CN103648645A - 用于制备钯(i) 三叔丁基膦溴化物二聚体的方法及其在异构化反应中的使用方法 - Google Patents

用于制备钯(i) 三叔丁基膦溴化物二聚体的方法及其在异构化反应中的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于制备二聚体的Pd(I)三-叔丁基膦溴化物络合物新方法，其特征在于化学式[Pd(μ-Br)(PtBu3)]。该方法是基于一种归中反应，其中将一种Pd(II)化合物（=PdBr2）与一种Pd(0)化合物（=Pd(PtBu3)2）在有机溶剂中进行反应以产出具有形式氧化态+I的Pd原子的[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2化合物。未反应的PdBr2可以在该过程中再使用。该方法是直接的并且可适用于工业规模生产并且提供高产物收率。另外，披露了一种用于使用该化合物Pd(μ-Br)(PtBu3)]2作为催化剂来异构化具有通用形式R1-C(O)-O-CH(R2)-C(R3)=CH2的烯丙基醚的新方法。

Description

用于制备钯(I) 三叔丁基膦溴化物二聚体的方法及其在异构化反应中的使用方法
本发明是针对贵金属络合物的制备、尤其是针对钯膦络合物的制备。
本发明提供了一种用于生产二聚体的Pd(I)溴膦络合物、尤其是Pd(I)三-叔丁基膦溴化物二聚体络合物的新方法，其特征在于化学式[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2。本发明的新方法是经济的并且可适用于工业规模生产并且提供高的产物产率。另外，披露了这种二聚体Pd(I)溴膦络合物[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2作为催化剂的一种新颖的用途。
根据本发明，该Pd-络合物的合成方法使用可以容易地且以高产率获得的离析物（educt）。在该制备方法中所使用的这些起始材料相较于在文献中所使用的离析物是更容易处理的。相对于贵重离析物的损失，根据本发明的制备方法是高效的。尤其，可以将未反应的离析物分离、再循环、并且再次使用。
根据本发明的方法生产的Pd-络合物相较于根据本领域已知的多种方法制造的相应的催化剂在化学反应中显示出提高的催化活性。作为一个实例，在烯丙基酯的这些异构化反应中使用根据本发明的方法生产的[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物可以实现更高的产率。
[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的结构和分析数据是从现有技术熟知的。[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的X射线晶体结构分析表明了该络合物是一种带有Pd-Pd键的二聚体、由两个溴原子通过形成桥来稳定（见，例如，M.P.Mingos等人，J.Chem.Soc.,Dalton Trans[化学学会志，道尔顿汇刊]，1996,4313-4314、和R.Vilar、D.M.P.Mingos等人，J.Organomet.Chem.[有机金属化学杂志]，2000,600,198-205）。
该Pd络合物具有以下结构（化学式I）
Figure BDA0000440203140000021
该化合物是一种深绿色晶体物质。在该二聚体中每个Pd原子具有+I的氧化态。在氯化的溶剂中，该络合物快速分解（参见T.J.Colacot，J.Colacot,Platinum Metals Rev.[白金金属评论]，2009,53,183-188）。
[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的催化活性
这种深绿色的[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物能够在溶液中非常迅速地形成一种催化活性系统。可以形成一种高反应性单一配位的12-电子的物种[Pd(PtBu3)]。这种物种的形成是由在底物和一种碱的存在下原位歧化或通过直接还原该Pd-络合物而引起。
从现有技术已知多种展示出具有化学式I的Pd-络合物的催化活性的反应。该Pd-络合物主要用作一种交叉偶联催化剂。在科技文献中报道了0.5mol-%的Pd-络合物能够在一种简单的氢氧化物碱的存在下催化Suzuki反应以及C-N键的偶联（参见J.F.Hartwig等人，Angew.Chem.Int.Ed.[德国应用化学（国际版）]，2002,41,4746-4748）。空间位阻的多取代的芳基溴化物可以在室温下与硼酸以高产率在仅几分钟内进行反应。使用本发明的Pd催化剂，于室温下在芳基氯化物与不同仲胺之间快速发生反应。此外，该Pd-络合物可用于C-S键合并且与氯化锌催化剂的结合展示出高催化活性。
