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絡(luò)合物的制作方法

文檔序號(hào):11107268閱讀:2311來(lái)源:國(guó)知局
絡(luò)合物的制造方法與工藝

WO2011/161451(屬于Johnson Matthey PLC)描述了π-烯丙基絡(luò)合物,例如π-烯丙基鈀絡(luò)合物和π-烯丙基鎳絡(luò)合物。但是WO2011/161451沒(méi)有公開也沒(méi)有建議陽(yáng)離子π-烯丙基鈀絡(luò)合物。

在偶合反應(yīng)中使用[(烯丙基)PdCl]2或[(肉桂基)PdCl]2與聯(lián)芳基/雜芳基膦配體例如Buchwald配體的組合,已經(jīng)被證實(shí)是有限的和不能可預(yù)見(jiàn)地成功。為了克服來(lái)自鈀源例如[(烯丙基)PdCl]2、Pd(dba)x(x=1、1.5或2)或Pd(OAc)2與Buchwald配體組合的這代催化劑的局限,MIT的Buchwald團(tuán)隊(duì)引入了利用大體積聯(lián)芳基膦的三代鈀環(huán)(palladacycle)前催化劑的庫(kù),如下所示。

鈀環(huán)前催化劑

但是,鈀環(huán)表現(xiàn)出許多局限。首先,第1代鈀環(huán)的合成需要幾個(gè)步驟,包括產(chǎn)生不穩(wěn)定的中間體[(TMEDA)PdMe2]。第2代前催化劑的范圍是受限的,因?yàn)椴荒芤霕O大體積配體例如tBuXPhos。第2和第3代鈀環(huán)的合成需要使用潛在有毒的2-氨基聯(lián)苯,其會(huì)被高毒性的4-異構(gòu)體污染,這要求需要高純度原料。此外,第2和第3代鈀環(huán)的活化產(chǎn)生基因毒性的咔唑的等價(jià)物。起始材料氨基聯(lián)苯和副產(chǎn)物咔唑會(huì)污染反應(yīng)混合物。因此,除了考慮處置這些材料中所涉及的健康和安全考慮之外,凈化會(huì)是復(fù)雜的。此外,還原性消除咔唑(如下圖所示)會(huì)消耗芳基-親電子起始材料,和明顯減緩一些交聯(lián)偶合反應(yīng)速率。

鈀環(huán)的活化

新近的N-取代的第3代鈀環(huán)的活化產(chǎn)生N-甲基咔唑或N-苯基咔唑的等價(jià)物,對(duì)于它們的毒性知之甚少。N-取代形式的第3代鈀環(huán)相對(duì)于未取代的類似物而言還需要另外的合成步驟來(lái)制備,并且使用這些N-取代的絡(luò)合物引入極大體積配體(即tBuBrettPhos、RockPhos等)是不成功的。

仍然需要提供具有公知的配體/鈀比率的鈀前催化劑,其可以引入極大體積配體和克服現(xiàn)有技術(shù)的局限。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在許多情況中,烯丙基二聚體例如[(烯丙基)PdCl]2作為鈀源沒(méi)有很好地與聯(lián)芳基膦發(fā)揮功能,并且與烯丙基二聚體/Buchwald配體組合難以形成活化催化劑。但是,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一類陽(yáng)離子π-烯丙基鈀絡(luò)合物,其可以用于進(jìn)行多種反應(yīng),例如C-N和C-C鍵形成反應(yīng)。在某些實(shí)施方案中,陽(yáng)離子π-烯丙基絡(luò)合物是高活性催化劑。在某些實(shí)施方案中,陽(yáng)離子π-烯丙基絡(luò)合物在環(huán)境溫度對(duì)于空氣和潮濕是穩(wěn)定的。

在一方面中,本發(fā)明提供式(1)的鈀(II)絡(luò)合物:

其中:

是陽(yáng)離子鈀原子;

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),并且在這種情況中R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11如上定義;

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;和

是非配位的陰離子配體。

在另一方面中,本發(fā)明提供式(3)的鈀絡(luò)合物:

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

R20、R21、R22、R23和R24獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R20、R2/R20、R20/R21或R22/R23的一個(gè)或多個(gè)對(duì)可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

m是0、1、2、3、4或5;和

是非配位的陰離子配體。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種制備式(1)的絡(luò)合物的方法,該方法包括步驟:

(a)使式(4)的絡(luò)合物與式(5)的單齒聯(lián)芳基配體反應(yīng)來(lái)形成式(6)的絡(luò)合物

和;

(b)使式(6)的絡(luò)合物與式(7)的銀鹽反應(yīng)來(lái)形成式(1)的絡(luò)合物,

AgX (7)

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R3、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;

Y是配位陰離子配體;和

是非配位的陰離子配體。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種制備式(1)的絡(luò)合物或式(3)的絡(luò)合物的方法,該方法包括步驟:

(a)使式(4)的絡(luò)合物與式(7)的銀鹽反應(yīng),

AgX (7)

和;

(b)使步驟(a)的產(chǎn)物與式(5)的單齒聯(lián)芳基配體或式(8)的單齒聯(lián)雜芳基叔膦配體反應(yīng)來(lái)形成式(1)的絡(luò)合物或式(3)的絡(luò)合物,

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R2、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

R20、R21、R22、R23和R24獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R20、R2/R20、R20/R21或R22/R23的一對(duì)或兩對(duì)可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;

Y是配位陰離子配體;和

是非配位的陰離子配體。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種在催化劑存在下進(jìn)行碳-碳偶合反應(yīng)的方法,該方法包括使用本文定義的式(1)的絡(luò)合物或式(3)的絡(luò)合物。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種在催化劑存在下進(jìn)行碳-雜原子偶合反應(yīng)的方法,該方法包括使用本文定義的式(1)的絡(luò)合物或式(2)的絡(luò)合物。

在另一方面中,本發(fā)明提供本文所述的式(1)的絡(luò)合物或式(2)的絡(luò)合物用作碳-碳偶合反應(yīng)中的催化劑的用途。

在另一方面中,本發(fā)明提供本文所述的式(1)的絡(luò)合物或式(2)的絡(luò)合物用作碳-雜原子偶合反應(yīng)中的催化劑的用途。

定義

結(jié)構(gòu)部分或取代基的連接點(diǎn)用“-”表示。例如,-OH通過(guò)氧原子連接。

“烷基”指的是直鏈或支化的飽和烴基。在某些實(shí)施方案中,烷基可以具有1-20個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中1-15個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中1-8個(gè)碳原子。烷基可以是未取代的。可選地,烷基可以是取代的。除非另有規(guī)定,烷基可以在任何合適的碳原子處連接,并且如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。典型的烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。

術(shù)語(yǔ)“環(huán)烷基”用于表示飽和的碳環(huán)烴基團(tuán)。環(huán)烷基可以具有單環(huán)或多個(gè)稠合環(huán)。在某些實(shí)施方案中,環(huán)烷基可以具有3-15個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中3-10個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中3-8個(gè)碳原子。環(huán)烷基可以是未取代的。可選地,環(huán)烷基可以是取代的。除非另有規(guī)定,環(huán)烷基可以在任何合適的碳原子處連接,如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。典型的環(huán)烷基包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、金剛烷基等。

“烷氧基”指的是式烷基-O-或環(huán)烷基-O-的任選取代的基團(tuán),其中烷基和環(huán)烷基如上定義。

“烷氧基烷基”指的是式烷氧基-烷基-的任選取代的基團(tuán),其中烷氧基和烷基如上定義。

“芳基”指的是芳族碳環(huán)基團(tuán)。芳基可以具有單環(huán)或多個(gè)稠合環(huán)。在某些實(shí)施方案中,芳基可以具有6-20個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中6-15個(gè)碳原子,在某些實(shí)施方案中6-12個(gè)碳原子。芳基可以是未取代的。可選地,芳基可以是取代的。除非另有規(guī)定,芳基可以在任何合適的碳原子處連接,如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。芳基的例子包括但不限于苯基、萘基、蒽基等。

“芳基烷基”指的是式芳基-烷基-的任選取代的基團(tuán),其中芳基和烷基如上定義。

“偶合”指的是兩個(gè)分子或分子的部分結(jié)合在一起的化學(xué)反應(yīng)(牛津化學(xué)詞典,第六版,2008)。

“鹵素”或“鹵”指的是-F、-Cl、-Br和-I。

“雜烷基”指的是直鏈或支化的飽和烴基,其中一個(gè)或多個(gè)碳原子獨(dú)立地被一個(gè)或多個(gè)雜原子(例如氮、氧、磷和/或硫原子)取代。雜烷基可以是未取代的。可選地,該雜烷基可以是取代的。除非另有規(guī)定,雜烷基可以在任何合適的原子處連接,如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。雜烷基的例子包括但不限于醚、硫醚、伯胺、仲胺、叔胺等。

“雜環(huán)烷基”指的是飽和的成環(huán)烴基,其中一個(gè)或多個(gè)碳原子獨(dú)立地被一個(gè)或多個(gè)雜原子取代(例如氮、氧、磷和/或硫原子)。雜環(huán)烷基可以是未取代的。可選地,雜環(huán)烷基可以是取代的。除非另有規(guī)定,雜環(huán)烷基可以在任何合適的原子處連接,如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。雜環(huán)烷基的例子包括但不限于環(huán)氧、嗎啉基、哌啶基、哌嗪基、硫雜丙環(huán)基(thirranyl)、吡咯烷基、吡唑烷基、咪唑烷基、噻唑烷基、硫代嗎啉基等。

“雜芳基”指的是芳族碳環(huán)基團(tuán),其中一個(gè)或多個(gè)碳原子獨(dú)立地被一個(gè)或多個(gè)雜原子(例如氮、氧、磷和/或硫原子)取代。雜芳基可以是未取代的??蛇x地,雜芳基可以是取代的。除非另有規(guī)定,雜芳基可以在任何合適的原子處連接,如果取代,則可以在任何合適的原子處取代。雜芳基的例子包括但不限于噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、異噻唑基、噁唑基、異噁唑基、三唑基、噻二唑基、噻吩基、惡二唑基、吡啶基、嘧啶基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吲哚基、喹啉基等。

“取代的”指的是一個(gè)或多個(gè)氫原子每個(gè)獨(dú)立地被取代基(例如1、2、3、4、5或更多)取代的基團(tuán),取代基可以相同或不同。取代基的例子包括但不限于-鹵素、-C(鹵素)3、-Ra、=O、=S、-O-Ra、-S-Ra、-NRaRb、-CN、-NO2、-C(O)-Ra、-COORa、-C(S)-Ra、-C(S)ORa、-S(O)2OH、-S(O)2-Ra、-S(O)2NRaRb、-O-S(O)-Ra和-CONRaRb、例如-鹵素、-C(鹵素)3(例如-CF3)、-Ra、-O-Ra、-NRaRb、-CN或-NO2。Ra和Rb獨(dú)立地選自H、烷基、芳基、芳基烷基、雜烷基、雜芳基,或者Ra和Rb與它們連接到的原子一起形成雜環(huán)烷基。Ra和Rb可以是未取代的或另外取代的,如本文定義。

“硫烷基”指的是式烷基-S-或環(huán)烷基-S-的任選取代的基團(tuán),其中烷基和環(huán)烷基如上定義。

具體實(shí)施方式

在一方面中,本發(fā)明提供式(1)的鈀(II)絡(luò)合物:

其中:

是陽(yáng)離子鈀原子;

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),并且在這種情況中R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11如上定義;

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;和

是非配位的陰離子配體。

式(1)的絡(luò)合物的鈀原子是正式的陽(yáng)離子,其中陰離子已經(jīng)被驅(qū)使到金屬中心的外層。

當(dāng)E是磷原子(即P)時(shí),式(1)的絡(luò)合物是陽(yáng)離子鈀(II)絡(luò)合物,其包含聯(lián)芳基叔膦配體、非配位的陰離子配體和任選取代的π-烯丙基。

當(dāng)E是砷原子(即As)時(shí),式(1)的絡(luò)合物是陽(yáng)離子鈀(II)絡(luò)合物,其包含聯(lián)芳基叔胂配體、非配位的陰離子配體和任選取代的π-烯丙基。

不希望受限于理論,據(jù)信陽(yáng)離子Pd(II)絡(luò)合物具有式(2)的扭曲的正方形平面結(jié)構(gòu),其包含衍生自(R12)m-烯丙基、配體的磷或砷原子和與非含膦或非含胂芳基環(huán)(在下圖中用虛線表示)的本位碳相互作用的Pd-C的四個(gè)配體。本發(fā)明的陽(yáng)離子絡(luò)合物不同于包含配位的配體(例如氯離子)的π-烯丙基絡(luò)合物之處在于,非配位的陰離子被驅(qū)離Pd中心的能力允許引入極大體積聯(lián)芳基/聯(lián)(雜)芳基配體,其通過(guò)非含膦或非含胂芳基環(huán)的配位來(lái)穩(wěn)定陽(yáng)離子Pd中心。這與太受阻而不能容納這些極大體積配體的具有配位陰離子的中性絡(luò)合物相反。

R1和R2可以相同或不同。在一個(gè)實(shí)施方案中,R1和R2相同。在另一實(shí)施方案中,R1和R2不同。選擇R1和R2直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限制為止。R1和R2可以獨(dú)立地選自取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的芳基,以及取代的和未取代的雜芳基,其中雜原子獨(dú)立地選自硫、氮和氧。R1和R2可以獨(dú)立地是取代的或未取代的支鏈或直鏈烷基例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基(例如正戊基或新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基或硬脂?;h(huán)烷基例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基,或者芳基例如苯基、萘基或蒽基。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I)或烷氧基,例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于4-二甲基氨基苯基、4-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-甲氧基-3,5-二甲基苯基和3,5-二(三氟甲基)苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。在一個(gè)可選的實(shí)施方案中,R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu),優(yōu)選4到7元環(huán)。優(yōu)選R1和R2相同,并且是叔丁基、環(huán)己基、金剛烷基、苯基或取代的苯基,例如3,5-二(三氟甲基)苯基。

