CN100548948C - 金属配体以及以此为基础的改良的金属催化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一方面涉及过渡金属的配体。本发明的第二方面涉及包含这些配体的催化剂在过渡金属催化的碳-杂原子和碳-碳键形成反应中的用途。所述方法提供对过渡金属-催化反应的许多特征,包括合适的底物范围、反应条件和效率的改进。
Description
政府资助
本发明在国家科学基金会授权的许可号为9421982-CHE的支持下完成,因此,美国政府享有本发明中的一些权利。
发明背景
过渡金属催化剂络合物在化学的许多领域包括聚合物和药物的制备中起着重要的作用。人们认识到这些催化剂络合物的性质既受到所述金属的性质的影响也受到与所述金属原子结合的配体的性质的影响。例如,所述配体的结构性质可以影响反应速度、区域选择性和立体选择性。可以预期大的配体将减慢反应速度;可以预期在偶联反应中,吸电子配体可以减慢氧化加成到所述金属中心并加速从所述金属中心的还原消除;相反,可以预期在偶联反应中,多电子配体将加速氧化加成到所述金属中心并减慢从所述金属中心的还原消除。
在许多情况下,据认为在偶联反应公认的原理中的氧化加成步骤受速度限制。因此,调整增加氧化加成步骤速度的整个催化系统能够增加总的反应速度。另外,已知在所有其它因素相同的情况下,过渡金属催化剂氧化加成到芳基卤化物的碳-卤素键上的速度随着从碘化物到溴化物到氯化物的变化而降低。由于这一事实,更稳定、更低分子量和可以肯定更容易得到的由活性有机卤化物-氯化物-组成的组的那些成员是对于常规过渡金属催化的偶联反应以及类似反应的最差的底物。
到目前为止,用于过渡金属催化的碳-杂原子和碳-碳键形成反应的最好的含有卤素的底物一直是碘化物。溴化物是经常可以接受的底物,但是一般需要较高的温度,较长的反应时间,所得产物的产率较低。
发明概述
本发明一方面涉及新的过渡金属的配体。本发明的第二方面涉及包含这些配体的催化剂在不同的过渡金属催化的碳-杂原子和碳-碳键形成反应中的用途。所述方法提供对过渡-金属-催化反应的许多特征,包括合适的底物范围、催化剂周转的次数、反应条件和效率的改进。
更具体地说,已经实现了对过渡金属催化的以下反应意想不到的和开创性的改进:芳基胺化反应;芳基酰胺化反应;Suzuki偶联得到联芳基产物;以及酮类的α-芳基化。例如,在本发明的某些方法中使用醇如叔-丁醇作为溶剂使得可以使用含有以前被排除的那些官能团的底物,因为这些官能团没有足够的稳定性经受得住反应条件或因为它们反过来干扰过渡金属催化的方法。另外,本发明的配体和方法可以在上述的反应中有效使用磺酸芳基酯(aryl sulfonates)例如甲苯磺酸芳基酯(aryl tosylates)。
另一方面,本发明的配体和方法可以使利用芳基溴化物或氯化物的第一时间转化在室温下有效进行。另外,本发明的配体和方法使以上所提及的反应以合成上有效速度,使用非常少的催化剂例如相对于限定性试剂来说0.000001mol%进行。
附图简介
图1表示制备方法和筛选各种配体的反应。
图2表示本发明使用各种配体和各种苯磺酸酯形成碳-氮键方法的各种实施方案。
图3表示本发明使用各种配体和各种苯磺酸酯形成碳-氮键方法的各种实施方案。
图4表示使用本发明优选的配体和各种芳基氯化物形成碳-氮键方法和形成碳-碳键方法的各种实施方案。
图5表示使用本发明优选的配体和各种芳基氯化物形成碳-碳键形成方法的各种实施方案。
图6表示随着本发明所使用配体的不同,本发明的碳-氧键形成方法的结果。
图7表示随着本发明所使用配体的不同,本发明的碳-氧键形成方法的结果。
图8表示本发明配体制备的合成方案。
图9表示随着所使用碱的不同,使用本发明优选的配体和4-丁基苯基氯化物的本发明碳-氮键形成方法的各种实施方案。
图10表示随着所使用碱的不同,使用本发明优选的配体和4-丁基苯基氯化物的形成本发明碳-氮键方法的各种实施方案。
图11表示随着在反应混合物中水量的不同,使用本发明优选的配体和4-丁基苯基氯化物的形成本发明碳-氮键方法的各种实施方案。
图12表示随着在反应混合物中水量的不同,使用本发明优选的配体和各种芳基氯化物的形成本发明碳-氮键方法的各种实施方案。
图13表示随着反应时间的不同,使用本发明优选的配体和4-丁基苯基氯化物的形成本发明碳-氮键方法的各种实施方案
图14表示使用作为钯配体的多种(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二(烷基)膦、甲苯磺酸4-叔-丁基苯基酯和苯基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66。
图15表示使用作为钯配体的(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二环己基膦、多种甲苯磺酸芳基酯和多种芳基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66和图14。
图16表示使用作为钯配体的(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二环己基膦、多种甲苯磺酸芳基酯和多种芳基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66和图14。
图17表示使用作为钯配体的(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二环己基膦、多种甲苯磺酸芳基酯和多种芳基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66和图14。
图18表示使用作为钯配体的多种(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二(烷基)膦、多种甲苯磺酸芳基酯和多种芳基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66和图14。
图19表示使用作为钯配体的(2’,4’,6’-三异丙基联苯基)二环己基膦、多种甲苯磺酸芳基酯和多种芳基硼酸的形成本发明碳-碳键方法的各种实施方案。参见实施例66和图14。
本发明详述
本发明的配体
在一些实施方案中,本发明的配体由结构I代表:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代的或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环基或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构I和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R独立代表烷基、环烷基或芳基;至少存在两种R2的实例;对于每一种情况而言,R2独立选自烷基和环烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II代表:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R独立代表烷基或环烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R独立代表环己基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表烷基或环烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表烷基或环烷基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表烷基或环烷基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
在一些实施方案中,本发明的配体由结构II和附带的定义代表,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
本发明的方法
在一些实施方案中,本发明的方法由方案5代表:
其中
Z选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
R’和R”对于每一种情况而言,独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、杂芳基、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”一起可以形成任选取代的由3-10个主链原子组成的环;所述环任选含有一个或更多个除与R’和R”相连的氮外的杂原子;
R’和/或R”可以共价结合到Z上;
所述过渡金属选自第10族的金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及
由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及的方法由方案1和附带的定义代表,其中过渡金属是钯。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案6代表:
其中
Z和Ar’独立选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Z和Ar’可以共价连接;
所述过渡金属选自第10族金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中X是-OS(O)2芳基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中X是-OS(O)2甲苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2芳基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2甲苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2芳基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2芳基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案6和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案7代表:
其中
Z选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
R选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基和芳基氨基;
R’选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、杂芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基和芳基氨基羰基;
R”选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Z和R、R’、R”之一可以共价连接;
所述过渡金属选自第10族金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案7和附带的定义代表的方法,其中所述过渡金属是钯。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案8代表:
其中
Z和Ar’独立选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
Ar”选自任选取代的芳族部分;
Z和Ar’可以共价连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案8和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案9代表:
其中
Z选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
Ar”选自任选取代的芳族部分;
R选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基和芳基氨基;
R’选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、杂芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基和芳基氨基羰基;
R”选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基;
Z和R、R’、R”之一可以共价连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和负碳离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案9和附带的定义代表的方法,其中Ar”是苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案10代表:
其中
Z选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、杂芳基、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”一起可以形成任选取代的含有3-10个主链原子的环;所述环任选包含一个或更多个除与R’和R”连接的氮原子外的杂原子;
R’和/或R”可以以共价键连接到Z;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
溶剂是水;
所述碱选自氟化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和醇盐;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠和氢氧化钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中X是Cl、Br或I。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中X是Cl或Br。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中X是Cl。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;以及X是Cl、Br或I。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl、Br或I;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl、Br或I;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案10和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案11代表:
其中
Z选自任选取代的芳基、杂芳基和链烯基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R’和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、杂芳基、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”一起可以形成任选取代的含有3-10个主链原子的环;所述环任选包含一个或更多个除与R’和R”连接的氮原子外的杂原子;
R’和/或R”可以以共价键连接到Z;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
溶剂包含大于50%体积的羟基溶剂;
所述碱选自氟化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和醇盐;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2))m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁基醇。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中X是Cl或Br。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;以及所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;以及所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物;以及X是Cl或Br。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br。以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;以及X是Cl或Br。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案11和附带的定义代表的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案12代表:
其中
Z选自任选取代的单环和多环芳族和杂芳族部分;
Ar’选自任选取代的芳族部分;
R选自任选取代的烷基和芳烷基;
对于每一种情况而言,R’独立选自烷基和杂烷基;所述烷基和杂烷基的碳-硼键在反应条件下是惰性的;B(R’)2一起可以代表9-硼二环[3.3.1]壬基。
Z和R可以以共价键连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中B(R’)2一起可以代表9-硼二环[3.3.1]壬基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱选自氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐;以及B(R’)2一起代表9-硼二环[3.3.1]壬基。
在一些实施方案中,本发明涉及由方案12和附带的定义代表的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱选自氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾;以及B(R’)2一起代表9-硼二环[3.3.1]壬基。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案13代表:
其中
Ar选自任选取代的单环和多环芳族和杂芳族部分;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”一起可以形成任选取代的含有3-10个主链原子的环;所述环任选包含一个或更多个除与R’和R”连接的氮原子外的杂原子;
R’和/或R”可以以共价键连接到Ar上;
所述过渡金属选自第8-10族的金属;
所述碱选自氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、氨化物、碳负离子和甲硅烷基负离子;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案14代表:
其中
Ar和Ar’独立选自任选取代的单环和多环芳族和杂芳族部分;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Ar和Ar’可以共价连接;
所述过渡金属选自第8-10族的金属;
所述碱选自氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、氨化物、碳负离子和甲硅烷基负离子;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案15代表:
其中
Ar选自任选取代的单环和多环芳族和杂芳族部分;
R选自任选取代的烷基、杂烷基和芳烷基;
对于每一种情况而言,R’独立选自烷基和杂烷基;所述烷基和杂烷基的碳-硼键在反应条件下是惰性的;BR’2一起可以代表9-硼二环[3.3.1]壬基。
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Ar和R可以共价连接;
所述过渡金属选自第8-10族的金属;
所述碱选自氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、氨化物、碳负离子和甲硅烷基负离子;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明的方法由方案16代表:
其中
Ar选自任选取代的单环和多环芳族和杂芳族部分;
对于每一种情况而言,R、R’和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、杂芳基;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Ar和R、R’和R”之一可以共价连接;
所述过渡金属选自第8-10族的金属;
所述碱选自氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、氨化物、碳负离子和甲硅烷基负离子;以及
所述配体选自由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基、环烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定。
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、环烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表环烷基或芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,该方法提供产率大于50%的产物;在更优选的实施方案中,提供产率大于70%的产物;以及在最优选的实施方案中提供产率大于85%的产物。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便在室温下提供所述产物。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便提供当X是氯离子的产物。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便提供使用相对限定的试剂低于0.01mol%的催化剂的产物。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便提供使用相对限定的试剂低于0.0001mol%的催化剂的产物。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便在不到48小时内消耗所述限定的试剂。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便在不到24小时内消耗所述限定的试剂。
在一些实施方案中,本发明涉及由任何上述的方案代表的方法,其中选择所述过渡金属和配体以便在不到12小时内消耗所述限定的试剂。
多种一般性研究
在本发明反应的优选实施方案中,不需要使用超过量的反应物例如胺、硼酸、酮等,或芳族化合物。使用基本上化学计量的试剂可以使反应快速发生并以高产率得到所需产物。例如,在本发明的氨基化反应中,胺可以以相对于芳族化合物仅仅二倍过量存在并优选以不超过20%的过量。或者,所述芳族化合物可以以相对于所述胺仅仅二倍过量存在并优选不超过20%过量。类似的结论适用于Suzuki偶联和α-芳基化。
通常在温和的温度和压力下发生反应,得到高产率的产物芳基胺、联芳基、α-芳基酮类等。因此,根据本发明,在温和的温度下可以得到所需产物的产率高于45%,优选高于75%,更优选高于80%。所述反应可以在低于120℃温度下进行,优选在20-100℃范围内进行。在一些优选的实施方案中,所述反应可以在室温下进行。
所述反应可以在大范围的溶剂系统包括极性非质子溶剂中进行。或者,在一些实施方案中,所述反应可以在不存在附加溶剂的情况下进行。
能够提供用于芳基胺、联芳基、α-芳基酮类等的合成方案,其可以在温和条件下和/或在非极性溶剂中进行,具有广泛用途,特别是在农业和制药工业方面,以及在聚合工业方面具有广泛用途。在这方面,所述反应特别适合包括敏感官能基团的反应物或产物,例如,换句话说,在苛刻的反应条件下是不稳定的反应物或产物。
所述胺芳基化、Suzuki偶联、酮α-芳基化反应等可以作为组合合成方案的一部分使用,得到芳基胺、联芳基、α-芳基酮类等的化合物库。因此,本发明的另一方面涉及采用所述方法产生芳基胺、联芳基、α-芳基酮类等不同化合物库,以及涉及化合物库本身。所述化合物库可以是可溶的或连接到不可溶的载体上,例如通过反应物(进行本发明的反应之前)的取代基,例如芳基、胺、硼酸、酮等,或通过产物(进行本发明反应之后)的取代基,例如芳基胺、联芳基化合物、α-芳基酮等。
