002/14376或EP-A 1180108)。
Barbasiewicz等人在Web,2006年6月17日出版的Organometallics中描述了下式的复分解催化剂:

作者已经展示了在N,N-二烯丙基-4-甲基苯磺酰胺在二氯甲烷中在室温下的闭环复分解反应中使用这种催化剂,在24小时的反应时间后生成41%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯。在相同条件下重复实验时,转化率非常低(<3%),获得低于1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯,并且甚至在更高反应温度(甲苯中110℃)下,这种催化剂的活性仍很差。
因此,本发明的目的在于提供优异的复分解催化剂。
令人惊讶地发现,在氮原子的α位置的取代显著改进了催化剂活性。
可以表明,式I的钌络合物能够成为在复分解反应(例如闭环或交叉复分解反应)中可用的催化剂。
本发明的化合物特征在于下式:

其中L是中性配体;
X1和X2彼此独立地为阴离子型配体;
R1为C1-6烷基、卤素-C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷基羰基、芳基、羟基、芳氧基、硝基、氨基、单-C1-6烷基氨基或二-C1-6烷基氨基、卤素、硫代、C1-6烷基硫代或SO2-C1-6烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3-C1-6烷基或OSi(C1-6烷基)3和SO2-NR’R”,其中R’和R”彼此独立地为氢或C1-6烷基,或R’和R”与N原子一起形成碳环;
R2、R3、R4、R5和R6彼此独立地为氢、C1-6烷基、卤素-C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷基羰基、芳基、羟基、芳氧基、硝基、氨基、单-C1-6烷基氨基或二-C1-6烷基氨基、卤素、硫代、C1-6烷基硫代或SO2-C1-6烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3-C1-6烷基或OSi(C1-6烷基)3和SO2-NR’R”,其中R’和R”彼此独立地为氢或C1-6烷基,或R’和R”与N原子一起形成碳环,
Y为氢、C1-6烷基、C2-6链烯基或芳基,或Y和R6一起形成(CH=CR)-桥或-(CH2)n-桥,n为2或3,且R如对R2所定义。
本发明进一步包括式I的化合物的制备方法及其在复分解反应中的用途。
提出下列定义,以阐述和规定本文中用于描述本发明的各种术语的含义和范围。
术语“烷基”(单独或与其它基团结合)是指具有一至六个碳原子、优选一至四个碳原子的支链或直链一价饱和脂族烃基。该术语进一步例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、1-金刚烷基和本文中具体例举的基团。
术语“链烯基”(单独或与其它基团结合)是指具有二至六个碳原子、优选二至四个碳原子的支链或直链一价不饱和脂族烃基。该术语进一步例如乙烯基和丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基及它们的异构体。优选的链烯基是乙烯基。
术语“卤素”是指氟、氯、溴和碘。优选卤素为氯。
术语“卤素-C1-6烷基”是指卤素取代的C1-6烷基,其中卤素具有如上含义。优选的“卤素-C1-6烷基”是氟代C1-6烷基,如CF3、CH2CF3、CH(CF3)2、C4F9
术语“烷氧基”是指与氧原子连的一至六个碳原子、优选一至四个碳原子的支链或直链一价饱和脂族烃基。“烷氧基”的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基和己氧基。优选的是本文中具体例举的烷氧基。
烷氧基的烷基链可以任选被如上定义的烷氧基(优选甲氧基或乙氧基)或被芳基(优选苯基)取代,特别被单取代、二取代或三取代。
优选的被取代的烷氧基是苄氧基。
术语“烷基羰基”是指C1-6烷基羰基,优选是指C1-4烷基羰基。其包括例如乙酰基、丙酰基、丁酰基或新戊酰基。优选的烷基羰基是乙酰基。
术语“烷基硫代”是指基团R’-S-,其中R’为C1-6烷基,优选为C1-4烷基,例如甲基硫代或乙基硫代。优选的是本文中具体例举的烷基硫代。
术语“SO2-C1-6烷基”是指磺酰基取代的C1-6烷基。优选的SO2-C1-6烷基是SO2-甲基。
术语“SO2-芳基”是指磺酰基取代的芳基。优选的SO2-芳基是SO2-苯基。
术语“SO2-NR’R””是指磺酰基取代的氨基NR’R”,其中R’和R”彼此独立地为氢或C1-6烷基,或R’和R”与N原子一起形成碳环。优选的SO2-NR’R”是SO2-N(甲基)2
术语“OSi(C1-6烷基)3”是指三-C1-6烷基取代的甲硅烷氧基。OSi(C1-6烷基)3的优选含义为三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基和叔丁基二甲基甲硅烷氧基。