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。選擇R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限制為止。R3、R4、R5和R6可以獨(dú)立地選自-H,取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的烷氧基,取代的和未取代的芳基,取代的和未取代的雜芳基,取代的和未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán)),取代的和未取代的-N(環(huán)烷基)2(其中該環(huán)烷基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(雜芳基)2(其中該雜芳基可以相同或不同)和取代的和未取代的雜環(huán)烷基。雜芳基或雜環(huán)烷基中的雜原子可以獨(dú)立地選自硫、氮和/或氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如(C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。合適的未取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-NMe2、-NEt2和-NPr2(正或異)。合適的未取代的-N(環(huán)烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(Cy)2。合適的取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(CH2CH2OMe)2和-N(CF3)2。合適的未取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-NPh2。合適的取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(2-、3-或4-二甲基氨基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲基苯基)2,-N(2,3-或3,5-二甲基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲氧基苯基)2和-N(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)2。合適的未取代的-N(雜芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(呋喃基)2和-N(吡啶基)2。取代的和未取代的雜環(huán)烷基包括但不限于C4-8-雜環(huán)烷基,例如哌啶基和嗎啉基。

R3、R4、R5和R6可以獨(dú)立地選自-H,未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。支鏈或直鏈烷基可以包括基團(tuán)例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基(例如正戊基或新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基或硬脂酰基。環(huán)烷基可以包括基團(tuán)例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基。烷氧基可以包括基團(tuán)例如甲氧基(-OMe)、乙氧基(-OEt)、正丙氧基(-O-n-Pr)、異丙氧基(-O-i-Pr)、正丁氧基(-O-n-Bu)、異丁氧基(-O-i-Bu)、仲丁氧基(-O-s-Bu)、叔丁氧基(-O-t-Bu)、-O-戊基、-O-己基、-O-庚基、-O-辛基、-O-壬基、-O-癸基、-O-十二烷基。-N(烷基)2基團(tuán)可以包括基團(tuán)例如-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2。

R3、R4、R5和R6可以獨(dú)立地選自-H,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

R3、R4、R5和R6可以獨(dú)立地選自-H,未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基和未取代的烷氧基。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的每個(gè)是-H。

在另一實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的每個(gè)獨(dú)立地是未取代的直鏈烷基,例如-Me。

在另一實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的兩個(gè)是-H,R3、R4、R5和R6中的另兩個(gè)獨(dú)立地選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基和未取代的烷氧基。在另一實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的兩個(gè)是-H(例如R4和R5),R3、R4、R5和R6中的另兩個(gè)(例如R3和R6)獨(dú)立地選自C1-5-烷基和-O-C1-5-烷基,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)和-OBu(正、異或叔),例如-Me、-Et、-OMe和-OEt。

在另一實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的兩個(gè)是-H(例如R4和R5),R3、R4、R5和R6中的另兩個(gè)(例如R3和R6)選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基和未取代的烷氧基。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R3、R4、R5和R6中的兩個(gè)是-H(例如R4和R5),R3、R4、R5和R6中的另兩個(gè)(例如R3和R6)選自C1-5-烷基和-O-C1-5-烷基,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)和-OBu(正、異或叔),例如-Me、-Et、-OMe和-OEt。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R4和R5是-H,和R3和R6是-OMe。在另一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R4和R5是-H,和R3和R6選自-Me和-OMe,例如R3可以是-OMe和R6可以是-Me。

R7、R8、R9、R10和R11可以獨(dú)立地選自-H,取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的烷氧基,取代的和未取代的芳基,取代的和未取代的雜芳基,取代的和未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán)),取代的和未取代的-N(環(huán)烷基)2(其中該環(huán)烷基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(雜芳基)2(其中該雜芳基可以相同或不同)和取代的和未取代的雜環(huán)烷基。雜芳基或雜環(huán)烷基中的雜原子可以獨(dú)立地選自硫、氮和/或氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。合適的未取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-NMe2、-NEt2和-NPr2(正或異)。合適的未取代的-N(環(huán)烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(Cy)2。合適的取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(CH2CH2OMe)2和-N(CF3)2。合適的未取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-NPh2。合適的取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(2-、3-或4-二甲基氨基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲基苯基)2,-N(2,3-或3,5-二甲基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲氧基苯基)2和-N(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)2。合適的未取代的-N(雜芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(呋喃基)2和-N(吡啶基)2。取代的和未取代的雜環(huán)烷基包括C4-8-雜環(huán)烷基,例如哌啶基和嗎啉基。

R7、R8、R9、R10和R11可以獨(dú)立地選自-H,未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。支鏈或直鏈烷基可以包括基團(tuán)例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基(例如正戊基或新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基或硬脂?;-h(huán)烷基可以包括基團(tuán)例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基。烷氧基可以包括基團(tuán)例如甲氧基(-OMe)、乙氧基(-OEt)、正丙氧基(-O-n-Pr)、異丙氧基(-O-i-Pr)、正丁氧基(-O-n-Bu)、異丁氧基(-O-i-Bu)、仲丁氧基(-O-s-Bu)、叔丁氧基(-O-t-Bu)、-O-戊基、-O-己基、-O-庚基、-O-辛基、-O-壬基、-O-癸基、-O-十二烷基。-N(烷基)2基團(tuán)可以包括基團(tuán)例如-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2。

R7、R8、R9、R10和R11可以獨(dú)立地選自-H,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

R7、R8、R9、R10和R11可以獨(dú)立地選自-H,未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基和未取代的烷氧基。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的每個(gè)是-H。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的四個(gè)是-H(例如R8、R9、R10和R11),R7、R8、R9、R10和R11中的另一個(gè)(例如R7)選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的四個(gè)是-H(例如R8,R9,R10和R11),R7、R8、R9、R10和R11中的另一個(gè)(例如R7)選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)、-OBu(正、異或叔)、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-Me、-Et、-n-Pr、-i-Pr、-OMe、-OEt、-O-n-Pr、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2。例如,R8、R9、R10和R11是-H,和R7選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2基團(tuán),例如上述那些。在另一實(shí)施方案中,R8、R9、R10和R11是-H,和R7選自-OMe、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2和-N(i-Pr)2,例如-OMe和-NMe2。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的三個(gè)是-H(例如R8、R9和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另兩個(gè)(例如R7和R11)獨(dú)立地選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的三個(gè)是-H(例如R8、R9和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另兩個(gè)(例如R7和R11)選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的三個(gè)是-H(例如R8、R9和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另兩個(gè)(例如R7和R11)獨(dú)立地選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)、-OBu(正、異或叔)、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-Me、-Et、-n-Pr、-i-Pr、-OMe、-OEt、-O-n-Pr、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2。例如,R8、R9和R10是-H,和R7和R11獨(dú)立地選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2基團(tuán),例如上述那些。在另一實(shí)施方案中,R8、R9和R10是-H,和R7和R11獨(dú)立地選自-OMe、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2和-N(i-Pr)2,例如-OMe和-O-i-Pr。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的三個(gè)是-H(例如R8、R9和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另兩個(gè)(例如R7和R11)選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)、-OBu(正、異或叔)、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-Me、-Et、-n-Pr、-i-Pr、-OMe、-OEt、-O-n-Pr、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R8、R9和R10是-H,和R7和R11獨(dú)立地選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2基團(tuán),例如上述那些。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R8、R9和R10是-H,和R7和R11選自-OMe、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-OMe和-O-i-Pr。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的兩個(gè)是-H(例如R8和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另三個(gè)(例如R7,R9和R11)獨(dú)立地選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

在另一實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的兩個(gè)是-H(例如R8和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另三個(gè)(例如R7,R9和R11)選自未取代的直鏈烷基,未取代的支鏈烷基,未取代的環(huán)烷基,未取代的烷氧基,未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且可以獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán))和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的兩個(gè)是-H(例如R8和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另三個(gè)(例如R7、R9和R11)獨(dú)立地選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)、-OBu(正、異或叔)、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-Me、-Et、-n-Pr、-i-Pr、-OMe、-OEt、-O-n-Pr、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R8和R10是-H,和R7、R9和R11獨(dú)立地選自-C1-5-烷基,例如上述那些。

在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中,R7、R8、R9、R10和R11中的兩個(gè)是-H(例如R8和R10),R7、R8、R9、R10和R11中的另三個(gè)(例如R7、R9和R11)選自C1-5-烷基、-O-C1-5-烷基和-N(C1-5-烷基)2,例如-Me、-Et、-Pr(正或異)、-Bu(正、異或叔)、-OMe、-OEt、-OPr(正或異)、-OBu(正、異或叔)、-NMe2、-NEt2、-N(n-Pr)2或-N(i-Pr)2,例如-Me、-Et、-n-Pr、-i-Pr、-OMe、-OEt、-O-n-Pr、-O-i-Pr、-NMe2、-NEt2。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R8和R10是-H,和R7、R9和R11獨(dú)立地選自-C1-5-烷基,例如上述那些。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,R8和R10是-H,和R7、R9和R11是-i-Pr。

在一個(gè)實(shí)施方案中,單齒叔膦配體選自:

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明的陽(yáng)離子絡(luò)合物包含極大體積配體,例如選自以下的單齒叔膦配體:

在這個(gè)實(shí)施方案中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通常不能制造包含配位陰離子和tBuXPhos、Me4tBuXPhos、tBuBrettPhos、RockPhos或AdBrettPhos之一的π-烯丙基絡(luò)合物。因此,本發(fā)明的任選取代的陽(yáng)離子π-烯丙基絡(luò)合物通常比具有配位陰離子的那些更易于接近,因?yàn)榉桥湮坏年庪x子降低了Pd陽(yáng)離子周圍的空間堵塞,這使得Pd陽(yáng)離子可以結(jié)合到配體。

R1/R3或R2/R3可以與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),并且在這種情況中R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11如上定義。選擇該對(duì)直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限度為止。

用于R1/R3或R2/R3的連接基團(tuán)可以是取代的或未取代的烷基,取代的或未取代的烷氧基,或者取代的或未取代的雜烷基。由選自R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10和R10/R11的對(duì)形成的環(huán)結(jié)構(gòu)可以是取代的或未取代的環(huán)烷基,取代的或未取代的雜環(huán)烷基,取代的或未取代的芳基,或者取代的或未取代的雜芳基。當(dāng)不與R3形成環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí),R1和R2可以獨(dú)立地選自上面定義的基團(tuán)。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R4、R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施方案中,R4、R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在這些情況的任一種中,R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R7、R8、R9、R10和R11如上定義。R1/R3或R2/R3可以形成選自以下的環(huán)結(jié)構(gòu):

其中:

R1和R2如上定義:和

R′和R″獨(dú)立地如上面對(duì)于R1和R2所定義。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R′和R″獨(dú)立地選自甲基、丙基(正或異)、丁基(正、異或叔)、環(huán)己基或苯基。

磷配體的例子包括Tang等人,Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,5879-5883,Zhao等人,Chem.Eur.J,2013,19(7),2261-2265和Xu等人,Journal of the American Chemical Society,2014,136(2),570-573中所述的那些,例如:

將理解在本文的說(shuō)明中,在-Me或-iPr通過(guò)波形線連接的情況中,可以存在任一立體異構(gòu)體。

式(1)的絡(luò)合物中的Pd陽(yáng)離子配位到任選取代的烯丙基。R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),優(yōu)選1-10個(gè)碳原子和更優(yōu)選1-8個(gè)碳原子。選擇R12直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限度為止。R12基團(tuán)的數(shù)目是0-5,即m是0、1、2、3、4或5。當(dāng)m是2、3、4或5時(shí),每個(gè)R12可以相同或不同。在某些實(shí)施方案中,當(dāng)m是2、3、4或5時(shí),每個(gè)R12相同。在某些實(shí)施方案中,m是0,即烯丙基是未取代的。在某些實(shí)施方案中,m是1。在某些實(shí)施方案中,m是2,其中每個(gè)R12相同或不同。

R12可以選自取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的芳基,以及取代的和未取代的雜芳基,其中雜原子獨(dú)立地選自硫、氮和氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,R12選自取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,和取代的和未取代的環(huán)烷基。在另一實(shí)施方案中,R12選自取代的和未取代的芳基,以及取代的和未取代的雜芳基,其中雜原子獨(dú)立地選自硫、氮和氧。R12可以是取代的或未取代的支鏈或直鏈烷基例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基或硬脂?;h(huán)烷基例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或金剛烷基,或者芳基例如苯基、萘基或蒽基。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。在一個(gè)實(shí)施方案中,每個(gè)R12獨(dú)立地是甲基、苯基或取代的苯基。

配位到Pd原子的合適的任選取代的烯丙基如下所示:

例如

在式(1)的絡(luò)合物中,X是非配位的陰離子配體。用“非配位的陰離子配體”表示陰離子配體被驅(qū)使到金屬中心的外層。所以陰離子配體是與金屬中心分離的。這與陰離子配體鍵合到配位層內(nèi)的金屬的中性絡(luò)合物相反。通常可以通過(guò)陽(yáng)離子絡(luò)合物的X射線晶體結(jié)構(gòu)分析來(lái)確定陰離子配體為非配位的。在一個(gè)實(shí)施方案中,選自三氟甲磺酸根(即TfO-或CF3SO3-)、四氟硼酸根(即-BF4)、六氟銻酸根(即-SbF6)、六氟磷酸根(PF6-)、[B[3,5-(CF3)2C6H3]4]-([BarF4]-)和甲磺酸根(MsO-或MeSO3-)。

式(1)的絡(luò)合物可以選自:

其中,allyl=烯丙基,crotyl=巴豆基,cinnamyl=肉桂基。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,式(1)的絡(luò)合物可以選自:

其中,allyl=烯丙基,crotyl=巴豆基,cinnamyl=肉桂基。

在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,式(1)的絡(luò)合物可以選自:

在另一方面中,本發(fā)明提供式(3)的鈀(II)絡(luò)合物:

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

R20、R21、R22、R23和R24獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R20、R2/R20、R20/R21或R22/R23的一個(gè)或多個(gè)對(duì)可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

m是0、1、2、3、4或5;和

是非配位的陰離子配體。

式(3)的絡(luò)合物是陽(yáng)離子鈀(II)絡(luò)合物,其包含單齒聯(lián)雜芳基叔膦配體、非配位的陰離子配體和任選取代的π-烯丙基。

R1、R2、R12、m和如上所述。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R1和R2相同,并且是叔丁基或環(huán)己基。

R20、R21、R22、R23和R24獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。選擇R20、R21、R22、R23和R24直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限度為止。R20和R21可以獨(dú)立地選自-H,取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的烷氧基,取代的和未取代的芳基,以及取代的和未取代的雜芳基,取代的和未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán)),取代的和未取代的-N(環(huán)烷基)2(其中該環(huán)烷基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(雜芳基)2(其中該雜芳基可以相同或不同)和取代的和未取代的雜環(huán)烷基。雜芳基或雜環(huán)烷基中的雜原子可以獨(dú)立地選自硫、氮或/和氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,每個(gè)取代基可以相同或不同,例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。合適的未取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-NMe2、-NEt2和-NPr2(正或異)。合適的未取代的-N(環(huán)烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(Cy)2。合適的取代的-N(烷基)2基團(tuán)包括但不限于-N(CH2CH2OMe)2和-N(CF3)2。合適的未取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-NPh2。合適的取代的-N(芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(2-、3-或4-二甲基氨基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲基苯基)2,-N(2,3-或3,5-二甲基苯基)2,-N(2-、3-或4-甲氧基苯基)2和-N(4-甲氧基-3,5-二甲基苯基)2。合適的未取代的-N(雜芳基)2基團(tuán)包括但不限于-N(呋喃基)2和-N(吡啶基)2。取代的和未取代的雜環(huán)烷基包括C4-8-雜環(huán)烷基,例如哌啶基和嗎啉基。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R20和R21都是-H。