现有技术制备方法
在现有技术中由Mingos等和Vilar等详细披露了用于制备二-μ-溴双(三-叔丁基-膦)-二钯(I)[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的不同途径（以上引用的参考文献）。在一种第一途径中，该已知的合成方法使用一种根据以下等式(I)的Pd-“dba”络合物作为Pd源：
1当量[Pd2(dba)3·]C6H6+2当量PtBu3+0.5当量CHBr3
Figure BDA0000440203140000031
在此，缩写“dba”代表二苯亚甲基丙酮。
这种第一途径对于所希望的Pd(I)-二聚体仅提供了仅仅小的产率（最大18%），并且因此不适合用于生产更高量的产物。
在一种第二途径中，该已知的合成方法除该Pd-dba络合物之外额外使用了一种Pd-COD化合物作为Pd的来源（参见等式II）：
1当量[Pd2(dba)3·]C6H6+4当量PtBu3+2当量[PdBr2(COD)]
缩写“COD”代表1,5-环辛二烯，一种环状二烯烃化合物。
这种第二途径提供了更高的产率（高达60%）但是同时额外要求使用除该Pd络合物[Pd2(dba)3]·C6H6之外的昂贵起始材料[PdBr2(COD)]。
WO2011/012889描述了用于在一种溶剂中在碱金属氢氧化物的存在下使用PdBr2（二烯）和PtBu3的一种混合物制备该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的一种第三途径。这种方法具有的优点是它不使用任何[Pd2(dba)3]·C6H6作为起始材料。因此，避免了在合成过程中这种离析物的结晶，这再次避免了在最终产物中的杂质。
然而，WO2011/012889描述了除了2,5-降冰片二烯（NBD）之外1,5-环辛二烯（COD）作为优选的二烯烃种类。PdBr2（COD）以及PdBr2（NBD）是难以处理的（例如，存储仅在惰性气氛下在低温下是有可能的）。在WO2011/012889中披露的方法的起始材料不得不通过用溴化钾进行卤素取代从相应的氯化衍生物来生产。考虑到大规模的工业应用，与这种方法相关的高成本和显著的贵金属损失是严重的缺点。作为另一个缺点，可能存在来自这些二烯烃起始材料的有机残留物，因而污染该产物。
J.F.Hartwig等人描述了溴苯到Pd(PtBu3)2)的自动催化氧化加成，其中该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物以高达16%的低产率在与其他Pd化合物（如(PtBu3)Pd(Ph)Br和(PtBu3)2Pd(H)Br）的一种混合物中形成（J.F.Hartwig等人，J.Am.Chem Soc.[美国化学协会杂志]，2008,130,5842-5843）。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于制备该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的替代方法，该方法克服了以上描述的这些现有技术方法的缺点。
这种新的制备方法应当在温和条件下进行并且应该使用易于处理的容易获得的离析物。应该避免在惰性气氛下工作。此外，应该避免使用那些昂贵的离析物化合物如[PdBr2(COD)]或[Pd2(dba)3]·C6H6]。附加地，使用离析物化合物的最终产物不应存在任何杂质。最终，该方法应当以高产量提供该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物。
通过本发明的方法实现了这个目的。本发明提供了一种用于制备[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的简单方法，该方法基于使用PdBr2作为一种反应配偶子（离析物I）以及使用Pd(PtBu3)2作为第二反应配偶子（离析物II）。本发明的方法是有成本效益的，如，在本发明的一个优选实施例中，未反应的PdBr2在反应后除去并再利用。
本发明的另一个目的是提供一种使用[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物作为催化剂来异构化烯丙基酯的新颖的方法。
[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的合成
根据本发明的用于制备[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的方法是直接、经济、并且有成本效益的。该方法本质上是基于一种归中反应，其中将一种Pd(II)化合物（=PdBr2）与一种Pd(0)化合物（=Pd(PtBu3)2）进行反应以产出具有形式氧化态+I的Pd原子的该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2化合物。用于本发明的方法的总体的反应等式可以用公式表示如下（等式III）：