术语“单烷基氨基或二烷基氨基”是指氨基,其被C1-6烷基、优选C1-4烷基单取代或二取代。单-C1-6烷基氨基包括例如甲基氨基或乙基氨基。术语“二-C1-6烷基氨基”包括例如二甲基氨基、二乙基氨基或甲基乙基氨基。优选的是本文中具体例举的单-或二-C1-4烷基氨基。由此可以理解术语“二-C1-6烷基氨基”包括其中两个烷基和与它们相连的氮原子一起形成4至7元杂环的环体系,该环体系还可带有一个选自氮、氧或硫的杂原子。
术语“氨基”和“单烷基氨基或二烷基氨基”也包括式-NR’R”H+Z-的基团,其中R’和R”如上,Z-是阴离子,例如卤素离子(特别为氯离子)或磺酸根(特别为甲磺酸根或对甲苯磺酸根)。
术语“环烷基”代表含有3至7个碳原子的“C3-7环烷基”,如环丙基、环丁基、环戊基、环己基或环庚基。
术语“芳基”是指苯基或萘基,优选为苯基,其任选被卤素、羟基、CN、CF3、NO2、NH2、N(H,烷基)、N(烷基)2、羧基、氨基羰基、烷基、烷氧基、烷基羰基、SO2烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3烷基、SO2-NR’R”、芳基和/或芳氧基单取代、二取代、三取代或多取代。优选的芳基是苯基。
术语“芳氧基”是指与氧原子连接的芳基。术语“芳基”具有如上定义的含义。优选的芳氧基是苯氧基。
术语“杂芳基”涉及在环中含有1至3个杂原子、其余为碳原子的杂环芳基。合适的杂原子包括但不限于氧、硫和氮。示例性杂芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡咯基、N烷基吡咯并、嘧啶基、吡嗪基、咪唑基、苯并呋喃基、喹啉基和吲哚基。类似于芳基,杂芳基可以任选被卤素、羟基、CN、CF3、NO2、NH2、N(H,烷基)、N(烷基)2、羧基、氨基羰基、烷基、烷氧基、烷基羰基、SO2烷基、SO2-芳基、SO3H、SO3烷基、SO2-NR’R”、芳基和/或芳氧基单取代、二取代、三取代或多取代。
该配体L是中性配体,优选选自:
—P(R10)3

其中R7和R8彼此独立地为C1-6烷基、芳基、C2-6链烯基或1-金刚烷基,且
R9a-d彼此独立地为氢、C1-6烷基、C2-6链烯基或芳基,或者R9b和R9c、或R9a和R9d一起形成-(CH2)4-桥;
R10彼此独立地为C1-6烷基、C3-7环烷基、芳基或杂芳基。
在优选实施方案中,R7和R8是C1-6烷基或被C1-6烷基二取代或三取代的苯基。
R7和R8更优选为叔丁基、1-金刚烷基、异丙基、2,6-二异丙基苯基或2,4,6-三甲基苯基,最优选为2,4,6-三甲基苯基。
在优选实施方案中,R9a和R9c为甲基或苯基,且R9b和R9d为氢,或者R9a和R9c、或R9b和R9d一起形成n为5或6的-(CH2)n-桥。由此理解,如果存在手性碳原子,包括外消旋的和光学异构纯的形式。
在进一步优选的实施方案中,R9a-d是氢。
在进一步优选的实施方案中,L为

其中R7和R8如上所述。
在进一步优选的实施方案中,R10是环己基。
作为阴离子型配体X1和X2,可以选择卤素离子或伪卤素离子,如氰根、硫氰酸根、氰酸根、异氰酸根、乙酸根或三氟乙酸根。对X1和X2而言,优选的阴离子型配体是卤素离子,其中氯是最优选的阴离子型配体。
在进一步优选的实施方案中,R1为C1-6烷基、卤素-C1-6烷基或芳基。R1更优选为甲基、三氟甲基、苯基、邻甲苯基或2,6-二甲基苯基。
在进一步优选的实施方案中,R2、R4、R5和R6为氢。
R3优选为氢、羟基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基羰基、硝基、氨基和卤素。更优选的R3代表氯、羟基、苄氧基、氨基、硝基和乙酰基。
下列化合物代表本发明的最优选的典型。
缩写:ImH2Mes=1,3-双-(2,4,6-三甲基苯基)-2-亚咪唑烷基;ImMes=1,3-双-(2,4,6-三甲基苯基)-2-亚咪唑基。
受试催化剂的表:


本发明还包括式I的化合物的制备方法,其包括用式IV的化合物转化式III的Ru-前体化合物:

其中X1和X2如上述定义,Cy为环己基,且Ph为苯基,

其中R1至R6具有如上含义。
该转化通常在有机溶剂(例如甲苯、苯、四氢呋喃或二氯甲烷)中在铜盐(优选氯化铜)存在下在大约0℃至60℃的温度进行。
式IV的化合物可以通过几种公知的交叉偶联反应(例如F.Diederich和P.J.Stang在“Metal-catalyzed cross-coupling reactions”Wiley-VCH,1998中或J.March在“Advanced organic chemistry”Wiley-VCH,1992中描述的反应)由市售或易得的式V的化合物与例如乙烯基锡烷、乙烯、乙烯基硼酸盐、乙烯基硼烷、乙烯基格氏试剂制备,或在Wittig、Wittig-Horner、Wittig-Horner-Emmons、Tebbe或Peterson条件下由市售的式VI的醛制备。