R22和R24可以獨(dú)立地選自-H,取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的烷氧基,取代的和未取代的-硫烷基,取代的和未取代的芳基,取代的和未取代的雜芳基,取代的和未取代的-N(烷基)2(其中該烷基可以相同或不同,并且獨(dú)立地選自直鏈或支鏈基團(tuán)),取代的和未取代的-N(環(huán)烷基)2(其中該環(huán)烷基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(芳基)2(其中該芳基可以相同或不同),取代的和未取代的-N(雜芳基)2(其中該雜芳基可以相同或不同)。雜芳基中的雜原子可以獨(dú)立地選自硫、氮或/和氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,取代基例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,取代基例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。取代的或未取代的-硫烷基包括-S(C1-5-烷基),例如-SMe、-SEt、-SPr(正或異)。在一個(gè)實(shí)施方案中,R22和R24都是苯基。

R23可以獨(dú)立地選自-H,取代的和未取代的直鏈烷基,取代的和未取代的支鏈烷基,取代的和未取代的環(huán)烷基,取代的和未取代的烷氧基,取代的和未取代的芳基,以及取代的和未取代的雜芳基。雜芳基中的雜原子可以獨(dú)立地選自硫、氮或/和氧。在一個(gè)實(shí)施方案中,烷基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,取代基例如鹵素基(F、Cl、Br或I),烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基。芳基可以任選地被一個(gè)或多個(gè)(例如1、2、3、4或5個(gè))取代基取代,取代基例如鹵素基(F、Cl、Br或I),直鏈或支鏈烷基(例如C1-C10),烷氧基(例如C1-C10烷氧基),直鏈或支鏈(二烷基)氨基(例如(C1-C10二烷基)氨基),雜環(huán)烷基(例如C3-10雜環(huán)烷基,例如嗎啉基和哌啶基)或三(鹵素)甲基(例如F3C-)。合適的取代的芳基包括但不限于2-、3-或4-二甲基氨基苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,3-或3,5-二甲基苯基,2-、3-或4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3,5-二甲基苯基。還可以使用取代的或未取代的雜芳基例如吡啶基。在一個(gè)實(shí)施方案中,R23是苯基。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,R22、R23和R24中的每個(gè)是苯基。

在一個(gè)實(shí)施方案中,單齒聯(lián)雜芳基叔膦配體選自:

式(3)的絡(luò)合物可以選自:

式(1)的絡(luò)合物可以在包括以下步驟的方法中制備:

(a)使式(4)的絡(luò)合物與式(5)的單齒聯(lián)芳基配體反應(yīng),來(lái)形成式(6)的絡(luò)合物

和;

(b)使式(6)的絡(luò)合物與式(7)的銀鹽反應(yīng)來(lái)形成式(1)的絡(luò)合物,

AgX (7)

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R3、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;

Y是配位陰離子配體;和

是非配位的陰離子配體。

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、m、E和如上所述。

選自R1/R3、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)(例如1、2或3個(gè)對(duì))可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇該對(duì)直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限度為止。環(huán)結(jié)構(gòu)可以是取代的或未取代的環(huán)烷基,取代的或未取代的雜環(huán)烷基,取代的或未取代的芳基,或者取代的或未取代的雜芳基。

如果R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10或R11沒(méi)有形成對(duì)的一部分,則這些基團(tuán)如上所述。

R1/R3或R2/R3可以與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),并且在這種情況中R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11如上定義。選擇該對(duì)直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)法則所施加的限度為止。

用于R1/R3或R2/R3的連接基團(tuán)可以是取代的或未取代的烷基,取代的或未取代的烷氧基,或者取代的或未取代的雜烷基。由選自R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10和R10/R11的對(duì)形成的環(huán)結(jié)構(gòu)可以是取代的或未取代的環(huán)烷基,取代的或未取代的雜環(huán)烷基,取代的或未取代的芳基,或者取代的或未取代的雜芳基。當(dāng)不與R3形成環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí),R1和R2可以獨(dú)立地選自上述基團(tuán)。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R4、R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施方案中,R4、R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在這些情況的任一種中,R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R7、R8、R9、R10和R11如上定義。R1/R3或R2/R3可以形成選自以下的環(huán)結(jié)構(gòu):

其中:

R1和R2如上定義:和

R′和R″獨(dú)立地如上面對(duì)于R1和R2所定義。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R′和R″獨(dú)立地選自甲基、丙基(正或異)、丁基(正、異或叔)、環(huán)己基或苯基。

在另一實(shí)施方案中,R9是-H,對(duì)R7/R8和R10/R11與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。每個(gè)對(duì)可以與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán)(例如苯環(huán))。

磷配體的例子包括Tang等人,Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,5879-5883,Zhao等人,Chem.Eur.J,2013,19(7),2261-2265和Xu等人,Journal of the American Chemical Society,2014,136(2),570-573中所述的那些,例如:

將理解在本文的說(shuō)明中,在-Me或-iPr通過(guò)波形線連接的情況中,可以存在任一立體異構(gòu)體。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R5和R6與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán),優(yōu)選苯環(huán)。在另一實(shí)施方案中,R7和R8與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán),優(yōu)選苯環(huán)。例子如下所示:

當(dāng)單齒聯(lián)芳基配體(5)是較小空間體積時(shí),這種制備式(1)的絡(luò)合物的方法是合適的。不希望受限于理論,據(jù)信式(6)的絡(luò)合物可以作為用基團(tuán)R7、R8、R9、R10和/或R11的空間體積來(lái)平衡基團(tuán)R1和R2的空間體積的結(jié)果來(lái)制備。例如,在式(6)的絡(luò)合物中,當(dāng)E是P時(shí),當(dāng)選擇取代基R7、R8、R9、R10和/或R11為較小空間體積(例如H)時(shí),可以選擇R1和R2為空間體積大于環(huán)己基(例如叔丁基)。類似地,當(dāng)選擇取代基R7、R8、R9、R10和/或R11為較大空間體積(例如甲氧基、異丙基、二甲基氨基)時(shí),典型地選擇R1和R2為較小空間體積(例如環(huán)己基或更小)。當(dāng)單齒聯(lián)芳基配體(5)是極大空間體積例如tBuXPhos、Me4tBuXPhos、tBuBrettPhos、RockPhos或AdBrettPhos時(shí),典型地可以不使用這種方法。在后者的情況中,下述方法更合適。

式(4)的絡(luò)合物可以根據(jù)已知的方法制備(參見(jiàn)例如,a)Marion,N.:Navarro,O.;Mei,J.;Stevens,E.D.;Scott,N.M.;Nolan,S.P.J.Am.Chem.Soc.2006,128,4101。b)Auburn,P.R.;Mackenzie,P.B.;Bosnich,B.J.Am.Chem.Soc.1985,107,2033。c)Dent,W.I.;Long,R.;Wilkinson,G.J.Chem.Soc.1964,1585。d)Nicholson,J.K.;Powell,J.;Shaw,B.L.J.Chem.Soc.;Chem.Commun。1966,174),其每個(gè)在此以其全部通過(guò)引入作為用于全部目的。合適的式(4)的絡(luò)合物包括:

式(4)的絡(luò)合物和單齒聯(lián)芳基配體可以在溶劑中合并。在這種情況中,溶劑是任何合適的非質(zhì)子溶劑,或非質(zhì)子溶劑的組合。非質(zhì)子溶劑的例子是甲苯、苯、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃(2-MeTHF)、二氯甲烷(DCM)、二噁茂環(huán)乙烷、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、甲基叔丁醚(MTBE)、二乙醚、己烷、庚烷、戊烷或乙酸乙酯。優(yōu)選的溶劑是THF、2-甲基四氫呋喃、甲苯、DCM或其組合。溶劑可以是無(wú)水的。式(4)的絡(luò)合物在溶劑中的濃度優(yōu)選是約0.001mol/L至約3.00mol/L,更優(yōu)選約0.01mol/L至約2.50mol/L,例如約0.03mol/L至約2.50mol/L。

可以使用任何合適量的配體(5),不過(guò)優(yōu)選式(4)的絡(luò)合物:單齒聯(lián)芳基配體(5)的摩爾比是約1:1.90至約1:2.30,例如約1:2.0。

Y可以是鹵素基團(tuán),優(yōu)選Cl、Br或I,更優(yōu)選Cl。

在步驟(a)后獲得的反應(yīng)混合物可以與式(7)的銀鹽直接反應(yīng)??蛇x地,式(6)的絡(luò)合物可以分離,如果需要,在它與式(7)的銀鹽反應(yīng)之前可以凈化。

式(7)的銀鹽(AgX)經(jīng)歷了與絡(luò)合物(6)中存在的配位陰離子配體(Y)的陰離子交換,來(lái)形成基本不溶的銀鹽AgY,其從反應(yīng)介質(zhì)中沉淀出來(lái)。可以使用任何適量的AgX(7),不過(guò)優(yōu)選式(4)的絡(luò)合物:AgX(7)摩爾比是約1:1.90至約1:2.2,例如約1:2.0。

該反應(yīng)優(yōu)選在惰性氣氛例如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行。

該方法可以在約-10℃至約60℃,優(yōu)選約0℃至約35℃和更優(yōu)選約室溫(rt)(即約20℃至約30℃)的溫度進(jìn)行。優(yōu)選該溫度保持低于分解溫度,所以當(dāng)已知式(1)、(4)或(6)的絡(luò)合物在上面給出的溫度范圍內(nèi)分解時(shí),該溫度應(yīng)當(dāng)保持低于分解溫度。

該反應(yīng)可以進(jìn)行約幾分鐘至約24小時(shí)的時(shí)間。通常對(duì)于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng),該反應(yīng)在約6小時(shí)內(nèi)完成。在完成時(shí),如果需要,在回收絡(luò)合物之前,可以蒸發(fā)一定比例的溶劑。此外,如果需要,可以使用反溶劑(例如烷烴,例如戊烷或己烷)來(lái)從溶劑中沉淀絡(luò)合物。絡(luò)合物產(chǎn)物可以通過(guò)過(guò)濾、傾析或離心來(lái)直接回收。

不管絡(luò)合物是如何回收的,所分離的絡(luò)合物可以清洗,然后干燥。干燥可以使用已知的方法來(lái)進(jìn)行,例如,在10-60℃和優(yōu)選20-40℃的溫度,在1-30毫巴真空下1小時(shí)至5天。如果需要,絡(luò)合物可以重結(jié)晶。

式(1)的絡(luò)合物或式(3)的絡(luò)合物也可以在包括以下步驟的方法中制備:

(a)使式(4)的絡(luò)合物與式(7)的銀鹽反應(yīng),

AgX (7)

和;

(b)使步驟(a)的產(chǎn)物與式(5)的單齒聯(lián)芳基配體或式(8)的單齒聯(lián)雜芳基叔膦配體反應(yīng),來(lái)形成式(1)的絡(luò)合物或式(3)的絡(luò)合物。

其中:

R1和R2獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),或者R1和R2連接來(lái)與E形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R2、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

R12是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);

R20、R21、R22、R23和R24獨(dú)立地是-H或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán);或者

選自R1/R20、R2/R20、R20/R21或R22/R23的一個(gè)或多個(gè)對(duì)可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu);

m是0、1、2、3、4或5;

E是P或As;

Y是配位陰離子配體;和

是非配位的陰離子配體。

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R20、R21、R22、R23、R24、m、E、Y和如上所述。式(4)的絡(luò)合物和式(7)的銀鹽也是如上所述。

選自R1/R3、R2/R3、R3/R4、R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11的一個(gè)或多個(gè)對(duì)(例如1、2或3個(gè)對(duì))可以獨(dú)立地與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇該對(duì)直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)所施加的限制為止。環(huán)結(jié)構(gòu)可以是取代的或未取代的環(huán)烷基,取代的或未取代的雜環(huán)烷基,取代的或未取代的芳基,或者取代的或未取代的雜芳基。

如果R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10或R11不形成對(duì)的一部分,則這些基團(tuán)如上所述。

R1/R3或R2/R3可以與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),并且在這種情況中R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11如上定義。選擇該對(duì)直到穩(wěn)定性和價(jià)態(tài)所施加的限制為止。

用于R1/R3或R2/R3的連接基團(tuán)可以是取代的或未取代的烷基,取代的或未取代的烷氧基,或者取代的或未取代的雜烷基。由選自R4/R5、R5/R6、R7/R8、R8/R9、R9/R10和R10/R11的對(duì)形成的環(huán)結(jié)構(gòu)可以是取代的或未取代的環(huán)烷基,取代的或未取代的雜環(huán)烷基,取代的或未取代的芳基,或者取代的或未取代的雜芳基。當(dāng)不與R3形成環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí),R1和R2可以獨(dú)立地選自上述基團(tuán)。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R4、R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施方案中,R4,R5和R6是-H,對(duì)R1/R3或R2/R3與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。在這些情況的任一種中,R7/R8、R8/R9、R9/R10或R10/R11可以獨(dú)立地與它們連接到的碳原子形成環(huán)結(jié)構(gòu),或者R7、R8、R9、R10和R11如上定義。R1/R3或R2/R3可以形成選自以下的環(huán)結(jié)構(gòu):

其中:

R1和R2如上定義:和

R′和R″獨(dú)立地如上面對(duì)于R1和R2所定義。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R′和R″獨(dú)立地選自甲基、丙基(正或異)、丁基(正、異或叔)、環(huán)己基或苯基。

在另一實(shí)施方案中,R9是-H,對(duì)R7/R8和R10/R11與它們連接到的原子形成環(huán)結(jié)構(gòu)。每個(gè)對(duì)可以與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán)(例如苯環(huán))。

磷配體的例子包括Tang等人,Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,5879-5883,Zhao等人,Chem.Eur.J,2013,19(7),2261-2265和Xu等人,Journal of the American Chemical Society,2014,136(2),570-573中所述的那些,例如:

將理解在本文的說(shuō)明中,在-Me或-iPr通過(guò)波形線連接的情況中,可以存在任一立體異構(gòu)體。

在一個(gè)實(shí)施方案中,R5和R6與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán),優(yōu)選苯環(huán)。在另一實(shí)施方案中,R7和R8與它們連接到的碳原子一起形成取代的或未取代的芳基環(huán),優(yōu)選苯環(huán)。例子如下所示:

當(dāng)單齒聯(lián)芳基配體(6)或單齒聯(lián)雜芳基叔膦配體(8)是極大空間受阻的,例如是選自tBuXPhos、Me4tBuXPhos、tBuBrettPhos、RockPhos和AdBrettPhos的那些,則這種制備式(1)和(3)的絡(luò)合物的方法是合適的,不過(guò)這種方法也可以用于較小空間受阻的配體。

不希望受限于理論,假定“[(R12)m-烯丙基Pd]OTf”中間體,一種用可容易分離的抗衡離子例如三氟甲磺酸根官能化的烯丙基鈀絡(luò)合物,可以通過(guò)式(4)的絡(luò)合物與式(7)銀鹽反應(yīng)來(lái)形成。該中間體然后與式(5)或(8)的配體原位反應(yīng)。

式(4)的絡(luò)合物和銀鹽(7)可以在溶劑中合并。在這種情況中,溶劑是任何合適的非質(zhì)子溶劑,或非質(zhì)子溶劑的組合。非質(zhì)子溶劑的例子是甲苯、苯、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃(2-MeTHF)、二氯甲烷(DCM)、二噁茂環(huán)乙烷、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、甲基叔丁醚(MTBE)、二乙醚、己烷、庚烷、戊烷或乙酸乙酯。優(yōu)選的溶劑是THF、2-甲基四氫呋喃、甲苯、DCM或其組合。溶劑可以是無(wú)水的。式(4)的絡(luò)合物在溶劑中的濃度優(yōu)選是約0.001mol/L至約5.00mol/L,例如約0.01mol/L至約2.50mol/L,例如約0.001mol/L至約0.25mol/L,例如約0.01mol/L至約0.25mol/L,例如約0.01mol/L至約0.22mol/L,例如約0.03mol/L至約0.22mol/L,例如約0.05mol/L。

式(6)的銀鹽(AgX)經(jīng)歷與絡(luò)合物(4)中存在的配位陰離子配體(Y)的陰離子交換,來(lái)形成基本上不溶性銀鹽AgY,其從反應(yīng)介質(zhì)中沉淀出來(lái)??梢允褂萌魏芜m量的AgX(7),雖然優(yōu)選的是式(4)的絡(luò)合物:AgX(7)摩爾比是約1:1.90至約1:2.2,例如約1:2.0。

步驟(a)的反應(yīng)混合物典型地受到防光保護(hù),并且可以在室溫?cái)嚢枰欢螘r(shí)間(例如約30-60分鐘)。

步驟(a)的產(chǎn)物然后可以與式(5)的單齒聯(lián)芳基配體反應(yīng)來(lái)形成式(1)的絡(luò)合物??蛇x地,步驟(a)的產(chǎn)物可以與聯(lián)雜芳基叔膦配體(8)反應(yīng)來(lái)形成式(3)的絡(luò)合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,包含步驟(a)的產(chǎn)物的反應(yīng)混合物可以從一個(gè)燒瓶轉(zhuǎn)移(例如通過(guò)套管)轉(zhuǎn)移到含有配體(5)或(8)的另一燒瓶中。在另一實(shí)施方案中,步驟(a)的產(chǎn)物可以(例如使用Schlenk玻璃過(guò)濾板(frit))或在惰性條件下原位過(guò)濾。另外的溶劑可以用于將一個(gè)燒瓶的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到另一燒瓶,例如來(lái)沖洗燒瓶或玻璃過(guò)濾板。不管使用哪一個(gè)實(shí)施方案,不溶性銀鹽AgY保持在第一燒瓶中,不轉(zhuǎn)移到第二燒瓶中。

可選地,配體(作為固體或溶液)可以添加到步驟(a)的反應(yīng)混合物中。

可以使用任何適量的配體,不過(guò)優(yōu)選式(4)絡(luò)合物:配體的摩爾比是約1:1.90至約1:2.5,例如約1:2.0至約1:2.2,例如約1:2.0。如果需要,配體可以以鹽的形式使用,例如四氟硼酸鹽。配體可以是式(5)或(8)的配體。

該反應(yīng)優(yōu)選在惰性氣氛例如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行。

該方法可以在約-10℃至約60℃,優(yōu)選約0℃至約35℃和更優(yōu)選約室溫(rt)(即約15℃至約30℃)的溫度進(jìn)行。優(yōu)選該溫度保持低于分解溫度,并且這樣當(dāng)已知式(1)、(3)的絡(luò)合物或步驟(a)的產(chǎn)物在上面給出的溫度范圍內(nèi)分解時(shí),該溫度應(yīng)當(dāng)保持低于分解溫度。

該反應(yīng)可以進(jìn)行約幾分鐘至約24小時(shí)的時(shí)間。通常對(duì)于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng),該反應(yīng)在約2.5小時(shí)內(nèi)完成。在完成時(shí),如果需要,在回收所述絡(luò)合物之前,可以蒸發(fā)一定比例的溶劑。此外,如果需要,可以使用反溶劑(例如烷烴,例如戊烷或己烷)來(lái)從溶劑中沉淀絡(luò)合物。絡(luò)合物產(chǎn)物可以通過(guò)過(guò)濾、傾析或離心來(lái)直接回收。

不管絡(luò)合物是如何回收的,所分離的絡(luò)合物可以清洗,然后干燥。干燥可以使用已知的方法來(lái)進(jìn)行,例如在10-60℃和優(yōu)選20-40℃的溫度,在1-30毫巴真空下1小時(shí)至5天。如果需要,絡(luò)合物可以重結(jié)晶,不過(guò)在一些實(shí)施方案中,這可能不需要,因?yàn)榉治黾儺a(chǎn)物可以無(wú)需另外的凈化來(lái)獲得。

在某些實(shí)施方案中,可以以高收率來(lái)制備絡(luò)合物。在某些實(shí)施方案中,可以以高純度來(lái)制備絡(luò)合物。在某些實(shí)施方案中,絡(luò)合物是高活性催化劑。在某些實(shí)施方案中,絡(luò)合物在環(huán)境溫度對(duì)于空氣和潮濕是穩(wěn)定的。

該絡(luò)合物的應(yīng)用研究顯示它們可以在適度條件下易于活化。例如,烯丙基絡(luò)合物可以典型地在>60℃活化,巴豆基和肉桂基絡(luò)合物可以容易地在室溫活化。但是如果需要,本發(fā)明的絡(luò)合物可以用于較高溫度(例如≥約60℃至≤約150℃)的反應(yīng)中。

不希望受限于理論,據(jù)信該絡(luò)合物活化來(lái)形成LPd(0)物質(zhì)(L=膦配體)。相對(duì)良好取代的烯烴副產(chǎn)物也可以通過(guò)活化該絡(luò)合物來(lái)生產(chǎn)。已經(jīng)提出了與中性(Cl)絡(luò)合物相比,本發(fā)明的陽(yáng)離子絡(luò)合物增強(qiáng)的反應(yīng)性(例如當(dāng)X-是OTf)可以是陽(yáng)離子絡(luò)合物增加的親電子性的結(jié)果,和/或是用更不穩(wěn)定的抗衡離子來(lái)對(duì)非生產(chǎn)性μ-烯丙基橋連物質(zhì)去穩(wěn)定的結(jié)果。就此而言,活性“LPd(0)”物質(zhì)(L=配體)可以與仍然未反應(yīng)的式(1)或(3)的絡(luò)合物歸中反應(yīng)(comproportionation)來(lái)形成二聚體絡(luò)合物而消耗。歸中反應(yīng)方法的抑制可以通過(guò)二聚體絡(luò)合物引起,隨著配體尺寸的逐漸增加,和/或由于空間應(yīng)變的烯丙基上的取代,和/或使用更不穩(wěn)定的抗衡離子而變得逐漸不穩(wěn)定,由此推遲它們形成的傾向。此外,L-Pd(0)絡(luò)合物表現(xiàn)出的快速氧化加成(例如當(dāng)L=聯(lián)芳基膦時(shí))應(yīng)當(dāng)將活性L-Pd(0)快速抽入催化周期中,因此不利于非生產(chǎn)性歸中反應(yīng)個(gè)過(guò)程。下面顯示了用于具體π-烯丙基絡(luò)合物的這些機(jī)理,其中L是式(5)或(8)的配體,X是OTf-,和m是1。

本發(fā)明的催化劑可以用于碳-碳偶合反應(yīng)。碳-碳偶合反應(yīng)的例子包括Heck、Suzuki、Sonogashira或Negishi反應(yīng),酮α-芳基化反應(yīng),醛α-芳基化反應(yīng)和烯丙基取代反應(yīng)。本發(fā)明的催化劑還可以用于碳-雜原子偶合反應(yīng),例如碳-氮偶合反應(yīng)(即Buchwald-Hartwig反應(yīng)),或者碳-氧或碳-硫偶合反應(yīng)。還可以想到的是式(1)或(3)的絡(luò)合物可以適于聚合反應(yīng)。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種在催化劑存在下進(jìn)行碳-碳偶合反應(yīng)的方法,該方法包括使用如上定義的式(1)的絡(luò)合物或如上定義的式(3)的絡(luò)合物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,該方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所定義的式(1)的絡(luò)合物。在另一實(shí)施方案中,該方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求16-25中任一項(xiàng)所定義的式(3)的絡(luò)合物。

在另一方面中,本發(fā)明提供一種在催化劑存在下進(jìn)行碳-雜原子偶合反應(yīng)的方法,該方法包括使用如上定義的式(1)的絡(luò)合物或如上定義的式(3)的絡(luò)合物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,該方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所定義的式(1)的絡(luò)合物。在另一實(shí)施方案中,該方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求16-25中任一項(xiàng)所定義的式(3)的絡(luò)合物。

在另一方面中,本發(fā)明提供如上定義的式(1)的絡(luò)合物或如上定義的式(3)的絡(luò)合物用作碳-碳偶合反應(yīng)中的催化劑的用途。

在一個(gè)實(shí)施方案中,式(1)的絡(luò)合物根據(jù)權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所定義。在另一實(shí)施方案中,式(3)的絡(luò)合物根據(jù)權(quán)利要求16-25任一項(xiàng)所定義。

在另一方面中,本發(fā)明提供如上定義的式(1)的絡(luò)合物或如上定義的式(3)的絡(luò)合物用作碳-雜原子偶合反應(yīng)中的催化劑的用途。

在一個(gè)實(shí)施方案中,式(1)的絡(luò)合物根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所定義。在另一實(shí)施方案中,式(3)的絡(luò)合物根據(jù)權(quán)利要求16-25中任一項(xiàng)所定義。

上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施方案和/或任選的特征。本發(fā)明任何方面可以與本發(fā)明任何其他方面相組合,除非上下文另有要求。任何方面的任何實(shí)施方案或任選的特征可以單獨(dú)地或組合地與本發(fā)明的任何方面相結(jié)合,除非上下文另有要求。

現(xiàn)在將通過(guò)下面的非限定性例子和參考下圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明,其中:

圖1是[(π-巴豆基)Pd(tBuXPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖2是[(π-肉桂基)Pd(tBuXPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖3是[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖4是[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf的13C NMR光譜。

圖5是[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖6是[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf的13C NMR光譜。

圖7是[(π-巴豆基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖8是[(π-巴豆基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf的13C NMR光譜。

圖9是[(π-肉桂基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf的1H NMR光譜。

圖10是[(π-肉桂基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf的13C NMR光譜。

圖11顯示了使用BrettPhos絡(luò)合物,用n-BuNH2胺化4-氯苯甲醚的氣相色譜法(GC)轉(zhuǎn)化率。

實(shí)施例

全部溶劑和試劑購(gòu)自商業(yè)來(lái)源,并且直接購(gòu)買使用。全部催化劑、配體或貴金屬前體獲自Johnson Matthey Catalysis或Alfa Aesar??焖偕V法在Teledyne ISCO CombiFlashRf上,使用12g的RediSepRf硅膠料筒來(lái)進(jìn)行。31P、1H、19F和13C NMR光譜在400MHz分光計(jì)上記錄,并且報(bào)告了相對(duì)于作為內(nèi)標(biāo)物的殘留溶劑的化學(xué)偏移(CDCl31H NMR是7.26ppm和13C NMR是77.26ppm,C6D61H NMR是7.16ppm和13C NMR是128.06ppm,DMSO-d6:1H NMR是2.50ppm和13C NMR是39.52ppm,甲苯-d8:1H NMR是2.08ppm和13C NMR是20.43ppm),除非另有說(shuō)明,不過(guò)31P{1H}NMR光譜外標(biāo)為85%的H3PO4,和19F NMR光譜外標(biāo)為CFCl3。使用以下縮寫來(lái)解釋多重性:s=單線,d=雙重峰,t=三重峰,q=四重峰,quint=五重峰,sept=七重峰,m=多重峰,b=寬度,app t=表觀三重峰,app d=表觀雙重峰,br=寬度。將元素分析發(fā)送到Robertson Microlit Laboratories,Inc。全部反應(yīng)在單個(gè)Schlenk燒瓶中,在氮?dú)夥障逻M(jìn)行。通過(guò)1H NMR,GC/MS或元素分析來(lái)測(cè)定分離的產(chǎn)物的純度>95%,除非另有注明。

晶體學(xué)數(shù)據(jù)在120K在裝備有單帽準(zhǔn)直儀的APEX Bruker-AXS CCD X射線衍射計(jì)上進(jìn)行。結(jié)構(gòu)用SHELXTL軟件來(lái)解析。這些數(shù)據(jù)獲自University of Delaware X-ray Crystallography Laboratory of the Department of Chemistry and Biochemistry。

制備[Pd(任選取代的(R12)n-烯丙基)(X)]2絡(luò)合物的通用程序:

將三頸圓底燒瓶中的蒸餾H2O用氮?dú)獯祾?0分鐘。隨后將PdCl2和KCl添加到燒瓶,并且將溶液在室溫?cái)嚢?h。然后,加入任選取代的(R4)n-烯丙基氯,并且將形成的反應(yīng)混合物在室溫?cái)嚢枰徽?18-20h)。反應(yīng)用氯仿萃取,并且將含水層用氯仿清洗三次。將有機(jī)層合并,在MgSO4上干燥,過(guò)濾和真空濃縮。將粗產(chǎn)物從氯仿和甲基叔丁基醚中再結(jié)晶,并且將形成的固體通過(guò)過(guò)濾分離和真空干燥。

