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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810019610.4 (22)申请日 2018.01.09 (71)申请人 南京林业大学 地址 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路 159号 (72)发明人 马猛涛华海明沈兴超李佳 (74)专利代理机构 南京申云知识产权代理事务 所(普通合伙) 32274 代理人 邱兴天 (51)Int.Cl. C07F 3/02(2006.01) C07C 249/02(2006.01) C07C 251/12(2006.01) C07F 5/02(2006.01) B01J 31。
2、/22(2006.01) (54)发明名称 不对称-二亚胺一价镁化合物及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种不对称-二亚胺一价镁 化合物及其制备方法和应用。 其制备方法如下: 首先将乙酰丙酮分别与不同种类的芳香胺缩合 生成不对称-二亚胺配体, 然后将其与等量的 甲基碘化镁反应生成镁的碘化物, 最后用过量的 钠还原得到不对称-二亚胺一价镁化合物。 本 发明制备的不对称-二亚胺一价镁化合物在炔 烃硼氢化反应中有着显著的催化效果, 反应条件 温和, 反应速度快, 产率能达到90%以上, 催化剂 具有很高的活性, 为首例采用碱土金属化合物催 化该类反应, 具有很好的实用性。 权利要求书1。
3、页 说明书6页 CN 108191891 A 2018.06.22 CN 108191891 A 1.一种不对称 -二亚胺一价镁化合物, 其特征在于, 结构式为: 2.一种制备权利要求1所述的不对称 -二亚胺一价镁配合物的方法, 其特征在于, 包括 如下步骤: (1)在氩气保护下, 将2,6-二异丙基苯胺与乙酰丙酮加入到甲苯溶剂中, 再加入催化量 的对甲基苯磺酸, 回流反应, 结束后抽干, 再加入2,6-二甲基苯胺与对甲基苯磺酸, 在甲苯 溶剂中回流反应, 结束后抽干, 用二氯甲烷萃取, 干燥, 得到不对称 -二亚胺配体; (2)无水无氧条件下, 低温下将甲基碘化镁缓慢滴加到上述不对称 -二亚。
4、胺配体的乙 醚溶液中, 缓慢升温至室温, 搅拌过夜, 静置过滤, 得到镁的碘化物; 然后将镁的碘化物溶于 甲苯中, 置入由过量金属钠制成的钠镜中反应, 结束后过滤, 滤液浓缩, 得到大量晶体, 即为 不对称 -二亚胺一价镁配合物。 3.权利要求1所述的不对称 -二亚胺一价镁配合物在炔烃的硼氢化反应中的应用。 4.根据权利要求3所述的应用, 其特征在于: 所述炔烃选自芳香炔烃、 脂肪炔烃、 杂环炔 烃中的一种; 硼烷为频哪醇硼烷。 5.根据权利要求4所述的应用, 其特征在于: 所述芳香炔烃的化学结构通式为: 式中, R为氢、 卤素、 甲基、 甲氧基、 硝基。 6.根据权利要求4所述的应用, 其特。
5、征在于: 所述脂肪炔烃为环己基乙炔、 己炔、 环丙基 乙炔、 2-乙炔。 7.根据权利要求4所述的应用, 其特征在于: 所述杂环炔烃为2-噻吩乙炔。 8.根据权利要求3所述的应用, 其特征在于: 所述不对称 -二亚胺一价镁配合物的用量 为炔烃摩尔数的5; 硼烷与炔烃的摩尔比为1.5:1。 9.根据权利要求3所述的应用, 其特征在于: 所述硼氢化反应温度为110, 反应时间为 6-15h。 10.根据权利要求3所述的应用, 其特征在于: 无水无氧条件下, 手套箱中, 依次将不对 称 -二亚胺一价镁配合物、 硼烷与炔烃加入到toluene-d8的J-Young核磁管中混合均匀, 放 入预热好的11。
6、0油浴锅中, 反应6-15h后得到相应的产物。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108191891 A 2 不对称 -二亚胺一价镁化合物及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及镁金属化合物催化反应技术领域, 具体涉及一种不对称一价镁化合物 及其制备方法和在炔烃硼氢化反应中的应用。 背景技术 0002 硼酸酯是合成化学中一类关键的有机试剂, 因为有机硼酸盐被认为是稳定的、 易 于处理和通用的, 因此他们可以作为各种交叉偶联转化的构建块Boronic Acids , ed.D.G.Hall,Wiley-VCH,2011。 炔烃的硼氢化提供了制备有机硼酸酯化合物的直接和有 效的方法。 金。
7、属催化的炔烃硼氢化已经被证明是一种合成烯基硼酸酯的原子经济和选择性 途径, 因此开发用于区域和立体选择性的有效的金属催化剂引起了相当大的关注。 许多课 题组已经研究了过渡金属络合物催化的硼氢化反应, 以降低传统催化剂的成本。 0003 炔烃的直接硼氢化是形成烯基硼酸盐的最强大和直接的方法之一, 它们是各种有 用转化中的重要合成中间体M.Vaulter andG .Alcaraz ,Science of Synthesis , Vinylboranes,Georg ThiemeVerlag KG,2014., 例如Pd催化的Suzuki-Miyaura交叉偶联 可以构建有用的有机半导体和药物的复。