其中Z为卤素或三氟甲烷磺酰氧基,且R1至R6具有如上含义。
本发明的化合物可用在复分解反应中,特别用在闭环或交叉复分解反应中。虽然本领域技术人员公知的是反应条件必须适合各种底物,但通常可以使用下列条件。
闭环和交叉复分解反应通常在惰性有机溶剂(例如甲苯、二甲苯、均三甲基苯和二氯甲烷)中在20℃至180℃的反应温度进行。催化剂浓度通常选自0.1摩尔%至10摩尔%。
下列实施例例证而非限制本发明。
实施例
缩写:ImH2Mes=1,3-双-(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷基;ImMes=1,3-双-(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑基。
受试催化剂的表:


催化剂的合成:实施例1-11
实施例1
[RuCl2(ImH2Mes)(8-喹啉基亚甲基)]
将500毫克(0.59毫摩尔)[RuCl2(PCy3)(ImH2Mes)(苯基亚甲基)](可购自Sigma-Aldrich Inc.,St.Louis,USA)、60毫克(0.61毫摩尔)氯化铜和100毫克(0.64毫摩尔)8-乙烯基喹啉(根据G.T.Crisp,S.Papadopoulos,Aust.J.Chem.1989,42,279-285制备)在40毫升二氯甲烷中的悬浮液在室温下搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯2:1)将分离出的粗产物提纯,获得255毫克(70%)绿色晶体形式的标题化合物。MS:584.4(M-Cl+).1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):2.36(s,6H);2.40(s,12H);4.04(s,4H);7.01(s,4H);7.19(dd,J=8.4,4.9Hz,1H);7.34(t,J=7.7Hz,1H);7.51(d,J=7.1Hz,1H);8.08-8.18(m,2H);8.26(dd,J=4.8,1.3Hz,1H);16.95(s,1H)。C31H33N3Cl2Ru的分析计算值:C,60.09;H,5.37;N,6.78;Cl,11.44。实测值:C,60.06;H,5.75;N,6.16;Cl,10.90。
实施例2
4-氯-2-三氟甲基-8-乙烯基-喹啉
将2.00克(6.25毫摩尔)8-溴-4-氯-2-三氟甲基喹啉(可购自Maybridge,Cornwall,UK)、258毫克(0.31毫摩尔)PdCl2dppfCH2Cl2、1.29克(9.37毫摩尔)乙烯基四氟硼酸钾和0.88毫升(6.28毫摩尔)三乙胺在40毫升乙醇中的悬浮液在回流下加热3小时。将所得黄色悬浮液过滤,将滤液蒸发至干。将残余物悬浮在乙酸乙酯中,过滤,用水萃取滤液。将有机层蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷)提纯分离出的粗产物,从而获得1.17克(72%)白色晶体形式的标题化合物。MS:257.1(M+).1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.58(dd,J=11.1,1.1Hz,1H);6.07(dd,J=17.8,1.1Hz,1H);7.75(t,J=7.7Hz,1H);7.81(s,1H);7.99(dd,J=17.8,11.1Hz,1H);8.09(d,J=7.2Hz,1H);8.23(d,J=8.4Hz,1H)。
实施例3
[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]
将1.39克(1.64毫摩尔)[RuCl2(PCy3)(ImH2Mes)(苯基亚甲基)]、0.17克(1.80毫摩尔)氯化铜和464毫克(1.69毫摩尔)4-氯-2-三氟甲基-8-乙烯基-喹啉在100毫升二氯甲烷中的悬浮液在30℃下搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯5:2)提纯分离出的粗产物,获得278毫克(24%)绿色晶体形式的标题化合物。MS:721.2(M+).1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):2.85(s,6H);2.40(s,12H);4.05(s,4H);7.01(s,4H);7.54(s,1H);7.56(t,J=7.7Hz,1H);7.65(d,J=6.8Hz,1H);8.51(d,J=8.4Hz,1H);16.70-17.10(br,1H)。
实施例4
2-苯基-8-乙烯基-喹啉-4-醇