在使用配体和本领域已知的方法不能得到适当量的所述产物的条件下,通过过渡金属催化的氨基化、Suzuki偶联、羰基的α-芳基化等,本发明的配体和基于此的方法能够形成碳-杂原子和碳-碳键。在优选的实施方案中,本发明的配体和方法,在低于50℃温度下催化上述转变,并在一些实施方案中在室温下发生所述转变。当所述反应在给定的条件下进行时,意味着反应速度为在48小时内、优选在24小时内并最优选在12小时内消耗大部分原料或产生显著量的所需产物。在一些实施方案中,本发明的配体和方法,利用相对于限定试剂低于1mol%的催化剂络合物,在一些优选方案中利用相对于限定试剂低于0.01mol%的催化剂络合物,以及在更加优选的实施方案中利用相对于限定试剂低于0.0001mol%的催化剂络合物,催化上述转变。
能够使用本发明的配体以及基于此的方法以便产生合成的中间体,所述中间体在经过本领域已知的其它方法后被转变为所需的终产物,例如医药化学程序中的先导化合物、药物、杀虫剂、抗病毒药和杀真菌剂。另外,本发明的配体以及基于此的方法可以用于提高得到所需终产物的已知方法的效率和/或缩短得到所需终产物的已知途径,所述终产物例如为医药化学程序中的先导化合物、药物、杀虫剂、抗病毒药和杀真菌剂。
II.定义
为了方便起见,在进一步介绍本发明之前,在此解释一些在说明书、实施例和附带权利要求中使用的术语。
术语“联苯基”和“联萘基”表示以下环系统。所述环系统周围的数字是本文所使用的位置编号系统。同样,在环系统每一个环之中的大写字母是本文所使用的环描述符。
联苯基 联萘基
术语“取代的芳基”表示含有亲电子原子的芳基,所述亲电子原子对所述交联偶联反应敏感,例如所述亲电子原子带有离去基团。在反应方案1中,底物芳基由ArX代表,X是离去基团。所述芳基Ar,如果被取代,除了X之外,它是在其它位置被取代。底物芳基基团可以是单环分子,或可以是大分子成分。
术语“亲核体”是本领域已知的,如本文中所使用的表示具有电子反应对的化学部分。
术语“亲电体”是本领域已知的并表示可以从以上所定义的亲核体上接受电子对的化学部分。用于本发明方法中的亲电体部分包括卤化物和磺酸酯。
本文所使用的术语“亲电子原子”、“亲电子中心”和“反应中心”表示被进攻并形成与联氨等亲核杂原子连接的新键的底物芳基部分的原子。在多数(但不是全部)情况下,也可以是芳环原子,离去基团从该原子上脱离。
术语“吸电子基团”是本领域已知的,表示取代基从邻近原子吸引价电子的趋势,即所述取代基相对于邻近原子是电负性的。由Hammettσ(s)常数给出量化的吸电子能力的水平。该众所周知的常数在许多参考文献例如J.March,Advanced Organic Chemistry,McGraw Hill BookCompany,New York,(1977年版)第251-259页中被说明。所述Hammett常数值对于电子给予基团通常是负数(对于NH2,s[P]=-0.66),而对于吸电子基团是正数(对于硝基,s[P]=0.78),s[P]表示对位取代。吸电子基团的实例包括硝基、酮、醛、磺酰基、三氟甲基、-CN、氯等。给电子基团的实例包括氨基、甲氧基等。
术语“反应产物”表示来自联氨等和底物芳基反应的化合物。通常,本文中所使用的术语“反应产物”表示稳定的、可分离的芳基醚加合物,并且不涉及不稳定的中间体或过渡状态。
术语“催化量”是本领域已知的并表示相对于反应物的试剂的低于化学计量的量。如本文所使用时,催化量表示相对于反应物0.0001-90mole%的试剂,更优选相对于反应物0.001-50mole%的试剂,还更优选0.01-10mole%,甚至更优选从0.1-5mole%。
术语“烷基”表示饱和脂族基团,包括直链烷基、支链烷基、环烷基(脂环的)、烷基取代的环烷基、环烷基取代的烷基。在优选的实施方案中,直链或支链烷基在其主链中具有30个或更少的碳原子(例如C1-C30直链,C3-C30支链),更优选20个或更少的碳原子。同样,优选的环烷基在其环结构中具有3-10个碳原子,更优选在所述环结构中具有5、6或7个碳原子。
另外,整个说明书和权利要求中所用的术语“烷基”(或“低级烷基”)表示包括“未取代的烷基”和“取代的烷基”,后者表示所述烷基部分具有置换烃主链一个或更多个碳原子上的氢的取代基。所述取代基可以包括例如卤素、羟基、羰基(例如羧基、酯、甲酰基或酮)、硫代羰基(例如硫代酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯)、烷氧基、磷酰基、膦酸酯、次磷酸酯、氨基、酰氨基、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、硫氢基、烷硫基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、亚磺酰氨基、磺酰基、杂环基、芳烷基或芳族或杂芳族部分。本领域技术人员可以理解,如果合适,在烃链上的取代部分本身可以被取代。例如取代的烷基的取代基可以包括以下基团的取代和未取代形式:氨基、叠氮基、亚氨基、酰氨基、磷酰基(包括膦酸酯和次膦酸酯)、磺酰基(包括硫酸酯、亚磺酰氨基、氨磺酰基和磺酸酯)、甲硅烷基,以及醚、烷硫基、羰基(包括酮、醛、羧酸酯和酯)、-CF3、-CN等。典型取代的烷基在下文中说明。环烷基可以由烷基、链烯基、烷氧基、烷硫基、氨基烷基、羰基取代的烷基、-CF3、-CN等再取代。
本文所使用的术语“芳烷基”表示由芳基(例如芳族或杂芳族基团)取代的烷基。
术语“链烯基”和“炔基”表示相似长度和可能取代以上所述烷基的不饱和的脂族基团,但其分别含有至少一个双键或三键。
除另外定义碳的数目外,本文所使用的“低级烷基”表示如上所定义的烷基,但是在其主链结构中具有1-10个碳原子,优选具有1-6个碳原子。同样,“低级链烯基”和“低级炔基”具有类似的链长度。优选的烷基是低级烷基。在优选的实施方案中,本文指定烷基的取代基是低级烷基。
本文所使用的术语“芳基”包括5-、6-和7-元单环芳族基团,其可以包括0-4个杂原子,例如苯、萘、蒽、芘、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。这些在环结构中具有杂原子的芳基基团也可以称为“芳基杂环”或“杂芳族”。所述芳族环可以在一个或更多个环位置上由以上所述取代基取代,所述取代基例如是卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、环烷基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳族或杂芳族部分、-CF3、-CN等。术语“芳基”也包括具有两个或更多个环的多环系统,在所述环上的两个或更多个碳原子为两个邻接的环共有(所述环是“稠合环”),其中至少一个环是芳族的,例如其它环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基和/或杂环基。
缩写Me、Et、Ph、Tf、Nf、Ts、Ms和dba分别表示甲基、乙基、苯基、三氟甲磺酰基、九氟丁磺酰基、对-甲苯磺酰基、甲磺酰基和二亚苄基丙酮。有机化学领域的普通技术人员所使用缩写的更全面的表可以在Journal of Organic Chemistry的每一卷的第一期中找到;所述表通常以Standard List of Abbreviations的表格出现。所述表中的缩写和有机化学领域普通技术人员所使用的所有缩写作为参考结合在本文中。
术语邻、间和对分别用来表示1,2-、1,3-和1,4-二取代的苯。例如1,2-二甲基苯和邻-二甲基苯是同义的。
术语“杂环基”或“杂环基团”表示3-到10-元环结构,更优选为3-到7-元环,这些环结构包括1-4个杂原子。杂环也可以是多环。杂环基团包括例如噻吩、噻蒽、呋喃、吡喃、异苯并呋喃、苯并吡喃、呫吨、phenoxathiin、吡咯、咪唑、吡唑、异噻唑、异噁唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、中氮茚、异吲哚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、2,3-二氮杂萘、1,5-二氮杂萘、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、嘧啶、菲咯啉、吩嗪、吩砒嗪、吩噻嗪、呋咱、吩噁嗪、吡咯烷、氧杂戊环(oxolane)、硫杂戊环(thiolane)、噁唑、哌啶、哌嗪、吗啉、内酯、内酰胺例如β-丙内酰胺(azetidinones)和吡咯烷酮、磺内酰胺、磺内酯等。杂环可以在一个或更多个位置上由如上所定义的此类取代基取代,例如卤素、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、环烷基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、酮、醛、酯、杂环基、芳族或杂芳族部分、-CF3、-CN等。
术语“多环基”或“多环基团”表示两个或更多个环(例如环烷基、环烯基、环炔基、芳基和/或杂环基),其中两个或更多个碳原子为两个邻接的环共用,例如所述环是“稠合环”。通过非-邻近的原子连接的环称为“桥接”环。多环的每一个环可以由以上所定义的此类取代基取代,例如卤素、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、环烷基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、酮、醛、酯、杂环基、芳族或杂芳族部分、-CF3、-CN等。
本文所使用的术语“碳环”表示芳族或非芳族的环,其中所述环的每一个原子是碳。
本文所使用的术语“杂原子”表示任何除外碳或氢外的任何元素的原子。优选的杂原子是氮、氧、硫和磷。
本文所使用的术语“硝基”表示-NO2;术语“卤素”表示-F、-Cl、-Br或-I;术语“硫氢基”表示-SH;术语“羟基”表示-OH;以及术语“磺酰基”表示-SO2-。
术语“胺”和“氨基”是本领域已知的并表示未取代和取代的胺,例如可以由以下通式代表的部分:
其中R9、R10和R’10每一个独立代表氢、烷基、链烯基、-(CH2)m-R8或R9和R10与它们所连接的N原子一起组成在所述环结构中具有4-8个原子的杂环;R8代表芳基、环烷基、环烯基、杂环或多环;以及m是0或1-8范围内的整数。在优选的实施方案中,仅有一个R9或R10可以是羰基,例如,R9、R10和氮原子一起不能形成二酰亚胺。在更优选的实施方案中,R9和R10(以及任选的R’10)每一个独立代表氢、烷基、链烯基或-(CH2)m-R8。因此,本文所使用的术语“烷基胺”表示如上所定义的胺基团,具有取代或未取代的烷基与其连接,即,R9和R10中至少一个是烷基。
术语“酰基氨基”是本领域已知的并表示可以由以下通式代表的部分:
其中R9如上所定义,R’11代表氢、烷基、链烯基或-(CH2)m-R8,其中m和R8如上所定义。
术语“酰氨基”是本领域已知的为氨基-取代的羰基并包括可以由以下通式代表的部分:
其中R9、R10如上所定义。所述酰胺的优选实施方案将不包括二酰亚胺,其是不稳定的。
术语“烷硫基”表示如上所定义的烷基,具有连接于其上的硫。在优选的实施方案中,“烷硫基”部分由-S-烷基、-S-链烯基、-S-炔基和-S-(CH2)m-R8之一代表,其中m和R8如上所定义。代表性的烷硫基包括甲硫基、乙硫基等。
术语“羰基”是本领域已知的并包括可以由以下通式代表的部分:
其中X是键或代表氧或硫,以及R11代表氢、烷基、链烯基、-(CH2)m-R8或药学上可接受的盐,R’11代表氢、烷基、链烯基或-(CH2)m-R8,其中m和R8如上所定义。当X是氧和R11或R’11不是氢时,所述式代表“酯”。当X是氧,R11如上所定义时,本文所提及的是羧基部分,特别是当R11是氢时,所述式代表“羧酸”。当X是氧,以及R’11是氢时,所述式代表“甲酸酯”。通常,当上式的氧原子由硫代替时,所述式代表“硫代羰基”。当X是硫和R11或R’11不是氢时,所述式代表“硫代酸酯”。当X是硫和R11是氢时,所述式代表“硫代羧酸”。当X是硫和R’11是氢时,所述式代表“硫代甲酸酯”。另一方面,当X是键和R11不是氢时,所述上式代表“酮”基。当X是键和R11是氢时,所述上式代表“醛”基。
本文所使用的术语“烷氧基团”或“烷氧基”为如上所定义的烷基,具有连接到其上的氧基。代表性的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔-丁氧基等。“醚”是两个烃由一个氧共价连接。相应的,烷基的取代基,其使烷基成为醚,是或类似于烷氧基,例如可以由-O-烷基、-O-链烯基、-O-炔基、-O-(CH2)m-R8之一代表,其中m和R8如上所定义。
术语“磺酸酯”是本领域已知的并包括可以由以下通式代表的部分:
其中R41是电子对、氢、烷基、环烷基或芳基。
术语triflyl、tosyl、mesyl和nonaflyl是本领域已知的并分别表示三氟甲磺酰基、对-甲苯磺酰基、甲磺酰基和九氟丁磺酰基。术语triflate、tosylate、mesylate和nonaflate是本领域已知的并分别表示三氟甲磺酸酯、对-甲苯磺酸酯、甲磺酸酯和九氟丁磺酸酯官能团和分别含有所述基团的分子。
术语“硫酸酯”是本领域已知的并包括可以由以下通式代表的部分:
其中R41如上所定义。
术语“亚磺酰氨基”是本领域已知的并包括可以由以下通式代表的部分:
其中R9和R’11如上所定义。
术语“氨磺酰基”是本领域已知的并包括可以由以下通式代表的部分:
其中R9和R10如上所定义。
在此所用的术语“亚砜基”或“亚磺酰基”表示包括可以由以下通式代表的部分:
其中R44选自氢、烷基、链烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳烷基或芳基。
“磷酰基”通常可以由下式代表:
其中Q1代表S或O,R46代表氢、低级烷基或芳基。
当用于取代例如烷基时,磷酰基烷基的磷酰基可以由以下通式代表:
其中Q1代表S或O,每一个R46独立代表氢、低级烷基或芳基,Q2代表O、S或N。当Q1是S时,所述磷酰基部分是“硫代膦酸酯(phosphorothioate)”。
“磷酰胺酸酯(phosphramidite)”可以由以下通式代表:
其中R9和R10如上所定义,Q2代表O、S或N。
“膦酰胺酸酯(phosphnamidite)”可以由以下通式代表:
其中R9和R10如上所定义,Q2代表O、S或N,以及R48代表低级烷基或芳基,Q2代表O、S或N。
“硒代烷基”表示具有连接其的取代硒基的烷基。代表性的“硒醚”,其可以在烷基上被取代,选自-Se-烷基、-Se-链烯基、-Se-炔基和-Se-(CH2)m-R8之一,m和R8如上所定义。
类似的取代可以用于链烯基和炔基,以生产例如氨基链烯基、氨基炔基、酰氨基链烯基、酰氨基炔基、亚氨基链烯基、亚氨基炔基、硫代链烯基、硫代炔基、羰基取代的链烯基或炔基。
本文所使用的词组“保护基团”表示具有潜在反应官能基团的暂时变体,使所述基团免于不需要的化学转变。所述保护基团的实例分别包括羧酸的酯、醇类的甲硅烷基酯、醛类和酮类的缩醛类和缩酮类。已对保护基团化学方面进行了综述(Greene,T.W.;Wuts,P.G.M.protective Groups in Organic Synthesis,第二版;Wiley:New York,1991)。
可以理解,“取代”或“被取代的”包括含蓄的条件,即所述取代是与所取代的原子和取代基许可的化合价一致,所述取代反应产生稳定的化合物,例如其不能自发例如通过重排、环化、消除等进行转变。
如本文所使用,术语“取代的”期望包括全部有机化合物可能的取代基。在广义方面,可能的取代基包括无环和有环的、支链和非支链的、碳环和杂环的、芳族和非芳族的有机化合物的取代基。举例说明的取代基包括例如以上所述的取代基。可能的取代基可以是对于合适有机化合物的一个或更多个相同或不相同的取代基。为了本发明的目的,杂原子例如氮可以具有氢取代基和/或任何本文所述有机化合物的可能取代基,其符合所述杂原子的化合价。本发明不以任何方式由有机化合物可能的取代基限定。
“极性溶剂”表示介电常数(ε)为2.9或更大的溶剂,例如DMF、THF、乙二醇二甲醚(DMF)、DMSO、丙酮、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、正-丙醇、叔-丁醇或2-甲氧基乙醚。优选的极性溶剂是DMF、DME、NMP和乙腈。
“非质子溶剂”表示在大气压力下具有高于室温沸点范围的非-亲核溶剂,优选从大约25℃到大约190℃,更优选从大约80℃到大约160℃,最优选在大气压下,从大约80℃到大约150℃。这些溶剂的实例包括乙腈、甲苯、DMF、二甘醇二甲醚、THF或DMSO。
“极性、非质子溶剂”表示如上所定义的溶剂,其不具有在反应中与本发明的化合物交换可得到的氢,例如DMF、乙腈、二甘醇二甲醚、DMSO或THF。
为了本发明的目的,根据元素周期表、CAS版本、内部适用的1986-87年第67版的化学和物理手册确定化学元素。也为了本发明的目的,术语“烃”期望包括所有可能的具有至少一个氢和一个碳原子的化合物。在广义方面,可能的烃类包括无环和环的、支链和非支链的、碳环和杂环的、芳族和非芳族的有机化合物,其可以是取代的或未取代的。
III.典型的催化反应
如上所述,申请人的一个本发明以过渡金属催化的氨基化反应为特征,该反应包括使胺与具有活化基团X的底物芳基基团结合。所述反应包括至少催化量的包含新的配体的过渡金属催化剂,所述结合在适合金属催化剂催化胺的芳基化条件下进行。
以下所示的两个配体(24和25)涉及在此部分中举例说明的实施方案中的数字。
在举例说明的实施方案中,所述方法可以用于在多电子芳基氯化物和吡咯烷之间的分子间反应得到N-芳基吡咯烷:
在第二个举例说明的实施方案中,所述方法可以用于采用多电子芳基溴化物将吲哚N-芳基化:
本发明的另一方面涉及通过缺电子芳基氯化物的氨基化的Pd/4的催化,如以下举例说明的转化所示。
本发明的另一方面涉及芳基碘化物或溴化物的室温氨基化,如以下涉及芳基碘化物的举例说明的转化所示。
在另一举例说明的实施方案中,在电中性芳基氯化物的钯-催化的氨基化中利用所述方法。
本领域的普通技术人员将能够预见所述氨基化方法的分子间变体。举例说明的实施方案如下:
本发明的另一方面以芳基硼酸、芳基硼酸酯、烷基硼烷等以及具有活性基团X的底物芳基之间的过渡金属催化的Suzuki交叉偶联反应为特征。所述反应包括至少催化量的含有新的配体的过渡金属催化剂,所述结合在适合金属催化剂的条件下进行以便催化含硼反应物和底物芳基反应物之间的交叉偶联反应。
在本发明的Suzuki偶联方面的举例说明的实施方案中,可以在室温下,由1-氯代-3,5-二甲氧基苯和苯基硼酸制备3,5-二甲氧基联苯中利用所述方法:
在本发明的Suzuki偶联方面的第二个举例说明的实施方案中,可以在sp2-sp3碳-碳键形成中利用所述方法;多电子芳基氯化物与烷基硼烷反应,得到烷基芳烃:
本领域的普通技术人员将能够预见所述Suzuki偶联方法的分子间变体。举例说明的实施方案如下:
本发明的又一方面以涉及可烯醇化的酮与具有活性基团X的底物芳基反应的过渡金属催化的酮类的α-芳基化为特征。所述反应包括至少催化量的含有新的配体的过渡金属催化剂,所述结合在适合金属催化剂的条件下进行以便催化可烯醇化酮的α-芳基化。
在举例说明本发明的α-芳基化方面的实施方案中,可以在室温下,由1-溴代-3,4-二甲基苯和2-甲基环己酮制备6-甲基-2-(3,4-二甲基苯基)环己酮中利用所述方法:
本领域的普通技术人员将能够预见所述α-芳基化方法的分子间变体。举例说明的实施方案如下:
所述底物芳基化合物包括从以下简单的芳环(单环或多环)或杂芳环(单环或多环)中衍生的化合物:所述芳环有例如苯、萘、蒽和菲;所述杂芳环有例如吡咯、噻吩、噻蒽、呋喃、吡喃、异苯并呋喃、苯并吡喃、呫吨、phenoxathiin、吡咯、咪唑、吡唑、噻唑、异噻唑、异噁唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、中氮茚、异吲哚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、2,3-二氮杂萘、1,5-二氮杂萘、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、萘嵌间二氮杂苯、菲咯啉、吩嗪、吩砒嗪、吩噻嗪、呋咱、吩噁嗪、吡咯烷、氧杂戊环、硫杂戊环、噁唑、哌啶、哌嗪、吗啉等。在优选的实施方案中,反应基团X在5、6或7元环(尽管其可以是较大多环的一部分)上被取代。
在优选的实施方案中,所述芳基底物可以选自苯基和苯基衍生物、杂芳族化合物、多环芳族和杂芳族化合物以及其功能衍生物。合适的芳族化合物由简单的芳族环和杂芳族环衍生而来,包括但不限于吡啶、咪唑、喹啉、呋喃、吡咯、噻吩等。合适的芳族化合物由稠环系统衍生而来,包括但不限于萘、蒽、1,2,3,4-四氢化萘、吲哚等。
合适的芳族化合物可以具有式ZpArX,其中X是活性取代基。活性取代基X的特征为其是好的离去基团。一般而言,所述离去基团为如卤离子或磺酸根。合适的活性取代基,仅作为实例包括卤素如氯、溴和碘,以及磺酸酯如三氟甲磺酸酯、甲磺酸酯、九氟丁磺酸酯和对-甲苯磺酸酯。在一些实施方案中,所述离去基团是选自碘、溴和氯的卤素。
Z代表一个或更多个任选在芳族环上的取代基,尽管每一次出现的Z(p>1)是独立选择的。仅作为实例,在化合价和稳定性许可的情况下,每一次发生的取代可以独立是卤素、低级烷基、低级链烯基、低级炔基、羰基(例如酯、羧酸酯或甲酸酯)、硫代羰基(例如硫羟酸酯、硫代羧酸酯或一硫羟甲酸酯(thiolformate))、羰游基、醛、氨基、酰基氨基、酰氨基、脒基、氰基、硝基、叠氮基、磺酰基、亚砜基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、亚磺酰氨基、磷酰基、膦酸酯、次膦酸酯、-(CH2)m-R8、-(CH2)m-OH、-(CH2)m-O-低级烷基、-(CH2)m-O-低级链烯基、-(CH2)m-O-(CH2)n-R8、-(CH2)m-SH、-(CH2)m-S-低级烷基、-(CH2)m-S-低级链烯基、-(CH2)m-S-(CH2)n-R8或以上的保护基团或固体或聚合载体;R8代表取代的或未取代的芳基、芳烷基、环烷基、环烯基或杂环;n和m在每一次出现时独立为零或是一个1-6范围内的整数。P优选在0-5范围内。对于稠合环,当芳基上的取代数目增加时,P可以被适当地调整。
在一些实施方案中,合适的取代基Z包括烷基、芳基、酰基、杂芳基、氨基、羧酸酯、羧酸、氢、醚、硫醚、酰胺、甲酰胺、硝基、膦酸、羟基、磺酸、卤化物、假卤化物基团和它们取代的衍生物,P在0-5范围内。特别是,预测所述反应适应于缩醛、酰胺和甲硅烷基醚。对于稠合环,当芳环的取代基数目增加时,P可以被适当地调整。
多种底物芳基可以在本发明的方法中使用。底物的选择将取决于诸因素例如所使用的胺、硼酸、酮等以及所需的产物,合适的芳基底物对受过本发明教导的技术人员来说应该是显而易见的。应该理解所述芳基底物优选不含有任何干扰的官能团。还应该理解不是所有的活性芳基底物可以与每一种胺、硼酸、酮等反应。
反应性的胺、硼酸、酮等可以是从底物芳基中分离的分子,或相同分子的取代基(例如对于分子内变异)。
选择所述胺、硼酸、酮等以便提供所需反应产物。所述胺、硼酸、酮等可以被官能化。所述胺、硼酸、酮等可以选自多种结构类型,包括但不限于无环、环状或杂环化合物,稠合环化合物或酚衍生物。芳族化合物和胺、硼酸、酮等可以包括单一分子的一部分,从而芳基化反应作为分子内反应进行。
在一些实施方案中,所述胺、硼酸、酮等在反应条件下通过前体转化即时产生。
在一些实施方案中,芳基底物和/或胺、硼酸、酮等,直接或通过链(tether)连接在固体载体上。
或者,可以制备所述胺、硼酸、酮等相应的盐并用来代替所述胺、硼酸、酮等。当在反应中使用所述胺、硼酸、酮等相应的盐时,可以不需要附加的碱。
过渡金属催化剂的活性形式没有很好地表征。因此,希望本发明的“过渡金属催化剂”,如本文中所使用的术语,将包括任何催化的过渡金属和/或催化剂前体,当加入到反应容器中时,如果必需,它立即转变为活性形式,以及参与反应的催化剂的活性形式。
在优选实施方案中,以反应混合物的形式提供的过渡金属催化剂络合物是催化量的。在一些实施方案中,所述量在0.0001-20mol%范围内,优选在0.05-5mol%范围内,最优选在1-3mol%范围内,关于限定的试剂而言,其可以是芳族化合物胺、硼酸、酮等(或其相应的盐),取决于所述试剂是化学计算过量的。在催化剂络合物的分子形式包括一种以上金属的情况下,在反应中所使用催化剂络合物的量可以相应地调整。作为实例,Pd2(dba)3具有两个金属中心,因此在反应中使用的Pd2(dba)3的摩尔量可以减半而没有损失催化活性。
优选含有钯和镍的催化剂。希望可以类似使用这些催化剂,因为已知它们可以进行类似的反应,即氧化加成反应和还原消除反应,认为它们涉及本发明产物的形成。通过例如改良反应性和阻止不需要的付反应,新配体被认为改良了催化剂的效能。
相应地,在所述方法中使用的催化剂涉及金属的使用,所述金属可以介导芳基基团ArX和如上所定义的胺、硼酸、酮等的交叉偶联反应。通常,任何过渡金属(例如具有d电子)可以用于形成催化剂,例如选自周期表第3-12族之一或选自镧系的金属。然而,在优选的实施方案中,所述金属选自后面的过渡金属,例如优选第5-12族的金属并更优选第7-11族的金属。例如合适的金属包括铂、钯、铁、镍、钌和铑。选择在反应中使用的金属的具体形式以便在反应条件下提供金属中心,所述金属中心是配位不饱和的并不在其最高氧化态。所述催化剂的金属中心应该是零价过渡金属,例如Pd或Ni,其具有能够进行氧化加成到Ar-X键上的能力。所述零价状态,M(0),例如可以即时从M(II)中产生。