[Pd(π-肉桂基)Cl]2

PdCl2(590mg,3.33mmol);KCl(473mg,6.67mmol);肉桂基氯(1.39mL,9.99mmol);H2O(83mL)。獲得黃色固體形式的二聚體。

[Pd(π-1-巴豆基)Cl]2

PdCl2(590mg,3.33mmol);KCl(473mg,6.67mmol);巴豆基氯(0.97mL,9.99mmol);H2O(83mL)。獲得黃色固體形式的二聚體。

[Pd(π-異戊二烯基)Cl]2

PdCl2(590mg,3.33mmol);KCl(473mg,6.67mmol);1-氯-3-甲基-2-丁烯(1.13mL,9.99mmol);H2O(83mL)。獲得黃色固體形式的二聚體。

[Pd(π-甲基烯丙基)Cl]2

PdCl2(590mg,3.33mmol);KCl(473mg,6.67mmol);3-氯-2-甲基-1-丙烯(0.98mL,9.99mmol);H2O(83mL)。獲得黃色固體形式的二聚體(269mg,41%)。

實(shí)施例1(根據(jù)本發(fā)明)

[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf

[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf

向干燥Schlenk燒瓶中裝入183mg(0.50mmol)的[(烯丙基)PdCl]2和257mg(1.0mmol)的三氟甲烷磺酸銀。第二干燥Schlenk燒瓶安裝有Schlenk玻璃過(guò)濾板,并且裝有485mg(1.0mmol)的tBuBrettPhos。將燒瓶抽空并用氮?dú)饣靥睢⑦@個(gè)抽空/回填周期重復(fù)總共三次。將10mL的無(wú)水THF添加到第一燒瓶中,并且將混合物在室溫(rt)攪拌30min,同時(shí)進(jìn)行防光保護(hù)。然后經(jīng)由套管,通過(guò)Schlenk玻璃過(guò)濾板將混合物從第一燒瓶轉(zhuǎn)移到第二燒瓶中,來(lái)除去AgCl。將玻璃過(guò)濾板用另外的10mL的無(wú)水THF沖洗。將混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),隨后緩慢添加30mL的己烷來(lái)獲得淡黃色沉淀。將它過(guò)濾,清洗(2×10mL的己烷)和真空干燥來(lái)產(chǎn)生653mg(0.84mmol,84%)的淡黃色固體形式的分析純(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)OTf;1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.45(d,J=1.8Hz,1H),7.28(d,J=1.7Hz,1H),7.07(dd,J=2.9Hz,9.0Hz,1H),6.96(dd,J=2.9Hz,8.9Hz,1H),5.52(sept,J=7.1Hz,1H),4.39(app d,J=6.3Hz,1H),3.83(s,3H),3.35(dd,J=9.2Hz,13.9Hz,1H),3.32(s,3H),2.97(sept,J=6.9Hz,1H),2.78(app d,J=12.4Hz,1H),2.54(sept,J=6.7Hz,1H),2.30-1.12(m,2H),1.45-1.27(m,24H),1.24(dd,J=6.9Hz,11.8Hz,6H),0.87(d,J=6.9Hz,3H),0.70(d,J=6.9Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):156.3,154.6(2個(gè)峰),154.5,152.2,151.5,136.5,136.2,125.8,125.7,125.6,125.4,125.2,122.6,119.7,119.6,119.4,116.2,115.5(2個(gè)峰),112.8(2個(gè)峰),112.0(2個(gè)峰),99.8,99.5,58.4(2個(gè)峰),54.7,54.6,39.9,39.8,39.3,39.1,34.0,32.1,32.0,31.9,31.7,31.6(2個(gè)峰),25.7,25.5,24.6,24.5,24.2[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性];19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-77.9(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):86.2;分析計(jì)算C35H54O5F3PSPd:C,53.81;H,6.97。發(fā)現(xiàn)C,53.81;H,7.10。

實(shí)施例2

使用與實(shí)施例1基本上相同的程序來(lái)制備以下絡(luò)合物。

[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(烯丙基)PdCl]2(183mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);tBuXPhos(425mg,1.00mmol);THF(10.0mL);2h。獲得淡黃色固體形式的產(chǎn)物(708mg,98%);1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.92(t,J=7.3Hz,1H),7.59-7.47(m,3H),7.42-7.40(m,1H),6.79(dd,J=3.2Hz,7.5Hz,1H),5.72(sept,J=7.2Hz,1H),4.49(d,J=6.7Hz,1H),3.52(dd,J=9.0Hz,14.0Hz,1H),3.03(quint,J=7.1Hz,1H),2.93(d,J=12.9Hz,1H),2.67-2.62(m,1H),2.50(quint,J=7.1Hz,1H),2.26(quint,J=6.9Hz,1H),1.49-1.40(m,9H),1.40-1.28(m,21H),0.96(d,J=6.7Hz,3H),0.88(d,J=6.7Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):153.6,152.7,149.2,146.0,145.8,135.1(2個(gè)峰),134.9,133.7,133.6,131.7,131.6,128.3,128.2,126.6,126.2,125.8,122.6,120.3(2個(gè)峰),120.1(2個(gè)峰),119.4,116.2,101.3,101.1,55.5,38.3(2個(gè)峰),38.2,38.1,33.9,32.0,31.7,31.2,31.1,30.9,30.8,25.9,25.4,24.9,24.5(2個(gè)峰),24.1[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性];19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-78.1(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):70.1;分析計(jì)算C33H50O3F3PSPd:C,54.96;H,6.99。發(fā)現(xiàn)C,54.84;H,7.13。

[(π-巴豆基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(π-巴豆基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(巴豆基)PdCl]2(197mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);tBuXPhos(425mg,1.00mmol);2-MeTHF(10.0mL);2h。獲得淡黃色固體形式的產(chǎn)物(722mg,98%);光譜性能由于異構(gòu)體的存在而是復(fù)雜的。1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜,參見(jiàn)圖1;13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):153.4,152.3,152.0,146.4,146.2,146.0,145.8,144.1,135.0,134.9,134.7,134.4,134.1,133.7,133.6,133.3,133.2,131.5(2個(gè)峰),131.4(2個(gè)峰),128.1(2個(gè)峰),128.0,127.1,126.1,125.7,124.6,124.1,122.9,122.8,122.5,121.7,121.4,119.3,112.9(2個(gè)峰),48.3,38.9,38.8,38.3,38.1,37.5,37.3,33.8,33.5,32.0,31.9,31.7,31.6,31.3,31.1(2個(gè)峰),31.0(2個(gè)峰),30.7(2個(gè)峰),26.2,25.6,25.5,25.4,25.1,24.9,24.3,24.2,24.0(2個(gè)峰),23.7,23.4,22.8,16.4(2個(gè)峰)[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性];19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-77.9(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):72.2,71.7,66.7;分析計(jì)算C34H52O3F3PSPd:C,55.54;H,7.13。發(fā)現(xiàn)C,55.66;H,6.99。

[(π-肉桂基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(π-肉桂基)Pd(tBuXPhos)]OTf

[(肉桂基)PdCl]2(259mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);tBuXPhos(425mg,1.00mmol);2-MeTHF(10.0mL);2h。獲得黃色固體形式的產(chǎn)物(725mg,91%);1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜,參見(jiàn)圖2;13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):153.1,151.5,146.8,146.6,135.4,135.1,135.0,134.1,133.6,133.5,131.5,130.3(2個(gè)峰),129.6(2個(gè)峰),128.1,128.0,125.2,123.3,122.6,119.4,118.9,116.2,110.2,39.3,39.1,32.1,31.5,31.3(2個(gè)峰),31.0,25.7,25.5,24.9,24.8,24.4,22.6,22.5,14.1[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性];19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-78.6(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):76.0;分析計(jì)算C39H54O3F3PSPd:C,58.75;H,6.83。發(fā)現(xiàn)C,58.81;H,6.76。

[(π-烯丙基)Pd(Me4tBuXPhos)]OTf

[(π-烯丙基)Pd(Me4tBuXPhos)]OTf

[(烯丙基)PdCl]2(183mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);Me4tBuXPhos(481mg,1.00mmol);THF(10.0mL);2h。獲得淡黃色固體形式的產(chǎn)物(727mg,94%),產(chǎn)物包含痕量殘留THF(~5mol%,這是通過(guò)1H NMR測(cè)定的);1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.42(s,1H),7.32(s,1H),5.58(sept,J=7.1Hz,1H),4.53(d,J=6.5Hz,1H),3.31(dd,J=9.5,13.4Hz,1H),3.00(sept,J=7.3Hz,1H),2.91(d,J=12.8Hz,1H),2.61(sept,J=6.8Hz,1H),2.60(s,3H),2.31(sept,J=6.6Hz,1H),2.25(s,3H),2.16-2.08(m,4H),1.52-1.37(m,18H),1.32(d,J=7.0Hz,6H),1.24(t,J=7.6Hz,6H),0.88(d,J=6.8Hz,3H),0.82(s,3H),0.74(d,J=6.6Hz,3H),在3.76和1.85ppm觀察到THF形成的峰;13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):155.1,154.6,151.4,143.3,143.0,141.5(2個(gè)峰),139.2,138.5,138.4,137.1,137.0,133.6,133.4,125.8,125.6,125.5,122.6,120.0,119.9,119.4,116.2,116.1,98.3,98.0,62.7(2個(gè)峰),40.9,40.8,40.1,40.0,34.0,33.4(2個(gè)峰),32.9(2個(gè)峰),32.2,32.0,26.9,26.3,26.2,24.8,24.6,24.3(2個(gè)峰),18.7,17.5,17.3[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性],在67.9和25.6ppm觀察到THF形成的峰;19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-78.1(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):93.5;分析計(jì)算C37H58O3F3PSPd:C,57.17;H,7.52。發(fā)現(xiàn)C,57.19;H,7.64。

[(π-烯丙基)Pd(RockPhos)]OTf

[(π-烯丙基)Pd(RockPhos)]OTf

[(烯丙基)PdCl]2(183mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);RockPhos(469mg,1.00mmol);THF(10.0mL);2h。獲得黃色固體形式的產(chǎn)物(744mg,97%),產(chǎn)物包含痕量殘留THF(~8mol%,其是通過(guò)1H NMR測(cè)定的);1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.44(d,J=1.3Hz,1H),7.37(d,J=1.3Hz,1H),7.32(d,J=8.5Hz,1H),7.01(dd,J=2.2,8.4Hz,1H),5.57(sept,J=6.9Hz,1H),4.44(d,J=6.6Hz,1H),3.88(s,3H),3.38(dd,J=9.4,13.7Hz,1H),3.01(sept,J=7.1Hz,1H),2.86(d,J=12.7Hz,1H),2.63(sept,J=6.7Hz,1H),2.31(sept,J=6.8Hz,1H),2.23(dt,J=2.3,7.5Hz,1H),1.45-1.20(m,30H)1.08(s,3H),0.97(d,J=6.5Hz,3H),0.84(d,J=6.8Hz,3H),在3.76和1.85ppm觀察到THF形成的峰;13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):[觀察到由于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性],在67.9和25.6ppm觀察到THF形成的峰;19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-78.2(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):84.8;分析計(jì)算C35H54O4F3PSPd:C,54.93;H,7.11。發(fā)現(xiàn)C,54.92;H,7.25。

[(π-烯丙基)Pd(BippyPhos)]OTf

[(π-烯丙基)Pd(BippyPhos)]OTf

[(烯丙基)PdCl]2(183mg,0.50mmol);AgOTf(257mg,1.00mmol);BippyPhos(507mg,1.00mmol);THF(10.0mL);2h。獲得淡黃色固體形式的產(chǎn)物(786mg,91%),并且是2/3MTBE溶劑化物(用于沉淀中的MTBE/己烷);1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):(2種異構(gòu)體以~6:4比率存在)8.15-8.05(m,1H),7.49-7.08(m,15H),7.71-7.60(m,1H),6.10-5.79(m,1H),4.52-4.29(m,2H),4.06-3.96(m,0.4H),3.85-3.75(m,0.6H),3.37-3.30(m,0.4H),3.02-2.92(m,0.6H),0.91-0.50(m,18H),在3.10和1.05ppm觀察到MTBE形成的峰;13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):156.4,154.8,150.5,148.0,146.3(2個(gè)峰),146.1,146.0,141.9,141.5,137.7,137.6,131.2,130.5,130.3,129.8,129.7,129.4(2個(gè)峰),129.2,129.1,129.0,128.9,127.9,127.7,125.6,125.2,124.6,122.6(2個(gè)峰),122.4,121.8(2個(gè)峰),119.2,116.0,114.9,104.0,103.9,93.4,93.2,90.1,89.9,57.8,56.9,36.4,36.2,36.1(2個(gè)峰),36.0,35.9,35.8,29.0(2個(gè)峰),28.9(2個(gè)峰),28.5(2個(gè)峰)[觀察歸因于C-F和C-P偶合的復(fù)雜性],在72.5,49.2和26.8ppm觀察到MTBE形成的峰;19F NMR(372MHz,CDCl3,δ):-80.0(s,3F);31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):50.4,49.5;分析計(jì)算C36H40N4O3F3PSPd·(2/3C5H12O):C,54.81;H,5.61。發(fā)現(xiàn)C,54.97;H,5.70。

實(shí)施例3(根據(jù)本發(fā)明)

通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的干燥Schlenk燒瓶中裝入[(R-烯丙基)PdCl]2(0.50mmol,0.50當(dāng)量),隨后裝入AgOTf(257mg,1.00mmol,1.00當(dāng)量)。該燒瓶安裝有橡膠隔膜,將它抽空并用氮?dú)饣靥?。將這種抽空/氮?dú)饣靥钪芷谥貜?fù)另外兩次。添加溶劑(10mL THF或2-MeTHF),并且將反應(yīng)混合物在室溫?cái)嚢?0min,同時(shí)進(jìn)行防光保護(hù)。第二干燥Schlenk燒瓶裝備有磁攪拌棒,安裝有Schlenk玻璃過(guò)濾板,并且裝入適當(dāng)?shù)呐潴w(1.00mmol,1.00當(dāng)量)。該燒瓶安裝有橡膠隔膜,將它抽空并用氮?dú)饣靥睢⑦@個(gè)抽空/氮?dú)饣靥钪芷谥貜?fù)另外兩次。將來(lái)自于第一Schlenk燒瓶的溶液經(jīng)由套管通過(guò)Schlenk玻璃過(guò)濾板(來(lái)除去AgCl)轉(zhuǎn)移和進(jìn)入含有配體的第二Schlenk燒瓶中,用5mL另外的溶劑(THF或2-MeTHF)沖洗。將這個(gè)混合物在室溫?cái)嚢?h。然后添加30mL的己烷來(lái)完全沉淀產(chǎn)物。然后通過(guò)吸濾收集固體材料,用另外的戊烷(或己烷)清洗,和真空干燥。