将500毫克(1.67毫摩尔)8-溴-2-苯基-喹啉-4-醇(可购自UbichemResearch Ltd,Budapest,Hungary)、97毫克(0.09毫摩尔)Pd(PPh3)4、71毫克(1.67毫摩尔)氯化锂和528毫克(1.67毫摩尔)三丁基乙烯基锡烷在20毫升二氧杂环己烷中的悬浮液在90℃下加热16小时。将所得黄色悬浮液过滤,将滤液蒸发至干。将残余物悬浮在乙酸乙酯中,过滤,用水萃取滤液。将有机层蒸发至干,通过硅胶色谱法(乙酸乙酯)提纯分离出的粗产物,获得178毫克(43%)淡黄色晶体形式的标题化合物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.59(d,J=11.1Hz,1H);5.75(d,J=17.4Hz,1H);6.42(s,1H);7.04(dd,J=17.4,11.1Hz,1H);7.23(t,J=8.1Hz,1H);7.40-7.60(m,6H);8.21(d,J=8.1Hz,1H);8.70(br,1H)。
实施例5
[RuCl2(ImH2Mes)((4-羟基-2-苯基-8-喹啉基)亚甲基)]
将100毫克(0.12毫摩尔)[RuCl2(PCy3)(ImH2Mes)(苯基亚甲基)]、12毫克(0.12毫摩尔)氯化铜和100毫克(0.12毫摩尔)2-苯基-8-乙烯基-喹啉-4-醇在11毫升二氯甲烷中的悬浮液在40℃搅拌1小时。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯2:1)提纯分离出的粗产物,获得51毫克(61%)绿色晶体形式的标题化合物。MS:711.1(M+).1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):2.32(s,12H);2.41(s,6H);3.90(s,4H);6.12-6.28(br,1H);6.80-6.92(m,2H);6.98(s,4H);7.04-7.14(m,1H);7.19(t,J=7.1Hz,1H);7.29(d,J=6.9Hz,1H);7.35(d,J=7.5Hz,2H);7.49(d,J=7.1Hz,1H);7.80-8.00(br,1H);17.34(s,1H)。
实施例6
4-氯-8-乙烯基-喹啉
将975毫克(4.02毫摩尔)8-溴-4-氯喹啉(可购自Ubichem ResearchLtd,Budapest,Hungary)、166毫克(0.20毫摩尔)PdCl2dppfCH2Cl2、833毫克(6.00毫摩尔)乙烯基四氟硼酸钾和0.57毫升(4.10毫摩尔)三乙胺在20毫升乙醇中的悬浮液在回流下加热3小时。将所得黄色悬浮液过滤,将滤液蒸发至干。将残余物悬浮在乙酸乙酯中,过滤,用水萃取滤液。将有机层蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯9:1)提纯分离出的粗产物,获得207毫克(27%)白色晶体形式的标题化合物。MS:189.1(M+).1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.53(d,J=11.1Hz,1H);5.95(d,J=17.7Hz,1H);7.51(d,J=4.6Hz.1H);7.63(t,J=7.9Hz,1H);7.96(dd,J=17.7,11.1Hz,1H);7.97(d,J=7.1Hz,1H);8.19(d,J=8.5Hz,1H);8.80(d,J=4.6Hz,1H)。
实施例7(用于比较)
[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-8-喹啉基)亚甲基)]
将790毫克(0.93毫摩尔)[RuCl2(PCy3)(ImH2Mes)(苯基亚甲基)]、95毫克(0.96毫摩尔)氯化铜和196毫克(1.03毫摩尔)4-氯-8-乙烯基-喹啉在70毫升二氯甲烷中的悬浮液在30℃搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯5:2)提纯分离出的粗产物,并最后在20毫升戊烷中煮解30分钟,获得311毫克(51%)绿色晶体形式的标题化合物。MS:655.0(M+).1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):2.35(s,6H);2.39(s,12H);4.04(s,4H);7.00(s,4H);7.25(d,J=5.3Hz,1H);7.43(dd,J=8.2,7.3Hz,1H);7.56(dd,J=7.1,0.7Hz,1H);8.13(d,J=5.3Hz,1H);8.41(dd,J=8.2,0.7Hz,1H);16.95(s,1H)。C31H32N3Cl3Ru的分析计算值:C,56.93;H,4.93;N,6.42;Cl,16.26。实测值:C,56.59;H,5.04;N,6.02;Cl,15.49。
实施例8
2-甲基-8-乙烯基-喹啉