Figure BDA0000440203140000061
如可以从等式III看出的，这些仅有的起始材料是PdBr2和Pd(PtBu3)2。根据本发明的方法不使用包括烯属配体如dba或COD（如先前在文献中描述的）的Pd源。
Pd(PtBu3)2是从不同的供应商（例如优美科股份有限公司（Umicore AG&Co.KG），哈瑙/德国）可商购的或根据众所周知的文献程序可制成的。因此技术人员充分知晓怎样获得Pd(PtBu3)2。
另外，PdBr2是一种可商购的的Pd源。它是由元素Pd和一种由氢溴酸（HBr）和溴（Br2）组成的混合物制成的。通过这种手段形成了一种暗红色至棕黑色的化合物（参见K.Brodersen等人，Z.Anorg.Allgem.Chem.[无机普通化学杂志]，1966,348,162-167）。
本发明提供一种用于制备具有化学式(I)的钯络合物的方法。
Figure BDA0000440203140000071
该方法包括以下步骤
(a)在一种有机溶剂中制备一种含有双-(三-叔丁基-膦)-钯(0)（Pd(PtBu3)2）和钯(II)-二溴化物（PdBr2）的混合物，并且
(b)使这些Pd化合物PdBr2与Pd(PtBu3)2进行反应以形成该具有化学式(I)的Pd络合物。
在另一个实施例中，该方法额外包括将未反应的PdBr2从该反应混合物中除去的步骤(c)。
在另一个实施例中，该方法额外包括将该第一和该第二有机溶剂除去以分离出该具有化学式(I)的钯络合物的步骤(d)。
通常，该有机溶剂是一种来自苯、甲苯、二甲苯异构体（邻-、间-、和对-二甲苯）、以及它们的混合物或组合的芳香烃溶剂。附加地，可以使用脂肪烃溶剂如正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷、或十氢化萘（decaline），以及醚类溶剂如苯甲醚、或甲基-叔丁基醚。还可以使用芳香族和脂肪烃类溶剂的混合物；芳香烃溶剂是优选的。一种特别优选的溶剂是甲苯。
通常，只要该具有化学式I的钯络合物在所产生的溶剂或溶剂混合物中是充分可溶的并且不经受分解、改质（alteration）、或改性，则可以使用其他溶剂。
在本发明的方法的一个直接形式中，将这些Pd起始材料之一（PdBr2亦或Pd(PtBu3)2）称出并以固体形式加入该反应器中。此后添加其他Pd组分，使用该有机溶剂将其溶解在一种溶液中。优选地在这个变体中，首先将PdBr2加入该反应器并且以溶液形式（即，以溶解形式）添加该膦络合物Pd(PtBu3)2。在本发明的方法的一个非常简单的变体中，可以将步骤(a)和(b)结合并且在一个单步中进行。
在本发明的方法的一个优选的变体中，该步骤(a)包括以下子步骤：
(a1)将PdBr2在一种第一有机溶剂中混合，
(a2)将Pd(PtBu3)2在一种第二有机溶剂中混合，
(a3)制备含有PdBr2和该第一有机溶剂以及Pd(PtBu3)2和该第二有机溶剂的一种混合物。
此后，使这些Pd化合物PdBr2和Pd(PtBu3)2在步骤b)中进行反应以形成该具有化学式(I)的钯络合物。
在这个优选的版本中，该第一和/或第二有机溶剂可以是一种来自下组的芳香烃溶剂，该组是：苯、甲苯、二甲苯异构体类（邻-、间、和对-二甲苯）、以及它们的混合物或组合。附加地，可以使用脂肪烃溶剂如正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷、或十氢化萘，以及醚类溶剂如苯甲醚、或甲基-叔丁基醚。
在以上描述的优选的变体中，在步骤(a1)和(a2)中使用的该第一和该第二有机溶剂是相同的。一种特别优选的第一和第二溶剂是甲苯。
在步骤(a1)中将该起始材料PdBr2与一种第一有机溶剂混合。取决于所使用的溶剂的类型，这种混合物可以导致一种悬浮液或一种完全溶液。通常在具有该第一有机溶剂的混合物/悬浮液/溶液中PdBr2的浓度是在约0.01mol/L至0.5mol/L的范围内、优选在0.03mol/L至0.2mol/L的范围内。
在本发明方法的步骤(a2)中，将Pd(PtBu3)2与一种第二有机溶剂混合。再次，取决于所使用的溶剂类型，这种混合物可以导致一种悬浮液或一种完全溶液。相应的，通常Pd(PtBu3)2在具有该第二有机溶剂的混合物/悬浮液/溶液中的浓度是在约0.01mol/L至1mol/L的范围内、优选在0.03mol/L至0.5mol/L的范围内。
通常，在步骤(a)中制备了一种含有Pd(PtBu3)2和PdBr2的混合物。相应的，在本方法的优选的变体中，在步骤(a3)中，制备Pd(PtBu3)2和PdBr2在该第一和该第二有机溶剂中的一种混合物。在两个步骤中，在混合后PdBr2与Pd(PtBu3)2的摩尔比应该是至少0.8、优选至少0.9、并且最优选至少1.0（即，以化学计算量）。附加地，在混合后PdBr2与Pd(PtBu3)2的摩尔比是不应超过1.4的值、优选不应超过1.2的值。