进一步举例说明,合适的过渡金属催化剂包括铂、钯和镍的可溶性或不可溶性络合物。特别优选镍和钯并最优选钯。假定零价的金属中心参与催化的碳-杂原子或碳-碳键形成步骤。因此,希望所述金属中心在零价状态或能够被还原成金属(0)。合适的可溶性钯络合物包括,但不限于三(二亚苄基丙酮)二钯[Pd2(dba)3]、二(二亚苄基丙酮)钯[Pd(dba)3]和乙酸钯。或者,特别对于镍催化剂,对于氧化-加成步骤的活性物质可以是处于金属(+1)氧化状态。
优选含有钯和镍的催化剂。希望这些催化剂可以类似地进行,因为本领域已知它们可以进行相似的反应,即交叉偶联反应,其可参与本发明产物的形成,例如芳基胺类、二芳基类、α-芳基酮类等。
可以通过钯催化剂催化偶联,所述钯可以以下列形式提供(仅作为说明目的):Pd/C、PdCl2、Pd(OAc)2、(CH3CN)2PdCl2、Pd[P(C6H5)3]4,以及聚合物负载的Pd(0)。在其它实施方案中,所述反应可以由镍催化剂催化,所述镍可以以下列形式提供(仅作为说明目的):Ni(acac)2、NiCl2[P(C6H5)]2、Ni(1,5-环辛二烯)2、Ni(1,10-菲咯啉)2、Ni(dppf)2、NiCl2(dppf)、NiCl2(1,10-菲咯啉)、阮内镍等,其中“acac”代表乙酰丙酮根。
优选以作为含有结合载体配体的金属-配体络合物的反应混合物的形式即金属-载体配体络合物提供所述催化剂。配体的作用对于促进尤其是产生产物的还原消除途径等而不是付反应例如β-氢化物消除途径可以是关键性的。在优选的实施方案中,所述反应使用二配位配体如二膦类或氨基膦类。所述配体,如果是手性,可以以外消旋混合物或纯的立体异构体提供。在一些情况下,例如用于芳基胺类合成的改进方法,优先使用外消旋、螯合配体。
正如以下更详细描述的,配体可以是螯合配体,例如,仅作为实例,是膦和二膦的烷基和芳基衍生物、胺类、二胺类、亚胺类、胂类和其杂化物、包括膦类与胺类的杂化物。弱的或非-亲核稳定的离子优选避免涉及抗衡离子的不需要的付反应。当需要得到稳定的络合物时,催化剂络合物可以包括附加配体。另外,所述配体可以被加入到金属络合物形式的反应混合物中,或者作为相对于加入的金属的一种另外的试剂加入。
可以将载体配体加入到反应溶液中作为分离的化合物,或可以在将载体配体加入到反应溶液之前,将其络合到金属中心以便形成金属-载体配体络合物。截体配体是加入到反应溶液中的化合物,其能够连接到催化金属中心。在一些优选的实施方案中,载体配体是螯合配体。尽管没有受到任何操作理论的束缚,但可以假设所述载体配体可以制止不需要的付反应以及增加所需过程的速度和效率。另外,它们特别地阻止催化的过渡金属的沉淀。虽然本发明不需要形成金属-载体配体络合物,但已经证明这些络合物与假设一致,即在这些反应中它们是中间体并且已经观察到所述载体配体的选择对反应过程有影响。
相对于限定的试剂,即胺、硼酸、酮等,或芳族化合物,所述载体配体存在量为0.0001-40mol%范围内。载体配体与催化剂络合物的比例通常在大约1-20范围内,优选在大约1-4范围内,最优选2。这些比例基于单一金属络合物和单一结合位点配体。例如当配体含有附加结合位点(即螯合配体)或所述催化剂含有一个以上金属时,相应调节所述比例。仅作为实例,载体配体BINAP含有两个配位磷原子,因此BINAP与催化剂的比例向下调整为大约1-10,优选大约为1-2并最优选为1。相反,Pd2(dba)3含有两个钯金属中心,从而非螯合配体与Pd2(dba)3的比例向上调整到1-40,优选1-8并且最优选为4。
在所述方法的一些实施方案中,过渡金属催化剂包括一个或更多个膦或氨基膦配体,例如作为路易斯碱配体,其控制过渡金属催化剂的稳定性和电子转移特性,和/或稳定所述金属中间体。膦配体可以商业购买到或可以通过与已知步骤相似的方法制备。膦类可以是单齿膦配体,例如三甲基膦、三乙基膦、三丙基膦、三异丙基膦、三丁基膦、三环己基膦、三甲基亚磷酸酯、三乙基亚磷酸酯、三丙基亚磷酸酯、三异丙基亚磷酸酯、三丁基亚磷酸酯和三环己基亚磷酸酯,特别是三苯基膦、三(邻-甲苯基)膦、三异丙基膦或三环己基膦;或二配位基膦配体例如2,2’-双(二苯基膦基)-1,1’-联萘(BINAP)、1,2-双(二甲基膦基)乙烷、1,2-双(二乙基膦基)乙烷、1,2-双(二丙基膦基)乙烷、1,2-双(二异丙基膦基)乙烷、1,2-双(二丁基-膦基)乙烷、1,2-双(二环己基膦基)乙烷、1,3-双(二环己基膦基)丙烷、1,3-双(二异丙基膦基)丙烷、1,4-双(二异丙基膦基)丁烷和2,4-双(二环己基膦基)戊烷。氨基膦类可以是单齿配体的,例如氨基膦的每一个分子仅能给予催化的金属原子路易斯碱氮原子或路易斯碱磷原子。或者,所述氨基膦可以是螯合配体,例如能够给予催化的金属原子路易斯碱氮原子和路易斯碱磷原子。
在一些情况中,必须在反应混合物中包括附加试剂以提高过渡金属催化剂或激活的芳基核心的反应性。特别是,包括合适的碱是有益的。通常,在本发明的实践中可以使用多种碱。还没有明确此时碱参与所述转化的作用原理。所述碱可以任选被空间阻碍以阻止在这些情况下碱的金属配位作用,此时所述配位作用是可能的即碱金属醇盐。典型的碱,仅作为实例包括醇盐如叔-丁醇钠;碱金属氨化物如氨化钠、二异丙基氨化锂和碱金属双(三烷基甲硅烷基)氨化物如双(三甲基甲硅烷基)氨化锂(LiHMDS)或双(三甲基甲硅烷基)氨化钠(NaHMDS);叔胺类(例如三乙胺、三甲胺、4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,5-二氮杂双环[5.4.0]十一-5-烯(DBU));碱金属或碱土金属碳酸盐、碳酸氢盐或氢氧化物(例如钠、镁、钙、钡、钾的碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物和碳酸氢盐)。仅作为实例,合适的碱包括NaH、LiH、KH、K2CO3、Na2CO3、Ti2CO3、Cs2CO3、K(OtBu)、Li(OtBu)、Na(OtBu)、K(OAr)、Na(OAr)和三乙胺,或它们的混合物。优选的碱包括CsF、K3PO4、DBU、NaOt-Bu、KOt-Bu、LiN(i-Pr)2(LDA)、KN(SiMe3)2、NaN(SiMe3)2和LiN(SiMe3)2。
在所述方法中以大约化学计量的比例使用碱。本发明已经证实为了在温和的反应条件下得到高产率的所需产物不需要超过量的碱。需要不多于4当量的碱,并优选不多于2当量。另外,在使用胺的相应盐、硼酸、酮等的反应中,可以不需要附加碱。
如以上讨论中可以清楚的理解,通过本发明的氨基化、Suzuki偶联和α-芳基化反应可以产生的产物可以再进行反应以得到所需的上述产物的衍生物。所述许可的衍生化反应可以根据本领域已知常规方法进行。例如,可能的衍生化反应包括酯化、醇氧化为醛和酸、酰胺的N-烷基化、腈还原反应、通过酯的醇的酰化、胺的酰化等。
IV.反应条件
尽管可以理解,本文所列举的溶剂和温度范围不受限制和仅仅相当于本发明方法的优选方式,本发明的反应可以在广泛的条件范围内进行。
通常,希望所述反应使用对反应物、催化剂或产物无不利作用的温和条件进行。例如,反应温度影响反应速度以及反应物和催化剂的稳定性。反应通常在25℃到300℃范围内进行,更优选在25℃到150℃范围温度内进行。
通常,所述反应在液体反应介质中进行。反应可以在没有附加溶剂的情况下进行。或者,反应可以在惰性溶剂中进行,优选其中反应组分(包括催化剂)可以是基本上溶解的惰性溶剂。合适的溶剂包括醚类例如乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、叔-丁基甲基醚、四氢呋喃等;卤化溶剂例如氯仿、二氯代甲烷、二氯代乙烷、氯苯等;脂族或芳族烃溶剂例如苯、二甲苯、甲苯、己烷、戊烷等;酯类和酮类例如乙酸乙酯、丙酮和2-丁酮;极性非质子溶剂例如乙腈、二甲亚砜、二甲基甲酰胺等;或两种或更多种溶剂的混合物。
本发明也设计在溶剂的双相混合物中进行反应,在乳状液或悬浮液中进行反应,或在脂脂体或双相溶剂中反应。在一些实施方案中,优选在具有一种与固体载体粘附的反应物的固相中进行所述催化反应。
在一些实施方案中,优选所述反应在例如氮或氩的惰性气氛下进行。
本发明的反应方法可以以连续、半连续或批量制作方式进行,并且如果需要可以使用液体循环操作。本发明的方法优选以批量制作方式进行。同样,反应成分、催化剂和溶剂的加入方法或顺序对于反应的成功一般也没有严格的要求,可以以任何常规方式进行。在加入顺序方面,通常,在一些情况下,可以加快反应速度,碱例如叔-BuONa是加入到反应混合物中的最后的成分。
反应可以在单一反应区或在多个反应区中,以串联方式或以平行方式进行,或它可以分批或连续在延长管状区或串联的这样的区中进行。所使用的结构材料应该对反应中的原料是惰性的以及设备的制造应该能够耐受反应温度和压力。在反应过程中,可以方便地在所述方法中利用将分批或连续加入到反应区中的原料或成分量导入和/或调整的手段,以便维持所述原料的所需摩尔比率。反应步骤可以通过将一种反应原料递增地加入到另一种反应原料中进行。反应步骤也可以通过将原料一起加入到金属催化剂中而组合进行。当不希望完全转变或不能达到时,可以将原料从产物中分离,然后再循环到反应区中。
所述过程可以在玻璃衬底的、不锈钢的或类似类型的反应设备中进行。反应区可以安装一种或更多种内部和/或外部热交换器,以便控制不适当的温度波动或为了预防任何可能的“失控”反应温度。
另外,通过例如用一种或更多种所述芳基的取代基衍生化,可以将一种或更多种反应物固定到或掺入聚合物或其它不溶性基质中。
V.组合化合物库
所述反应容易参与用于筛选药学、农业或其它生物或医学相关活性或有关材料质量的化合物的组合化合物库的构建。用于本发明目的的组合化合物库是化学有关化合物的混合物,可以一起筛选所述化合物的所需性质;所述化合物库可以是液相的或共价连接到固体载体上。以单一反应制备许多有关化合物极大减少并简化了所需要进行的筛选步骤的数量。可以通过常规方法进行适合生物、药学、农业或物理性质的筛选。
在多种不同水平上可以产生一个化合物库的多样性。例如,在组合方案中使用的底物芳基根据核心芳基部分可以是多样性的,例如,根据环的结构的多样性,和/或可随着其它取代基而改变。
在本领域现有许多技术用于构建小的有机分子的组合化合物库。参见例如Blondell等(1995)Trends Anal.Chem.14:83;Affymax U.S.专利5,359,115和5,362,899;Ellman U.S.专利5,288,514;Still等PCT公开说明书WO 94/08051;Chen等(1994)JACS 116:2661:Kerr等(1993)JACS 115:252;PCT公开说明书WO 92/10092,WO 93/09668和WO91/07087;以及Lerner等PCT公开说明书WO 93/20242。因此,可以合成以大约16-1,000,000个或更多个diversomers的规模的不同化合物库并且筛选某一具体的活性或性质。
在实例性实施方案中,使用改编自Still等PCT公开说明书WO94/08051所述技术的所述反应,例如通过可水解或可光解基团例如位于底物的不同位置之一上的基团连接到聚合物树脂珠(polymerbead),可以合成取代的diversomers的化合物库。根据Still等的技术,所述化合物库在一组树脂珠上合成,每一个树脂珠包括一系列标记物以便鉴定在所述珠上的具体的diversomer。在一个实施方案中,其特别适合用于发现酶抑制剂,所述树脂珠可以分散在可渗透膜的表面上,通过树脂珠连接分子(linker)的裂解,从所述树脂珠中释放diversomers。来自每一个树脂珠的diversomer将通过膜扩散到测试区,其中它将与酶测定相互作用。以下提供一些组合方法学的详细论述。
A)直接表征
组合化学领域的发展趋势是开发技术例如质谱分析法(MS)的灵敏性,例如可以使用其表征化合物的亚-飞摩尔量(sub-femtomolar),并直接确定选自组合化合物库的化合物的化学结构。例如,当提供不溶解载体基质上的化合物库时,可以首先从载体上释放不连续群体的化合物并由MS表征。在另一些实施方案中,作为MS样品制备技术的一部分,所述MS技术如MALDI可以用于使化合物从基质中释放,特别是其中最初使用不稳定键以便使化合物连接到基质上。例如,从化合物库选出的树脂珠可以在MALDI步骤中辐照,以便从基质中释放diversomer并电离diversomer用于MS分析。
B)多针合成
所述方法的化合物库可以采用多针化合物库格式。简单地说,Geysen和合作者(Geysen等(1984)PNAS 81:3998-4002)提出了通过基于以微量滴定格式板排列的聚丙烯酸-接聚乙烯针(grated polyethylenepins)的平行合成,建立化合物库的方法。可以使用Geysen技术,利用多针方法,每星期合成和筛选成千上万种化合物,所述系列(tethered)化合物可以在许多测试中重复使用。适当的连接分子部分也可以附加到所述针上,以便合成后化合物可以从载体上分解,用于纯度鉴定和进一步的测定(参考,Bray等(1990)TetrahedronLett 31:5811-5814;Valerio等(1991)Anal Biochem 197:168-177;Bray等(1991)TetrahedronLett 32:6163-6166)。
C)裂分-偶联-重组
而又一个实施方案中,在一系列树脂珠上利用裂分-偶联-重组策略可以提供化合物的多样性库(参见例如Houghten(1985)PNAS82:5131-5135;以及美国专利4,631,211;5,440,016;5,480,971)。简单地说,所述术语意味着,在每一合成步骤中,当将简并性引入到化合物库中时,可将所述树脂珠分成单独的组,所述组的数目相当于在化合物库的具体位置加入的不同取代基的数目,所述不同的取代基在分别的反应中偶联,所述树脂珠重组到一个池中用于下一次重复(iteration)。
在一个实施方案中,使用类似于首先由Houghen开发的称为“茶叶袋”的方法,可以进行裂分-偶联-重组对策,其中化合物的合成发生在树脂密封的内部有孔的聚丙烯袋上(Houghten等(1986)PNAS82:5131-5135)。通过将所述袋放入合适的反应溶液中,可以将取代基偶联到承载化合物的树脂上,此时所有常规步骤例如树脂洗涤和脱保护可以同时在一个反应密器中进行。在合成结束时,每一个袋中含有单一化合物。
D)光定向空间可定位平行化学合成的组合化合物库
通过其在合成底物中的定位,在其中确定化合物的组合合成系统称作空间可定位合成(spptially-addressable synthesis)。在一个方案中,通过控制将化学试剂加入到固体载体的特殊位置上进行组合步骤(Dower等(1991)Annu Rep Med Chem 26:271-280;Fodor,S.P.A.(1991)Science 251:767;Pirrung等(1992)U.S.专利号5,143,854;Jacobs等(1994)Trends Biotechnol 12:19-26)。光刻技术的空间分解提供了微型化。通过使用具有不耐光保护基团的保护/脱保护反应可以完成该技术。
该技术的要点由Gallop等在(1994)J Med Chem 37:1233-1251中说明。通过不耐光的硝基藜芦基氧羰基(NVOC)共价附着物保护的氨基连接分子或其它不耐光连接分子,制备用于偶联的合成底物。使用光选择性激活用于偶联合成载体的确定区域。通过光脱去不耐光保护基团(脱保护)导致在所选择区域的激活。激活后,第一批氨基酸类似物,每一个在氨基末端带有不耐光保护基团,暴露在整体表面。偶联仅发生在前一步骤中由光导定位的区域。停止反应,洗涤平板并将底物再通过第二蒙板(mask)光照,激活不同的区域用于与第二个保护结构单元的反应。蒙板的图案和反应物的序列决定了产物的种类与位置。由于该过程利用了光刻技术,可以被合成的化合物的数量仅限于可以用合适的分解定位的合成位点的数目。因此,明确知道每一个化合物的位置,可以定向测定它与其它分子的相互作用。
在光定向的化学合成中,产物取决于照射的方式和反应物加入的顺序。通过改变平版印刷的图案,可以同时合成许多不同组的试验化合物;所述特性导致产生许多不同的蒙板策略。
E)编码组合化合物库
在另外一个方案中,所述方法利用具有编码标签系统的化合物库。在确定来自组合化合物库的活性化合物方面的最新改进应用了使用标签的化学标引系统,所述标签唯一编码所得到珠已进行的反应步骤,例如它所具有的结构。理论上,这种途径模拟噬菌体表示化合物库,其中从表达的肽中衍生活性,但所述活性肽的结构从相应的染色体DNA序列中推导出。合成组合化合物库的第一个编码应用DNA作为密码。已经报道了许多其它形式的编码,包括具有可排序的生物-低聚物(例如寡核苷酸类和肽类)的编码,以及具有附加不-可排序标签的二进制编码。
1)具有可测序生物低聚物的标签
1992年(Brenner等(1992)PNAS 89:5381-5383)叙述了使用寡核苷酸类编码组合合成化合物库的原理,第二年(Needles等(1993)PNAS90:10700-10704)发表了所述化合物库的实例。称为77(=823,543)肽类的组合化合物库包括所有Arg、Gln、Phe、Lys、Val、D-Val和Thr(三个字母氨基酸密码)组合,其每一个由特殊的二核苷酸(分别是TA、TC、CT、AT、TT、CA和AC)编码,由一系列肽的交替园形和在固体载体上寡核苷酸合成制备。在所述产品中,在所述树脂珠上胺的连接官能度特别不同于肽或寡核苷酸合成,该合成通过同步预温育树脂珠与试剂导致产生用于寡核苷酸合成的OH基团以及保护用于肽合成的NH2基团(此处比例为1∶20)。当完成后,所述标记每一个含有69-链节(mers),14个带有编码的单位。树脂珠-结合化合物库来源于荧光标记抗体,经荧光激活细胞选择(FACS)仪收获具有强烈发荧光的含有接合抗体的树脂珠。通过PCR扩增DNA标记并排序,合成预期的肽。在这些技术之后,衍生出化合物库用于所述方法中,其中所述标记的寡核苷酸序列确定了特别树脂珠进行的序列组合反应,因此得到在所述树脂珠上化合物的确定。
寡核苷酸标记的使用使有可能进行灵敏的感光性标记分析。虽然如此,该方法需要仔细选择保护基团的正交组(orthogonal set),所述保护基团需要用于所述标签和化合物库成员的交替重-合成。另一方面,标记的化学化合物库,特别是磷酸酯和糖类异头连锁(anomericlinkage),可以限制试剂和条件的选择,所述试剂和条件可以用于非-寡聚化合物库的合成。在优选方案中,所述化合物库使用允许试验化合物库成员选择性分离的连接体用于测定。
多肽也已经作为标签分子用于组合化合物库。在本领域公开了两种典型方法,两种方法都使用连接到编码的固相上的分支连接体和另外精心制作的配体链。在第一种方法(Kerr JM等(1993)J Am ChemSoc 115:2529-2531)中,通过使用编码链的酸敏保护法和化合物链的碱敏保护法完成合成中的正交性。
在备选方法(Nikolaiev等(1993)Pept Res 6:161-170)中,使用分支连接分子,以便使编码单位和试验化合都连接到相同的树脂上的官能基团上。在一种实施方案中,将可分裂的连接分子设置在分支点和所述树脂珠之间,以便使分离体释放含有编码和化合物的分子(Ptek等(1991)Tetrahedron Lett 32:3891-3894)。在另一实施方案中,也可以偶联一个可分离的连接分子以便试验化合物可以选择性从所述树脂珠中分离,剩下后面的密码。这种最新的结构特别有价值,因为其可以在没有潜在编码基团的干扰下筛选试验化合物。本领域中多肽化合物库成员的独立分离和测序以及它们相应标签的实例已经证明所述标签可以精确预测所述多肽的结构。
2)非-可测序标签:二进制编码
编码试验化合物库的另一种形式使用一套非-可测序电子标签分子,其可以用作二进制编码(Ohlmeyer等(1993)PNAS 90:10922-10926)。典型的标签是卤代芳族烷基醚类,其为三甲基甲硅烷基醚的形式,在小于飞摩尔水平可以由电子捕获气相层析(ECGC)检测出。所述烷基链长度的改变,以及芳族卤代物取代基的性质和位置的改变,允许在至少40个这样的标签上合成,原理上其可以编码240(例如1012以上)个不同的分子。在最初的报道(Ohlmeyer等,supra)中,通过光可分裂的邻-硝基苄基连接分子,将标签连接到大约1%多肽化合物库可得到的胺基团上。当制备类肽或其它含有胺的分子的组合化合物库时,所述方法是方便的。然而,已经研究出更可行的系统,该系统允许基本上任何组合化合物库的编程。其中,可以通过光可分裂连接分子将化合物连接到固相载体上并通过儿茶酚醚连接分子经碳烯插入到树脂珠基质中连接所述标签(Nestler等(1994)J OrgChem 59:4723-4724)。所述正交附着策略允许化合物库成员选择性脱附用于溶液状态的测定和随后在标签组氧化脱附后由ECGC解码。
虽然在本领域中一些酰胺连接的化合物库使用具有电子标签连接到胺基团的二进制编码,但直接将这些标签接连到所述树脂珠基质上,在编码组合化合物库可以制备的结构方面提供了更广泛的通用性。以该方法连接,标签和它们的连接分子可以像其树脂珠基质一样几乎不反应。己报道了两种二进制编程组合化合物库,其中电子标签直接连接到固相上(Ohlmeyer等(1995)PNAS 92:6027-6031)并提供导向用于构建所述化合物库。使用正交附着略策构建两种化合物库,其中所述化合物库成员通过光敏连接分子连接到固体载体上并且所述标签仅通过有强力氧化作用的可分离的连接分子连接。因为所述化合物库可以被多次部分地从固体载体上光子洗脱(photoeluted),在多种测定中可以利用化合物库组成部分。连续的光子洗脱也允许非常高产量的重复筛选策略:首先,将多种树脂珠放置在96-孔微量滴定板中;第二,将化合物部分分离并转移到测试平板上;第三,金属结合测试确定活性孔;第四,将相应的树脂珠单一重排进新的微量滴定板中;第五,确定单一活性化合物;以及第六,对所述结构解码。
实施例
通过参考以下实施例可以理解本发明,其目的仅为了说明而不是作为限定。在实施例中所使用的底物可以购买得到或由可购买得到的试剂制备。
实施例1
用于钯催化的交叉偶联反应的高活性催化剂:室温下Suzuki偶联和非活性芳基氯化物的氨基化
已研制出高活性的钯催化剂,其使用螯合氨基膦配体1-(N,N-二甲基氨基)-1’-(二环己基膦基)联苯基(2)。所述催化剂对于芳基氯化物与胺、硼酸和酮烯醇化物的交叉偶联有效。该系统充足的反应性适于芳基溴化物和电子-缺乏芳基氯化物的室温氨基化,以及促进多电子和电子缺乏芳基氯化物的室温Suzuki偶联反应。胺部分的配位作用是增强反应性和所述系统催化剂稳定性的关键。
钯催化的C-N键-形成反应已经涉及到多用途的和有效的合成转化。由二配位基膦配体支持的钯催化剂的使用,使氮1、氧2和一些碳亲核体3取代芳基卤化物和三氟甲磺酸酯成为可能。对于芳基氯化物取代反应4,5的一般性基于钯的催化剂的缺乏,以及经常需要升高反应温度,促使我们研究新的可以克服这些限制的配体。
在我们的实验室内,由BINAP/Pd(OAc)2催化的芳基溴化物的氨基化反应的1HNMR研究提示氧化的增加可以制约速度。6对于芳基氯化物,可以预料氧化增加将使其更加惰性。为了减缓这种放慢的幅度,我们开始研究多电子膦配体的用途。4,5d,7a使用PCY3作为钯载体配体的初始实验证实尽管这类催化剂能够激活碳-氯键,但此过程因易使β-氢化物消除和随后的还原芳烃的形成而受到损害。5a根据我们所知,二配位基配体抑制在伯胺类的芳基化中的β-氢化物消除,1c我们将努力聚焦在多电子二配位基膦类的制备上。6我们首先制备了已知的1,1’-二(二环己基膦基)联萘(1)。8初步筛选证实1/Pd(0)形成对于吡咯烷与氯甲苯偶联相当有效的催化剂。这个重要的结果,结合我们具有二配位基单膦类PPF-OMe和PPFA1d的经验,促使我们制备氨基膦配体2。9与1相比较,配体2的用途是普遍优良地和较广泛地扩大钯-催化的芳基氯化物转换的范围。在本文中,我们证实2/Pd(0)催化剂系统有高的活性并可以用于芳基溴化物的室温氨基化和芳基氯化物的室温氨基化的第一个实例中。并且,该系统起到作为芳基氯化物的室温Suzuki偶联反应第一普通催化剂的作用。
为了证实2/Pd(0)催化剂系统的效能,我们已经从芳基氯化物中制备了不同的苯胺衍生物(表1,第1-2、4-6、8-9、13、16项)。在偶联步骤中仲胺具有极好的效果(表1,第1-2、4-6、8-9项),也可以完成伯苯胺的芳基化(表1,第16项)。伯烷基胺类是有效的偶联配偶体,所提供的芳基氯化物在邻位被取代(表1,第13项),或借助于使用配体1(表1,第14、17项)。在氯代甲苯与二-正-丁基胺反应中,低至0.05mol%Pd的催化剂水平已可以达到目的(表1,第1项)。
得到所述催化剂的高反应性,我们分析了进行室温氨基化的可能性。我们发现当使用DME作为溶剂时,芳基碘化物和芳基溴化物(表1,第3、7、10、15项)容易在室温下反应。实验性单一步骤不需要冠醚或其它添加物。1e概括地说,芳基溴化物的室温氨基化与芳基氯化物在80℃下的反应显示相同的工作域。通过使用K3PO4作为碱,含有对NaOt-Bu敏感官能团的芳基溴化物可以转变为相应的苯胺衍生物。在这些反应中(表1,第11和12项),为了减小K3PO4的碱性和/或溶解度,需要在80℃下加热。