[(π-烯丙基)Pd(BrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用183mg(0.50mmol)的[(烯丙基)PdCl]2,257mg(1.00mmol)的AgOTf,537mg(1.00mmol)的BrettPhos在無(wú)水THF中產(chǎn)生803mg(0.94mmol,94%)的黃色固體形式的標(biāo)題化合物。該材料包含~3wt%的THF。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.34(s,1H),7.23(s,1H),7.07-6.98(m,1H),6.96-6.87(m,1H),5.45(sept,J=7.52Hz,1H),4.14(d,J=6.8Hz,1H),3.84(s,3H),3.42(dd,J=8.2,13.1Hz,1H),3.29(s,3H),2.90(sept,J=8.2Hz,1H),2.79-2.63(m,1H),2.59(d,J=13.2Hz,1H),2.55-2.41(m,1H),2.40-2.25(m,2H),2.14(sept,J=7.8Hz,1H),1.98-1.82(m,2H),1.81-0.93(m,29H),0.92-0.66(m,7H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):154.8(2個(gè)峰),153.3,151.4,150.5,135.0,134.8,125.6,124.9,124.8,124.2,123.9,122.4,119.5,119.4,119.3,115.2,113.7,112.7(2個(gè)峰),100.7,100.5,55.8,54.7,52.0,38.5,38.4,38.3,38.1,33.7,32.5,31.5,30.0,27.2,26.7,26.6,24.3,24.0,23.9,23.8[觀察到由于C-P和C-F偶合的復(fù)雜性];在67.7和25.4觀察到THF形成的峰。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):51.4。

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-78.4(s,3F)。

分析計(jì)算C39H58F3O5PPdS:C,56.21;H,7.02。發(fā)現(xiàn):C,56.46;H,7.05。

[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用197mg(0.50mmol)的[(巴豆基)PdCl]2,257mg(1.00mmol)的AgOTf,537mg(1.00mmol)的BrettPhos在無(wú)水THF中產(chǎn)生816mg(0.96mmol,96%)的黃色固體形式的標(biāo)題化合物。該材料包含~2wt%的THF。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖3。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖4。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):54.0,52.2,45.7,43.3。

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-78.2(s,3F)。

HRMS(ESI)m/z[M-OTf]+計(jì)算C39H60)2PPd:697.3366;發(fā)現(xiàn):697.3384。

[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用259mg(0.50mmol)的[(肉桂基)PdCl]2,257mg(1.00mmol)的AgOTf,537mg(1.00mmol)的BrettPhos在無(wú)水2-MeTHF中產(chǎn)生884mg(0.97mmol,97%)的黃色固體形式的標(biāo)題化合物。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖5。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖6。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):57.6,39.5

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-78.1(s,3F)。

分析計(jì)算C45H62F3O5PPdS:C,59.43;H,6.87。發(fā)現(xiàn):C,59.26;H,6.68。

[(π-巴豆基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用197mg(0.50mmol)的[(巴豆基)PdCl]2,257mg(1.00mmol)的AgOTf,485mg(1.00mmol)的tBuBrettPhos在無(wú)水2-MeTHF中產(chǎn)生784mg(0.99mmol,99%)的淡黃色固體形式的標(biāo)題化合物。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖7。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖8。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):90.1,88.4,83.9。

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-78.0(s,3F)。

分析計(jì)算C36H56F3O5PPdS:C,54.37;H,7.10。發(fā)現(xiàn):C,54.58;H,7.01。

[(π-肉桂基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用259mg(0.50mmol)的[(肉桂基)PdCl]2,257mg(1.00mmol)的AgOTf,485mg(1.00mmol)的tBuBrettPhos在無(wú)水2-MeTHF中產(chǎn)生812mg(0.95mmol,95%)的作為深黃色固體的標(biāo)題化合物。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖9。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):絡(luò)合物光譜-參見(jiàn)圖10。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):94.5

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-77.9(s,3F)。

分析計(jì)算C41H58F3O5PPdS:C,57.44;H,6.82。發(fā)現(xiàn):C,57.04;H,6.77。

[(π-烯丙基)Pd(AdBrettPhos)]OTf

按照通用程序,使用57.1mg(0.156mmol)的[(烯丙基)PdCl]2,80.2mg(0.312mmol)的AgOTf,200mg(0.312mmol)的AdBrettPhos在無(wú)水THF中產(chǎn)生265mg(0.281mmol,90%)的黃褐色固體的標(biāo)題化合物。該產(chǎn)物包含~2wt%的THF。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.40(s,1H),7.35(s,1H),7.17(dd,J=2.3Hz,8.7Hz,1H),7.04(app d,J=9.1Hz,1H),5.60(sept,J=6.8Hz,1H),4.54(d,J=6.2Hz,1H),3.94(s,3H),3.45-3.35(m,4H),3.04(quint,J=7.0Hz,1H),2.85(d,J=12.0Hz,1H),2.63(quint,J=6.3Hz,1H),2.39-1.91(m,18H),1.81-1.60(m,12H),1.42-1.19(m,13H),0.99-0.82(m,4H),0.78(d,J=6.7Hz,3H)。在3.76和1.83ppm觀察到由于THF形成的共振。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):157.1,154.8,154.6,152.6,151.7,151.5,137.1,136.8,125.9,125.3,124.6,124.4,119.3(2個(gè)峰),115.4,112.9,112.8,112.0(2個(gè)峰),100.2,99.9,58.1,54.7,45.6,44.8,44.7,42.0,36.3,36.2,34.4,31.7,29.2,26.0,25.6,25.5,24.9,24.6,24.3(2個(gè)峰)。

31P NMR(162MHz,CDCl3,δ):88.9

19F NMR(376MHz,CDCl3,δ):-77.9(s,3F)。

實(shí)施例4(根據(jù)本發(fā)明)

用BrettPhos絡(luò)合物進(jìn)行胺化

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒和安裝有橡膠隔膜的干燥Schlenk管中裝入5.1mg(0.003mmol,0.3mol%)的[(烯丙基)Pd(BrettPhos)]OTf和231mg(2.41mmol,1.2當(dāng)量)的NaOtBu。將該管抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。添加正丁基胺(238μL,2.41mmol,1.2當(dāng)量),正十二烷(GC標(biāo)準(zhǔn)物;91μL,0.40mmol,0.2當(dāng)量)和4-氯苯甲醚(250μL,2.04mmol,1.0當(dāng)量),隨后添加2mL的無(wú)水THF。將該管置于預(yù)熱(80℃)的油浴中,并且強(qiáng)力攪拌。然后密封該管。以一定的時(shí)間間隔取出等分部分,通過(guò)氣相色譜法分析來(lái)監(jiān)控轉(zhuǎn)化率。

重復(fù)該實(shí)驗(yàn),將[(烯丙基)Pd(BrettPhos)]OTf替換為[(巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf,[(肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf和BrettPhos第3代Buchwald鈀環(huán)(如下所示)。

圖11顯示了咔唑?qū)τ诜磻?yīng)速率的抑制效應(yīng)。與不產(chǎn)生咔唑的反應(yīng)(即使用[(烯丙基)Pd(BrettPhos)]OTf,[(巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf和[(肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf)相比,釋放咔唑的反應(yīng)(第3代鈀環(huán))進(jìn)行得明顯更緩慢(在2小時(shí)內(nèi)完全轉(zhuǎn)化)。通過(guò)[(巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf催化并且添加0.3mol%的咔唑的反應(yīng)表現(xiàn)出明顯降低的反應(yīng)速率,其中轉(zhuǎn)化曲線非常符合使用第3代鈀環(huán)的反應(yīng)。使用[(肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf在僅5分鐘內(nèi)獲得完全的轉(zhuǎn)化。

實(shí)施例5(根據(jù)本發(fā)明)

用4-氯苯甲醚芳基化乙酸叔丁酯

*未校正的產(chǎn)物/SM*100%的GC比率

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒和安裝有橡膠隔膜的干燥Schlenk管中裝入前催化劑(0.01mmol,1mol%),并且將該管抽空和氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。添加4-氯苯甲醚(1.00mmol,1.0當(dāng)量)和乙酸叔丁酯(1.5mmol,1.5當(dāng)量),隨后添加LiHMDS溶液,其是1.0M的甲苯溶液(3.0mmol,3.0當(dāng)量)。將內(nèi)容物在環(huán)境溫度強(qiáng)力攪拌30分鐘。然后通過(guò)添加5mL飽和NH4Cl來(lái)冷卻反應(yīng)混合物,然后用5mL的EtOAc稀釋。取出等分部分,通過(guò)氣相色譜法進(jìn)行分析。

在酯烯醇化物的芳基化中,[(R-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf前催化劑(R=肉桂基)的大部分活性遠(yuǎn)好于第3代鈀環(huán)前催化劑(在室溫30min后都>90%轉(zhuǎn)化率)。

實(shí)施例6(根據(jù)本發(fā)明)

用1-氯-2,5-二甲氧基苯來(lái)芳基化苯并酰胺

其中,allyl=烯丙基。

向干燥Schlenk管中裝入7.8mg(0.015mmol,1.5mol%)的[(烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf,145mg(1.20mmol,1.20當(dāng)量)的苯并酰胺和297mg(1.40mmol,1.40當(dāng)量)的粉末狀K3PO4。將該管抽空和氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。添加1-氯-2,5-二甲氧基苯(143μL,1.00mmol,1.00當(dāng)量),隨后添加2mL的無(wú)水t-BuOH。將該管置于預(yù)熱(110℃)的油浴中,并且將內(nèi)容物強(qiáng)力攪拌。然后密封該管,并且在油浴中老化90min。然后從油浴中去除該管,使內(nèi)容物冷卻到環(huán)境溫度。用5mL的EtOAc和5mL的H2O稀釋反應(yīng)混合物。除去有機(jī)相,并且將水相用5mL部分的EtOAc萃取另外兩次。將有機(jī)萃取物合并,干燥(MgSO4),過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上用10%EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生252mg(0.98mmol,98%)的淺橙色粘性油形式的N-苯甲酰-2,5-二甲氧基苯胺。

在Pd催化的酰胺化中,[(烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf前催化劑產(chǎn)生了比最初報(bào)道的那代催化劑的“水預(yù)活化”方法更高的收率,并且遠(yuǎn)好于第3代鈀環(huán)前催化劑,這產(chǎn)生了幾乎定量收率的芳基酰胺產(chǎn)物。在較高溫度時(shí),[(烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf前催化劑快速和有效地形成了活性催化劑。此外,該反應(yīng)可以以明顯降低的催化劑負(fù)載量0.1mol%的[(烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf來(lái)進(jìn)行,并且在16小時(shí)反應(yīng)時(shí)間仍然獲得了100%轉(zhuǎn)化率/98%分離的收率。

實(shí)施例7(根據(jù)本發(fā)明)

通過(guò)[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf催化的伯胺的芳基化a

其中,crotyl=巴豆基。

a通用條件:芳基/雜芳基氯(1.00mmol),胺(1.20mmol),NaOt-Bu(1.2mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(0.3mol%),BrettPhos(0.3mol%),THF(2mL),80℃。b使用[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf(0.3mol%)。c堿是K2CO3(1.4mmol),溶劑是2-甲基-2-丁醇(2mL),110℃。d堿是LiHMDS(2.4mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(1.0mol%),BrettPhos(0mol%),65℃。e[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(1.2mol%),BrettPhos(1.2mol%)。

N-丁基-4-甲氧基苯胺,N-([1,1'-聯(lián)苯]-2-基)苯并[d][1,3]二噁茂-5-胺和(R)-6-甲氧基-N-(1-苯基乙基)吡啶-2-胺以快速反應(yīng)時(shí)間(5-10min),使用伯脂肪族(用于N-丁基-4-甲氧基苯胺),芳族(用于N-([1,1'-聯(lián)苯]-2-基)苯并[d][1,3]二噁茂-5-胺)和光學(xué)活性α-手性(用于(R)-6-甲氧基-N-(1-苯基乙基)吡啶-2-胺)胺,以0.3mol%催化劑負(fù)載量來(lái)形成。顯著地,(R)-6-甲氧基-N-(1-苯基乙基)吡啶-2-胺以高立體化學(xué)保真度(99%立體保持度)形成,因?yàn)锽uchwald-Hartwig胺化反應(yīng)中的α-手性胺的對(duì)映體純度侵蝕會(huì)是有問(wèn)題的。包含大于一個(gè)氮原子的雜環(huán)基底也可以以良好的高收率,使用[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(即N-(吡啶-3-基)吡嗪-2-胺,N-(2,5-二甲基苯基)-1H-吡咯[2,3-b]吡啶-4-胺和N-(2-(噻吩-2-基)乙基)嘧啶-5-胺),使用稍微改變的條件來(lái)有效偶合。使用[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf和[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf(96%)觀察到類似的N-丁基-4-甲氧基苯胺的收率,證實(shí)了這些絡(luò)合物的可互換性。

用于伯胺化反應(yīng)的通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥Schlenk管中裝入[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(0.3-1.2mol%,如所指示的),BrettPhos(0.3-1.2mol%,如所指示的),芳基氯(1.00mmol,如果是固體)和NaOt-Bu(1.20mmol)。將該管抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加十二烷(GC標(biāo)準(zhǔn)物,0.20mmol),胺(1.20mmol),芳基氯(1.00mmol,如果是液體)和無(wú)水THF(2mL)。將該管置于預(yù)熱的油浴中,并且攪拌所指示的時(shí)間。然后從油浴中取出該管,并且使其冷卻到室溫。將反應(yīng)混合物用10mL的EtOAc稀釋和通過(guò)Celite墊過(guò)濾。將溶液真空濃縮,將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf進(jìn)行色譜分析。

N-丁基-4-甲氧基苯胺

按照通用程序,將4-氯苯甲醚(123μL,1.00mmol),正丁基胺(119μL,1.20mmol),NaOtBu(115mg,1.20mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(2.5mg,0.003mmol),BrettPhos(1.6mg,0.003mmol)和2mL的THF的混合物在80℃攪拌10分鐘。將粗材料在硅膠上以0-5%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生171mg(0.96mmol,96%)的無(wú)色油形式的N-丁基-4-甲氧基苯胺。光譜性能符合以前報(bào)道的那些(Shankaraiaha,N.;Markandeya,N.;Srinivasulu,V.;Sreekanth,K.;Reddy,C.S.;Santos,L.S.;Kamal,A.J.Org.Chem.2011,76,7017)。

