用于將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物的方法技術

一方面，提供了一種將具有氟磺酸酯取代基的第一芳香族化合物偶聯到具有含硼取代基的第二芳香族化合物的方法。另一方面，提供了一種將具有羥基取代基的第一芳香族化合物與具有含硼取代基的第二芳香族化合物在一鍋反應中偶聯的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
鈴木-宮浦(Suzuki-Miyaura)偶聯為一種用于將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物，從而在芳香族化合物之間形成新碳-碳鍵的有價值的合成方法。在一個常見的鈴木反應中，第一芳香族化合物被鹵化物取代。在一些情況下，用于鈴木偶聯的第一芳香族化合物由具有羥基取代基的芳香族化合物制備。在一個常見的鈴木反應中，第二芳香族化合物包括含硼取代基。眾所周知，具有式F3CSO2-的三氟甲磺酸酯在鈴木偶聯中可代替鹵化物使用，然而三氟甲磺酸酐(CF3SO2)2O的費用限制了在鈴木偶聯中三氟甲磺酸酯生產精細化學品的用途。另外，三氟甲磺酸酐的原子經濟性低，因為在酚類前體官能化之后，一半分子以單體三氟甲磺酸根陰離子(CF3SO2-)形式消耗。在一些情況下，涉及三氟甲磺酸酯的鈴木偶聯反應在堿性條件下展現對水的靈敏性。還已知的是，芳基甲磺酸酯適合于芳基-芳基交叉偶聯反應。使用芳基甲磺酸酯的芳基-芳基交叉偶聯的一個缺點為：這些反應需要昂貴的鈀催化劑。使用芳基甲磺酸酯的芳基-芳基交叉偶聯的另一個缺點為原子經濟性低。當使用三氟甲磺酸酯或甲磺酸酯執行鈴木偶聯時，通常以兩個步驟執行所述反應，第一步驟包含用三氟甲磺酸酯或甲磺酸酯替換第一芳香族化合物上的羥基，并且第二步包含將第一芳香族化合物與第二芳香族化合物偶聯。第一和第二步驟之間一般需要分離步驟。需要具有用于鈴木偶聯的三氟甲磺酸酯和甲磺酸酯的替代物。
技術實現思路
一方面，提供了一種將具有氟磺酸酯取代基的第一芳香族化合物偶聯到具有含硼取代基的第二芳香族化合物的方法。一方面，提供了一種在一鍋反應中將具有羥基取代基的第一芳香族化合物偶聯到具有含硼取代基的第二芳香族化合物的方法。具體實施方式除非另外指明，否則數值范圍(例如“2到10”)包括界定所述范圍的數字(例如，2和10)。除非另外指明，否則比率、百分比、份數等都是按重量計。如本文所使用，除非另外指明，否則短語“分子量”是指如以常規方式測量的數均分子量。如在本說明書中所使用，“烷基”，不論單獨或作為另一基團的一部分(例如，在二烷基氨基中)都涵蓋具有指定數目碳原子的直鏈和支鏈脂肪族基團。如果未指定數目(例如，芳基-烷基-)，那么預期1至12個烷基碳。優選的烷基包括(但不限于)甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基以及叔辛基。術語“雜烷基”是指如上定義的在所述基團內具有替換一個或多個碳原子的一個或多個雜原子(氮、氧、硫、磷)的烷基，例如，醚或硫醚。“芳基”基團是指由芳香族環衍生的任何官能團或取代基。在一種情況下，芳基是指包含一個或多個芳香族環的芳香族部分。在一種情況下，芳基為C6-C18芳基。在一種情況下，芳基為C6-C10芳基。在一種情況下，芳基為C10-C18芳基。芳基含有4n+2個π電子，其中n為整數。芳基環可稠合，或以其它方式連接到一個或多個雜芳基環、芳香族或非芳香族烴環或雜環烷基環。優選的芳基包括(但不限于)苯基、萘基、蒽基和芴基。除非另外指明，否則芳基任選地經與本文所描述的合成相容的1個或多個取代基取代。此類取代基包括(但不限于)磺酸酯基、含硼基團、烷基、硝基、鹵素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烴以及其它芳香族基團。其它取代基為本領域中已知的。除非另外指明，否則前述取代基本身并未進一步被取代。“雜芳基”是指由芳香族環衍生并且含有至少一個選自氮、氧和硫的雜原子的任何官能團或取代基。優選地，雜芳基為五元或六元環。雜芳環可稠合，或以其它方式連接到一個或多個雜芳環、芳香族或非芳香族烴環或雜環烷基環。雜芳基的實例包括(但不限于)吡啶、嘧啶、噠嗪、吡咯、三嗪、咪唑、三唑、呋喃、噻吩、噁唑、噻唑。