在步骤(b)中，使这些钯起始化合物发生反应以生成该具有化学式I的钯络合物。Pd在该反应混合物中的总浓度应该在约0.03mol Pd/L至0.5molPd/L的范围内，优选在约0.05mol Pd/L至0.2mol Pd/L的范围内。
在10℃至60℃的范围内、优选在20℃至50℃的范围内的温度下，并且特别优选在室温（在此定义为在20℃+/-2℃的范围内的温度）下对该反应混合物进行搅拌。
在步骤(b)中用于使该混合物进行反应的时间段是在1至20小时的范围内、优选在1至16小时的范围内。
在本发明的另一个实施例中，在该反应周期之后将未反应的PdBr2从该反应混合物中除去。典型地，通过过滤将该未反应的PdBr2从该反应混合物中分离。将该经过滤的PdBr2用一种合适的溶剂洗涤，优选用在该反应混合物中使用的机溶剂，并且此后在进一步的合成中再使用。通过那种措施，这些昂贵的含Pd起始材料可以被再循环用于一个进一步的生产运行。
通常，通过在真空下进行溶剂蒸发将这些有机溶剂除去，即，在低压下和/或升高的温度下。典型地，应用<100毫巴的低压。
在除去这些溶剂后，所希望的Pd络合物作为深绿色固体物质获得。该经分离的Pd络合物可以额外用合适的另外的溶剂（如低沸点醇和/或酮溶剂）洗涤，并且然后干燥。干燥可以通过标准方法进行，例如，在约20℃至50℃的范围内的温度下在真空下持续几小时。
PdBr2的活化
总体而言，可以将可商购的PdBr2用作起始材料用于本发明的方法。例如，可以从优美科股份有限公司，哈瑙/德国获得PdBr2（产品编号：68.2542.1340）。由于PdBr2易于进行一种缓慢老化过程，在其中它转化成一种不可溶的黑色结晶变性物（modification），因此应该避免在使用前长期存储该化合物。
在本发明的一个优选实施例中，在用作用于本发明的方法的起始材料之前通过一个活化过程处理PdBr2。对于这种活化，使用了一个如其由Gooβen等人所开发并报道的类似的过程用于活化RuCl3·3H2O（见，L.J.Gooβen等人，Adv.Synth.Catal.[高等合成和催化]，2008,350,2701-2707）。按照在此描述的过程，该活化过程通常包括在一种溶剂中，优选在一种酮溶剂中，并且特别优选在丙酮中对该物质进行处理。
这样的活化过程可以是一个分散过程。在这种情况下，大的和不可溶的PdBr2晶体被转换成具有链结构的小的反应性PdBr2颗粒。这种颗粒具有增大的表面积。总体而言，该活化在室温（=20+/-2℃）下进行至少1小时、优选至少5小时的一段时间。该活化过程还可以在20℃至60℃的范围内的更高的温度下进行，因此缩短了活化时间。
未反应的PdBr2的再使用
本发明的方法的一个典型特征是Pd起始化合物向所希望的反应产物的高转化率。在产物形成后将这些剩余的未反应的Pd化合物、尤其是PdBr2再循环使得本发明的方法是高度经济性的。虽然该产物在所使用的这种或这些有机溶剂的一种混合物中是可溶的，然而剩余的PdBr2可以被从该产物的溶液中分离并再次使用。根据本发明，将该剩余的未反应的PdBr2在再次用于另一个生产运行之前用一种更合适的有机溶剂进行洗涤。
在一个优选的实施例中，该第一有机溶剂和该第二有机溶剂是甲苯，并且将PdBr2分离并且最后用甲苯洗涤。
最后，本发明的方法是简单、直接的并且可适用于该二聚体Pd-催化剂[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的工业化大规模生产。
使用[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2异构化烯丙基酯的方法
本发明的另外的目的是提供一种使用该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物作为催化剂来异构化烯丙基酯的新颖的方法。在这种异构化反应中制备了烯醇酯。在有机合成如不对称氢化和聚合反应中，烯醇酯是高度通用的关键中间产物。
在此后使用的术语“烯丙基酯”指的是取代的和未取代的具有通用形式R1-C(O)-O-CH(R2)-C(R3)=CH2的烯丙基酯类。在一个优选的实施例中，本发明涉及一种用于异构化芳香族羧酸的烯丙基酯（如苯甲酸烯丙酯）的方法。
相较于那些传统的浪费密集的多步骤方法，这种贵金属催化的烯丙基酯的异构化代表一种原子经济的并且环境友好的替代方案，因为这些烯丙基酯是以宽的结构多样性从容易可得的羧酸和烯丙基醇可获得的。
通常，烯丙基酯类的异构化与多种问题（如副反应和低产量）相关。
仅有几个成功的异构化烯丙基酯的实例是已知，这些实例使用大量的铁或钌催化剂（参见Iranpoor等人，J.Organomet.Chem.[有机金属化学杂志]，1992,423,399-404；和Krompiec等人，J.Mol.Cat.A:Chemical[分子催化杂志，A辑：化学催化]，2006,253,132-146）。