8、杂分子J.S.McGough,S.M.Butler,I.A.Cade and M.J.Ingleson,Chem.Sci.,2016,7,3384。 并且炔烃的直接硼氢化产物烯基硼酸盐表现出 优异的热稳定性和环境稳定性, 其可以通过水解后处理和硅胶色谱法纯化。 尽管已经有许 多使用如铑、 钯和铂等过渡金属催化剂的例子(a)C.Gunanathan,M.Holscher,F.Pan andW .Leitner ,J .Am .Chem .Soc .,2012,134 ,14349; (b)S.Xu ,F .Haeffner ,B.Li , L.V.Zakharov andS.-Y.Liu,Ang。
9、ew.Chem.,Int.Ed.,2014,53,6795; (c)J.V.Obligacion, J.M.Neely,A.N.Yazdani,I.Pappas and P.J.Chirik,J.Am.Chem.Soc.,2015,137,5855., 但主族金属催化烯烃与炔烃的硼氢化反应的报道相对而言还是较少的。 2015年, Yang课题 组使用LAlH2(LHC(CMeNAr)2,Ar2,6-Et2C6H3)催化了炔烃的硼氢化反应Zhi Yang, M.Zhong,X.Ma,K.Nijesh,S.De,P.Parameswaranand H W.Roesky,J.Am.Chem.Soc.。
10、2016, 138,2548.。 在随后的机理研究中, 他们发现催化剂是先与炔去氢偶合, 然后再与HBpin发 生插入反应, 最后再脱去产物。 最近Cowley课题组报道了Al的氢化物或三烷基铝催化炔烃 与 H B P i n 的 硼氢 化 反 应 A .B i s m u t o ,S .P .T h o m a s ,a n d M .J .C o w l e y , Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,15356.。 与上述催化剂不同, 其中初始炔烃被Al的氢化物氢 化加成后, 再与HBpin发生复分解反应, 其中烯基取代基经历从铝到硼的金属转移, 由此再 生铝的氢化物,。
11、 完成整个循环。 到目前为止, 尚未有碱土金属化合物催化硼烷与炔烃的硼氢 化反应的报道。 发明内容 0004 发明目的: 针对现有技术中存在的不足, 本发明的目的是提供一种不对称 -二亚 胺一价镁配合物, 满足在炔的硼氢化反应中的应用。 本发明的另一目的是提供一种上述不 对称 -二亚胺一价镁配合物的制备方法。 本发明还有一目的是提供一种上述不对称 -二亚 说明书 1/6 页 3 CN 108191891 A 3 胺一价镁配合物的应用。 0005 技术方案: 为了实现上述发明目的, 本发明采用的技术方案为: 0006 一种不对称 -二亚胺一价镁配合物, 结构如下: 0007 0008 该不对称 。
12、-二亚胺一价镁配合物可简略表示为: (DipXylNacnac)Mg2。 0009 一种所述的不对称 -二亚胺一价的制备方法, 包括如下步骤: 0010 (1)在氩气保护下, 将2,6-二异丙基苯胺与乙酰丙酮加入到甲苯溶剂中, 再加入催 化量的对甲基苯磺酸, 回流反应, 结束后抽干, 再加入2,6-二甲基苯胺与对甲基苯磺酸, 在 甲苯溶剂中回流反应, 结束后抽干, 用二氯甲烷萃取, 干燥, 得到不对称 -二亚胺配体; 0011 (2)无水无氧条件下, 单口反应管中, 低温下将甲基碘化镁缓慢滴加到不对称 -二 亚胺配体的乙醚溶液中, 缓慢升温至室温, 搅拌过夜, 静置过滤, 得到镁的碘化物, 然。
13、后将镁 的碘化物溶于甲苯中, 置入由过量金属钠制成的钠镜中反应, 结束后过滤, 滤液浓缩, 得到 大量晶体, 即为不对称 -二亚胺一价镁配合物。 0012 上述方法的反应式如下: 0013 0014 所述的不对称 -二亚胺一价镁化合物在炔烃硼氢化反应中的应用。 0015 所述炔烃选自芳香炔烃、 脂肪炔烃、 杂环炔烃中的一种; 硼烷为频哪醇硼烷。 0016 所述芳香炔烃的化学结构通式为 说明书 2/6 页 4 CN 108191891 A 4 0017 0018 式中, R为氢、 卤素、 甲基、 甲氧基、 硝基。 0019 所述脂肪炔烃为环己基乙炔、 己炔、 环丙基乙炔、 2-乙炔。 0020 。
14、所述杂环炔烃为2-噻吩乙炔。 0021 所述不对称 -二亚胺一价镁配合物的用量为炔烃摩尔数的5; 硼烷与炔烃的摩 尔比为1.5:1。 0022 所述硼氢化反应温度为110, 反应时间为6-12h。 0023 不对称 -二亚胺一价镁化合物在催化炔烃与硼烷在硼氢化反应中的应用, 包括以 下步骤: 0024 无水无氧条件下, 手套箱中, 依次将不对称 -二亚胺一价镁配合物、 硼烷与炔烃加 入到toluene-d8的J-Young核磁管中混合均匀, 放入预热好的110油浴锅中, 反应6-15h后 得到相应的产物。 0025 上述应用的反应式如下: 0026 0027 其中R来自于所选炔烃。 0028 。