使用2/Pd(0)的芳基氯化物(即使被激活的芳基氯化物)的首次氨基化也可在室温下第一时间完成。10因此,由2.5mol%Pd2(dba)3、7.5mol%2和NaOt-Bu的DME溶液在室温下催化的对-氯代苄腈和吗啉的偶联,得到产率为96%的相应苯胺衍生物(表1,第9项)。
表1:芳基氯化物和溴化物的催化氨基化a
(a)反应条件:1.0当量芳基卤化物,1.2当量胺,1.4当量NaOtBu,0.5mol%Pd2(dba)3,1.5mol%配体(1.5L/Pd),甲苯(2mL/mmol卤化物),80℃。在11-27小时内完成反应;反应次数没有达到最少。(b)反应在室温、DME溶剂中进行。(c)反应与1.5mol%Pd2(dba)3一起进行。(d)反应与2.5mol%Pd2(dba)3一起进行。(e)使用K3PO4、DME溶剂进行反应。(f)使用Pd(OAc)2、K3PO4、DME溶剂进行反应。(g)仅进行两个流程中的一种达到98%的转化。(h)在100℃下进行反应。(i)与Pd(OAc)2、配体1、Cs2CO3作为催化剂、配体和碱一起进行反应。(j)使用1作为配体。(k)[ArBr]=1M。(l)[ArBr]=2M。(m)使用1.5当量苄基胺。
根据这种新的催化剂系统在氨基化反应中的高反应性,我们进行了检验它在多种不同Pd-催化的C-C键形成反应中的效能。Pd-催化的Suzuki偶联反应11,该反应使用氯化物作为底物通常需要相当高的反应温度(>90℃),并且如果芳基卤化物不含有吸电子取代基时经常是无效的。7虽然镍催化剂在促进电子-中性或多电子芳基氯化物的Suzuki偶联反应时更有效,由于镍相对于钯的体积小,立体受阻底物常常出现问题。12另外,在室温下进行Suzuki偶联反应的实例是少见的,并常常需要化学计算量的高毒性氢氧化铊。13b、c、d就我们所知,还没有报道芳基氯化物的室温Suzuki偶联反应的实例。
我们已经发现,使用2/Pd(0)催化剂系统和CsF14在二噁烷溶剂中,在室温下以高产率进行芳基溴化物和芳基氯化物的Suzuki偶联反应(表2,第2、5、7-10项)。15、16这些条件适用于多电子和缺乏电子芳基氯化物的偶联,并且容许碱敏感官能基团的存在。使用即时由1-己烷和9-BBN17产生的烷基硼试剂,芳基氯化物的芳基-烷基偶联反应可以在50℃下完成;推测需要较高的温度为了增加硼试剂的体积和减慢和芳基有关的烷基金属转移作用的速度。17多电子的芳基氯化物的Suzuki偶联反应也可使用廉价的K3PO4与仅为0.5mol%的钯催化剂进行,尽管需要100℃的温度。
我们也发现,2/Pd(0)催化剂系统对于Pd-催化的酮类的α-芳基化有效。3使用NaHMDS作为碱,5-溴代-间-二甲苯与2-甲基-3-戊酮的偶联可以在室温下进行(表2,第12项)。有意义的是,在促进甲基酮类单芳基化方面是选择BINAP催化剂系统,而对于甲基酮类的二芳基化选择2/Pd(表2,第11项)。这可能是由于减少了与BINAP的二苯基膦基团有关的2的二甲基胺部分的立体体积。
其它芳基氯化物的Pd-催化的交叉偶联使用所述催化剂鉴定。Still偶联、18Sonogashira偶联19以及具有有机锌试剂的芳基卤化物的交叉偶联没有得到可检测出的产物。20苯乙烯的Heck芳基化21在110℃下转变成一些产物。
表2:Suzuki偶联a和Ketone芳基化
(a)反应条件:1.0当量芳基卤化物,1.5当量硼试剂,3.0当量CsF,0.5-2.0mol%Pd(OAc)2,0.75-3.0mol%2(1.5L/Pd),二噁烷(3mL/mmol卤化物),反应在19-30小时内完成;反应次数没有达到最少。(b)使用2.0当量K3PO4代替CsF。(c)仅进行两个步骤中的一种达到98%的转化。(d)使用Pd2(dba)3、NaOtBu作为催化剂、碱。(e)使用Pd2(dba)3、NaHMDS作为催化剂、碱。
尽管由所述2/Pd(0)催化系统促进反应的确切机理还有未知的,但我们相信对于氨基化反应的整个催化环与推测用于芳基溴化物的BINAP/Pd催化的氨基化的基本原理是相似的。1c然而,在由2/Pd催化的反应中可以存在不同的途径适用于胺配位作用/脱保护步骤。我们现在公开了一种涉及胺连接到四-配位基络合物I上的途径,随后将所得到的五-配位基络合物II脱保护得到III(表1,途径A)。另一方面,在所述配体的二甲基氨基部分的初始解离后,可以发生胺底物的配位作用,随后胺底物在三-配位基22b络合物IV上发生亲核化学反应得到V。随后通过配体胺基团的快速重络合,V脱保护得到III(图1,途径B)。22如果进行途径B,胺的重络合可能比β-氢化物消除快,因为观察到少量或没有还原付产物产生。事实支持所述想法,即Cy2PPh不是对于任何这些Pd-催化步骤有效的配体;15,16与多电子单配位基膦类作为配体如Cy3P或Cy2PPh进行的氨基化反应证实通过β-氢化物消除的还原反应,在配体上没有螯合基团可能是有明显问题的。在2中相对小体积的胺基团允许环状的和无环仲胺两种有效的偶联。1d所述2/Pd(0)可以以0.05mol%的水平用于氨基化步骤中(表1,第1项),提示所述二甲基氨基也可以有助于催化剂的稳定。
图1
2/Pd(0)催化剂系统对促进Heck、Stille、Sonogashira和锌交叉偶联反应的失败,提示在本文中讨论的C-C键形成反应通过将四-配位基中间体与胺和膦部分两者在催化循环的关键步骤中连接到金属上来进行。如果配体以二配位基形式连接,从Sn、Cu或Zn中的金属转移作用,或烯烃配位作用将是缓慢的。21,23以下实事支持该理论即Suzuki偶联和Ketone芳基化反应使用螯合膦配体通常是有效的,然而对于Stille反应无效。尽管在一些情况下Heck反应使用螯合配体有效,但它们通常使用阳离子络合物或用于分子内反应。21
我们希望这种配体设计的改良或反应条件的进一步优化可以导致有效的多电子芳基氯化物的Heck烯化作用。24目前进行深入研究用于这些方法或其它方法的高活性催化剂的开发。
对于实施例1的参考和注释
(1)(a)Guram,A.S.;Rennels,R.A.;Buchwald,S.L.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995,34,1348-1349;(b)Wolfe,J.P.;Rennels,R.A.;Buchwald,S.L.Tetrahedron 1996,52,7525-7546.(c)Wolfe,J.P.;Wagaw,S.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.1996,118,7215-7216;(d)Marcoux,J.-F.;Wagaw,S.;Buchwald,S.L.J.Org.Chem.1997,62,1568-1569;(e)Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L.J.Org.Chem.1997,62,6066-6068.(f)Wolfe,J.P.;Wagaw,S.;Marcoux,J.-F.;Buchwald,S.L.Acc.Chem.Res.Submitted forpublication;(g)Louie,J.;Hartwig,J.Tetrahedron Lett.1995,36,3609-3612;(h)Driver,M.S.;Hartwig,J.F.J.Am.Chem.Soc.1996,118,7217-7218;(i),D.;Mann,G.;Hartwig,J.F.Cur.Org.Chem.1997,1,287-305.(j)Hartwig,J.F.Synlett 1997,329-;340.
(2)(a)Palucki,M.;Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.1996,118,10333-10334;(b)Palucki,M.;Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc 1997,119,3395-3396;(d)Mann,G.;Hartwig,J.F.J.Am.Chem.Soc.1996,118,13109-13110;(e)Mann,G.;Hartwig,J.F.J.Org.Chem.1997,62,5413-5418.
(3)(a)Palucki,M.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem-Soc.1997,119,11108-11109;(b)J.;Wolfe,J.P.;Troutman,M.V.;Palucki,M.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.1998,120,1918;(c)Hamann,B.C.;Hartwig,J.F.J.Am.Chem.Soc.1997,119,12382-12383;(d)Satoh,T.;Kawamura,Y.;Miura,M.;Nomura,M.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1997,46,1740-1742.
(4)从价格和可获得方面考虑,芳基氯化物是有吸引力的原料,但是其活性较芳基溴化物和碘化物低。参考:Grushin,V.V.;Alper,H.Chem.Rev.1994,94,1047-1062。
(5)用于芳基氯化物氨基化的现有文献,包括我们的有关镍催化作用以及两个以钯为基础方法的研究。我们的以镍为基础的研究,对于大多数各种芳基氯化物底物相当有效,对于其它芳基卤化物的氨基化没有效并不耐受碱敏感的官能基团。所述钯方法在使用范围方面相当局限并常常引起产物的混合。参见:
(a)Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L;J.Am.Chem.Soc.1997,119,6054-6058;(b)Beller,M.;Riermeier,T.H.;Reisinger,C.-P.;Herrmann,W.A.Tetrahedon Lett.1997,38,2073-2074;(c)Riermeier,T.H.;Zapf,A.;Beller,M.Top.Catal.1997,4,301-309;(d)Reddy,N.P.;Tanaka,M.Tetrahedon Lett.1997,38,4807-4810.(e)Nishiyama,M.;Yamamoto,T.;Koie,Y.Tetrahedron Lett.1998,39,617-620;(f)Yamamoto,T.;Nishiyama,M.;Koie,Y.Tetrahedron Lett.1998,39,2367-2370.
(6)Hartwig和Hamann最近巳报道了类似的NMR实验。他们也已经表示多电子二配位基双-膦类可以用于Pd-催化的芳基氯化物的氨基化:Hartwig,J.F.;Hamann,B.C.Submitted for Publication。
(7)(a)Shen,W.Tetrahedron Lett.1997,38,5575-5578.(b)Beller,M.;Fischer,H.;Herrmann,W.A.;K.;Brossmer,C.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995,34,1848-1849.
(8)Zhang,X.;Mashima,K.;Koyano,K.;Sayo,N.;Kumobayashi,H.;Akutagawa,S.;Takaya,H.J.Chem.Soc.Perkin Trans.I 1994,2309-2322.
(9)用3个步骤由N,N-二甲基-2-溴代苯胺制备配体2。得到如结晶固体的配体并在空气中储存和加工,没有任何特殊的保护措施。在这些条件下,配体在至少一个月内是稳定的,没有任何可察觉到的氧化。全部实验细节参见支持资料。
(10)在没有钯情况下进行的对照实验,24小时后室温下没有得到偶联产物。
(11)Suzuki,A.in Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions Diederich,F.;Stang,P.J.Eds.,Wiley-VCH,Weinheim,Germany,1998,Ch.2.
(c)Bumagin,N.A.;Bykov.V.V.Tetrahedron 1997,53,14437-14450.(d)Mitchell,M.B.;Wallbank,P.J.Tetrahedron Lett.1991,32,2273-2276.(e)Firooznia,F.;Gude,C.;Chan,K.;Satoh,Y.Tetrahedron Lett.1998,39,3985-3988.(f)Cornils,B.Orgn.Proc.Res.Dev.1998,2,121-127.
(12)(a)Indolese,A.F.Tetrahedron Lett.1997,38,3513-3516.(b)Saito,S.;Oh-tani,S.;Miyaura,N.J.Org.Chem.1997,62,8024-8030.
(13)(a)Campi,E.M.;Jackson,W.R.;Marcuccio,S.M.;Naeslund,C.G.M J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1994,2395.(b)Anderson,J.C.;Namli,H.;Roberts,C.A.Tetrahedron 1997,53,15123-15134.(c)Anderson,J.C.;Namli, H.Synlett 1995,765-766.(d)Uenishi,J.-i.;Beau,J.-M.;Armstrong,R.W.;Kishi,Y.J.Am.Chem.Soc.1987,109,4756-4758.
(14)Wright,S.W.;Hageman,D.L.;McClure,L.D.J.Org.Chem.1994,59,6095-6097.
(15)全部实验细节参见支持资料
(16)使用二环己基苯基膦替代替2进行的对照试验以低转化率和低产率得到产物。15
(17)Miyaura,N.;Ishiyama,T.;Sasaki,H.;Ishikawa,M.;Satoh,M.;Suzuki,A.J.Am.Chem.Soc.1989,111,314-321.
(18)Stille,J.K.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1986,25,508.
(19)Sonogashira,L.in ref 11,Ch 5.
(20)Knochel,P.in ref 11,Ch 9.
(21)(a)de Meijere,A.;Meyer,F.E.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1994,33,2379-2411;
(22)(a)也可能还原性消除来自由V的脱保护形成的3-配位中间体1j。(b)这是对于螯合双膦的一个膦解离的条件。1j(c)在使用NaOt-Bu作为碱的反应中,可能在图1中表示的络合物可含有X=OtBu。2d在使用Cs2CO3或K3PO4作为碱的反应中,由于与NaOt-Bu相比,Cs2CO3和K3PO4低的溶解性和低的亲核性,碳酸盐或磷酸盐络合物形成是不大可能的。
(23)Farina,V.Pure Appl.Chem.1996,68,73-78。
(24)芳基氯化物的Heck反应通常需要高的反应温度,对于多电子芳基氯化物常常是无效的。参考5a和参考本文。
(a)Herrmann,W.A.;Brossmer,C.;Reisinger,C.-P.;Riermeier,T.H.;K.;Beller,M.Chem.Eur.J.1997,3,1357-1364.(b)Reetz,M.T.;Lohmer,G.;Schwickardi,R.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1998,37,481-483.(c)Ohff,M.;Ohff,A.;van der Boom,M.E.;Milstein,D.J.Am.Chem.Soc.1997,119,11687-11688.
与实施例1有关的资料
概要.在氩气氛下,在烘干玻璃仪器中进行所有反应。由E&RMicroanalytical Laboratory有限公司,Parsippany,N.J.进行元素分析。在氮气氛下从熔化的钠中蒸馏出甲苯。在氩气氛下从二苯甲酮羰基钠中蒸馏出THF。除了另外说明,所使用的可购买得到的金属没有纯化。除4-氯乙酰苯acetophenone从Fluka Chemical公司购买外,从Aldrich Chemical公司购买芳基卤化物。在DMF中、碳酸钠存在下,用碘代甲烷使2-溴代苯胺烷基化制备N,N-二甲基-2-溴代苯胺1。从Fluka Chemical公司购买三代磷酸钾。从Strem Chemical公司购买氟化铯并在使用前用研钵和研杵磨碎。从Chemetal购买碳酸铯并在使用前用研钵和研杵磨碎。从Strem Chemical公司购买苯基硼酸、氯代二环己基膦、乙酸钯、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)、(±)-2,2’-二溴代-1,1’-联萘基和正-丁基锂。根据常规方献的方法2,由相应卤化物的锂化和与B(OMe)3反应,制备2-甲氧基苯基硼酸2和3-甲基苯基硼酸2。从戊烷/醚中结晶后,以大约85-95%的纯度得到这些硼酸,它们并没有进一步纯化而使用。从Aldrich Chemical公司购买硼酸三甲基酯、硼酸三异丙基酯、9-BBN(0.5M THF溶液)、NaHMDS(95%)、2-甲基-3-戊酮、3-甲基-2-丁酮、无水二噁烷、无水DME、二环己基苯基膦和1-己烯。使用类似于合成(±)-BINAP的方法,用叔-丁基锂使相应的二溴代联萘金属化并用氯代二环己基膦猝灭,制备(±)-2,2,-二(二环己基膦基)-1,1’-联萘基13。4由元素分析并将其1H和31P NMR的光谱与文献数据比较表示其特征。3根据文献方法制备四(三苯基膦)钯。5从Aldrich Chemical公司购买叔-丁醇钠;将所述金属的大部分在氮气氛下贮藏在Vacuum Atmospheres干燥箱(glovebox)中。少部分(1-2g)从玻璃瓶的干燥箱中取出,贮存在充满无水硫酸钠的烘干箱空气中,并在空气中称重。通过即时将纯的样本直接放置在IR测试仪ASI REACTIR的DiComp探头上,得到在本文中报道的IR光谱。表1和2中的产率表示所计算化合物的分离产率(两步骤的平均值),由1H NMR、GC分析或燃烧分析确定=95%的纯度。表1中的1,62,73,64,65,86,97,68,69,1113,6和14,10项目在此前已经由所述基团报道并将它们的1H NMR光谱与此研究以前制备的样本的1H NMR光谱比较表示特征,由GC分析确定它们的纯度。在该章节中所述步骤是代表性的,因此,产率可能与表1和2中所给出的不同。
2-(N,N-二甲基氨基)-2’-(二环己基膦基)联苯(2)
在氩气清洗下,将N,N-二甲基氨基-2-溴代苯胺1(4.0g,20.0mmol)装载到已冷却至室温的烘干烧瓶中。将所述烧瓶用氩气清洗并加入THF(20mL)。将该溶液冷却至-78℃并搅拌着滴加入正-丁基锂(13.1mL,21.0mmol,1.6M己烷溶液)。加入完成后,将反应混合物在-78℃下搅拌75分钟,在此期间产生白色沉淀物。加入附加量70mL的THF,通过套管将芳基锂悬浮液移到已冷却至-78℃的、含有硼酸三异丙基酯(9.2mL,40.0mmol)的THF(20mL)溶液的分离烧瓶中。将反应混合物在-78℃下搅拌1小时,然后加热至室温并搅拌过夜(25小时)。用1M含水HCl(250mL)猝灭反应物,在室温下搅拌15分钟。用6M含水NaOH将混合物的pH调到pH 7,将混合物移到分液漏斗中。将混合物用乙醚(3x150mL)萃取,经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液并在真空中浓缩,得到棕色油状物,其含有大量N,N-二甲基苯胺。然后将该油状物用乙醚(100mL)吸收,用1M含水NaOH(3x100mL)萃取。弃去有机层并将含水萃取液用6M含水HCl调节至pH7。然后用乙醚(3x 100mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩,得到1.85g的2-(N,N-二甲基氨基)苯基硼酸12,为粘性褐色油状物,经1H NMR发现其纯度为大约50-60%。该物质没有进一步纯化而使用。
在氩气氛下,将粗制的硼酸吸收进乙醇(5mL)中并加入到含有四(三苯基膦)钯5(700mg,0.61mmol,5mol%)和2-溴代碘代苯(4.1g,14.5mmol)的DME(100mL)溶液的烧瓶中。将Na2CO3(6.42g,60.6mmol)的脱气水(30mL)溶液加入到反应容器中,将混合物加热至回流48小时。然后将反应混合物冷却至室温,用乙醚(200mL)稀释并倒入分液漏斗中。分离各层并用乙醚(200mL)萃取含水层,分离各层并除去含水层。然后用1M含水NaOH(50mL)洗涤合并的有机层并弃去含水洗涤液。然后用1M含水HCl(4x 150mL)萃取合并的有机部分。弃去有机部分,用6M含水NaOH将合并的含水酸性萃取液碱化至pH 14。用乙醚(3x150mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩,得到2.1g白色固体,经1H NMR确定其纯度为大约90-95%。该物质没有进一步纯化而使用。
在氩气清洗下,将烘干园底烧瓶冷却至室温并装载粗制的1-(N,N-二甲基氨基)-1’-溴代联苯。用氩气清洗烧瓶并加入THF(120mL)。搅拌着将该溶液冷却至78℃,滴加入正-丁基锂(5.2mL,8.37mmol,1.6M己烷溶液)。将该溶液在-78℃下搅拌35分钟,然后将氯代二环己基膦(2.21g,9.51mmol)的THF(30mL)溶液滴加入反应容器中。将反应混合物在-78℃下搅拌并缓慢加温至室温过夜。然后将反应物用饱和含水NH4Cl(30mL)猝灭,用乙醚(200mL)稀释并倒入分液漏斗中。分离各层并用乙醚(50mL)萃取含水层。经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并浓缩,得到白色固体。在氩气氛下将该粗制物从脱气的热乙醇中重结晶,得到2.25g(3步骤总产率为29%)的白色固体:mp110℃;
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.54(d,1H,J=6.8Hz),7.26-7.40(m,4H),7.02-7.05(m,1H),6.93-6.98(m,3H),2.44(s,6H),1.98-2.05(m,1H),1.40-1.82(m,11H),0.75-1.38(m,10H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ151.5,149.8,149.5,135.8,135.5,135.3,132.7,132.4,130.54,130.49,128.5,128.1,125.8,120.6,117.3,43.2,36.8,36.7,33.5,33.4,30.9,30.8,30.6,30.4,29.8,29.7,28.5,27.6,27.54,27.46,27.3,27.2,26.7,26.4
(由于P-C分裂观察的复杂性;还没有给予明确的定位);31P NMR(121.5MHz、CDCl3)δ-9.2;IR(纯的,cm-1)2922,1444,745。对于C26H36NP的分析计算值:C,79.35;H,9.22。实测值:C,79.43;H,9.48。用于芳基氯化物的钯催化的氨基化的通用方法:将安装有橡胶隔片的烘干的Schlenk管或试验管用氩气清洗并装入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.005mmol,1mol%Pd)、配体2(0.015mmol,1.5mol%)和NaOt-Bu(1.4mmol)。用氩气清洗该管并加入甲苯(2.0mL)、所述芳基氯化物(1.0mmol)和所述胺(1.2mmol)。将混合物在80℃油浴中搅拌直到经GC分析确定起始芳基氯化物完全消耗。然后将反应混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。然后将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
N-(4-甲基苯基)-对-甲氧基苯胺13
除了使用100℃的反应温度外,通用方法得到198mg(93%)褐色固体:
mp80-81℃(lit.13mp 84-85℃).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ6.98-7.05(m,4H),6.80-6.86(m,4H),5.37(s,br 1H),3.76(s,3H),2.26(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ154.8,142.4,136.7,129.7,129.3,121.1,116.6,114.7,55.6,20.5;IR(纯的,cm-1)3416,2910,1513,1304,815.