本申请的诸位发明人发现，该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物可以被用作一种强效的催化剂用于异构化多种具有以下化学式(II)的羧酸烯丙基酯：
Figure BDA0000440203140000131
在化学式(II)中，该取代基R1代表一个甲基、乙基、C3-C15烷基、苯基、烷基取代苯基、烷氧基取代苯基、卤素取代的苯基、苯硫基、C5-C10-芳基、或C4-C10-杂芳基的基团，并且这些取代基R2和R3是独立地选自氢、甲基、乙基、C3-C10烷基的基团、或C5-C10芳基基团。
优选地，该取代基R1代表一个C3-C15-烷基、苯基、烷基取代苯基、或C4-C10-杂芳基基团，并且这些取代基R2和R3是独立地选自氢、甲基、乙基、或C3-C10烷基的基团。
在一个特别优选的实施例中，该取代基R1代表一个C3-C15烷基，苯基，邻-、间-、或对-甲苯基，苯硫基，呋喃基，吡啶基，或吡咯基的基团，并且这些取代基R2和R3独立地选自氢、甲基、乙基、或C3-C10烷基基团。
通常，在催化量的[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物的存在下羧酸烯丙基酯的异构化反应可以通过以下反应（等式IV）进行描述：
Figure BDA0000440203140000141
在等式IV中，物质4指的是烯丙基酯底物，物质5指的是反式-异构体，并且物质6指的是所产生的烯醇酯的顺式异构体。
作为一个实例，苯甲酰基烯丙基酯（R1=苯基，R2=R3=氢）的异构化反应的结果显示在表1中，对比来自文献的数据。
如可以看到的，由Skrydstrup等人，J.Am.Chem.Soc.[美国化学学会杂志]，2010,132,7998-8009所报道的基于Pd(dba)2的方法（条目1），以及由Krompiec等人所报告的基于Ru的方法（以上引用，条目2）导致以不超过22%（参见条目1）的值的低产率形成相应的烯醇酯(5)和(6)。在条目1和2中，催化剂浓度是0.5mol-%，反应时间是3小时。
相比之下，该Pd-催化剂[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2已经允许在温和条件下（50℃）几乎完全将苯甲酸烯丙基酯转化成烯醇酯5和6，即使在使用非常低量的Pd-催化剂的情况下（参见条目3和4）。
在这些实验中，催化剂浓度是0.25mol-%，反应时间是3小时（条目3）和2小时（条目4）。将过程时间降低到2小时显示出几乎完全相同的结果。这些烯醇酯产物总体上具有1:2的(E/Z)-选择性。这些异构化反应几乎是定量发生，在该产物混合物中仅剩余1%的物质4。
用于异构化反应的典型的反应时间是在0.5至16个小时，优选1至5个小时的范围内。典型的反应温度是在20℃至120℃，优选20℃至100℃的范围内。
合适的溶剂是有机溶剂，如芳香族或脂肪烃类、醚类、酯类、或酮溶剂类，或它们的混合物。优选的溶剂是选自下组的芳香族烃，该组是：苯、甲苯、均三甲苯、和二甲苯异构体（邻-、间-、和对-二甲苯）以及它们的混合物或组合。
然而，无质子的极性或非极性溶剂如THF、二乙二醇二甲醚、二乙醚，或脂肪烃溶剂如正己烷同样是合适的。在这些实验中，反应时间是2小时，仅对于条目6反应时间是40分钟。对于这些溶剂，对于94%-98%的总产率（条目4-8）发现了1:2.2的(E/Z)-选择性。
在实验部分（尤其是在实例7-11中）描述了强调本发明的异构化反应的宽的应用范围的另外实例。在此，详细描述了使用该Pd-催化剂[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的多种底物（如一种呋喃基烯丙基酯、取代的苯甲酸烯丙基酯、和癸酸烯丙基酯）的异构化反应。
如表1的结果所展示的，该钯络合物[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2是一种用于异构化广泛不同烯丙基酯的优异的催化剂。
在本发明的这些反应条件下，常用的官能团是可容许的，并且芳香族的、脂肪族的和杂环的羧酸的烯丙基酯以高产率转化。在不对称氢化中这些产物起底物的作用并且获得具有高ee的手性酯。
表1：使用不同的催化剂系统的苯甲酸烯丙基酯的异构化反应的结果
Figure BDA0000440203140000161
以下实例将进一步说明本发明而不限制本发明的范围。
实例
总论：所有操作在惰性气氛（氩气，氮气）下进行。所使用的全部溶剂应该是干燥的并且不含氧。
所使用的全部烯丙基酯都是通过相应的羧酸和相应的醇按照在文献中描述的程序酯化而合成的。
实例1：制备PdBr2
PdBr2是容易获得的并且可以通过元素Pd粉末与溴（Br2）和氢溴酸（HBr）的一种混合物的反应根据文献制备的。该产物是从优美科股份有限公司，哈瑙/德国可商购的（产品编号：68.2542.1340）。由于PdBr2经受一种持续的老化过程，在其中它转化成一种不可溶的黑色结晶改性物，因此应该避免长期存储该化合物。