15、有益效果: 与现有技术相比, 本发明具有下列优点: 0029 1)本发明首次以一价镁化合物催化炔烃与频哪醇硼烷合成烯基硼酸盐的反应, 这 也是首次将碱土金属应用到炔烃硼氢化中去, 其极高的催化活性, 结构简单, 容易合成, 不 仅为烯基硼酸盐的制备提供了新的方案, 更拓展了一价镁化合物的应用。 0030 2)本发明的一价镁配合物对底物的适用范围宽, 适用于不同取代基位置、 不同电 子效应的炔烃, 对于不同取代基也有着较好的选择性, 也为烯基硼酸盐的合成提供了一种 很好的选择。 具体实施方式 0031 下面结合实施例对本发明作进一步描述。 0032 实施例1 0033 (1)不对称 -二亚胺配体。
16、的制备 0034 在氩气保护下, 在250mL的圆底烧瓶中加入140mL甲苯, 再加入2,6-二异丙基苯胺 132mmol、 乙酰丙酮132mmol与对甲基苯磺酸1.6mmol在Dean-Stark装置下150回流8h, 反 应结束后, 抽干, 再加入2,6-二甲基苯胺132mmol与对甲基苯磺酸132mmol, 在130mL甲苯溶 剂中Dean-Stark装置下150回流21h, 抽干, 用二氯甲烷和饱和NaHCO3萃取三次, 有机相用 无水MgSO4干燥, 抽干后, 得到的固体为不对称 -二亚胺配体, 简称DipXylNacnacH, 产率为 71。 说明书 3/6 页 5 CN 1081。
17、91891 A 5 0035 对产物进行表征, 核磁数据: 1H NMR(CDCl3,600MHz): 12.27(s,1H,NH),7.13(s, 3H,Ar-H),6.89(s,2H,Ar-H),4.89(s,1H,CH),3.08(sept,3JHH6.6Hz,2H,CH(CH3)2), 2.28(s,3H,CH3),2.16(s,6H,CH3),1.73(s,3H,NCCH3),1.72(s,3H,NCCH3),1.24(d,3JHH 6.6Hz,6H,CH(CH3)2),1.14(d,3JHH6.6Hz,6H,CH(CH3)2).13C1HNMR(CDCl3,151MHz): 161。
18、.7(NCCH3),160.4(NCCH3),141.7,141.6,140.4,134.0,132.5,128.5,124.7,122.9(Ar- C),93.2(CH),28.3(CH(CH3)2),24.2,22.8,20.9,20.8,20.2,18.1(CH3). 0036 (2)不对称 -二亚胺一价镁配合物(DipXylNacnac)Mg2的制备 0037 无水无氧条件下, 单口反应管中, -78将甲基碘化镁6.25mmol缓慢滴加到上述配 体DipXylNacnacH 6.25mmol的乙醚溶液中, 室温搅拌过夜, 静置过滤, 得到镁的碘化物。 然后 将镁的碘化物2.36mmol。
19、溶于30mL的甲苯中, 置入由过量金属钠9.8mmol制成的钠镜中, 反应 4天 , 过滤 , 滤液浓缩 , 得到大量晶体 , 即为不对称-二亚胺一价镁配合物 , 简称 (DipxylNacnac)Mg2, 产率为45。 0038 对产物进行表征, 核磁数据: 1H NMR(C6D6,600MHz): 7.107.04(m,6H,Ar-H),6.88 (s,4H,Ar-H),4.85(s,2H,CH),2.98(sept,3JHH6.6Hz,4H,CH(CH3)2),2.31(s,6H,CH3), 1.93(s,12H,CH3),1.57(s,12H,NCCH3),1.52(s,6H,NCCH。
20、3),1.10(d,3JHH6.6Hz,12H,CH (CH3)2),0.94(d,3JHH6.6Hz,12H,CH(CH3)2).13C1HNMR(C6D6,151MHz): 167.1(NCCH3), 166.4(NCCH3),145.4,144.9,141.8,132.4,131.1,129.1,125.0,123.3(Ar-C),95.3( CH),27.8(CH(CH3)2),25.0,23.7,23.3,22.9,20.8,19.0(CH3). 0039 实施例2: (DipXylNacnac)Mg2催化苯乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0040 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(D。