将4.80克(21.60毫摩尔)8-溴-2-甲基喹啉(可购自ACB Block Ltd,Moscow,Russia)、0.89克(1.10毫摩尔)PdCl2dppfCH2Cl2、4.48克(32.40毫摩尔)乙烯基四氟硼酸钾和3.10毫升(22.10毫摩尔)三乙胺在150毫升乙醇中的悬浮液在回流下加热3小时。将所得黄色悬浮液过滤,将滤液蒸发至干。将残余物悬浮在乙酸乙酯中,过滤,用水萃取滤液。将有机层蒸发至干,通过硅胶色谱法(CH2Cl2/乙酸乙酯98:2)提纯分离出的粗产物,获得2.68克(73%)无色油状的标题化合物。MS:169.1(M+).1H-NMR(300MHz,CDCl3):2.74(s,1H);5.47(dd,J=11.1,1.6Hz,1H);5.97(dd,17.9,1.6Hz,1H);7.24(d,J=8.4Hz,1H);7.43(t,J=7.7Hz,1H);7.66(dd,J=8.1,1.2Hz,1H);7.87(dd,J=7.3,1.2Hz,1H);7.97(d,J=8.4Hz,1H);8.05(dd,J=17.9,11.1Hz,1H)。
实施例9
[RuCl2(ImH2Mes)((2-甲基-8-喹啉基)亚甲基)]
将218毫克(0.26毫摩尔)的[RuCl2(PCy3)(ImH2Mes)(苯基亚甲基)]、26毫克(0.26毫摩尔)氯化铜和49毫克(0.29毫摩尔)2-甲基-8-乙烯基-喹啉在17毫升二氯甲烷中的悬浮液在30℃搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯7:3)提纯分离出的粗产物,并最后在15毫升己烷中在室温煮解30分钟,获得157毫克(96%)绿色晶体形式的标题化合物。MS:632.9(M+).1H-NMR(300MHz,C6D6):2.15(s,3H);2.29(s,6H);2.64(s,12H);3.49(s,4H);6.30(d,J=8.4Hz,1H);6.80(t,J=7.3Hz,1H);6.98(s,4H);7.10(d,J=8.4Hz,1H);7.40(d,J=8.1Hz,1H);7.52(d,J=7.0Hz,1H),17.15-17.32(br,1H)。C32H35N3Cl2Ru的分析计算值:C,60.66;H,5.57;N,6.63;Cl,11.19。实测值:C,60.33;H,5.58;N,6.27;Cl,10.90。
实施例10
[RuCl2(三环己基膦)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]
将3.07克(3.73毫摩尔)[RuCl2(PCy3)2(苯基亚甲基)](可购自Sigma-Aldrich Inc.,St.Louis,USA)、380毫克(3.84毫摩尔)氯化铜和1.06克(4.10毫摩尔)4-氯-2-三氟甲基-8-乙烯基-喹啉在135毫升二氯甲烷中的悬浮液在30℃搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯2:1)提纯分离出的粗产物,并最后在50毫升戊烷中在室温煮解30分钟,获得429毫克(17%)深绿色晶体形式的标题化合物。MS:697.0(M+).31P-NMR(121MHz,C6D6):54.2ppm.1H-NMR(300MHz,C6D6):1.18-2.35(m,30H);2.60(q,J=12.0Hz,3H);6.82(t,J=6.0Hz,1H);7.01(d,J=3.0Hz,1H);7.55(d,J=6.0Hz,1H);7.89(d,J=6.0Hz,1H);17.80-17.90(m,1H)。
实施例11
[RuCl2(ImMes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]
将1.30克(1.54毫摩尔)[RuCl2(PCy3)(ImMes)(苯基亚甲基)](根据J.Huang,E.Stevens,S.Nolan,J.Petersen,J.Am.Chem.Soc.1999,121,2674-2678制备)、0.15克(1.54毫摩尔)氯化铜和435毫克(1.68毫摩尔)4-氯-2-三氟甲基-8-乙烯基-喹啉在100毫升二氯甲烷中的悬浮液在30℃搅拌90分钟。将反应混合物蒸发至干,通过硅胶色谱法(己烷/乙酸乙酯5:2)提纯分离出的粗产物,获得260毫克(24%)橙色晶体形式的标题化合物。MS:719.0(M+).1H-NMR(300MHz,C6D6):2.33(s,6H);2.46(s,12H);6.30(s,2H);6.76(dd,J=9.0,6.0Hz,1H);6.83(s,1H);6.97(s,4H);7.58(d,J=6.0Hz,1H);7.85(d,J=9.0Hz,1H);17.31-17.36(m,1H)。
催化剂在闭环复分解中的应用:实施例12-18
实施例12
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