实例2：制备活化的PdBr2
为了制备活化的PdBr2，使用了一个如其所开发和报道的用于活化RuCl3·3H2O的类似的程序（参见Gooβen等人，Adv.Synth.Catal.[高等合成和催化]，2008,350,2701-2707）。相应地，在室温下（20℃）将3.99gPdBr2（15.0mmol）在100ml丙酮中搅拌12小时。可替代地，在40℃的温度下搅拌可以进行4小时。在真空下除去丙酮后，获得了一种棕色的化合物。
实例3：[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2的合成
通过搅拌将3.99g的PdBr2（15.0mmol，供应商优美科股份有限公司，哈瑙，德国）悬浮在350ml丙酮中。将7.66g Pd(PtBu3)2（15.0mmol；供应商优美科股份有限公司，哈瑙/德国；产品编号：68.1844.5221）溶解到150ml丙酮中。将该深红色溶液添加到该PdBr2/丙酮悬浮液中。该混合物变成绿色，由此指示该Pd(I)物种的形成。将该混合物在室温（20℃）下搅拌16个小时。此后，通过过滤除去剩余的未反应的PdBr2。用额外的150ml丙酮洗涤PdBr2。然后将这些溶剂合并并在真空下除去（压力<100毫巴）。作为结果，获得了8.1g（10.5mmol）深绿色固体产物，这相当于70%的产率。
实例4：使用经活化的PdBr2合成[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2
通过搅拌将3.99g PdBr2（15.0mmol，供应商优美科股份有限公司，哈瑙，德国；如在实例1中所描述而活化的）悬浮在350ml丙酮中。将7.66gPd(PtBu3)2（15.0mmol；优美科股份有限公司，哈瑙/德国；产品编号：68.1844.5221）溶解到150ml丙酮中。将该溶液添加到该PdBr2/丙酮悬浮液中。在添加开始后该混合物立即变成绿色，由此指示形成了该Pd(I)物种。将该混合物在室温（20℃）下搅拌16个小时。此后，通过过滤除去剩余未反应的PdBr2。用额外的150ml丙酮洗涤PdBr2。然后通过蒸发除去这些溶剂（压力<100mbar）。最终，获得10.1g（13.0mmol）的深绿色物质，这相当于87%的产率。
实例5：使用部分地未反应的PdBr2合成[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2
通过搅拌将4.0g PdBr2（15.0mmol，由3.0g PdBr2（如在实例1中所描述而活化的）和1.0g PdBr2（来自先前反应的未反应的材料）的一种混合物组成）分散在350ml丙酮中。平行的，将7.66g[Pd(PtBu3)2]（15.0mmol；优美科股份有限公司，哈瑙/德国；产品编号：68.1844.5221）溶解到150ml丙酮中。将该溶液添加到该PdBr2/丙酮悬浮液中。将该混合物在室温（20℃）下搅拌16小时。此后，通过过滤除去剩余未反应的PdBr2。用额外的150ml丙酮洗涤PdBr2。然后通过蒸发除去这些合并的溶剂（压力<100mbar）。作为结果，获得了9.5g（12.2mmol）深绿色物质，这相当于82%的产率。
产物分析：通过31P-NMR和1H-NMR法对在实例3、4、和5中获得的产物进行了分析。如在文献中所描述的，对于根据本发明的方法制备的这些产物31P-NMR谱图显示出在86.4ppm的一个单信号、并且1H-NMR谱图显示出在1.26ppm-1.36ppm的一个信号。因此，本发明的方法以在70%至90%的范围内的高产率提供了该[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2-络合物。
实例6：烯丙基酯的异构化（通用程序）
将有待测试的确定量（5.0μmol或2.5μmol）的催化剂络合物（即，[Pd(dba)2]+配体PtBu3+iPrCOCl；RuClH(CO)(PPh3)3或[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2）放到一个反应器中。加入一个20mm的磁力搅拌棒。将该反应容器用一个中隔的盖紧密地封闭，并且抽真空并用氮气冲洗三次。在下一个步骤中，按照内部标准通过注射添加2.0ml干燥的丙酮和50μl正十二烷。将产生的混合物在室温（20℃）下搅拌几分钟。
添加烯丙基酯化合物（1.0mmol，物质4）并且在50℃下将该混合物进一步搅拌额外2或3个小时。在冷却后，将该反应容器小心地打开并且用2ml乙酸乙酯稀释该反应混合物。通过使用一个刻度移液管取出0.25ml的样品并且将其在2.0ml乙酸乙酯中稀释、用2n的NaCl水溶液（盐水）洗涤、在MgSO4上过滤、并且通过气相色谱法（GC）进行分析。