N-苄基-对-甲苯胺14
除了使用1作为配体外,通用方法和1.5当量苄基胺得到177mg(90%)浅黄色油状物:
1H NMR(250MHz,CDCl3)δ7.25-7.39(m,5H),6.98(d,2H,J=8.1Hz),6.56(d,2H,J=8.5Hz),4.31(s,2H),3.90(brs,1H),2.23(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ145.9,139.7,129.7,128.5,127.4,127.1,126.7,113.0,48.6,20.3;IR(纯的,cm-1)3416,3026,1521,807.
N-(4-氰基苯基)吗啉11
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(11.5mg,0.025mmol,5mol%Pd)、配体2(14.8mg,0.075mmol,7.5mol%)、NaOt-Bu(68mg,0.71mmol)和4-氯代苄腈(69mg,0.50mmol)。用氩气清洗该管,然后通过橡胶隔片加入DME(0.5mL)和吗啉(53μL,0.61mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌26小时,然后用EtOAc稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物质在硅胶上经快速层析纯化,得到91mg(96%)褐色固体。
使用0.05mol%Pd的氨基化.将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(2.3mg,0.0025mmol,0.05mol%Pd)、配体2(2.9mg,0.0075mmol,0.075mol%)和NaOt-Bu(1.34g,13.9mmol)。加入甲苯(10mL)、二-正-丁基胺(2.00mL,11.9mmol)和4-氯代甲苯(1.18mL,10.0mmol)并将混合物使用三次冷冻-泵-融化循环脱气。将反应容器放置在氩气氛下,用聚四氟乙烯螺丝帽密封,并在100℃油浴中搅拌20小时,此后GC分析显示芳基卤化物已经完全被消耗。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(100mL)稀释并用1M HCl(3x 100mL)萃取。用3N NaOH将合并的含水酸性层碱化,然后用乙醚(3x 150mL)萃取。经无水硫酸镁干燥乙醚萃取物,过滤并浓缩,得到2.01g(95%)二-正-丁基甲苯胺6,为浅黄色油状物。
用于芳基溴化物的室温钯-催化氨基化的通用方法:将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(0.005-0.025mmol,1-5mol%Pd)、配体2(0.015-0.075mmol,1.5-7.5mol%)和NaOt-Bu(1.4mmol)[对于Pd的量和所使用的配体参考表1]。用氩气清洗该管,装备上橡胶隔片,然后通过注射器加入DME(0.5mL-1.0mL)、芳基溴化物(1.0mmol)和胺(1.2mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌24小时,然后用乙醚(20mL)稀释反应混合物,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
2,6-二甲基-N-(正-己基)苯胺
使用0.5mmol芳基溴化物进行通用方法并得到90mg(87%)无色的油状物:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ6.98(d,2H,J=7.5Hz),6.79(t,1H,J=7.5Hz),2.97(t,2H,J=7.2Hz),2.94-2.99(br,1H),2.28(s,6H),1.52-1.60(m,2H),1.28-1.41(m,6H),0.89(t,3H,J=6.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ146.5,129.1,128.8,121.5,48.7,31.7,31.2,26.9,22.6,18.5,14.0;IR(纯的,cm-1)3384,2926,1472,1256,1219,762.分析计算值C14H23N:C,81.89;H,11.29.实测值:C,;H,.
N-(2,5-二甲基苯基)吗啉
在2.0M浓度下进行通用方法并得到185mg(95%)无色的油状物:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.06(d,1H,J=7.7Hz),6.80-6.82(m,2H),3.84(t,4H,J=4.6Hz),2.89(t,4H,J=4.6Hz),2.31(s,3H),2.26(s,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ151.1,136.2,131.0,129.3,124.0,119.7,67.5,52.3,21.1,17.4;IR(纯的,cm-1)2955,2851,1505,1242,1117,807.分析计算值C12H17NO:C,75.35;H,8.96.实测值:C,;H,.
N-(4-甲酯基苯基)吗啉15
在80℃下,除了用K3PO4代替NaOt-Bu外,使用0.5mmol芳基溴化物,EtOAc作为起动溶剂(workup solvent),通用方法得到89mg(80%)无色固体:
mp 152-154℃(lit.15mp157-160℃).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.94(d,2H,J=8.6Hz),6.86(d,2H,J=8.8Hz),3.87(s,3H),3.86(t,4H,J=4.8Hz),3.29(t,4H,J=4.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.0,154.2,131.2,120.4,113.5,66.6,51.6,47.8;IR(纯的,cm-1)2968,1698,1289,1116,768.分析计算值C12H15NO3:C,65.14;H,6.83.实测值:C,;H,.
N-(4-乙酰基苯基)吗啉16
在80℃反应温度下,除了使用Pd2(OAc)3、K3PO4代替Pd2(dba)3、NaOt-Bu外,使用1/1Et2O/EtOAc作为起动溶剂,通用方法得到169mg(82%)浅黄色固体:
m.p.93-94℃(lit.14mp 97-98℃).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.89(d,2H,J=9.1Hz),6.87(d,2H,J=9.1Hz),3.86(t,4H,J=4.8Hz),3.31(t,4H,J=5.1Hz),2.54(s,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ196.4,154.1,130.2,128.1,113.2,66.5,47.5,26.0;IR(纯的,cm-1)2972,1660,1243,1119,818.分析
计算值C12H15NO2:C,70.22;H,7.37.实测值:C,70.31;H,7.22.用二环己基苯基膦作为载体配体的氨基化。根据用于芳基氯化物催化氨基化的通用方法,使用二环己基苯基膦代替配体2,使4-氯代甲苯和二-正-丁基胺偶联在12小时内得到96%的转化(17%GC产率)。在相同的时间内,完成使用配体2的反应,得到所述产物的97%离析产率。根据以上所述室温方法进行的2-溴代-对-二甲苯和吗啉的偶联,用二环己基苯基膦(1.5L/Pd)代替配体2,导致2.5%起始芳基溴化物的消耗,检测(GC)出微量产物。当使用3L/Pd比率时,没有观察到反应。
用于芳基卤化物的室温Suzuki偶联的通用方法:将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd(OAc)2(0.02mmol,2mol%)、配体2(0.03mmol,3mol%)、所述硼酸(1.5mmol)和氟化铯(3.0mmol)。
用氩气清洗该管,通过橡胶隔片加入二噁烷(3mL)和芳基卤化物(1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌直到经GC分析确定起始芳基卤化物完全消耗。然后用乙醚(20mL)稀释反应混合物并倒入分液漏斗中。用1M NaOH(20mL)洗涤混合物并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层并经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
3,5-二甲基联苯17
使用1mol%Pd(OAc)2和1.5mol%配体2,通用方法得到171mg(94%)无色油状物。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57(d,2H,J=6.8Hz),7.42(t,2H,J=7.2Hz),7.31-7.34(m,1H),7.21(s,2H),7.00(s,1H),2.38(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ141.5,141.3,138.2,128.9,128.6,127.2,127.0,125.1,21.4;IR(纯的,cm- 1)3030,1602,849,760.分析计算值C14H14:C,92.26;H,7.74.实测值:C,91.98;H,8.02.
2,5,3’-三甲基联苯18
通用方法得到192mg(98%)无色油状物,由1H NMR鉴定所述油状物含有4%3,3’-二甲基联苯:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.25-7.28(m,1H),7.04-7.16(m,6H),2.39(s,3H),2.34(s,3H),2.23(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ142.1,141.9,137.5,135.0,132.1,130.5,130.2,129.9,127.85,127.80,127.3,126.2,21.4,20.9,19.9;IR(纯的,cm-1)2949,1451,811,703.分析计算值C15H15:C,92.26;H,7.74.实测值:C,92.34;H,7.66.
4-乙酰基-3’-甲基联苯19
通用方法得到190mg(90%)白色固体:
mp 84-86℃(lit.19mp92℃).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.02(d,2H,J=8.5Hz),7.68(d,2H,J=8.5Hz),7.33-7.44(m,3H),7.20-7.26(m,1H),2.64(s,3H),2.43(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ197.6,145.8,139.7,138.5,135.7,128.9,128.8,127.9,127.1,124.3,26.5,21.4;IR(纯的,cm-1)3019,1683,1270,787.分析计算值C15H14O:C,85.68;H,6.71.实测值:C,85.79;H,6.92
4-苯基苯甲酸甲酯20
通用方法(除了使用水作为含水起始剂代替1M含水NaOH外)得到193mg(91%)白色固体:
mp 113℃(lit.20mp 117-118℃).1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.11(d,2H,J=8.3Hz),7.61-7.68(m,4H),7.39-7.49(m,3H),3.94(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ166.9,145.5,139.9,130.0,128.8,128.1,127.2,126.9,52.0;IR(纯的,cm-1)2945,1710,1270,1112,749.分析计算值C14H13O2:C,78.85;H,6.14.实测值:C,79.04;H,6.16.
4-己基苯甲醚21
将烘干的可重新密封的Schlenk管用橡胶隔片加盖,在氩气清洗下冷却,装入1-己烷(0.19mL,1.5mmol)并冷却至0℃。加入9-BBN的THF溶液(3mL,1.5mmol,0.5M),将烧瓶在0℃下搅拌15分钟,然后加热至室温并搅拌5小时。加入4-氯代苯甲醚(0.12mL,1.0mmol),除去隔片,在氩气流下加入乙酸钯(4.4mg,0.02mmol,2mol%)、配体2(11.9mg,0.03mmol,3mol%)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。放置隔片并将烧瓶用氩气清洗30秒。加入二噁烷(2mL),除去隔片,将所述管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,并将混合物在室温下搅拌2分钟。然后搅拌着用22小时将反应混合物加热至50℃,此时GC分析显示芳基氯化物完全消耗。将混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M含水NaOH(20mL)洗涤,分离各层并将含水层用乙醚(20mL)萃取。经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。粗制物经快速层析纯化,得到170mg(89%)无色油状物:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.09(d,2H,J=8.8Hz),6.82(d,2H,J=8.6Hz),3.78(s,3H),2.54(t,2H,J=7.5Hz),1.54-1.60(m,2H),1.28-1.35(m,6H),0.88(t,3H,J=6.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ157.6,135.0,129.2,113.6,55.2,35.0,31.73,31.70,28.9,22.6,14.1;IR(纯的,cm-1)2926,1513,1243,1038,822.分析计算值C13H20O:C,81.20;H,10.48.实测值:C,81.19;H,10.62.
用于K3PO4促进的芳基氯化物的Suzuki偶联的通用方法:将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd(OAc)2(0.01mmol,0.5mol%)、配体2(0.015mmol,0.75mol%)、所述硼酸(3.0mmol)和磷酸钾(4.0mmol)。用氩气清洗该管,通过橡胶隔片加入二噁烷(6mL)和4-氯代甲苯(2.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌2分钟,然后搅拌着加热至100℃直到经GC分析确定起始芳基氯化物完全消耗。然后将反应混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。用1M NaOH(20mL)洗涤混合物并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层并经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
4-甲氧基联苯22
通用方法得到347mg(94%)白色固体:
mp 83-84℃(lit.22mp87℃);1H NMR(250MHz,CDCl3)δ7.52-7.58(m,4H),7.42(t,2H,J=7.8Hz),7.26-7.38(m,1H),6.97(d,2H,J=6.7Hz),3.86(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ159.1,140.8,133.7,128.7,128.1,126.7,126.6,114.2,55.3;IR(纯的,cm-1)3003,1251,1034,834,760.分析计算值C13H12O:C,84.75;H,6.57.实测值:C,85.06;H,6.72.
4-甲基联苯23
通用方法得到319mg(95%)白色固体:
mp 44-46℃(lit.23mp49-50℃);1H NMR(250MHz,CDCl3)δ7.57(d,2H,J=8.8Hz),7.39-7.51(m,4H),7.23-7.35(m,3H),2.40(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ141.2,138.4,136.9,129.4,128.7,126.94,126.92,21.0;IR(纯的,cm-1)3030,1486,822,753.分析计算值C13H12:C,92.81;H,7.19.实测值:C,92.86;H, 7.15.
4-甲基-2’-甲氧基联苯24
在1mmol标度下使用1mol%Pd(OAc)2、1.5mol%配体2和3当量CsF代替K3PO4进行通用方法,得到196mg(99%)白色固体,mp 74-75℃(lit.24 mp 70-72℃);1H NMR(250MHz,CDCl3)δ7.42(d,2H,J=8.1Hz),7.21-7.33(m,4H),7.16-7.04(m,2H),3.81(s,3H),2.39(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ156.5,136.5,135.6,130.7,129.4,128.6,128.3,120.8,111.2,55.5,21.2;IR(纯的,cm-1)2964,1227,1023,757.分析计算值C14H14O:C,84.81;H,7.12.实测值:C,84.94;H,7.36.
使用二环己基苯基膦作为截体配体的Suzuki偶联.使用以上所述Suzuki偶联的通用方法,以二环己基苯基膦(2L/Pd)代替配体2,进行4-氯代甲苯和苯基硼酸的两个偶联反应。所述反应在室温下用CsF作为碱两天后进行10%的转化(50%GC产率),所述反应在100℃下以K3PO4作为碱两天内进行27%的转化(18%GC产率)。
2-甲基-4-(3,5-二甲苯基)-3-戊酮
在氮气氛下,在Vacuum Atmospheres干燥箱中,将烘干的可重新密封的Schlenk管用NaHMDS(238mg,1.3mmol)清洗。将该管装备聚四氟乙烯螺丝帽并从干燥箱中移出。除去螺丝帽并在氩气流下装入Pd2(dba)3(13.7mg,0.015mmol,3mol%Pd)和配体2(14.1mg,0.036mmol,3.6mol%)。将该管用橡胶隔片加盖并搅拌着加入甲苯(3mL)。然后将烧瓶用5-溴代-间-二甲苯(0.135mL,1.0mmol)、2-甲基-3-戊酮(0.15mL,1.2mmol)和附加量的甲苯(3mL)填充。将隔片用聚四氟乙烯螺丝帽代替并将反应混合物在室温下搅拌22小时直到经GC分析确定起始芳基溴化物完全消耗。将反应物用5mL饱和含水NH4Cl猝灭,用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。分离各层,用乙醚(10mL)萃取含水层。经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到163mg(80%)无色油状物。GC和NMR分析显示得到的物质是所需产物和在所述酮的2-位上含有芳基的区域异构体的混合物(46/1比率由GC分析;40/1比率由1H NMR分析)。仅由主要产物得出MNR数据。
1H NMR(250MHz,CDCl3)δ6.88(s,1H),6.81(s,2H),3.83(q,1H,J=6.9Hz),2.68(p,1H,J=6.9Hz),2.29(s,6H),1.34(d,3H,J=6.9Hz),1.07(d,3H,J=7.0Hz),0.92(d,3H,J=6.6Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ214.7,140.7,138.3,128.6,125.7,50.9,39.0,21.2,19.3,18.2,18.1;IR(纯的,cm-1)2972,1710,1101,849.分析(对于混合物)计算值C14H20O:C,82.3;H,9.87.实测值:C,82.09;H,9.85.
1,1-二(4-甲基苯基)-3-甲基-2-丁酮
在氩气清洗下,将烘干的Schlenk管冷却并装入Pd2(dba)3(13.7mg,0.015mmol,3mol%Pd)、配体2(14.1mg,0.036mmol,3.6mol%)和NaOtBu(211mg,2.2mmol)。将烧瓶用氩气清洗并搅拌着加入甲苯(3mL)。然后将烧瓶用4-氯代甲苯(0.24mL,2.0mmol)、3-甲基-2-丁酮(0.105mL,1.0mmol)和附加量的甲苯(3mL)填充。将反应混合物在室温下搅拌2分钟,然后搅拌着用22小时加热至80℃,此时经GC分析确定起始芳基氯化物完全消耗。将反应混合物冷却至室温,用饱和含水NH4Cl(5mL)猝灭,用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。分离各层,用乙醚(10mL)萃取含水层。经无水硫酸镁干燥合并的有机部分,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到210mg(79%)的白色固体:
mp 48-51℃;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.00-7.18(m,8H),5.22(s,1H),2.79(p,1H,J=6.8Hz),2.31(s,6H),1.10(d,6H,J=6.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ212.3,136.6,135.8,129.24,129.16,128.9,128.7,61.4,40.7,21.0,18.6;IR(纯的,cm-1)2972,1718,1513,1038,803.分析计算值C14H20O:C,85.67;H,8.32.实测值:C,86.02;H,8.59.
支持实施例1的文献的参考
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实施例2
N-(2,5-二甲基苯基)-N-甲基苯胺的合成.