雜芳基可任選地被與本文所述的合成相容的一個或多個取代基取代。此類取代基包括(但不限于)氟磺酸酯基、含硼基團、C1-C8烷基、硝基、鹵素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烴以及其它芳香族基團。其它取代基為本領域中已知的。除非另外指明，否則前述取代基本身并未進一步被取代。“芳香族化合物”是指具有4n+2個π電子的環體系，其中n為整數。如上所述，本公開描述一種用于將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物的方法。此方法一般示出在反應式1中，由此具有羥基的第一芳香族化合物首先與SO2F2和堿反應，并然后在催化劑存在下，與具有含硼取代基的第二芳香族化合物反應。應理解，其中羥基被指出，羥基可去質子以形成酚鹽(例如去質子化步驟可在A1引入到反應混合物之前或在引入到反應混合物之后執行)。反應式1出乎意料地，已發現相比于以不連續的步驟執行反應，反應式1的反應可以一鍋反應執行。不受理論的限制，預期在反應式1中示出的反應沿著相同的反應路徑進行，不論以一鍋反應還是不連續步驟執行。當以不連續步驟執行時，第一步包含使具有羥基取代基的第一芳香族化合物與SO2F2反應得到反應式2中示出的產物，并且第二步包含使反應式2的產物與具有含硼取代基的第二芳香族化合物反應得到反應式3中示出的產物。反應式2反應式3在一種情況下，方法涉及一鍋反應，其中如一般在反應式1中所示，具有羥基的第一芳香族化合物首先與SO2F2和堿反應，并然后在催化劑存在下與具有含硼取代基的第二芳香族化合物反應。不受理論限制，預期反應式3為與通過反應式1中示出的反應的步驟2)描繪相同的通用反應。如在反應式1、反應式2和反應式3中所使用，第一芳香族化合物被標識為A1并且第二芳香族化合物被標識為A2。第一芳香族化合物為芳基或雜芳基。第二芳香族化合物為芳基或雜芳基。反應的結果示出在反應式3中并且反應式3為在第一芳香族化合物和第二芳香族化合物之間新的碳-碳鍵的形成，從而將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物。如上所述，在反應式3的第一步中以及在反應式2中，第一芳香族化合物鍵合到氟磺酸酯基團。氟磺酸酯基團是指式-OSO2F的O-氟磺酸酯。O-氟磺酸酯可由硫酰氟合成。氟磺酸酯基團用作第一芳香族化合物的離去基團。不受理論限制，氟磺酸酯基團的硫酰基原子鍵合到第一芳香族化合物的羥基的氧。如上所述，第二芳香族化合物包括如在反應式1和反應式3中標識為Bx的含硼取代基。在一種情況下，含硼取代基為式-BF3-M+，其中M+為堿金屬陽離子或未經取代的銨離子。在一種情況下，含硼取代基的硼具有一個或多個烷基取代基，例如，9-硼雙環[3.3.1]壬烷。在另一情況下，含硼取代基為反應式4中示出的式子。反應式4在反應式4中，R1和R2各獨立為C1-18烷基、C3-18環烷基、C6-18芳基或H。在另一情況下，R1和R2彼此共價鍵聯以形成包括-R1-O-B-O-R2-的環。在一種情況下，R1和R2中的一個或多個為硼，例如，在硼烷中。已知適合于典型的鈴木反應的含硼取代基適用于此。如上在反應式1和反應式3中所述，在反應混合物中第一芳香族化合物與第二芳香族化合物反應。反應混合物包括具有至少一個第10族原子的催化劑。在一些情況下，反應混合物還包括配位體和堿。第10族原子包括鎳、鈀和鉑。催化劑以適于反應條件的形式提供。在一種情況下，催化劑提供在襯底上。在一種情況下，具有至少一個第10族原子的催化劑由一種或多種預催化劑和一種或多種配位體原位產生。鈀預催化劑的實例包括(但不限于)乙酸鈀(II)、氯化鈀(II)、二氯雙(乙腈)鈀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物的方法，所述方法包含：提供具有氟磺酸酯取代基的所述第一芳香族化合物；提供具有含硼取代基的所述第二芳香族化合物；以及使反應混合物中的所述第一芳香族化合物與所述第二芳香族化合物反應，所述反應混合物包括具有至少一個第10族原子的催化劑，所述反應混合物在條件下可有效地將所述第一芳香族化合物偶聯到所述第二芳香族化合物。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.28 US 61/971671;2015.03.16 US 62/1336151.