如表1的结果所展示的，该钯(I)三-叔丁基膦溴化物二聚体[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2是一种用于异构化烯丙基酯的优异催化剂。
实例7：苯甲酸烯丙基酯的异构化
该反应如实例6中所描述的进行。使具有以下化学式的苯甲酸烯丙基酯进行反应：
将脱气甲苯（1.5mL）、该苯甲酸烯丙基酯（162mg，1.00mmol）、和[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2在甲苯中的储备溶液（0.5mL，2.5μmol）添加到一个烘干的氮冲洗过的20ml的容器中。将产生的混合物在50℃下搅拌16h。一旦该反应时间完成，将该粗混合物用H2O（10mL）稀释并且用二乙醚（3×10mL）萃取。将这些合并的有机层用盐水（2n的NaCl水溶液，10ml）洗涤，在MgSO4上干燥、过滤，并且将这些挥发物在真空中除去以提供相应的烯醇酯，通过柱色谱法（SiO2，二乙醚/正戊烷梯度）将该烯醇酯进一步纯化。以90%的产率（146mg）获得具有1:2的(E/Z)-选择性的作为无色液体的苯甲酸丙基-1-烯基酯。
实例8：呋喃甲酰烯丙基酯的异构化
使具有以下化学式的1-呋喃基-3-羧酸烯丙基酯进行反应：
Figure BDA0000440203140000202
该反应如在实例6中所描述的进行。将脱气甲苯（1.5mL）、呋喃-3-甲酸烯丙基酯（152mg，1.00mmol）、和[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2在甲苯中的储备溶液（0.5mL，2.5μmol）添加到一个烘干的氮冲洗过的20ml的容器中。将产生的混合物在50℃下搅拌16h。一旦该反应时间完成，将该粗混合物用H2O（10mL）稀释并且用二乙醚（3×10mL）萃取。将这些合并的有机层用盐水（10ml）洗涤，在MgSO4上干燥、过滤，并且将这些挥发物在真空中除去以提供出相应的烯醇酯，通过柱色谱法（SiO2，二乙醚/正戊烷梯度）将该烯醇酯进一步纯化。以76%的产率（115mg）获得具有1:2的(E/Z)-选择性的作为无色液体的呋喃-3-羧酸丙-1-烯基酯。
实例9：癸酸烯丙基酯的异构化
使具有以下化学式的癸酸烯丙基酯发生反应：
Figure BDA0000440203140000211
该反应如在实例6中所描述的进行。将脱气甲苯（1.5mL）、癸酸烯丙基酯（212mg，1.00mmol）、和[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2在甲苯中的储备溶液（0.5mL，2.5μmol）添加到一个烘干的氮冲洗过的20ml的容器中。将产生的混合物在50℃下搅拌16h。一旦反应时间完成，将该粗混合物用H2O（10mL）稀释并且用二乙醚（3×10mL）萃取。将这些合并的有机层用盐水（10ml）洗涤，在MgSO4上干燥、过滤，并且将这些挥发物在真空中除去以提供相应的烯醇酯，通过柱色谱法（SiO2，二乙醚/正戊烷梯度）将该烯醇酯进一步纯化。具有1:2的(E/Z)-选择性的癸酸丙-1-烯基酯作为无色液体以89%的产率（189mg）获得。
实例10：苯甲酸丁-3-烯-2-基酯的异构化
使具有以下化学式的苯甲酸烯丙基酯发生反应：
该反应如在实例6中所描述的进行。将脱气甲苯（1.0mL）、该苯甲酸丁-3-烯-2-基酯（176mg，1.00mmol）、和[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2在甲苯中的储备溶液（1.0mL，5.0μmol）添加到一个烘干的氮冲洗过的20ml的容器中。将产生的混合物在50℃下搅拌16h。一旦该反应时间完成，将该粗混合物用H2O（10mL）稀释并且用二乙醚（3×10mL）萃取。将这些合并的有机层用盐水（10ml）洗涤，在MgSO4上干燥、过滤，并且将这些挥发物在真空中除去以提供相应的烯醇酯，将该烯醇酯通过柱色谱法（SiO2，二乙醚/正戊烷梯度）进一步纯化。具有1:3的(E/Z)-选择性的苯甲酸丁基-2-烯-基酯作为无色液体以83%的产率（146mg）获得。
实例11：苯甲酸2-甲代烯丙基酯的异构化
使具有以下化学式的苯甲酰基烯丙基酯发生反应：
Figure BDA0000440203140000222
该反应如在实例6中所描述的进行。将脱气甲苯（2.0mL）、苯甲酸2-甲代烯丙基酯（176mg，1.00mmol）、和[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2（10μmol）添加到一个烘干的氮冲洗过的20ml的容器中。将产生的混合物在50℃下搅拌16h。一旦该反应时间完成，将该粗混合物用H2O（10mL）稀释并且用二乙醚（3×10mL）萃取。将这些合并的有机层用盐水（10ml）洗涤，在MgSO4上干燥、过滤，并且将这些挥发物在真空中除去以提供相应的烯醇酯，通过柱色谱法（SiO2，二乙醚/正戊烷梯度）将该烯醇酯进一步纯化。以77%的产率（136mg）获得作为无色液体的苯甲酸2-甲基丙-1-烯基酯。