将烘干的试验管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1.0mol%Pd)、配体2[实施例1](6.0mg,0.015mmol,1.5mol%)和NaOt-Bu(135mg,1.40mmol)。将该试验管安装上隔片,然后加入甲苯(2.0mL)、N-甲基苯胺(135μL,1.25mmol)和2-氯代-对-二甲苯(135μL,1.01mmol)。将混合物在80℃下搅拌13小时,然后冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到202mg(95%)无色油状物。
实施例3
二-正-丁基-对-甲苯胺的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(2.3mg,0.0025mmol,0.05mol%Pd)、配体2[实施例1](2.9mg,0.0075mmol,0.075mol%)和NaOt-Bu(1.34g,13.9mmol)。加入甲苯(10mL)、二-正-丁基胺(2.00mL,11.9mmol)和4-氯代甲苯(1.18mL,10.0mmol)并将混合物用三次冷冻-泵-融化循环脱气。将反应容器放置在氩气氛下,用聚四氟乙烯螺丝帽密封,并在100℃下搅拌20小时,此后GC分析显示芳基卤化物已经完全消耗。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(100mL)稀释并用1M HCl(3x 100mL)萃取。用3M NaOH将合并的含水酸相碱化,然后用乙醚(3x 150mL)萃取。将乙醚萃取液经无水硫酸钠干燥,过滤并浓缩,得到2.01g(95%)浅黄色油状物。
实施例4
N-(4-氰基苯基)吗啉的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(11.5mg,0.025mmol,5mol%Pd)、配体2[实施例1](14.8mg,0.075mmol,7.5mol%)、NaOt-Bu(68mg,0.71mmol)和4-氯代苄腈(69mg,0.50mmol)。将该管用氩气清洗,然后通过橡胶隔片加入DME(0.5mL)和吗啉(53μL,0.61mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌26小时。将反应物用EtOAc(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到91mg(96%)褐色固体。
实施例5
N-(2,5-二甲基苯基)吗啉的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(13.9mg,0.015mmol,3.0mol%Pd)、配体2[实施例1](17.9mg,0.045mmol,4.5mol%)和NaOt-Bu(140mg,1.4mmol)。将该管用氩气清洗,安装橡胶隔片,然后通过注射器加入DME(0.5mL)、2-溴代-对-二甲苯(140μL,1.01mmol)和吗啉(105μL,1.2mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌24小时。将反应混合物用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到185mg(95%)无色油状物。
实施例6
N-(4-甲酯基苯基)吗啉的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(2.3mg,0.0025mmol,1.0mol%Pd)、配体2[实施例1](3.0mg,0.0076mmol,1.5mol%)、K3PO4(150mg,0.71mmol)和4-溴代苯甲酸甲酯(108mg,0.50mmol)。将该管用氩气清洗,安装橡胶隔片,然后加入DME(1.0mL)和吗啉(55μL,0.63mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在80℃下搅拌24小时。将反应混合物冷却至室温,用EtOAc(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到89mg(80%)无色固体。
实施例7
N-苄基-对甲苯胺的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1.0mol%Pd)、Cy-BINAP(9.6mg,0.015mmol,1.5mol%)和NaOtBu(135mg,1.4mmol)。将该管用氩气清洗并装入甲苯(2mL)、4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)和苄基胺(0.165mL,1.5mmol)。将混合物搅拌着加热至100℃直至经GC分析确定起始芳基氯化物已经完全消耗。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到177mg(90%)浅黄色油状物。
实施例8
通过Suzuki偶联的3,5-二甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1mol%)、配体2[实施例1](5.9mg,0.015mmol,1.5mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管用氩气清洗,通过橡胶隔片加入二噁烷(3mL)和5-溴代-间-二甲苯(0.135μL,1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌直至经GC分析确定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(20mL)洗涤并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到171mg(94%)无色油状物。
实施例9
通过Suzuki偶联的4-甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入乙酸钯(4.4mg,0.02mmol,2mol%Pd)、配体2[实施例1](11.9mg,0.03mmol,3mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管用氩气清洗,通过橡胶隔片加入二噁烷(3mL)和4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌直至经GC分析确定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(20mL)洗涤并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到157mg(93%)玻璃状固体。
实施例10
通过Suzuki偶联的3-甲基-4’-乙酰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入乙酸钯(4.4mg,0.02mmol,2mol%)、配体2[实施例1](11.9mg,0.03mmol,3mol%)、3-甲基苯基硼酸(204mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管用氩气清洗,通过橡胶隔片加入二噁烷(3mL)和4-氯代乙酰苯(0.13mL,1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌直至经GC分析确定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(20mL)洗涤并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到195mg(93%)白色固体。
实施例11
通过Suzuki偶联的4-甲氧基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,0.5mol%)、配体2[实施例1](5.9mg,0.015mmol,0.75mol%)、苯基硼酸(366mg,3.0mmol)和磷酸钾(850mg,4.0mmol)。将该管用氩气清洗,通过橡胶隔片加入二噁烷(6mL)和4-氯苯甲醚(0.24mL,2.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在室温下搅拌2分钟,然后搅拌着加热至100℃直至经GC分析确定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(40mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(40mL)洗涤并分离各层。用乙醚(40mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到347mg(94%)白色固体。
实施例12
2-氨基-2’-溴代-1,1’-联萘基二苯酮亚胺的合成
将烘干的100mL园底烧瓶装备回流冷凝器,经氩气清洗并装入2.2’-二溴代-1,1’-联萘(5.0g,12.1mmol)、二苯酮亚胺(2.9g,15.7mmol)、NaOt-Bu(1.7g,18.0mmol)、Pd2(dba)3(110mg,0.12mmol)、二(2-(二苯基膦基)苯基)醚(129mg,0.24mmol)和甲苯(50mL)。将混合物在100℃下搅拌18小时,然后冷却至室温并在还原压力下除去2/3溶剂。将乙醇(25mL)和水(3mL)加入到得到的混合物中。将黄色结晶收集在Büchner漏斗上并用乙醇(10mL)洗涤,得到5.7g(92%)粗制物,其没有进一步纯化而在下面的实施例中使用。
实施例13
2-氨基-2’-溴代-1,1’-联萘的合成
将实施例12的粗制亚胺(3.0g,5.9mmol)悬浮在300mL园底烧瓶中的二氯甲烷(100mL)中。将浓盐酸(1.5mL,17.6mmol)加入到悬浮液中,在15分钟内其变为均相。将混合物在室温下搅拌18小时,其间形成沉淀物。然后将混合物用1M NaOH(25mL)处理,分离各层。用附加量的二氯甲烷(10mL)萃取含水层。用盐水洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到1.5g(73%)无色结晶。
实施例14
2-N,N-二甲基氨基-2’-溴代-1,1’-联萘的合成
在20mL园底烧瓶中装入实施例13的胺(480mg,1.4mmol)、碘代甲烷(0.25mL,4.2mmol)、碳酸钠(318mg,3.0mmol)和DMF(8mL),然后用氩气清洗。将混合物加热至50℃并搅拌直到原料完全消耗。将反应混合物用乙醚(5mL)和水(1mL)稀释,然后通过硅胶塞。经无水硫酸镁干燥滤液,过滤并在真空中浓缩,得到473mg(91%)无色结晶。
实施例15
2-N,N-二甲基氨基-2’-二苯基膦基-1,1’-联萘(26)的合成
在烘干的20mL园底烧瓶中装入实施例14的溴化物(300mg,0.8mmol)和THF(8mL)。将混合物用氩气清洗并冷却至-78℃,然后滴加入正-丁基锂(0.6mL,0.9mmol)。将该溶液在-78℃下搅拌45分钟,然后滴加入氯代二苯基膦(229mg,1.0mmol)。将反应物在-78℃下搅拌1小时,然后加热至室温并搅拌18小时。加入饱和含水氯化铵(2mL)并将反应混合物用乙醚(2x 10mL)萃取。经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到340mg(88%)无色结晶。
实施例16
2-N,N-二甲基氨基-2’-二环己基膦基-1,1’-联萘(27)的合成
在烘干的20mL园底烧瓶中装入实施例14的溴化物(600mg,1.6mmol)和THF(16mL)。将混合物用氩气清洗并冷却至-78℃,然后滴加入正-丁基锂(1.1mL,1.8mmol)。将该溶液在-78℃下搅拌45分钟,然后滴加入氯代二环己基膦(484mg,2.1mmol)。将反应物在-78℃下搅拌1小时,然后加热至室温并搅拌18小时。加入饱和含水氯化铵(2mL)并将反应混合物用乙醚(2x 10mL)萃取。经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液,过滤并在真空中浓缩。将粗制物从二氯甲烷和甲醇中重结晶,得到623mg(79%)的27,为无色结晶。
实施例17
N-(4-甲氧基苯基)吡咯烷的合成
在烘干的试管中装入Pd2(dba)3(4.5mg,0.005mmol)、27(7.4mg,0.015mmol)、4-氯代苯甲醚(140mg,0.98mmol)、吡咯烷(85mg,1.2mmol)、NaOt-Bu(135mg,1.4mmol)、甲苯(2mL)并用氩气清洗。将混合物加热至80℃并搅拌18小时。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(5mL)稀释,通过硅藻土塞过滤并在真空中浓缩。将残留物在硅胶上经快速层析纯化,得到165mg(95%)标题产物,为无色结晶。
实施例18
N-苄基-对-甲苯胺的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1.0mol%Pd)、27(7.4mg,0.015mmol,1.5mol%)和NaOt-Bu(135mg,1.4mmol)。将该管用氩气清洗,通过橡胶隔片加入甲苯(2mL)、4-氯苯甲苯(0.12mL,1.0mmol)和苄基胺(0.165mL,1.5mmol)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片将该管密封,将混合物搅拌着加热至100℃直至经GC分析确定起始芳基氯化物已经完全消耗。在粗制反应混合物中检测出少量二芳基化的苄胺(产物/二芳基化苄胺的GC比率=16/1)。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释,用1M HCl(5x 40mL)萃取。弃去有机相并用6M NaOH将合并的含水萃取液酸化至pH 14,用乙醚(4x 50mL)萃取。经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液,过滤并在真空中浓缩,得到175mg(89%)浅黄色油状物。
实施例19
N-(4-甲基苯基)吲哚的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(11.2mg,0.012mmol,2.5mol%Pd)、配体2[实施例1](14.4mg,0.036mmol,7.5mol%)、NaOt-Bu(130mg,1.35mmol)和吲哚(115mg,0.98mmol)。将该管用氩气清洗,然后通过橡胶隔片加入甲苯(1.0mL)和4-溴甲苯(120μL,0.98mmol)。除去隔片,该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在100℃下搅拌21小时。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到191mg(94%)无色油状物。
实施例20
N-(4-氟代苯基)吲哚的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(11.5mg,0.013mmol,5mol%Pd)、配体2[实施例1](14.8mg,0.038mmol,7.5mol%)、NaOt-Bu(68mg,0.71mmol)和吲哚(60mg,0.51mmol)。将该管用氩气清洗,然后通过橡胶隔片加入甲苯(0.5mL)和1-溴代-4-氟代苯(55μL,0.50mmol)。除去隔片,该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在100℃下搅拌36小时。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到81mg(77%)无色油状物。
实施例21
N-(4-甲基苯基)吲哚的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管用氩气清洗并装入Pd2(dba)3(11.6mg,0.012mmol,5mol%Pd)、配体2[实施例1](11.0mg,0.028mmol,5.5mol%)、Cs2CO3(230mg,0.75mmol)和吲哚(60mg,0.51mmol)。将该管用氩气清洗,然后通过橡胶隔片加入甲苯(1.0mL)和4-氯代甲苯(60μL,0.51mmol)。除去隔片,该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在100℃下搅拌24小时。然后将反应物用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到94mg(89%)无色油状物。
实施例22
2-溴代-2’-甲氧基-1,1’-联苯的合成
在氩气氛、室温下,将2-溴代碘代苯(640μL,5.0mmol)加入到Pd(PPh3)4(305mg,0.26mmol)的DME(100mL)悬浮液中。室温下5分钟后,加入2-甲氧基苯基硼酸(760mg,5.0mmol)的乙醇(2mL)溶液,随后加入含水Na2CO3(2.0M,5mL,10mmol)。将反应容器安装上回流冷凝器并用22.5小时在氩气氛下加热至回流。然后将反应混合物冷却至室温并通过硅藻土过滤。将滤箱用乙醚和水洗涤,在真空中浓缩滤液。用盐水稀释得到的含水残余物并用乙醚萃取。干燥(MgSO4)乙醚层,过滤并浓缩。将粗制残余物在硅胶上经快速层析纯化,得到823mg(63%)无色油状物。
实施例23
2-二环己基膦基-2’-甲氧基-1,1’-联苯的合成
在氩气下,将实施例1(535mg,2.03mmol)的THF(20mL)溶液冷却至-78℃,然后滴加入n-BuLi(1.6M己烷溶液,1.35mL,2.16mmol)。-78℃下2.5小时后,用10分钟加入氯代二环己基膦(570mg,2.45mmol)的THF(3mL)溶液。然后将反应混合物加热至室温过夜,然后用饱和含水NaHCO3猝灭并在真空中浓缩。将得到的含水悬浮液用乙醚(2x50mL)萃取,干燥(Na2SO4)合并的萃取层,过滤并在真空中浓缩。将得到的粗制固体从乙醇中重结晶,得到420mg(54%)白色固体。
实施例24
N-(4-甲基苯基)吲哚的合成
将烘干的试验管用氩气清洗,然后装入2-二环己基膦基-2’-甲氧基-1,1’-联苯(14.5mg,0.038mmol,7.5mol%)和Pd2(dba)3(11.6mg,0.013mmol,5.0mol%Pd)。然后加入甲苯(1.0mL)、吲哚(71mg,0.61mmol)、4-氯代甲苯(60mL,0.51mmol)和NaOt-Bu(70mg,0.73mmol)。将该管装上隔片,用氩气清洗并在100℃下加热28小时。将反应混合物冷却至室温,用乙醚(20mL)稀释,通过硅藻土过滤并在真空中浓缩。将残留物在硅胶上经快速层析纯化,得到99mg(94%)无色油状物。
实施例25
2-(二-叔-丁基膦基)-联苯的合成
将2-溴代联苯(5.38g,23.1mmol)和少许碘结晶的40mL THF溶液与镁屑(617mg,25.4mmol)一起加热至回流2小时。暂时除去加热以便加入氯化亚铜(2.40g,24.2mmol)随后加入氯二-叔-丁基膦。再继续加热8小时。然后将反应混合物从加热器上移开并冷却至室温。将反应混合物倒在200mL 1∶1己烷/乙醚上。将该悬浮液过滤并用60mL己烷洗涤滤饼。将固体分配在150mL 1∶1己烷/乙酸乙酯和60mL浓氢氧化铵的100mL水溶液之间。用100mL盐水洗涤有机层,经无水硫酸钠干燥,并在真空中浓缩。将白色固体从30mL MeOH中重结晶,得到2-(二-叔-丁基膦基)联苯(4.01g,58%)的白色结晶。通过从50mL MeOH和25mL水中重结晶得到第二批产物(464mg,67%)。
实施例26
用于测定各种添加剂对于通过Suzuki偶联制备4-甲基联苯的影响的通用方法
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二-叔-丁基膦基)联苯(4.5mg,0.015mmol,1.5mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、添加剂(3.0mmol)和4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(2mL)。将反应混合物在室温下搅拌20小时。将反应混合物用乙酸乙酯(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用2.0M NaOH(20mL)洗涤,随后用盐水(20mL)洗涤。用GC分析有机层,得到下表的结果。
添加剂 转化率
氟化铯 55%
氟化钾 62%
碳酸钾 10%
磷酸钾 38%
乙酸钠 0%
实施例27
使用K3PO4作为碱与0.1mol%Pd合成4-叔-丁基联苯
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和磷酸钾(425mg,2.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入DMF(1.5mL)和1-溴代-4-叔-丁基苯(0.17mL,1.0mmol)。将独立的烧瓶装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-(二-叔-丁基膦基)联苯(4.5mmol,0.015mmol)和DME(1mL)。将反应混合物在室温下搅拌1分钟,然后将100μL所述溶液(0.1mol%Pd,0.15mol%2-(二-叔-丁基膦基)联苯)加入到Schlenk管中,随后加入THF(1.5mL)。将隔片除去,用聚四氟乙烯螺丝帽密封该管并将混合物在室温下搅拌2分钟,然后搅拌着加热至80℃,直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(20mL)洗涤,分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,将合并有机萃取液经无水硫酸镁干燥,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到199mg(95%)玻璃状固体。
实施例28
使用CsF作为碱与0.05mol%Pd合成4-叔-丁基联苯
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1.5mL)和1-溴代-4-叔-丁基苯(0.17mL,1.0mmol)。将独立的烧瓶装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-(二-叔-丁基膦基)联苯(4.5mmol,0.015mmol)和THF(1mL)。将混合物在室温下搅拌1分钟,然后将50μL所述溶液(0.05mol%Pd,0.075mol%2-(二-叔-丁基膦基)联苯)加入到Schlenk管中,随后加入THF(1.5mL)。将隔片除去,用聚四氟乙烯螺丝帽密封该管并将混合物在室温下搅拌2分钟,然后搅拌着加热至80℃,直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1M NaOH(20mL)洗涤,分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,将合并有机萃取液经无水硫酸镁干燥,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到202mg(96%)玻璃状固体。
实施例29
利用KF的4-甲基联苯的优化合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1.0M NaOH(20mL)洗涤,用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到158mg(94%)标题化合物。
实施例30
2-氰基甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和2-氯代苄基氰(152mg,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用1.0M NaOH(20mL)洗涤,用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到178mg(92%)标题化合物。
实施例31
4-甲酯基-3’-乙酰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、3-乙酰基苯基硼酸(246mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和甲基-4-氯代苯甲酸酯(171mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用水(20mL)洗涤,用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到229mg(90%)标题化合物。
实施例32
4-氰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和4-氯代苄腈(136mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用水(20mL)洗涤,用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到159mg(89%)标题化合物。
实施例33
4-甲酰基-4’-乙氧基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(1.1mg,0.005mmol,0.5mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(3.0mg,0.01mmol,1.0mol%)、4-乙氧基苯基硼酸(249mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和4-溴代苯甲醛(185mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。将混合物用水(20mL)洗涤,用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到203mg(90%)标题化合物。
实施例34
4-羟基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和4-溴苯酚(173mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到154mg(91%)标题化合物。
实施例35
2-羟基甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和2-溴代苄基醇(187mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到153mg(83%)标题化合物。
实施例36
2,5-二甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和2-溴代-对-二甲苯(0.138mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到149mg(82%)标题化合物。
实施例37
4-甲氧基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.002mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和4-氯代苯甲醚(0.123mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到176mg(96%)标题化合物。
实施例38
N-乙酰基-4-氨基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和4’-溴代乙酰苯胺(214mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到182mg(86%)标题化合物。
实施例39
4-硝基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)、氟化钾(174mg,3.0mmol)和1-氯代-4-硝基苯(158mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到196mg(98%)标题化合物。
实施例40
2,6-二甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.002mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和2-溴代-间-二甲苯(0.144mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在65℃下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到144mg(79%)标题化合物。
实施例41
2-甲氧基-4’-甲基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、2-甲氧基苯基硼酸(228mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和4-氯代甲苯(0.144mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物在65℃下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释,通过硅藻土过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到188mg(95%)标题化合物。
实施例42
2-甲氧基-2’-乙酰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、2-甲氧基苯基硼酸(228mg,1.5mmol)和磷酸钾(425mg,2.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入甲苯(3mL)和2’-氯乙酰苯(0.13mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物搅拌着加热至65℃直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用水(20mL)洗涤混合物并用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到201mg(89%)标题化合物。
实施例43
3-(3-乙酰基苯基)吡啶的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol,2.0mol%)、3-乙酰基苯基硼酸(246mg,1.5mmol)和氟化钾(173mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和3-氯吡啶(0.095mL,1.0mmol)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物搅拌着加热至50℃直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用水(20mL)洗涤混合物并用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到181mg(92%)标题化合物。
实施例44
使用0.02mol%Pd的由芳基氯化物制备4-乙酰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入苯基硼酸(228mg,1.5mmol)和磷酸钾(425mg,2.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入甲苯(1.5mL)和4-氯乙酰苯(0.13mL,1.0mmol)。在氩气氛下,在园底烧瓶中,将乙酸钯(2.2mg,0.01mmol)和2-(二-叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.02mmol)溶于5mL THF中。通过橡胶隔片将该溶液的一部分(100μL,0.0002mmol Pd,0.02mol%Pd)加入到反应混合物中,随后加入甲苯(1.5mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物搅拌着加热至100℃直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用水(20mL)洗涤混合物并用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到178mg(91%)标题化合物。
实施例45
使用0.000001mol%Pd的由芳基溴化物制备4-乙酰基联苯的合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入苯基硼酸(228mg,1.5mmol)、磷酸钾(425mg,2.0mmol)和4-溴乙酰苯(199mg,1.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入甲苯(1.5mL)。在氩气氛下,在充满氮气的手套箱(glovebox)中的园底烧瓶中,将乙酸钯(4.5mg,0.02mmol)和2-(二-叔-丁基膦基)联苯(12.0mg,0.04mmol)溶于20mL THF中。将该溶液的一部分(10μL,0.00001mmol Pd,0.001mol%Pd)加入到含有10mL THF的第二个烧瓶中。通过橡胶隔片将该溶液的一部分(10μL,0.00000001mmol Pd,0.000001mol%Pd)加入到反应混合物中,随后加入甲苯(1.5mL)。该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,将反应混合物搅拌着加热至100℃直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用水(20mL)洗涤混合物并用乙醚(20mL)萃取含水层。用盐水(20mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到176mg(90%)标题化合物。
实施例46
使用氟化钾的2-乙酰基联苯的优化合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(4.5mg,0.02mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(11.9mg,0.040mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(366mg,3.0mmol)和氟化钾(349mg,6.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(2mL)和2-氯乙酰苯(0.26mL,2.0mmol)。将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙酸乙酯(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用2.0M NaOH(20mL)洗涤混合物。用盐水(20mL)洗涤有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到369mg(94%)标题化合物。
实施例47
利用氟化钾的2-甲酰基-4’-二苯基酮亚胺联苯的优化合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(4.5mg,0.02mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(11.9mg,0.040mmol,2.0mol%)、4-二苯基酮亚胺苯基溴化物(672mg,2.0mmol)、2-甲酰基苯基硼酸(450mg,3.0mmol)和氟化钾(349mg,6.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(2mL)。将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙酸乙酯(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用2.0MNaOH(20mL)洗涤混合物。用盐水(20mL)洗涤有机层,经无水硫酸钠干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到647mg(90%)标题化合物。
实施例48
3-乙酰基-3’,5’-二甲氧基联苯的合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、3,5-二甲氧基苯基氯化物(173mg,1.0mmol)、3-乙酰基苯基硼酸(246mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)。将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙酸乙酯(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用2.0MNaOH(20mL)洗涤混合物。用盐水(20mL)洗涤有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到232mg(91%)标题化合物。
实施例49