N-([1,1'-聯(lián)苯]-2-基)苯并[d][1,3]二噁茂-5-胺

按照通用程序,將5-氯-1,3-苯并二噁茂(117μL,1.00mmol),2-氨基聯(lián)苯(203mg,1.20mmol),NaOtBu(115mg,1.20mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(2.5mg,0.003mmol),BrettPhos(1.6mg,0.003mmol)和2mL的THF的混合物在80℃攪拌10分鐘。將粗材料在硅膠上以0-5%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生272mg(0.94mmol,94%)的無(wú)色油形式的N-([1,1'-聯(lián)苯]-2-基)苯并[d][1,3]氧雜-5-胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.53-7.43(m,4H),7.42-7.34(m,1H),7.28-7.15(m,3H),7.01-6.90(m,1H),6.74(d,J=8.6Hz,1H),6.69(d,J=2.3Hz,1H),6.53(dd,J=2.3Hz,8.3Hz,1H),5.93(s,2H),5.51(s,1H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):148.3,143.1,141.9,139.2,137.7,130.9,130.3,129.5,129.1,128.5,127.6,120.1,115.8,113.6,108.7,103.2,101.2。

分析計(jì)算C19H15NO2:C,78.87;H,5.23;N,4.84。發(fā)現(xiàn):C,78.91;H,5.29;N,4.79。

(R)-6-甲氧基-N-(1-苯基乙基)吡啶-2-胺

按照通用程序,將2-氯-6-甲氧基吡啶(119μL,1.00mmol),(R)-(+)-α-甲基苯甲酰胺(98%ee,153μL,1.20mmol),NaOtBu(115mg,1.20mmol),[(π-肉桂基)Pd(BrettPhos)]OTf(2.7mg,0.003mmol),BrettPhos(1.6mg,0.003mmol)和1mL的THF的混合物在80℃攪拌5分鐘。將粗材料在硅膠上以0-5%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生223mg(0.98mmol,98%)的無(wú)色油形式的(R)-6-甲氧基-N-(1-苯基乙基)吡啶-2-胺。[α]D25=-38.2°(c.1.03CHCl3)。通過(guò)手性HPLC分析測(cè)量的對(duì)映體過(guò)量是97%(Chiracel OD-H柱,5%IPA/己烷,1mL/min,254nm)。外消旋材料在相同的實(shí)驗(yàn)中,使用外消旋α-甲基苯甲酰胺來(lái)制備。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.41-7.29(m,4H),7.28-7.19(m,2H),6.00(d,J=8.0Hz,1H),5.77(d,J=8.1Hz,1H),4.89-4.63(m,2H),3.81(s,3H),1.54(d,J=7.2Hz,3H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):163.6,157.0,145.2,140.1,128.7,127.0,126.0,98.2,97.9,53.2,52.1,24.4。

分析計(jì)算C14H16N2O:C,73.66;H,7.06。發(fā)現(xiàn):C,73.96;H,6.97。

N-(吡啶-3-基)吡嗪-2-胺

按照通用程序,并且進(jìn)行了以下改變:將3-氯吡啶(95μL,1.00mmol),2-氨基吡嗪(114mg,1.20mmol),K2CO3(194mg,1.40mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(2.5mg,0.003mmol),BrettPhos(1.6mg,0.003mmol)和2mL t-AmOH的混合物在110℃攪拌2小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-5%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生170mg(0.99mmol,99%)的白色固體形式的N-(吡啶-3-基)吡嗪-2-胺。光譜性能符合以前報(bào)道的那些(Fors,B.P.;Davis,N.R.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.2009,131,5766)。

N-(2,5-二甲基苯基)-1H-吡咯[2,3-b]吡啶-4-胺

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥Schlenk管中裝入[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(8.5mg,1.2mol)和4-氯-7-氮雜吲哚(153mg,1.00mmol)。將該管抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加2,5-二甲基苯胺(150μL,1.20mmol)和2.4mL的LiHMDS的THF溶液(2.4mmol)。將該管置于預(yù)熱的油浴(65℃)中,并攪拌4小時(shí)。然后從油浴中取出該管,并且使其冷卻到室溫,添加2mL的1M HCl(水溶液),隨后添加15mL EtOAc。然后將該管的內(nèi)容物傾倒入含有20mL飽和NaHCO3的分液漏斗中。將水相用EtOAc(3×15mL)萃取,并且將合并的萃取物用鹽水清洗,在無(wú)水MgSO4上干燥,真空濃縮,和將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf,使用0-10%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生223mg(0.94mmol,94%)的淺棕色固體形式的N-(2,5-二甲基苯基)-1H-吡咯[2,3-b]吡啶-4-胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):12.2(br,s,1H),8.10(d,J=5.1Hz,1H),7.37-7.11(m,3H),6.99(d,J=7.4Hz,1H),6.42(d,J=5.7Hz,1H),6.38(d,J=2.5Hz,1H),6.08(s,1H),2.36(s,3H),2.27(s,3H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):150.2,145.7,143.9,138.3,136.7,131.0,129.6,126.1,125.3,122.4,108.8,99.3,96.9,21.1,17.6。

HRMS(ESI)m/z[M+H]+計(jì)算C15H16N3:238.1344。發(fā)現(xiàn):238.1341。

N-(2-(噻吩-2-基)乙基)嘧啶-5-胺

按照通用程序,并且進(jìn)行以下改變:將5-溴嘧啶(159mg,1.00mmol),2-噻吩乙基胺(140μL,1.20mmol),K2CO3(194mg,1.40mmol),[(π-巴豆基)Pd(BrettPhos)]OTf(10.2mg,0.012mmol),BrettPhos(6.4mg,0.012mmol)和2mL t-AmOH的混合物在110℃攪拌19小時(shí)。將粗材料在硅膠上以25-75%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生152mg(0.74mmol,74%)的灰白色固體形式的N-(2-(噻吩-2-基)乙基)嘧啶-5-胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.60(s,1H),8.10(s,2H),7.19(dd,J=1.2Hz,3.2Hz,1H),6.97(dd,J=7.4Hz,5.3Hz,1H),6.89-6.83(m,1H),3.89(br s,1H),3.47(q,J=6.5Hz,2H),3.16(app t,J=6.5Hz,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):148.9,141.5,141.2,140.7,127.3,125.8,124.5,44.4,29.5。

分析計(jì)算C10H11N3S:C,58.51;H,5.40;N,20.47。發(fā)現(xiàn):C,58.28;H,5.43;N,20.42。

實(shí)施例8(根據(jù)本發(fā)明)

使用[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf的C-N交聯(lián)偶合反應(yīng)a

其中,allyl=烯丙基。

a通用條件-伯酰胺:(雜)芳基氯(1.00mmol),酰胺(1.20mmol),[(對(duì)烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(1.0mol%),K3PO4(1.4mmol),t-BuOH(2mL),110℃;成環(huán)酰胺:(雜)芳基氯(1.00mmol),酰胺(1.20mmol),[(對(duì)烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(1.5mol%),K3PO4(1.4mmol),t-BuOH(2mL),110℃;2-氨基噻唑:4-溴苯甲醚(1.00mmol),2-氨基噻唑(1.20mmol),[(對(duì)烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf(1.5mol%),K2CO3(1.4mmol),t-BuOH(2mL),110℃。b使用0.1mol%的[(對(duì)烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf,16h反應(yīng)時(shí)間。

tBuBrettPhos基催化劑[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]Otf在復(fù)雜的C-N交聯(lián)偶合反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的反應(yīng)性。結(jié)果匯總在上表中。伯酰胺的芳基化是高度有效的,使用1.0mol%的[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf產(chǎn)生了通常高收率的芳基酰胺產(chǎn)物。例外是N-(6-甲氧基噠嗪-3-基)環(huán)丙烷甲酰胺的合成,其仍然以68%收率產(chǎn)生了產(chǎn)物。顯著地,在形成N-(2,5-二甲氧基苯基)苯并酰胺的反應(yīng)中,催化劑負(fù)載量可以降低到0.1mol%,具有更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間,而不對(duì)收率產(chǎn)生有害影響。此外,如果催化劑負(fù)載量增加到1.5mol%,則成環(huán)仲酰胺以及成環(huán)噁唑啉酮被證實(shí)是優(yōu)異的基底,因?yàn)?-(4-甲氧基苯基)吡咯烷-2-酮,3-(4-(三氟甲氧基)苯基)噁唑啉-2-酮和(S)-4-(4-苯甲酰-2-氧雜噁唑啉-3-基)苯氰全部以≥95%的收率形成。使用[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf,2-氨基噻唑與4-溴苯甲醚在不存在乙酸酯的情況下有效偶合,來(lái)以85%的收率生產(chǎn)N-(4-甲氧基苯基)噻唑-2-胺。

用于伯酰胺的芳基化反應(yīng)的通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥Schlenk管中裝入[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol,1mol%),芳基氯(1.00mmol,如果是固體),酰胺(1.20mmol)和K3PO4(297mg,1.40mmol)。將該管用橡膠隔膜封蓋,并且抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加芳基氯(1.00mmol,如果是液體)和無(wú)水tBuOH(2mL)。將該管置于預(yù)熱的油浴(110℃)中,密封和攪拌1.5小時(shí),除非另有指示。然后從油浴中取出該管,并且使其冷卻到室溫。添加H2O(5mL),將含水相用EtOAc(3×5mL)萃取。將有機(jī)萃取物合并,在無(wú)水MgSO4上干燥,過(guò)濾和真空濃縮。殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf進(jìn)行色譜分離。

N-(2,5-二甲氧基苯基)苯并酰胺

按照通用程序,將2-氯-1,4-二甲氧基苯(143mL,1.00mmol),苯并酰胺(145mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol),和2mL的無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌1.5小時(shí)。將粗材料在硅膠上以10%的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生252mg(0.98mmol,96%)的近無(wú)色油形式的N-(2,5-二甲氧基苯基)苯并酰胺。分光性能符合以前報(bào)道的那些(Fors,B.P.Dooleweerdt,K.;Zeng,Q.;Buchwald,S.L.Tetrahedron 2009,65,6576)。

使用0.8mg的[(對(duì)烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(0.001mmol,0.1mol%)和16小時(shí)攪拌時(shí)間進(jìn)行了類似實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生了251mg(0.98mmol,98%)的無(wú)色油形式的N-(2,5-二甲氧基苯基)苯并酰胺。

N-(6-甲氧基噠嗪-3-基)環(huán)丙烷甲酰胺

按照通用程序,將3-氯-6-甲氧基噠嗪(145mg,1.00mmol),環(huán)丙烷甲酰胺(102mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌2小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-2.5%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生132mg(0.68mmol,68%)的白色固體形式的N-(6-甲氧基噠嗪-3-基)環(huán)丙烷甲酰胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):11.2(br s,1H),8.54(d,J=8.5Hz,1H),7.02(d,J=8.5Hz,1H),3.98(s,3H),2.57-2.46(m,1H),1.14-1.06(m,2H),0.93-0.84(m,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):174.0,162.4,152.9,123.8,119.8,54.4,15.5,8.79。

分析計(jì)算C9H11N3O2:C,55.95;H,5.74;N,21.75。發(fā)現(xiàn):C,56.18;H,5.76;N,21.70。

N-(喹啉-6-基)乙酰胺

按照通用程序,將6-氯喹啉(164mg,1.00mmol),乙酰胺(71mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌1.5小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-4%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生132mg(0.95mmol,95%)的淡黃色固體形式的N-(喹啉-6-基)乙酰胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.86-8.64(m,2H),8.38(s,1H),8.06(d,J=7.7Hz,1H),7.97(d,J=9.5Hz,1H),7.59(dd,J=2.5Hz,9.1Hz,1H),7.34(dd,J=3.9Hz,8.6Hz,1H),0.88(s,3H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):169.3,149.2,145.4,136.4,136.2,129.8,129.0,123.5,121.7,116.3,24.7。

分析計(jì)算C11H10N2O:C,70.95;H,5.41;N,15.04。發(fā)現(xiàn):C,70.66;H,5.51;N,14.94。

N-(2-甲基苯并[d]噻唑-5-基)-2-(吡啶-2-基)乙酰胺

按照通用程序,將5-氯-2-甲基苯并噻唑(184mg,1.00mmol),2-(吡啶-2-基)乙酰胺(143mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌1.5小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-2%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生279mg(0.99mmol,99%)的淡黃綠色固體形式的N-(2-甲基苯并[d]噻唑-5-基)-2-(吡啶-2-基)乙酰胺。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ):10.4(br s,1H),8.51(d,J=4.6Hz,1H),8.32(d,J=1.8Hz,1H),7.91(d,J=8.5Hz,1H),7.76(td,J=1.5Hz,7.4Hz,1H),7.57(dd,J=1.5Hz,8.5Hz,1H),7.42(d,J=7.5Hz,1H),7.27(dd,J=4.9Hz,7.4Hz,1H),3.90(s,2H),2.76(s,3H)。

13C NMR(100MHz,DMSO-d6,δ):168.3,167.9,156.0,153.5,149.0,137.6,136.5,129.5,124.0,121.9,121.8,117.0,111.9,45.9,19.8。

HRMS(ESI)m/z[M+H]+計(jì)算C15H14N3OS:284.0858。發(fā)現(xiàn):284.0861。

N-(苯并[d][1,3]二噁茂-5-基)煙堿酰胺

按照通用程序,將6-氯喹啉(164mg,1.00mmol),乙酰胺(71mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(7.8mg,0.01mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌1.5小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-4%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生132mg(0.95mmol,95%)的淡黃色固體形式的N-(苯并[d][1,3]二噁茂-5-基)煙堿酰胺。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ):10.3(br s,1H),9.08(d,J=1.7Hz,1H),8.75(dd,J=1.6Hz,4.9Hz,1H),8.26(td,J=1.9Hz,8.1Hz,1H),7.44(dd,J=4.7Hz,7.9Hz,1H),7.43(d,J=2.0Hz,1H),7.18(dd,J=2.0Hz,8.4Hz,1H),6.91(d,J=8.4Hz,1H),6.02(s,2H)。

13C NMR(100MHz,DMSO-d6,δ):163.7,152.0,148.6,147.0,143.5,135.3,133.1,130.6,123.5,113.4,108.0,102.5,101.1。