Claims (19)

1.一种用于制备具有以下化学式(I)的钯络合物的方法
该方法包括以下步骤
(a)在一种有机溶剂中制备一种含双-(三-叔丁基膦)-钯(0)（Pd(PtBu3)2）和钯(II)-二溴化物（PdBr2）的混合物并且
(b)使这些Pd化合物PdBr2与Pd(PtBu3)2进行反应以形成该具有化学式(I)的Pd络合物。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中步骤(a)包括以下子步骤：
(a1)将PdBr2在一种第一有机溶剂中混合，
(a2)将Pd(PtBu3)2在一种第二有机溶剂中混合，
(a3)制备含有PdBr2和该第一有机溶剂以及Pd(PtBu3)2和该第二有机溶剂的一种混合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括将未反应的PdBr2从该反应混合物中除去的步骤(c)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括将这个或这些有机溶剂除去以分离出该具有化学式(I)的Pd络合物的步骤(d)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该有机溶剂是一种选自下组的芳香烃溶剂，该组是：苯、甲苯、邻-二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、以及它们的混合物或组合。
6.根据权利要求2所述的方法，其中该第一和该第二有机溶剂是选自下组的芳香烃溶剂，该组是：苯、甲苯、邻-二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、以及它们的混合物或组合，并且其中优选该第一和该第二有机溶剂是相同的。
7.根据以上权利要求中的一项或多项所述的方法，其中该反应时间是在0.5至20个小时的范围内、优选在1至16个小时的范围内。
8.根据以上权利要求中的一项或多项所述的方法，其中该反应温度是在10℃至60℃的范围内。
9.根据权利要求3所述的方法，其中将该未反应的PdBr2分离并且再使用来制备该具有化学式(I)的Pd络合物。
10.根据权利要求4所述的方法，其中通过在低压下的溶剂蒸发将该第一有机溶剂和该第二有机溶剂除去。
11.根据以上权利要求中的一项或多项所述的方法，进一步包括在使用前将PdBr2活化的一个过程。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该PdBr2的活化过程包括在一种选自丙酮、甲基乙基酮、或二乙基酮的组的有机酮溶剂中进行处理。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中该活化PdBr2包括一个在丙酮中的分散过程。
14.通过根据权利要求1至13中任一项所述的方法可获得根据化学式(I)的Pd络合物，该络合物基本上不含烯属有机污染物。
15.一种用于异构化具有化学式II的烯丙基酯的方法，
其中
-该取代基R1代表一个甲基、乙基、C3-C15-烷基、苯基、烷基取代苯基、烷氧基取代苯基、卤素取代苯基、苯硫基、C5-C10-芳基、或C4-C10-杂芳基的基团，
-这些取代基R2和R3是独立地选自氢、甲基、乙基、C3-C10烷基、或C5-C10-芳基的基团，
并且其中该钯络合物[Pd(μ-Br)(PtBu3)]2被用作催化剂。
16.根据权利要求15所述的方法，其中该取代基R1代表一个C3-C15-烷基、苯基、烷基取代苯基、苯硫基、或C4-C10-杂芳基的基团，并且这些取代基R2和R3独立地选自氢、甲基、或乙基、或C3-C10-烷基的基团。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中该取代基R1代表一个C3-C15-烷基，苯基，邻-、间-、或对-甲苯基，苯硫基，呋喃基，吡啶基，或吡咯基的基团，并且这些取代基R2和R3独立地选自氢、甲基、乙基、或C3-C10-烷基的基团。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中该反应时间是在0.5至16个小时的范围内，优选在1至5小时的范围内，并且该反应温度是在20℃至120℃的范围内，优选在20℃至100℃的范围内。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中使用来自芳香族烃类的组或来自醚类的组的有机溶剂。
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