2-苯基噻吩的合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol,1.0mol%)、2-(二叔-丁基膦基)联苯(6.0mg,0.020mmol,2.0mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化钾(174mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(1mL)和2-溴代噻吩(0.097mL,1.0mmol)。将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基溴化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙酸乙酯(30mL)稀释并倒入分液漏斗中。用2.0M NaOH(20mL)洗涤混合物。用盐水(20mL)洗涤有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到159mg(99%)标题化合物。
实施例50
使用配体2,6-二甲氧基苯基-二-叔-丁基膦的4-甲基联苯的室温合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(4.4mg,0.01mmol,1mol%)、2,6-二甲氧基苯基-二-叔-丁基膦(4.2mg,0.015mmol,1.5mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(3mL)和4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,并将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。用1M NaOH(20mL)洗涤混合物并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到164mg(98%)玻璃状固体。
实施例51
利用配体2,4,6-三甲氧基苯基-二-叔-丁基膦的4-甲基联苯的室温合成
将烘干的可重新密封的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入乙酸钯(4.4mg,0.01mmol,1mol%)、2,4,6-三甲氧基苯基-二-叔-丁基膦(4.7mg,0.015mmol,1.5mol%)、苯基硼酸(183mg,1.5mmol)和氟化铯(456mg,3.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片加入THF(3mL)和4-氯代甲苯(0.12mL,1.0mmol)。除去隔片,将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封,并将反应混合物在室温下搅拌直到经GC分析鉴定起始芳基氯化物已经完全消耗。然后将反应混合物用乙醚(20mL)稀释并倒入分液漏斗中。用1M NaOH(20mL)洗涤混合物并分离各层。用乙醚(20mL)萃取含水层,经无水硫酸镁干燥合并的有机萃取液,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到165mg(98%)玻璃状固体。
实施例52
4-(三氟代甲基)苯基硼酸的合成
向烘干的Schlenk管中装入镁屑(766mg,31.5mmol),抽空并用氩气反填充。向反应容器中加入10mL乙醚,随后加入4-(三氟代甲基)苯基溴化物(4.20mL,30.0mmol)。没有外部加热将反应混合物搅拌1小时,在此期间出现放热以及以后的沉淀。在-78℃下用乙醚(10mL)稀释该溶液,并通过导管将该溶液转移至装有硼酸三异丙基酯(13.8mL,60.0mmol)的1∶1 THF/乙醚(20mL)溶液的烧瓶中。将得到的反应混合物保持在-78℃下15分钟,然后加热至室温。在室温下搅拌15分钟后,将反应混合物倒在2.0M HCl(60mL)中。将该混合物转移至分液漏斗中,用乙酸乙酯(60mL)萃取,用水(60mL)和盐水(60mL)洗涤。经无水硫酸钠干燥有机溶液并在真空中浓缩。将粗制物溶于2∶1己烷/乙酸乙酯(90mL)溶液中并加入活性炭。将混合物过滤,所述产物冷却后结晶。经过滤收集结晶,得到1.98g(35%)浅黄色针状物。
实施例53
2-溴代-4’-(三氟甲基)联苯的合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入四(三苯基膦)钯(289mg,0.25mmol,5.0mol%)、2-溴代碘代苯(0.83mL,6.50mmol)、4-(三氟代甲基)苯基硼酸(950mg,5.0mmol)和碳酸钠(2.86g,27.0mmol)。将该管抽空并用氩气反填充,通过橡胶隔片向该管中加入(脱气的)二甲氧基乙烷(45mL)、乙醇(2mL)和水(15mL)。将反应混合物搅拌着用32小时加热至85℃。然后用2∶1己烷/乙酸乙酯(100mL)稀释反应混合物并倒入分液漏斗中。用水(80mL)和盐水(80mL)洗涤混合物。经无水硫酸钠干燥有机层,滗去并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到1.01g(67%)所述产物。
实施例54
2-(二-叔-丁基膦基)-4’-(三氟甲基)联苯的合成
将烘干的Schlenk管抽空并用氩气反填充,装入镁屑(90mg,3.69mmol)、2-溴代-4’-(三氟甲基)联苯(1.01g,3.35mmol)和碘的晶体。将该管用氩气清洗5分钟,然后通过橡胶隔片加入THF(6mL)并将反应混合物加热至回流1小时。将反应混合物冷却至室温并加入氯化亚酮(365mg,3.69mmol)和氯代-二-叔-丁基膦(0.765mL,4.03mmol)。再继续加热14小时。然后将反应混合物冷却至室温并用乙醚(40mL)稀释。过滤悬浮液离析成固体。将该固体分配在乙酸乙酯(60mL)和38%氢氧化铵(75mL)之间。用乙酸乙酯(60mL)萃取含水层。用盐水(50mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸钠干燥,滗去并在真空中浓缩。将产物从MeOH(10mL)中结晶,得到131mg(11%)浅黄色针状物。经浓缩母液离析出第二批产物并将该固体从MeOH(20mL)和水(2mL)中重结晶,得到260mg(21%)产物。
实施例55
2-(二-1-金刚烷基膦基)联苯的合成
向烘干的园底烧瓶中装入镁屑(15.3g,0.63mol)和1-溴代金刚烷(9.0g,0.041mol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充两次。向反应容器中加入45mL乙醚并将混合物慢慢回流15小时,没有机械搅拌。将得到的Grignard试剂溶液吸进注射器中,并非常缓慢地滴加到独立-火焰干燥的、2-颈园底烧瓶中,该烧瓶装备已经装有冷却至-40℃的PCl3(0.9mL,10mmol)和15mL乙醚的回流冷凝器。在加入期间监控温度并保持在-25℃以下。将得到的混合物在-45℃搅拌30分钟,然后除去冷浴并将反应混合物缓慢加热至室温。在室温下再搅拌30分钟后,将反应容器放置在热油浴(37℃)中并缓慢回流22小时。将混合物冷却至室温,将溶液通过套管过滤器过滤。在真空中除去溶剂以及一些金刚烷副产物,没有将产物暴露在空气中,得到粗制的二-1-金刚烷基氯代膦。
向烘干的Schlenk管中装入镁屑(240mg,9.89mmol)、2-溴代-联苯(1.55mL,7.5mmol)。将该管抽空用氩气反填充两次。通过橡胶隔片向以上混合物中加入THF(15mL)并将反应混合物加热至轻度回流3小时。然后将反应混合物暂时冷却至室温以便加入氯化亚酮(930mg,9.45mmol),随后加入二-1-金刚烷基氯代膦的5mL THF溶液。再继续加热3小时。然后将反应混合物冷却至室温并加入乙醚(50mL)和戊烷(50mL)。将得到的悬浮液搅拌10分钟,在此期间大量深棕色沉淀物形成。过滤该悬浮液并在过滤漏斗上收集固体。将该固体分配在乙酸乙酯-乙醚(100mL 1∶1)和38%氢氧化铵-水(100mL 1∶1)之间。用30分钟将混合物剧烈振动数次。用乙酸乙酯-乙醚(100mL 1∶1)洗涤含水层。用盐水(2x 50mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,滗去,并在真空中浓缩。将产物从甲苯/甲醇中结晶,得到450mg(5.8%)产物,为白色固体。
实施例56
2-(二-叔-丁基膦基)-2’-(异丙基)联苯的合成
将火焰干燥的Schlenk管抽空并用氩气反填充两次,装入2-(溴代)-2’-(异丙基)联苯(1.5g,5.45mmol)和乙醚(15mL)。将反应混合物冷却至-78℃,用注射器、通过橡胶隔片滴加入t-BuLi(6.7mL,1.7Mpenate溶液)。加入完成后,在-78℃下将反应混合物再搅拌15分钟。除去冷却器,滴加入t-Bu2PCl。达到室温后,将反应容器放入热油浴(37℃)中,并将反应混合物回流48小时。将混合物冷却至室温,加入含水氯化铵饱和溶液(10mL),将得到的混合物分配在乙醚(100mL)和水(50mL)之间。用1∶1无水硫酸镁和硫酸钠的混合物干燥有机层,滗去并在真空中浓缩。将产物从MeOH中结晶,得到601mg(30%)白色针状物。
实施例57
二-叔丁基-(邻-环己基)苯基膦(3)的合成
在氩气清洗下,将烘干的Schenk烧瓶冷却至室温,并装入1,2-二溴代苯(1.2mL,10.0mmol)、乙醚(20mL)和THF(20mL)。使用乙醇/N2冷浴,搅拌着将混合物冷却至-119℃。缓慢滴加入正-丁基锂的己烷溶液(5.8mL,1.6M,9.3mmol)。将混合物在-119℃下搅拌45分钟,然后将环己酮(0.98mL,9.5mmol)加入到混合物中。将混合物在-78℃下搅拌30分钟,加温至室温并搅拌17小时。将混合物用饱和含水氯化铵(20mL)猝灭,用乙醚(50mL)稀释并倒入分液漏斗中。分离各层并用乙醚(1x 20mL)萃取含水层。合并有机层并用盐水(20mL)洗涤,经无水硫酸镁干燥,过滤,在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到1.91g的1,经GC分析其纯度大约为86%。该物质没有进一步纯化而使用。
将园底烧瓶用氩气清洗并装入醇1(1.78g,7.0mmol)、二氯甲烷(28mL)、三乙基硅烷(1.5mL,9.1mmol)和三氟乙酸(1.1mL,14.7mmol)。将混合物在室温下搅拌1.5小时,然后用固体碳酸钾(大约2g)猝灭。用乙醚(50mL)稀释混合物并转移到分液漏斗中。用饱和含水NaHCO3(50mL)洗涤混合物,经无水硫酸镁干燥有机层,过滤并在真空中浓缩,得到2和1-(2-溴代苯基)环己烯的混合物。将粗制物放入园底烧瓶中,将该烧瓶用氩气清洗。加入THF(2mL)并搅拌着将混合物冷却至0℃。将BH3的THF溶液(7mL,1M,7.0mmol)滴加入到混合物中。将混合物在0℃下搅拌1.5小时,然后加热至室温并搅拌19小时。加入乙酸(4mL)并将混合物在室温下搅拌6小时。然后用乙醚(50mL)稀释混合物并倒入分液漏斗中。用1M NaOH(50mL)洗涤混合物,分离各层,用乙醚(50mL)萃取含水相。用盐水(50mL)洗涤合并的有机层,经无水硫酸镁干燥,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到555mg的2,经GC分析其纯度为93%。该物质没有进一步纯化而使用。
在氩气清洗下,将烘干的Schlenk管冷却至室温,并装入镁屑(27mg,1.1mmol)、THF(1mL)和1,2-二溴代乙烷(8μL)。将混合物在室温下搅拌10分钟,然后一批次加入2(239mg,1.0mmol)。将混合物在室温下搅拌20分钟,然后加热至60℃15分钟。将混合物冷却至室温,从烧瓶上除去隔片,加入氯化亚酮(I)(104mg,1.05mmol)。用该隔片将管加盖并用氩气清洗1分钟。将管装入二-叔-丁基氯代膦(0.23mL,1.2mmol)和附加量的THF(1mL)。搅拌着将混合物加热至60℃26小时。将混合物冷却至室温并过滤,用乙醚/己烷(50mL,1/1v/v)洗涤固体。将有机溶液倒入分液漏斗中并用氢氧化铵溶液(3x50mL)和盐水(50mL)洗涤。经无水硫酸钠干燥有机相,过滤并浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到3,为白色固体(141mg),经GC分析其纯度为92%。将该物质从热甲醇中重结晶,得到101mg(来自1,2-二溴代苯总收率大约为3%)的3,为白色结晶固体。
实施例58
邻-二-叔-丁基膦基-邻-三联苯(3)的制备
在氩气清洗下,将烘干的Schlenk管冷却至室温,并装入镁屑(243mg,11.0mmol)、乙醚(7mL)和1,2-二溴乙烷(38μL)。将混合物在室温下搅拌直到气体逸出停止,然后滴加入2-溴代联苯(1.7mL,10.0mmol)的5mL乙醚溶液。将混合物在室温下搅拌1.75小时。然后将溶液转移到含有已经冷却至0℃的硼酸三异丙基酯(4.6mL,20.0mmol)的THF(20mL)溶液的分液漏斗中。将混合物在0℃下搅拌15分钟,加温至室温并搅拌21小时。将反应物用1M HCl(40mL)猝灭并在室温下搅拌10分钟。用6M NaOH将溶液碱化至pH 14,然后用乙醚(1x10mL)萃取。弃去有机相并用6M HCl将含水相酸化至pH 2。用乙醚(3x 50mL)萃取含水相,经无水硫酸钠干燥合并的有机层,过滤并在真空中浓缩。在-20℃下,将粗制物从乙醚/戊烷中重结晶,得到1.0g(51%)的1,为白色结晶固体。
在氩气清洗下,将烘干的Schenk烧瓶冷却至室温,并装入四(三苯基膦)钯(289mg,0.25mmol,5mol%)、碳酸钠(2.86g,27mmol)和1(1.0g,5.0mmol)。将烧瓶用氩气清洗并通过橡胶隔片加入DME(50mL)、乙醇(2mL)、水(15mL)和2-溴代碘代苯(0.83mL,6.05mmol)。将混合物搅拌加热至85℃3天。将混合物冷却至室温,用乙醚(100mL)稀释,倒入分液漏斗中。分离各层并用1M NaOH(2x 50mL)洗涤有机层,用盐水洗涤,经无水硫酸镁干燥,过滤并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化,得到1.23g(79%)的2,为无色油状物。
在氩气清洗下,将烘干的Schlenk管冷却至室温,并装入镁屑(54mg,2.2mmol)、THF(2mL)和1,2-二溴代乙烷(9μL)。将混合物在室温下搅拌15分钟,然后滴加入2(618mg,2.0mmol)的1mL THF溶液。将混合物在室温下搅拌1小时,从烧瓶上除去隔片,加入氯化亚酮(I)(283mg,2.1mmol)。用该隔片将管加盖并用氩气清洗1分钟。将管装入二-叔-丁基氯代膦(.46mL,2.4mmol)和附加量的THF(1mL)。搅拌着将混合物加热至60℃26小时。将混合物冷却至室温并过滤,用乙醚/己烷(50mL,1/1v/v)洗涤固体。将有机溶液倒入分液漏斗中并用氢氧化铵溶液(3x 50mL)和盐水(50mL)洗涤。经无水硫酸钠干燥有机相,过滤并浓缩。将粗制物从热甲醇中重结晶,得到191mg(26%)的3,为白色结晶固体。
实施例59
在叔-丁醇中,使用(2’,4’,6’-三-异丙基联苯基)二环己基膦作为配体的Pd催化的碳-氮键形成
(2’,4’,6’-三-异丙基联苯基)二环己基膦(“配体1”)
4-(4-丁基-苯基氨基)-苯甲酰胺
将烘干的可重新密封的Schenk烧瓶抽空并用氩气反填充。将烧瓶装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1.0mol%Pd)、配体1(9.4mg,0.02mmol,2mol%)、研磨过的K2CO3(193mg,1.4mmol)和4-氨基-苯甲酰胺(163mg,1.2mmol)。将该烧瓶抽干并用氩气(x3)反填充,然后用橡胶隔片加盖。向烧瓶中加入t-BuOH(1.5mL)、4-正-丁基-氯代苯(168mg,1.0mmol)和t-BuOH(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至110℃直到经GC分析起始芳基氯化物已经消耗(19小时)。将反应物冷却至室温,用乙酸乙酯稀释,通过硅藻土过滤并在减压下浓缩。将粗制物在硅胶上经柱层析纯化(用EtOAc/己烷,8∶2洗脱),得到所需产物,为白色固体(235mg,88%)。
使用KOH(1.4mmol,78mg)代替碳酸钾,相同的方法得到85%产率的产物。
3-(甲基-苯基-氨基)-苯甲酸
将烘干的可重新密封的Schenk烧瓶抽空并用氩气反填充。将烧瓶装入Pd2(dba)3(9.2mg,0.01mmol,2.0mol%Pd)、配体1(19mg,0.04mmol,4mol%)、研磨成粉状的KOH(168mg,3.0mmol)和3-氯代苯甲酸(156mg,1.0mmol)。将该烧瓶抽干并用氩气(x3)反填充,然后用橡胶隔片加盖。向烧瓶中加入t-BuOH(2.0mL)、N-甲基-苯胺(0.163mL,1.5mmol)和t-BuOH(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至100℃直到经GC分析起始芳基氯化物已经消耗(3小时,通过由MeOH(1-2mL)反应物,加入2-3滴H2SO4并加热直到剩下0.5mL稀释的少量等分液体部分,通过小移液吸管硅胶塞过滤并观察相应甲酯的消失,进行GC监控)。将反应物冷却至室温,用5%含水NaOH稀释并用Et2O萃取。将含水层冷却至0℃并用HCl(12.0M)酸化至大约pH 4。用Et2O萃取含水层,经无水硫酸镁干燥,过滤,在减压下浓缩,得到粗制物(233mg)。将产物在热己烷/氯仿(5∶1)中重结晶纯化,得到浅黄色固体(191mg,84%,≥95%纯度)。
4-(4-丁基-苯基氨基)-苯甲酸
将烘干的可重新密封的Schenk烧瓶抽空并用氩气反填充。将烧瓶装入Pd2(dba)3(9.2mg,0.01mmol,2.0mol%Pd)、配体1(19mg,0.04mmol,4mol%)、研磨成粉状的KOH(168mg,3.0mmol)和4-氨基-苯甲酸(165mg,1.2mmol)。将该烧瓶抽干并用氩气(x3)反填充,然后用橡胶隔片加盖。向烧瓶中加入t-BuOH(2.0mL)、4-正-丁基-氯代苯(168mg,1.0mmol)和t-BuOH(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至100℃直到经GC分析起始芳基氯化物已经消耗(3小时)。将反应物冷却至室温,用5%含水NaOH稀释并用Et2O萃取。将含水层冷却至0℃并用HCl(12.0M)酸化至大约pH 4。用Et2O萃取含水层,经无水硫酸镁干燥,过滤,在减压下浓缩,得到粗制物(248mg)。将产物在热己烷/氯仿中重结晶纯化,得到暗棕色片晶(209mg,78%)。
3-(4-甲氧基-苯基氨基)-苯甲酰胺
将烘干的可重新密封的Schenk烧瓶抽空并用氩气反填充。将烧瓶装入Pd2(dba)3(9.2mg,0.01mmol,2mol%Pd)、配体1(19mg,0.04mmol,4mol%)、K2CO3(304mg,2.2mmol)、3-氯代-苯甲酰胺(156mg,1.0mmol)和4-甲氧基-苯胺(148mg,1.2mmol)。将该烧瓶抽干并用氩气(x3)反填充,然后用橡胶隔片加盖。向烧瓶中加入t-BuOH(2.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至100℃直到经GC分析起始芳基氯化物已经消耗(20小时)。将反应物冷却至室温,用乙酸乙酯稀释,通过硅藻土过滤并在减压下浓缩。将粗制物在硅胶上经柱层析(EtOAc/己烷,8.5∶1.5洗脱)纯化,得到所需产物,将其从乙酸乙酯/己烷(14/1)中重结晶,得到白色片状结晶(191mg,79%)。
实施例60
在叔-丁醇中,使用(2’,4’,6’-三-异丙基联苯基)二环己基膦作为配体的Pd催化的碳-氮键形成
通用方法
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、2-二(环己基)膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)和苯基硼酸(3.1mg,0.025mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入叔-丁醇(0.5mL)。将反应混合物在室温下搅拌20分钟。在氩气流下,将芳基卤化物或磺酸酯(0.5mmol)、胺(0.75mmol)和磨成细粉状的K2CO3(173mg,1.2mmol)加入到schlenk管中,随后通过注射器加入附加量的叔-丁醇(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌至规定的时间并将得到的混合物冷却至室温,使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液并将残余物在硅胶柱上层析纯化。
4-(3,5-二甲基苯基氨基)苯甲酰胺
按照通用方法,使苯磺酸3,5-二甲基苯基酯(131mg,0.5mmol)与4-氨基苯甲酰胺(102mg,0.75mmol)在6小时反应时间内偶联。在乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到115mg(96%)标题化合物,为白色固体。
2-苯基氨基苯甲酰胺
按照通用方法,使溴苯(55μL,0.5mmol)与2-氨基苯甲酰胺(102mg,0.75mmol)在15小时反应时间内偶联。在1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到74mg(70%)标题化合物,为白色固体。
2-(4-氰基苯基氨基)苯甲酰胺
按照通用方法,使4-溴代苄腈(91mg,0.5mmol)与2-氨基苯甲酰胺(102mg,0.75mmol)在17小时反应时间内偶联。在1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到103mg(87%)标题化合物,为浅黄色固体。
N-(4-对-甲苯基氨基苯基)乙酰胺
按照通用方法,使4-氯代乙酰苯胺(85mg,0.5mmol)与对-甲苯胺(80mg,0.75mmol)在90℃反应温度和14小时反应时间内偶联。在2∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到118mg(98%)标题化合物,为粉色固体。
5-(3,5-二甲基苯基氨基)吲哚和1-(3,5-二甲基苯基)-5-氨基吲哚
按照通用方法,使苯磺酸3,5-二甲基苯基酯(131mg,0.5mmol)与5-氨基吲哚(100mg,0.75mmol)在4小时反应时间内偶联。在6∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到88mg(74%)的5-(3,5-二甲基苯基氨基)吲哚,为浅棕色固体;和16mg(14%)的1-(3,5-二甲基苯基)-5-氨基吲哚,为白色固体。
4-((3-氨基苯基)氨基)苯甲酸乙酯
按照通用方法,使3-溴代苯胺(56μL,0.5mmol)与4-氨基苯甲酸乙酯(125mg,0.75mmol)在80℃的反应温度和17小时反应时间内偶联。在4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到55mg(43%)的标题化合物,为浅棕色固体。
N-(4-叔-丁基苯基)-2-吡咯烷酮
按照通用方法,使苯磺酸4-叔-丁基苯基酯(145mg,0.5mmol)与2-吡咯烷酮(57μL,0.75mmol)在21小时反应时间内偶联。在1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到103mg(95%)的标题化合物,为白色固体。
N-(4-叔-丁基苯基)乙酰胺
按照通用方法,使苯磺酸4-叔-丁基苯基酯(145mg,0.5mmol)与乙酰胺(45mg,0.75mmol)在21小时反应时间内偶联。在1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到84mg(88%)的标题化合物,为白色固体。
N-(3,5-二甲基苯基)-N-甲基甲酰胺
按照通用方法,使苯磺酸3,5-二甲基苯基酯(131mg,0.5mmol)与N-甲基甲酰胺(45mg,0.75mmol)在20小时反应时间内偶联。在4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到76mg(93%)的标题化合物,为无色油状物。
N-(3,4-亚甲二氧基苯基)氨基甲酸叔丁基酯
按照通用方法,除了使用2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯(19.0mg,0.040mmol)外,还使甲苯磺酸3,4-亚甲二氧基苯基酯(146mg,0.5mmol)与氨基甲酸叔-丁基酯(90mg,0.75mmol)在24小时反应时间内偶联。在10∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到101mg(85%)的标题化合物,为白色固体。
N-(1-萘基)苯甲酰胺
按照通用方法,使甲苯磺酸1-萘基酯(149mg,0.5mmol)与苯甲酰胺(90mg,0.75mmol)在20小时反应时间内偶联。在4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱上层析,得到117mg(95%)的标题化合物,为白色固体。
实施例61
3-吗啉-乙酰苯胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、甲苯磺酸3-乙酰氨基苯基酯(153mg,0.5mmol)和研磨成细粉状的K2CO3(173mg,1.2mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入吗啉(66μL,0.75mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌20小时,冷却至室温,使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到110mg(100%)的标题化合物,为白色固体。
实施例62
N-(4-己基氨基苯基)乙酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、4-溴代乙酰苯胺(107mg,0.5mmol)和叔-丁醇钠(120mg,1.2mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入正-己胺(100μL,0.75mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌3小时,冷却至室温并用水猝灭。用乙酸乙酯萃取三次,随后用1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到95mg(81%)的标题化合物,为白色固体。
实施例63
α-(4-叔-丁基苯基)环庚酮
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、苯磺酸4-叔-丁基苯基酯(145mg,0.5mmol)和Cs2CO3(408mg,1.2mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入环庚酮(90μL,0.75mmol)、甲苯(1mL)和叔-丁醇(0.2mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌21小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。用30∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到104mg(85%)的标题化合物,为白色固体。
实施例64
α-(4-叔-丁基苯基)丙二酸二乙酯
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、苯磺酸4-叔-丁基苯基酯(145mg,0.5mmol)和Cs2CO3(408mg,1.2mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入丙二酸二乙酯(115μL,0.75mmol)和甲苯(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌18小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。用10∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到131mg(90%)的标题化合物,为无色油状物。
实施例65
α-苯基-α-(4-叔-丁基苯基)乙酸乙酯
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、苯磺酸4-叔-丁基苯基酯(145mg,0.5mmol)和Cs2CO3(408mg,1.2mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入α-苯基乙酸乙酯(120μL,0.75mmol)、甲苯(1mL)和叔-丁醇(0.2mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌20小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。用4∶1己烷∶二氯甲烷的硅胶柱层析,得到130mg(88%)的标题化合物,为无色油状物。
实施例66
芳基甲苯磺酰酯与芳基硼酸的Suzuki交叉偶联反应
通用方法
将Pd(OAc)2(1-2mol%)、膦配体(2-5mol%)、甲苯磺酸芳基酯(1当量)、芳基硼酸(2当量)和碱(3当量)加入到装备有磁性搅拌捧的Schlenk管中。将该管抽空并用氩气反填充三次。在氮气氛或氩气氛下,通过注射器加入THF(1mL)。将该管用聚四氟乙烯螺丝帽密封并在油浴中加热到特定的温度持续特定的时间,当根据GC、TLC和/或粗略的1H NMR显示反应完成时,将反应管冷却至室温。然后,将反应物用1mL 1M含水HCl猝灭并用5mL EtOAc稀释。分离有机层并用EtOAc(2x 5mL)洗涤含水层。对于吡啶和喹啉化合物,将反应物用1mL水猝灭并用EtOAc反复洗涤含水层直到萃取完所有产物。经MeSO4干燥合并的有机层。将MeSO4过滤后,在减压下浓缩滤液。在己烷∶EtOAc洗脱的硅胶上柱层析残余物,得到产物。
大部分通用方法的特殊方案在表13-18中列出。
实施例67
5-(4-正-丁基苯基氨基)吲哚和1-(4-正-丁基苯基)-5-氨基吲哚
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、5-氨基吲哚(100mg,0.75mmol)和K2CO3(173mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入4-正-丁基氯代苯(85mg,0.5mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌3小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液。用4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到106mg(80%)的5-(4-正-丁基苯基氨基)吲哚,为浅棕色固体。得到10%GC产率的1-(4-正-丁基苯基)-5-氨基吲哚。
实施例68
4-((3-氨基苯基)氨基)苯甲酸乙酯
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二叔丁基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(17.0mg,0.04mmol)、4-氨基苯甲酸乙酯(125mg,0.75mmol)和K2CO3(173mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入3-溴代苯胺(56μL,0.5mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在80℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌11小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液。用4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到103mg(80%)标题化合物,为浅黄色油状物。
实施例69
2-(2甲基苯基氨基)苯甲酰胺和2-氨基-N-(2-甲基苯基)苯甲酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(19.0mg,0.04mmol)、2-氨基苯甲酰胺(170mg,1.25mmol)和K2CO3(173mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入2-溴代甲苯(60μL,0.5mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌17小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液。用4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到98mg(87%)为白色固体的2-(2-甲基苯基氨基)苯甲酰胺和11mg(10%)为白色固体的2-氨基-N-(2-甲基苯基)苯甲酰胺。
实施例70
N-(2-对-甲苯基氨基苯基)乙酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(19.0mg,0.04mmol)、2-溴代乙酰苯胺(107mg,0.5mmol)、对-甲苯胺(80mg,0.75mmol)和K2CO3(265mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌18小时,冷却至室温并使用乙酸乙酯,通过硅藻土过滤。在减压下浓缩滤液。用1∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到107mg(89%)的标题化合物,为棕色固体。
实施例71
N-(3-二丁基氨基苯基)乙酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(11.9mg,0.025mmol)、3-氯代乙酰苯胺(85mg,0.5mmol)和叔-丁醇钠(120mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入二-正-丁胺(126μL,0.75mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在90℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌18小时,冷却至室温并用水猝灭。用乙酸乙酯萃取三次,随后用4∶1己烷∶乙酸乙酯的硅胶柱层析,得到106mg(81%)的标题化合物,为浅黄色油状物。
实施例72
使用叔-戊醇作为溶剂的2苯基氨基苯甲酰胺和2-氨基-N-苯基苯甲酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)、2-二-环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(19.0mg,0.04mmol)、2-氨基苯甲酰胺(102mg,0.75mmol)和K2CO3(173mg,1.25mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用注射器通过隔片加入溴苯(55μL,0.5mmol)和叔-戊醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌15小时,冷却至室温。GC分析显示溴苯全部转化。得到65%GC产率的2-苯基氨基苯甲酰胺和10%GC产率的2-氨基-N-苯基苯甲酰胺。
实施例73
使用PtBu3作为配体的N-(4-己基氨基苯基)乙酰胺
向烘干的可重新密封的、装备有搅拌棒的Schlenk管中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol)和4-溴代乙酰苯胺(107mg,0.5mmol)。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。将该管用橡胶隔片加盖,抽空并用氩气反填充。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将该管置于烘箱中。将该管用三-叔-丁基膦(5.1mg,0.025mmol)和叔-丁醇钠(120mg,1.25mmol)清洗并用聚四氟乙烯螺丝帽密封。在氩气流下,将该管从真空手套箱(glovebox)中取出并用橡胶隔片代替聚四氟乙烯螺丝帽。用注射器通过隔片加入正-己基胺(100μL,0.75mmol)和叔-丁醇(1mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片。将schlenk管密封并放入在110℃下预热的油浴中。将反应混合物搅拌3小时,冷却至室温并用水猝灭。用乙酸乙酯萃取含水层三次。有机物的GC分析显示以25%GC产率得到标题化合物。
实施例74
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(0.01mmol)和KOH(86mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(1mmol)、吗啉(1.2mmol)和去离子、脱气水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌18小时。当GC判断所有原料消耗完后,将混合物冷却至室温,然后用乙醚(40mL)稀释。将得到的悬浮液转移到分液漏斗中并用水(10mL)洗涤。分离有机层,用MgSO4干燥并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
实施例75
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