21、ipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入苯乙炔0.12mmol, 110反应6h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为99。 0041 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,tol-d8): 7.63(d,3JHH18.6Hz,2H),7.30(d, 3JHH7.2Hz,2H),7.06(d,3JHH7.2Hz,2H),6.35(d,3JHH18.6Hz,2H),1.16(s,12H).13C 1HNMR(151MHz,tol-d8): 149.7,。
22、137.1,128.5,128.3,127.0,116.2,82.7,24.5.11B NMR (193MHz,tol-d8): 30.37。 0042 实施例3: (DipXylNacnac)Mg2催化对甲氧基苯乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0043 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入对甲氧基苯乙炔0.12mmol, 110反应10h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为98。 0044 产物的核磁数据:1H N。
23、MR(600MHz,tol-d8): 7.62(d,3JHH18.6Hz,2H),7.23(d, 3JHH8.4Hz,2H),6.60(d,3JHH8.4Hz,2H),6.22(d,3JHH18.6Hz,2H),3.26(s,3H).1.16 (s,12H). 13C1HNMR(151MHz,tol-d8): 160.8,149.8,137.5,131.0,114.25,83.0,25.0.11B NMR(193MHz,tol-d8): 31.0. 0045 实施例4: (DipXylNacnac)Mg2催化对甲基苯乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0046 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(Di。
24、pXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入对甲基苯乙炔0.12mmol, 110反应6h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为99。 0047 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,tol-d8): 7.63(d,3JHH18Hz,2H),7.22(d,3JHH 说明书 4/6 页 6 CN 108191891 A 6 8.4Hz,2H) ,6.85(d,3JHH8.4Hz,2H) ,6.32(d,3JHH18Hz,2H) ,2.05(s,3H).1.1。
25、3(s, 12H). 13C1HNMR(151MHz,tol-d8): 149.8,138.3,137.1,135.2,129.1,127.0,82.7,24.5, 20.8. 11B NMR(193MHz,tol-d8): 30.6. 0048 实施例5: (DipXylNacnac)Mg2催化4-氟苯乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0049 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入4-氟苯乙炔0.12mmol, 1。
26、10反应10h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为99。 0050 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,tol-d8): 7.47(d,3JHH18.6Hz,2H),7.03(m, 2H),6.66(m,2H),6.14(d,3JHH18.6Hz,2H),1.12(s,12H).13C1HNMR(151MHz,tol-d8): 168.9,153.4,142.2,139.0,120.3,87.9,29.6. 11B NMR(193MHz,tol-d8): 31.3. 0051 实施例6: (DipXylNacnac)Mg2催化对硝基苯乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0052 无水无氧条件下。
27、, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入对硝基苯乙炔0.12mmol, 110反应6h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为99。 0053 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,tol-d8): 8.21(d,3JHH8.76Hz,2H),7.55(d, 3JHH8.76Hz,2H),5.95(d,3JHH17.6Hz,2H),5.52(d,3JHH17.6Hz,2H),1.29(s,12H).13C 1HNMR(151MHz。