将257毫克(1.02毫摩尔)N,N-二烯丙基4-甲基苯磺酰胺(根据S.Varray,R.Lazaro.,J.Matinez,F.Lamaty,Organometallics 2003,22,2426-2435制备)和19毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]在5毫升甲苯中的溶液在110℃搅拌。为了监控转化率和选择性,在1小时和4小时后取0.2毫升样品。各样品经硅胶垫过滤,将滤液蒸发至干,并通过GC分析(柱:DB-1701;注射器:260℃;检测器:260°;炉:70至250℃/每分钟5℃;载气:H2(60kPa);停留时间:15.5分钟N,N-二烯丙基4-甲基苯磺酰胺,24.5分钟1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,25.5分钟1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯)。在1小时后(98%转化率),生成96%的标题化合物和2%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在4小时后(100%转化率),生成92%的标题化合物和8%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯的1H-NMR(300MHz,C6D6):2.43(s,3H);4.12(s,4H);5.65(s,2H);7.32(d,J=8.3Hz,2H);7.73(d,J=8.3Hz,2H)。1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯的1H-NMR(300MHz,C6D6):2.40-2.55(m,2H);2.43(s,3H);3.48(t,J=8.9Hz,2H);5.10-5.15(m,1H);8.35-8.40(m,1H);7.32(d,J=8.3Hz,2H);7.67(d,J=8.3Hz,2H)。
实施例13(用于比较)
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
方式与实施例12类似,但是在17毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(7%转化率),生成7%的标题化合物,在4小时后(15%转化率),生成14%的标题化合物和1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
实施例14(用于比较)
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
a)方式与实施例12类似,但是在16毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(7%转化率),生成7%的标题化合物,在4小时后(31%转化率),生成28%的标题化合物和3%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
b)根据Barbasiewicz等人(Organometallics,在Web,2006年6月17日出版),将88毫克(0.35毫摩尔)N,N-二烯丙基4-甲基苯磺酰胺和11.2毫克(0.018毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)(8-喹啉基亚甲基)]在17.5毫升二氯甲烷中的溶液在室温搅拌。为了监控转化率和选择性,在4小时和24小时后取0.2毫升样品。各样品经硅胶垫过滤,将滤液蒸发至干,并如实施例12所述通过GC分析。在4小时后(2%转化率),生成0.6%的标题化合物和0.3%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在24小时后(3%转化率),生成1.5%的标题化合物和0.5%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
实施例15
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
方式与实施例12类似,但是在18毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((4-羟基-2-苯基-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(99%转化率),生成98%的标题化合物和1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在4小时后(100%转化率),生成99%的标题化合物和1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
实施例16
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