一種將第一芳香族化合物偶聯到第二芳香族化合物的方法，所述方法包含：提供具有氟磺酸酯取代基的所述第一芳香族化合物；提供具有含硼取代基的所述第二芳香族化合物；以及使反應混合物中的所述第一芳香族化合物與所述第二芳香族化合物反應，所述反應混合物包括具有至少一個第10族原子的催化劑，所述反應混合物在條件下可有效地將所述第一芳香族化合物偶聯到所述第二芳香族化合物。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述反應混合物進一步包括配位體和堿。3.根據權利要求1到2中任一權利要求所述的方法，其中所述第一芳香族化合物或所述第二芳香族化合物中的至少一種為雜芳基。4.根據權利要求1到3中任一權利要求所述的方法，其中所述催化劑為鈀催化劑或鎳催化劑。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述催化劑由鈀預催化劑原位產生，所述鈀預催化劑選自由以下各者組成的群組：乙酸鈀(II)、氯化鈀(II)、二氯雙(乙腈)鈀(II)、二氯雙(苯甲腈)鈀(II)、氯化烯丙基鈀二聚體、乙酰基丙酮酸鈀(II)、溴化鈀(II)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)、氯化雙(2-甲烯丙基)鈀二聚體、氯化巴豆基鈀二聚體、二氯(1,5-環辛二烯)鈀(II)、二氯(降冰片二烯)鈀(II)、三氟乙酸鈀(II)、苯甲酸鈀(II)、三甲基乙酸鈀(II)、氧化鈀(II)、氰化鈀(II)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)、六氟乙酰基丙酮酸鈀(II)、順-二氯(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)鈀(II)、環戊二烯基[(1,2,3-n)-1-苯基-2-丙烯基]鈀(II)、二氯化[1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑-2-亞基](3-氯吡啶基)鈀(II)、二氯化(1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)亞咪唑基)(3-氯吡啶基)鈀(II)及其兩種或更多種的混合物。6.根據權利要求4所述的方法，其中所述催化劑由鎳預催化劑原位產生，所述鎳預催化劑選自由以下各者組成的群組：乙酸鎳(II)、氯化鎳(II)、二氯化雙(三苯基膦)鎳(II)、二氯化雙(三環己基膦)鎳(II)、[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鎳(II)、二氯[1,2-雙(二乙基膦基)乙烷]鎳(II)、氯(1-萘基)雙(三苯基膦)鎳(II)、氯化1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑鎓、雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)、氯化鎳(II)乙二醇二甲醚絡合物、[1,3-雙(二苯基膦基)丙烷]二氯化鎳(II)、[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]二氯化鎳(II)、雙(三環己基膦)鎳(0)。7.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其中所述配位體包括以下中的一種或多種：膦配位體、碳烯配位體、基于胺的配位體以及基于氨基膦的配位體。8.根據權利要求中2到7中任一權利要求所述的方法，其中所述堿為碳酸鹽、磷酸鹽、乙酸鹽或羧酸鹽。9.根據權利要求2到8中任一權利要求所述的方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P·S·汗利，G·T·惠特克，M·S·奧伯，W·J·小克魯佩爾，A·L·克拉索夫斯基，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限責任公司，美國陶氏益農公司，
類型：發明
國別省市：美國;US