28、,tol-d8): 137.6,128.6,128.5,127.9,127.7,123.9,83.1,24.6.11B NMR (193MHz,tol-d8): 21.1. 0054 实施例7: (DipXylNacnac)Mg2催化己炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0055 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入己炔0.12mmol, 110反应6h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为91。 0056 产物的核磁数据:。
29、1H NMR(600MHz,tol-d8): 6.82(m,5H),5.64(d,1H),5.63(d, 3JHH 18Hz,1H),2.03(m,2H),1.27(m,2H),1.23(m,2H),1.09(s,12H),0.79(t,3JHH7.8Hz, 3H).13C1HNMR(151MHz,tol-d8): 154.2,137.1,85.7,35.5,30.5,24.5,22.2,13.6.11B NMR(193MHz,tol-d8): 30.1. 0057 实施例8: (DipXylNacnac)Mg2催化环丙基乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0058 无水无氧条件下, 手套箱中, 将。
30、(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入环丙基乙炔0.12mmol, 110反应6h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为99。 0059 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,CDCl3): 6.67(ddd, 3JHH17.8,9.2,1.5Hz,1H), 5.49(dd,3JHH17.8,1.5Hz,1H),1.51(m,1H),1.25(s,12H),0.79(m,2H),0.53(m,2H).13C 1HNMR(151MHz,CDCl3。
31、): 158.6,83.0,24.9,17.1,8.0. 11B NMR(193MHz,CDCl3): 29.7. 0060 实施例9: (DipXylNacnac)Mg2催化2-己炔与频哪醇硼烷的硼氢化反应 0061 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入2-己炔0.12mmol, 110反应10h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为91。 0062 产物的核磁数据:1H NMR Za isomer(600MHz,。
32、tol-d8): 6.04(td, 3JHH18,6.6Hz, 1H),2.05(t,3JHH6.6Hz,2H),1.72(s,3H),1.36(m,2H),1.09(s,12H),1.06(m,2H),0.85 说明书 5/6 页 7 CN 108191891 A 7 (t,3JHH7.2Hz,2H).13C1HNMR(151MHz,tol-d8): 146.7,137.4,83.0,31.0,24.9,22.5, 14.3,14.1. 11B NMR(193MHz,tol-d8): 31.0. 0063 实施例10: (DipXylNacnac)Mg2催化2-噻吩乙炔与频哪醇硼烷的硼氢化反。
33、应 0064 无水无氧条件下, 手套箱中, 将(DipXylNacnac)Mg20.006mmol加入到约有0.5mL 的toluene-d8的J-Young核磁管中, 然后用移液枪加入频哪醇硼烷0.18mmol混合均匀, 最后 加入2-噻吩乙炔0.12mmol, 110反应15h后, 测核磁。 经计算1H谱产率为91。 0065 产物的核磁数据:1H NMR(600MHz,tol-d8): 7.69(d,3JHH18Hz,1H),6.75(d,3JHH 9Hz,2H),6.63(m,1H),6.19(d,3JHH18Hz,1H),1.13(s,12H).13C1HNMR(151MHz,tol- d8): 144.1,142.0,137.1,127.3,125.8,82.8,24.5. 11B NMR(193MHz,tol-d8): 30.2。 说明书 6/6 页 8 CN 108191891 A 8 。