方式与实施例12类似,但是在18毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((2-甲基-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(22%转化率),生成11%的标题化合物,在4小时后(66%转化率),生成22%的标题化合物和5%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
实施例17
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
方式与实施例12类似,但是在16毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(三环己基膦)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(11%转化率),生成7%的标题化合物和1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在4小时后(42%转化率),生成25%的标题化合物和1%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
实施例18
1-(甲苯-4-磺酰基)-2,5-二氢-1H-吡咯
方式与实施例12类似,但是在20毫克(0.03毫摩尔)[RuCl2(ImMes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在1小时后(53%转化率),生成11%的标题化合物和11%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在4小时后(100%转化率),生成了54%的标题化合物和2%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯,在20小时之后(100%转化率),生成1%的标题化合物和64%的1-(甲苯-4-磺酰基)-2,3-二氢-1H-吡咯。
催化剂在交叉复分解中的应用:实施例19-20
实施例19
(E)/(Z)-2-[3-氰基-2-丙烯基]丙二酸二乙酯
将100.0毫克(0.48毫摩尔)烯丙基丙二酸二乙酯、77.4毫克(1.45毫摩尔)丙烯腈和35.0毫克(0.05毫摩尔)[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]在5毫升甲苯中的溶液在110℃搅拌。为了监控转化率和选择性,在3小时和40小时后取0.05毫升样品。各样品经硅胶垫过滤,将滤液蒸发至干,并通过GC分析(柱:HP-5,5%苯基甲基硅氧烷(Agilent 19091-413);注射器:250℃;检测器:250℃;炉:100至150℃/每分钟5℃,在150℃下5分钟,150至200℃/每分钟5℃和200至300℃/每分钟20℃;载气:He(0.46巴);停留时间:9.2分钟烯丙基丙二酸二乙酯,17.5分钟(Z)-2-[3-氰基-2-丙烯基]丙二酸二乙酯和18.8分钟(E)-2-[3-氰基-2-丙烯基]丙二酸二乙酯。在3小时后(66%转化率),生成57%的标题化合物,在40小时后(94%转化率),生成83%的标题化合物,为1:2的(E):(Z)混合物形式。减压蒸发溶剂后,通过硅胶色谱法(环己烷/乙酸乙酯8:2)提纯粗产物,获得65.1毫克(60%)1:2的(E):(Z)混合物形式的标题化合物。MS:226.3(M+)。2-[3-氰基-2-丙烯基]丙二酸二乙酯的1H-NMR(300MHz,C6D6):(Z)-异构体:1.29(t,J=7.1Hz,6H);2.99(td,J=7.1,1.5Hz,2H);3.51(t,J=7.0Hz,1H);4.20-4.24(m,4H);5.40-5.42(m,1H);6.54(m,1H)。(E)-异构体:1.28(t,J=7.1Hz,6H);2.79(td,J=7.1,1.5Hz,2H);3.46(t,J=7.1Hz,1H);4.20-4.24(m,4H);5.40-5.42(m,1H);6.68(m,1H)。
实施例20
(E)/(Z)-2-[3-氰基-2-丙烯基]丙二酸二乙酯
方式与实施例19类似,但是在34.9毫克(0.05毫摩尔)[RuCl2(ImMes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]代替[RuCl2(ImH2Mes)((4-氯-2-三氟甲基-8-喹啉基)亚甲基)]作为催化剂存在下,在19小时后(80%转化率),生成了48%的标题化合物,在40小时之后(87%转化率),生成49%的1:2的(E):(Z)混合物形式的标题化合物。

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公开了式(I)的新型复分解催化剂,其制造方法,及其在例如闭环或交叉复分解的复分解反应中的用途。 。

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