分析計(jì)算C13H10N2O3:C,64.46;H,4.16;N,11.56。發(fā)現(xiàn):C,64.60;H,4.37;N,11.16。

用于環(huán)狀酰胺/噁唑烷酮的芳基化反應(yīng)的通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥Schlenk管中裝入[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(11.7mg,0.015mmol,1.5mol%),芳基氯(1.00mmol,如果是固體),酰胺/噁唑烷酮(1.20mmol,如果是固體)和K3PO4(297mg,1.40mmol)。將該管用橡膠隔膜封蓋,并且抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加酰胺(1.20mmol,如果是液體)和芳基氯(1.00mmol,如果是液體)和無(wú)水tBuOH(2mL)。將該管置于預(yù)熱的油浴(110℃)中,密封和攪拌3小時(shí)。然后從油浴中取出該管,并且使其冷卻到室溫。添加H2O(5mL),并且將含水相用EtOAc(3×5mL)萃取。將有機(jī)萃取物合并,在無(wú)水MgSO4上干燥,過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf進(jìn)行色譜分離。

1-(4-甲氧基苯基)吡咯烷-2-酮

按照通用程序,將4-氯苯甲醚(123mL,1.00mmol),2-吡咯烷酮(91mL,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(11.7mg,0.015mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以40-100%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生183mg(0.96mmol,96%)的白色固體形式的1-(4-甲氧基苯基)吡咯烷-2-酮。分光性能符合以前報(bào)道的那些(Easton,C.J.;Pitt,M.J.;Ward,C.M.Tetrahedron 1995,51,12781)。

3-(4-(三氟甲氧基)苯基)噁唑烷-2-酮

按照通用程序,將1-氯-4-三氟甲氧基苯(144mL,1.00mmol),2-噁唑烷酮(105mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(11.7mg,0.015mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-40%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生247mg(1.00mmol,100%)的白色固體形式的3-(4-(三氟甲氧基)苯基)噁唑烷-2-酮。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.55(app d,J=9.5Hz,2H),7.20(app d,J=8.8Hz,2H),4.51-4.40(m,2H),4.07-3.98(m,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):155.3,145.2,137.1,121.8,120.6(q,JC-F=256Hz),119.4,61.4,45.2。

HRMS(ESI)m/z[M+H]+計(jì)算C10H9F3NO3:248.0535。發(fā)現(xiàn):248.0537。

(S)-4-(4-苯甲酰-2-氧雜噁唑烷-3-基)苯氰

按照通用程序,將4-氯苯氰(138mg,1.00mmol),(S)-(-)-4-苯甲酰-2-噁唑烷酮(186mg,1.20mmol),K3PO4(297mg,1.40mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(11.7mg,0.015mmol)和2mL無(wú)水tBuOH的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-40%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生265mg(0.95mmol,95%)的棕色固體形式的(S)-4-(4-苯甲酰-2-氧雜噁唑烷-3-基)苯氰。分光性能符合以前報(bào)道的那些(Ghosh,A.;Sieser,J.E.;Riou,M.;Cai,W.;Rivera-Ruiz,L.Org.Lett.2003,5,2207)。

N-(4-甲氧基苯基)噻唑-2-胺

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥Schlenk管中裝入[(π-烯丙基)Pd(tBuBrettPhos)]OTf(11.7mg,0.015mmol,1.5mol%),2-氨基噻唑(100mg,1.00mmol)和K2CO3(194mg,1.40mmol)。將該管用橡膠隔膜封蓋,并且抽空并用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加4-溴苯甲醚(125mL,1.00mmol)和無(wú)水tBuOH(4mL)。將該管置于預(yù)熱的油浴(110℃)中,密封和攪拌3小時(shí)。然后從油浴中取出該管,用10mL的EtOAc和H2O(5mL)稀釋。將含水相萃取(3×5mL的EtOAc)。將合并的萃取物用鹽水(5mL)清洗,在無(wú)水MgSO4上干燥,過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf以0-3%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生176mg(0.85mmol,85%)的黃褐色固體形式的N-(4-甲氧基苯基)噻唑-2-胺。分光性能符合以前報(bào)道的那些(McGowan,M.A.;Henderson,J.L.;Buchwald,S.L.Org.Lett.2012,14,1432)。

實(shí)施例9(根據(jù)本發(fā)明)

使用烯丙基鈀前催化劑的偶合反應(yīng)

評(píng)價(jià)了本發(fā)明的幾種陽(yáng)離子絡(luò)合物,來(lái)評(píng)估它們?cè)诟鼘挿秶慕宦?lián)偶合反應(yīng)中的效率。這些包括交聯(lián)偶合反應(yīng),其涉及磺酰胺、醇和吲哚。

其中,allyl=烯丙基。

用于磺酰胺化反應(yīng)的通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥處理的2打蘭,17×60mm反應(yīng)小瓶中裝入[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf(7.2mg,0.01mmol,1mol%),芳基鹵(1.20mmol,如果是固體),磺酰胺(1.00mmol)和K3PO4(318mg,1.50mmol)。將該小瓶用具有PTFE面的硅酮隔膜的聚丙烯帽封蓋,并且抽空和通過(guò)針用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加無(wú)水2-甲基-2-丁醇(4mL)和芳基鹵(1.20mmol,如果是液體)。除去氮?dú)忉槪⑶覍⒃撔∑恐糜陬A(yù)熱的鋁塊(110℃)和攪拌3小時(shí)。然后從加熱塊上取走該小瓶,并且使其冷卻到室溫。添加飽和氯化銨溶液(10mL),并且將含水相用EtOAc(3×10mL)萃取。將有機(jī)萃取物合并,在無(wú)水MgSO4上干燥,過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf進(jìn)行色譜分離。

4-甲基-N-(吡嗪-2-基)苯磺酰胺

按照通用程序,將2-氯吡嗪(107μL,1.20mmol),對(duì)甲苯磺酰胺(171mg,1.00mmol),K3PO4(318mg,1.50mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf(7.2mg,0.01mmol)和4mL無(wú)水2-甲基-2-丁醇的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-100%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生152mg(0.61mmol,61%)的白色固體形式的4-甲基-N-(吡嗪-2-基)苯磺酰胺。分光性能符合以前報(bào)道的那些(Baffoe,J.;Hoe,M.Y.;Touré,B.B.Org.Lett.2010,12,1532)。

N-(異喹啉-5-基)甲烷磺酰胺

按照通用程序,將5-溴異喹啉(250mg,1.20mmol),甲烷磺酰胺(95mg,1.00mmol),K3PO4(318mg,1.50mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf(7.2mg,0.01mmol)和4mL無(wú)水2-甲基-2-丁醇的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-5%梯度的MeOH/CH2Cl2作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生194mg(0.87mmol,87%)的灰白色固體形式的N-(異喹啉-5-基)甲烷磺酰胺。

1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ):9.92(s,1H),9.34(s,1H),8.58(app d,J=5.9Hz,1H),8.12(app d,J=5.9Hz,1H),8.03(app d,J=8.1Hz,1H),7.78(app d,J=7.4Hz,1H),7.69(app t,J=7.9Hz,1H),3.06(s,3H)。

13C NMR(100MHz,DMSO-d6,δ):152.4,143.1,132.3,131.7,129.0,127.4,126.6,125.9,116.0,39.92。

分析計(jì)算C10H10N2O2S:C,54.04;H,4.54;N,12.60。發(fā)現(xiàn):C,54.05;H,4.26;N,12.38。

N-(6-甲氧基吡啶-2-基)環(huán)丙烷磺酰胺

按照通用程序,將2-氯-6-甲氧基吡啶(143μL,1.20mmol),環(huán)丙烷磺酰胺(121mg,1.00mmol),K3PO4(318mg,1.50mmol),[(π-烯丙基)Pd(tBuXPhos)]OTf(7.2mg,0.01mmol)和4mL無(wú)水2-甲基-2-丁醇的混合物在110℃攪拌3小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-40%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生207mg(0.90mmol,90%)的白色固體形式的N-(6-甲氧基吡啶-2-基)環(huán)丙烷磺酰胺。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.52(t,J=7.9Hz,1H),7.00(bs,1H),6.79(d,J=7.8Hz,1H),6.45(d,J=8.1Hz,1H),3.86(s,3H),2.79-2.73(m,1H),1.30-1.26(m,2H),1.03-0.98(m,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):163.7,149.1,141.0,105.8,103.6,53.9,31.3,6.1。

分析計(jì)算C9H12N2O3S:C,47.36;H,5.30;N,12.27。發(fā)現(xiàn):C,47.42;H,5.27;N,12.19。

用于C-O偶合反應(yīng)的通用程序

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥處理的2打蘭,17×60mm反應(yīng)小瓶中裝入[(π-烯丙基)Pd(RockPhos)]OTf(7.7mg,0.01mmol,1mol%),芳基鹵(1.00mmol,如果是固體)和K3PO4(318mg,1.50mmol)。將該小瓶用具有PTFE面的硅酮隔膜的聚丙烯帽封蓋,并且抽空和通過(guò)針用氮?dú)饣靥睢⑦@個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加無(wú)水甲苯(1mL),芳基鹵(1.00mmol,如果是液體)和乙醇(1.50mmol)。除去氮?dú)忉?,并且將該小瓶置于預(yù)熱的鋁塊(100℃)和攪拌16小時(shí)。然后從加熱塊上取走該小瓶,并且使其冷卻到室溫。將反應(yīng)混合物用10mL的EtOAc稀釋,通過(guò)Celite墊過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf進(jìn)行色譜分離。

5-(呋喃-2-基甲氧基)嘧啶

按照通用程序,將5-溴嘧啶(159mg,1.00mmol),呋喃醇(130μL,1.50mmol),K3PO4(318mg,1.50mmol),[(π-烯丙基)Pd(RockPhos)]OTf(7.7mg,0.01mmol)和1mL無(wú)水甲苯的混合物在100℃攪拌16小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-50%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生141mg(0.80mmol,80%)的黃色油形式的5-(呋喃-2-基甲氧基)嘧啶。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.83(s,1H),8.46(s,2H),7.43(s,1H),6.45(app d,J=2.9Hz,1H),6.37-6.36(m,1H),5.08(s,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):152.6,152.1,148.8,144.4,143.9,111.4,110.9,63.0。

HRMS(ESI)m/z:[M+H]+計(jì)算C9H9N2O2:177.0664。發(fā)現(xiàn):177.0661。

3-(2-(噻吩-2-基)乙氧基)吡啶

按照通用程序,將3-氯吡啶(94μL,1.00mmol),2-噻吩乙醇(167μL,1.50mmol),K3PO4(318mg,1.50mmol),[(π-烯丙基)Pd(RockPhos)]OTf(7.7mg,0.01mmol)和1mL無(wú)水甲苯的混合物在100℃攪拌16小時(shí)。將粗材料在硅膠上以0-100%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生170mg(0.83mmol,83%)的無(wú)色油形式的3-(2-(噻吩-2-基)乙氧基)吡啶。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):8.31(s,1H),8.20(s,1H),7.18-7.15(m,3H),6.95-6.90(m,2H),4.21(t,J=6.7Hz,2H),3.31(t,J=6.7Hz,2H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):155.0,142.6,140.0,138.3,127.1,125.9,124.3,124.0,121.4,68.9,30.1。

分析計(jì)算C11H11NOS:C,64.36;H,5.40;N,6.82。發(fā)現(xiàn):C,64.31;H,5.64;N,6.91。

吲哚芳基化反應(yīng)

1-(萘-1-基)-1H-吲哚

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥處理的2打蘭,17×60mm反應(yīng)小瓶中裝入[(π-烯丙基)Pd(Bippyphos)]OTf(8.0mg,0.01mmol,2mol%),BippyPhos(5.1mg,0.01mmol,2mol%),吲哚(58.6mg,0.50mmol)和NaOt-Bu(67.3mg,0.70mmol)。將該小瓶用具有PTFE面的硅酮隔膜的聚丙烯帽封蓋,并且抽空和通過(guò)針用氮?dú)饣靥?。將這個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加無(wú)水甲苯(2mL)和1-溴萘(70.0μL,0.50mmol)。除去氮?dú)忉?,并且將該小瓶置于預(yù)熱的鋁塊(110℃)和攪拌16小時(shí)。然后從加熱塊上取走該小瓶,并且使其冷卻到室溫。將反應(yīng)混合物用5mL的EtOAc稀釋,通過(guò)Celite墊過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf以0-5%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生109mg(0.45mmol,89%)的白色固體形式的1-(萘-1-基)-1H-吲哚。分光性能符合以前報(bào)道的那些(Diness,F(xiàn).;Fairlie,D.P.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,8012)。

1-(6-甲氧基吡啶-2-基)-2-苯基-1H-吲哚

向裝備有特氟龍涂覆的磁攪拌棒的烘箱干燥處理的2打蘭,17×60mm反應(yīng)小瓶中裝入[(π-烯丙基)Pd(Bippyphos)]OTf(16mg,0.02mmol,2mol%),BippyPhos(10mg,0.02mmol,2mol%),2-苯基吲哚(193mg,1.00mmol)和NaOt-Bu(135mg,1.40mmol)。將該小瓶用具有PTFE面的硅酮隔膜的聚丙烯帽封蓋,并且抽空并用氮?dú)饣靥睢⑦@個(gè)抽空/回填周期重復(fù)另外兩次。經(jīng)由注射器依次添加無(wú)水甲苯(4mL)和2-氯-6-甲氧基吡啶(119μL,1.00mmol)。除去氮?dú)忉?,并且將該小瓶置于預(yù)熱的鋁塊(110℃)和攪拌16小時(shí)。然后從加熱塊上取走該小瓶,并且使其冷卻到室溫。將反應(yīng)混合物用10mL的EtOAc稀釋,通過(guò)Celite墊過(guò)濾和真空濃縮。將殘留物在硅膠上使用Teledyne ISCO CombiFlashRf以0-5%梯度的EtOAc/己烷作為洗脫劑進(jìn)行色譜分離,來(lái)產(chǎn)生293mg(0.98mmol,98%)的無(wú)色油形式的1-(6-甲氧基吡啶-2-基)-2-苯基-1H-吲哚。

1H NMR(400MHz,CDCl3,δ):7.75(d,J=7.8Hz,1H),7.69(d,J=7.8Hz,1H),7.55(t,J=7.8Hz,1H),7.31-7.20(m,7H),6.80(s,1H),6.67-6.62(m,2H),3.76(s,3H)。

13C NMR(100MHz,CDCl3,δ):163.7,149.6,140.6,140.1,138.4,133.5,129.0,128.9,128.3,127.5,123.0,121.5,120.8,113.6,111.7,108.6,105.6,53.8。

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