将烘干的可重新密封Schenk烧瓶装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)和KOH(84mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)、苯胺(109μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌14小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例76
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向烘干的的可重新密封的Schenk烧瓶中装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)、KOH(86mg,1.5mmol)和吲哚(140mg,1.2mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)和t-水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌17小时。当GC判断所有原料消耗完后,将混合物冷却至室温,然后用乙醚(40mL)稀释。将得到的悬浮液转移到分液漏斗中并用水(10mL)洗涤。分离有机层,用MgSO4干燥并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
实施例77
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)和KOH(84mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入3-三氟代甲基氯苯(163μL,1mmol)、苯胺(109μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌3小时。此后将反应物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
Chromatography
实施例78
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)、4-氯代硝基苯(158mg,1mmol)和KOH(84mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入苯胺(109μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在50℃下搅拌3小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例79
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)和KOH(84mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)、吗啉(104μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌2小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例80
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)、十六烷基三甲基溴化铵(36.4mg,0.1mmol)和KOH(84mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)、吗啉(104μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌2小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例81
在水中使用芳基氯化物和碳酸钾的Pd-络合物催化的氨基化
向可重新密封Schenk烧瓶中装入钯络合物(0.01mmol)和K2CO3(207mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(1mmol)、吗啉(1.2mmol)和脱气、去离子水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌18小时。当GC判断所有原料消耗完后,将混合物冷却至室温,然后用乙醚(40mL)稀释。将得到的悬浮液转移到分液漏斗中并用水(10mL)洗涤。分离有机层,用MgSO4干燥并在真空中浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
实施例82
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钠的Pd-络合物催化的氨基化
向烘干的可重新密封的Schenk烧瓶装入钯络合物(8.3mg,0.01mmol)和NaOH(60mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)、吗啉(104μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌17小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例83
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钠的Pd-络合物催化的氨基化
将烘干的可重新密封Schenk烧瓶装入钯络合物(4.6mg,0.01mmol)和NaOH(60mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充,然后向其中加入4-正-丁基氯苯(170μL,1mmol)、吗啉(104μL,1.2mmol)、作为内标的十二烷(15mg)和水(0.5mL)。将该烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌17小时。此后将混合物冷却至室温并使用十二烷作为内标经气相色谱法确定转化率和产率。
实施例84
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd2(dba)3-催化的氨基化
将可重新密封Schenk烧瓶抽空并用氩气反填充。将该烧瓶装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1mol%Pd)、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(9.5mg,0.02mmol,2mol%)和粉末状的KOH(78mg,1.4mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充(3x)并用橡胶隔片加盖。通过隔片加入2-氯代-对-二甲苯(0.134mL,1.0mmol)、正-己基-胺(0.58mL,1.2mmol)和脱气水(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至110℃。2小时后,54%的芳基卤化物已经消耗,再加热也没有进一步的转化(50%GC产率)。
实施例85
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd2(dba)3-催化的氨基化
将可重新密封的Schlenk烧瓶抽空并用氩气反填充。向该烧瓶中装入Pd2(dba)3(4.6mg,0.005mmol,1mol%Pd)、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三-异丙基联苯(9.5mg,0.02mmol,2mol%)和粉末状的KOH(78mg,1.4mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充(3x)并用橡胶隔片加盖。通过隔片加入3-氯代-吡啶(0.095mL,1.0mmol)、苯胺(0.109mL,1.2mmol)和脱气水(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽代替隔片,将烧瓶密封,将混合物搅拌着加热至110℃直到经GC分析起始芳基卤化物已经消耗(6小时)。芳基卤化物消耗完全后,将反应物冷却至室温,用乙酸乙酯稀释,通过硅藻土过滤并在减压下浓缩。将粗制物在硅胶(经70%乙酸乙酯的己烷洗脱)上经层析纯化,得到所需产物,为白色固体(162mg,95%)。
实施例86
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钾的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
向可重新密封的Schlenk烧瓶中装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol)、配体(9.5mg,0.02mmol)和KOH(86mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充。然后加入4-正-丁基氯苯(170mL,1mmol)、吗啉(104mL,1.2mmol)、十二烷(作为内标;15mg)和水(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽密封烧瓶并将混合物在110℃下搅拌16小时。将反应物冷却至室温,通过气相色谱使用十二烷作为内标确定转化率和产率。
实施例87
在水中使用芳基氯化物和氢氧化钠的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
向可重新密封Schlenk烧瓶中装入乙酸钯(2.2mg,0.01mmol)、配体(9.5mg,0.02mmol)和NaOH(60mg,1.5mmol)。将该烧瓶抽空并用氩气反填充。然后加入4-正-丁基氯代苯(170mL,1mmol)、吗啉(104mL,1.2mmol)、十二烷(作为内标;15mg)和水(0.5mL)。用聚四氟乙烯螺丝帽密封烧瓶并将混合物在110℃下搅拌16小时。将反应物冷却至室温,通过气相色谱使用十二烷作为内标确定转化率和产率。
实施例88
在水中使用芳基溴化物和氢氧化钾、使用不同的配体的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
使用的配体
将4-甲苯胺(129mg,1.2mmol)、Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、配体(0.025mmol)和KOH(78mg,1.4mmol)装入到Schlenk管中。将该管抽空并用氩气反充填两次;然后,加入4-叔-丁基溴苯(213mg,0.177mL,1mmol)和水(0.5mL)。将得到的混合物在110℃下回流12小时。将产物经GC分析法(用十二烷作为内标)分析。
使用BINAP作为配体(15mg)进行反应。GC转化率:67%,GC产率65%。
使用三-叔-丁基膦作为配体进行反应,使用即时生成的三-叔-丁基鏻四氟硼酸盐(8mg),使其与KOH反应:GC转化率99%,GC产率97%。
使用配体1(12mg)进行反应,GC转化率99%,GC产率98%。
使用1,3-二(2,6-二-异-丙基苯基)-4,5-二氢咪唑鎓盐四氟硼酸盐进行反应,GC转化率10%,GC产率5%。
实施例89
在水中使用芳基溴化物和三丁胺、使用不同的配体的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
使用的配体
将4-甲苯胺(129mg,1.2mmol)、Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)和配体(0.025mmol)装入到Schlenk管中。将该管抽空并用氩气反充填两次;然后,加入4-叔-丁基溴苯(213mg,0.177mL,1mmol)、三丁胺(0.332mL mg,1.4mmol)和水(0.5mL)。将得到的混合物在110℃下回流3小时。经GC分析法(用十二烷作为内标)分析产物。
使用BINAP作为配体(15mg)进行反应。GC转化率:1%,GC产率小于1%。
使用三-叔-丁基鏻四氟硼酸盐作为配体(8mg)进行反应,GC转化率2%,GC产率1%。
使用配体1(12mg)进行反应,GC转化率3%,GC产率2%。
使用1,3-二(2,6-二-异-丙基苯基)-4,5-二氢咪唑鎓四氟硼酸盐进行反应,GC转化率小于1%,GC产率小于1%。
实施例90
在水中使用芳基溴化物和氢氧化钾、使用不同的配体、不使用苯基硼酸的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
使用的配体
将4-甲苯胺(129mg,1.2mmol)、Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、配体(0.025mmol)和KOH(78mg,1.4mmol)装入到Schlenk管中。将该管抽空并用氩气反充填两次;然后,加入4-叔-丁基溴苯(213mg,0.177mL,1mmol)和水(0.5mL)。将得到的混合物在110℃下回流12小时。经GC分析法(用十二烷作为内标)分析产物。
使用三-叔-丁基鏻四氟硼酸盐作为配体(8mg)进行反应,GC转化率99%,GC产率85%。
使用配体1(12mg)进行反应,GC转化率99%,GC产率98%。
实施例91
在水中使用芳基溴化物和氢氧化钠、使用不同的配体的乙酸Pd(II)-催化的氨基化
使用的配体
将4-甲苯胺(129mg,1.2mmol)、Pd(OAc)2(2.3mg,0.01mmol)、配体(0.025mmol)和NaOH(78mg,1.4mmol)装入到Schlenk管中。将该管抽空并用氩气反充填两次;然后,加入4-叔-丁基溴苯(213mg,0.177mL,1mmol)和水(0.5mL)。将得到的混合物在110℃下回流3小时。经GC分析法(用十二烷作为内标)分析产物。
使用BINAP作为配体(15mg)进行反应,GC转化率4%,GC产率2%。
使用三-叔-丁基鏻四氟硼酸盐作为配体(8mg)进行反应,GC转化率99%,GC产率97%。
使用配体1(12mg)进行反应,GC转化率99%,GC产率98%。
使用1,3-二(2,6-二-异丙基苯基)-4,5-二氢咪唑鎓四氟硼酸盐进行反应,GC转化率1%,GC产率1%。
实施例92
在叔-丁醇中,使用芳基氯化物和碳酸钾的Pd-络合物-催化的氨基化
在烘干可重新密封的Schlenk管中装入钯络合物(0.01mmol)和K2CO3(207mg,1.5mmol)。将该管抽空并用氩气反充填,然后向其中加入4-正丁基氯苯(1mmol)、吗啉(1.2mmol)和叔-丁醇(1mL)。将烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下搅拌18小时。经GC分析鉴定当所有原料消耗完后,将混合物冷却至室温,然后用乙醚(40mL)稀释。将得到的悬浮液转移到分液漏斗中并用水(10mL)洗涤。分离有机层,用MgSO4干燥并在真空下浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
实施例93
在叔-丁醇中,使用芳基氯化物和氢氧化钾的Pd-络合物-催化的氨基化
在烘干可重新密封的Schlenk管中装入钯络合物(0.01mmol)和KOH(86mg,1.5mmol)。将该管抽空并用氩气反充填,然后向其中加入4-正丁基氯苯(1mmol)、吗啉(1.2mmol)和叔-丁醇(1mL)。将烧瓶用聚四氟乙烯螺丝帽密封并将混合物在110℃下回流18小时。经GC分析鉴定当所有原料消耗完后,将混合物冷却至室温,然后用乙醚(40mL)稀释。将得到的悬浮液转移到分液漏斗中并用水(10mL)洗涤。分离有机层,用MgSO4干燥并在真空下浓缩。将粗制物在硅胶上经快速层析纯化。
参考引用
本文所提到的所有专利和出版物经引用结合到本文中。
同等物
本领域的技术人员应该知道,或仅使用常规实验可以判定许多本发明所述特殊方案的同等物。这些同等物包括在以下的权利要求书中。
Claims (98)
1.一种由结构I代表的配体:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代的或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
2.权利要求1的配体,其中R在每一种情况下独立代表烷基或芳基;A’被至少两个R2取代,每个R2独立选自烷基。
3.一种由结构II代表的配体:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
4.权利要求3的配体,其中R1不存在,且R2不存在。
5.权利要求3的配体,其中R在每一种情况下独立代表烷基。
6.权利要求3的配体,其中R在每一种情况下独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔丁基。
7.权利要求3的配体,其中R在每一种情况下独立代表环己基。
8.权利要求3的配体,其中R’在每一种情况下独立代表烷基。
9.权利要求3的配体,其中R’在每一种情况下独立代表异丙基。
10.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;以及对于每一种情况而言,R独立代表烷基。
11.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基。
12.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基。
13.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表烷基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
14.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
15.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表烷基。
16.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表烷基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
17.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表乙基、环己基、环丙基、异丙基或叔-丁基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
18.权利要求3的配体,其中R1不存在;R2不存在;对于每一种情况而言,R独立代表环己基;以及对于每一种情况而言,R’独立代表异丙基。
19.一种由方案1代表的方法:
方案1
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R’和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、芳基杂环、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”结合在一起,可以形成任选取代的由3-10个主链原子组成的环;所述环任选含有一个或更多个除与R’和R”相连的氮外的杂原子;
R’和/或R”可以共价连接到Z上;
所述过渡金属选自第10族的金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
20.权利要求19的方法,其中所述过渡金属是钯。
21.一种由方案2代表的方法:
方案2
其中
Z和Ar’独立选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
Z和Ar’可以共价连接;
所述过渡金属选自第10族金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
22.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯。
23.权利要求21的方法,其中X是-OS(O)2芳基。
24.权利要求21的方法,其中X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基。
25.权利要求21的方法,其中X是-OS(O)2甲苯基。
26.权利要求21的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
27.权利要求21的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
28.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2芳基。
29.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基。
30.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;以及X是-OS(O)2甲苯基。
31.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2芳基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
32.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
33.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
34.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2芳基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
35.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基或-OS(O)2苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
36.权利要求21的方法,其中所述过渡金属是钯;X是-OS(O)2甲苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
37.一种由方案3代表的方法:
方案3
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
R选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳基杂环、烷氧基、烷硫基、烷基氨基和芳基氨基;
R’选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳基杂环、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基和芳基氨基羰基;
R”选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基和芳基杂环;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
R和R’及R”之一可以共价连接;
所述过渡金属选自第10族金属;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
38.权利要求37的方法,其中所述过渡金属是钯。
39.一种由方案4代表的方法:
方案4
其中
Z和Ar’独立选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
Ar”选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
Z和Ar’可以共价连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
40.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
41.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基。
42.权利要求39的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
43.权利要求39的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
44.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
45.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
46.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
47.权利要求39的方法,其中Ar”是甲苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
48.一种由方案5代表的方法:
方案5
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
Ar”选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
R选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳基杂环、烷氧基、烷硫基、烷基氨基和芳基氨基;
R’选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳基杂环、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基和芳基氨基羰基;
R”选自H、烷基、杂烷基、芳烷基、芳基和芳基杂环;
Z和R、R’及R”之一可以共价连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
49.权利要求48的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
50.权利要求48的方法,其中Ar”是苯基。
51.权利要求48的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
52.权利要求48的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
53.权利要求48的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
54.权利要求48的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
55.权利要求48的方法,其中Ar”是苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
56.权利要求48的方法,其中Ar”是苯基;以及所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
57.一种由方案6代表的方法:
方案6
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、芳基杂环、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”结合在一起,可以形成任选取代的含有3-10个主链原子的环;所述环任选包含一个或更多个除与R’和R”连接的氮原子外的杂原子;
R’和/或R”可以共价连接到Z上;
溶剂是水;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和醇盐;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及,当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
58.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物。
59.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠和氢氧化钾。
60.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
61.权利要求57的方法,其中X是Cl、Br或I。
62.权利要求57的方法,其中X是Cl或Br。
63.权利要求57的方法,其中X是Cl。
64.权利要求57的方法,其中Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中的定义。
65.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;以及X是Cl、Br或I。
66.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl、Br或I;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
67.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br。
68.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
69.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;且X是Cl。
70.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸盐和氢氧化物;X是Cl;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
71.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl、Br或I;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
72.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
73.权利要求57的方法,其中所述碱选自碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求57中定义。
74.一种由方案7代表的方法:
方案7
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
X选自Cl、Br、I、-OS(O)2烷基和-OS(O)2芳基;
对于每一种情况而言,R’和R”独立选自H、烷基、杂烷基、芳基、甲酰基、酰基、烷氧羰基、烷基氨基羰基、芳基杂环、芳烷基、烷氧基、氨基、三烷基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基;
R’和R”结合在一起,可以形成任选取代的含有3-10个主链原子的环;所述环任选包含一个或更多个除与R’和R”连接的氮原子外的杂原子;
R’和/或R”可以共价连接到Z上;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
溶剂包含大于50%体积的羟基溶剂;
所述碱选自氟化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和醇盐;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
75.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇。
76.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇。
77.权利要求74的方法,其中所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
78.权利要求74的方法,其中所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物。
79.权利要求74的方法,其中所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
80.权利要求74的方法,其中X是Cl或Br。
81.权利要求74的方法,其中Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求74中的定义。
82.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;以及所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
83.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;以及所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成。
84.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物。
85.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物;以及X是Cl或Br。
86.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是低级烷基醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自醇盐、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物;X是Cl或Br,以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求74中的定义。
87.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;以及所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾。
88.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;以及X是Cl或Br。
89.权利要求74的方法,其中所述羟基溶剂是叔-丁醇;所述溶剂基本由所述羟基溶剂组成;所述碱选自磷酸钠、磷酸钾、叔-丁醇钠、叔-丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾;X是Cl或Br;以及Z是任选取代的苯基,其中所述取代基如权利要求74中的定义。
90.一种由方案8代表的方法:
方案8
其中
Z选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
Ar”选自任选取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
R选自任选取代的烷基和芳烷基;
对于每一种情况而言,R’独立选自烷基和杂烷基;所述烷基和杂烷基的碳-硼键在反应条件下是惰性的;B(R’)2一起可以代表9-硼杂二环[3.3.1]壬基;
Z和R可以共价连接;
催化剂基本由至少一个钯原子或离子和至少一个配体组成;
所述碱选自氟化物、氢化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、醇盐、金属氨化物和碳负离子;以及
所述配体选自:
由I代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R独立选自烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、杂环烷基、芳基、芳基杂环、芳烷基、杂芳烷基、-SiR3和-(CH2)m-R80;
R80代表未取代或取代的芳基,其中所述取代基选自卤素、叠氮基、烷基、芳烷基、链烯基、炔基、羟基、氨基、硝基、硫氢基、亚氨基、酰氨基、膦酸酯、次膦酸酯、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、烷硫基、磺酰基、亚磺酰氨基、酮、醛、酯、杂环基、芳基或芳基杂环、-CF3和-CN;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体;以及由II代表的化合物:
其中
对于每一种情况而言,R和R’独立选自烷基和-(CH2)m-R80;
联苯基中心的A和A’环可以独立是未取代的或分别由R1和R2取代,任何最高取代的次数由稳定性和化合价规则限定;
当存在时,对于每一种情况而言,R1和R2独立选自烷基、卤素、-SiR3和-(CH2)m-R80;
对于每一种情况而言,R80独立代表芳基;
对于每一种情况而言,m独立是0-8范围内的整数;以及
当为手性时,所述配体是对映体的混合物或单一对映体。
91.权利要求90的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基。
92.权利要求90的方法,其中所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
93.权利要求90的方法,其中所述碱是氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
94.权利要求90的方法,其中B(R’)2一起代表9-硼杂二环[3.3.1]壬基。
95.权利要求90的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐。
96.权利要求90的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;以及所述碱为氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾。
97.权利要求90的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱选自氟化物、碳酸盐和磷酸盐;以及B(R’)2一起代表9-硼杂二环[3.3.1]壬基。
98.权利要求90的方法,其中Ar”是甲苯基或苯基;所述碱为氟化铯、氟化钾、碳酸铯或磷酸钾;以及B(R’)2一起代表9-硼杂二环[3.3.1]壬基。
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