CN104804041A - Ncp配体、其铱络合物、合成方法、中间体及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了NCP配体、其铱络合物、合成方法、中间体及应用。本发明提供了一种NCP配体和NCP配体铱络合物,其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为氢原子或C1~C30烷基,R'和R″各自独立的为C1~C30烷基。本发明提供了NCP配体铱络合物在催化烷烃脱氢反应、烯烃异构反应、醇脱氢反应、酯α烷基化反应或酰胺α烷基化反应中的应用。本发明的NCP配体含有二烷基取代的膦,具有强的供电子能力、可以与铱络合形成NCP配体铱络合物。本发明的NCP配体铱络合物,用吡啶替换传统的烷基磷电子给体,其稳定性好,对于烷烃的脱氢化反应选择性高、反应条件温和、催化效果好,具有工业化生产前景。
Description
技术领域
本发明涉及NCP配体、其铱络合物、合成方法、中间体及应用。
背景技术
自然界中烷烃储配丰富,而烯烃是重要的工业原料,如果人们可以将价廉量广的烷烃转化为应用价值更高的烯烃,将大大提高烷烃的应用前景。目前已经有一些均相催化剂应用于烷烃脱氢反应(J.Am.Chem.Soc.1999,121,4086-4087;J.Am.Chem.Soc.2004,126,1804-1811;Organometallics2009,28,5432-5444;Angew.Chem.Int.Ed.2001,40,3596-3600;Organometallics2006,25,5466-5476;Organometallics2012,31,7359-7367.),但他们依然存在烯烃选择性差,反应温度高等缺点。因此,开发出对烯烃选择性高,反应条件温和,催化效率高的催化剂是目前急需解决的问题。目前也有一些NCP配体的合成(Chem.Eur.J.2003,9,4295-4300;Inorg.Chim.Acta2006,359,1947-1954.),这些NCP配体和金属的结合能力较弱,导致所生成的络合物热稳定性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中烷烃脱氢反应选择性差、反应条件苛刻、催化效率低等缺陷,而提供了NCP配体、其铱络合物、合成方法、中间体及应用。本发明的NCP配体含有二烷基取代的膦,具有强的供电子能力、具有氧化还原活性,能够参与电子转移,可以与铱络合形成NCP配体铱络合物;本发明的NCP配体铱络合物,用吡啶替换传统的烷基磷电子给体,是一类新型的烷烃脱氢催化剂,其稳定性好,对于烷烃的脱氢化反应选择性高、反应条件温和、催化效果好,该类催化剂还被成功应用于以伯醇为原料对酯α烷基化反应和酰胺α烷基化反应,具有良好的工业化生产前景。
本发明提供了一种NCP配体1,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为氢原子或C1~C30烷基(C1~C30烷基可以为C1~C15烷基,所述的C1~C15烷基可以为C1~C6烷基,所述的C1~C6烷基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基),R'和R″各自独立的为C1~C30烷基(C1~C30烷基可以为C1~C15烷基,所述的C1~C15烷基可以为C1~C6烷基,所述的C1~C6烷基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基)。
本发明中所述的NCP配体1中,所述的R1优选氢原子、甲基、乙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基;R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立优选氢原子;R'和R″各自独立的优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基。
本发明中,所述的NCP配体1可以为
本发明还提供了一种NCP配体铱络合物2,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为氢原子或C1~C30烷基(C1~C30烷基可以为C1~C15烷基,所述的C1~C15烷基可以为C1~C6烷基,所述的C1~C6烷基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基),R'和R″各自独立的为C1~C30烷基(C1~C30烷基可以为C1~C15烷基,所述的C1~C15烷基可以为C1~C6烷基,所述的C1~C6烷基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基)。
本发明中所述的NCP配体铱络合物2中,所述的R1优选氢原子、甲基、乙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基;R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立优选氢原子;R'和R″各自独立的优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基。
本发明中,所述的NCP配体铱络合物2可以为
本发明还提供了所述的NCP配体1的制备方法,其包括以下步骤:有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均同上所述。
NCP配体1的制备方法可以为本领域中该类取代反应的常规方法,本发明中特别优选下述反应方法和条件:
在制备NCP配体1的方法中,所述的有机溶剂优选醚类溶剂,所述的醚类溶剂优选四氢呋喃。
在制备NCP配体1的方法中,所述的有机溶剂与所述的化合物3的体积质量比优选1mL/g~100mL/g,进一步优选10mL/g~50mL/g。
在制备NCP配体1的方法中,所述的化合物3的盐是指化合物3与酸反应形成的盐;所述的酸优选氢溴酸或盐酸;所述的化合物3的盐优选化合物3的氢溴酸盐或化合物3的盐酸盐。
在制备NCP配体1的方法中,所述的碱优选氢化钠或二异丙基氨锂。
在制备NCP配体1的方法中,所述的碱与所述的化合物3的摩尔比值优选1~5,进一步优选2~3。
在制备化合物1的方法中,所述的烷基氯化磷优选二叔丁基氯化磷。
在制备NCP配体1的方法中,所述的烷基氯化磷与所述的化合物3或其盐的摩尔比值优选1~3,进一步优选1~2。
在制备NCP配体1的方法中,所述的亲核取代反应的温度可以为本领域中该类反应的常规温度,本发明中特别优选50℃~150℃,进一步优选80℃~120℃。
在制备NCP配体1的方法中,所述的亲核取代反应的进程可以采用本领域中的常规监测方法(例如PNMR)进行监测,一般以烷基膦基本消失时为反应终点,反应时间优选1小时~10小时,进一步优选1小时~5小时。
制备NCP配体1的方法优选包括以下后处理步骤:反应结束后,除去溶剂,萃取,浓缩得到NCP配体1即可。所述的萃取采用的溶剂优选烷烃类溶剂,所述的烷烃类溶剂优选正己烷。
制备化合物1的方法还可以包括以下步骤:
步骤①:化合物4与酸进行水解反应,得到化合物3或其盐;
步骤②:有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均同上所述。
制备化合物3的方法可以为本领域中该类水解反应的常规方法和条件,本发明中特别优选下述反应方法和条件:
在制备化合物3或其盐的方法中,所述的酸优选盐酸或氢溴酸;所述的酸可以以其水溶液的形式参与反应。当所述的酸为氢溴酸时,所述的氢溴酸可以以其水溶液的形式参与反应,所述的氢溴酸水溶液的质量百分浓度优选30%~48%,所述的质量百分比是指溴化氢的质量占氢溴酸溶液总质量的百分比。当所述的酸为盐酸时,所述的盐酸可以以其水溶液的形式参与反应,所述的盐酸水溶液的质量百分浓度优选30%~37%,所述的质量百分比是指氯化氢的质量占盐酸溶液总质量的百分比。
在制备化合物3或其盐的方法中,所述的酸与所述的化合物3的摩尔比值优选1~50,进一步优选5~20。
在制备化合物3或其盐的方法中,所述的水解反应的温度可以为本领域中该类反应的常规温度,本发明中特别优选100℃~150℃。
在制备化合物3或其盐的方法中,所述的水解反应的进程可以采用本领域中的常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测,一般以化合物4消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
制备化合物3或其盐的方法优选包括以下后处理步骤:反应结束后,除去溶剂,得到粗品,重结晶,得到化合物3。所述的重结晶采用的溶剂优选醇类溶剂,所述的醇类溶剂优选乙醇。
化合物3的盐也可以由化合物3与盐进行中和反应制得。
步骤②中的制备NCP配体1的反应方法和条件均同上所述。
制备化合物1的方法还可以包括以下步骤:
步骤(1):气体保护下,有机溶剂中,碱和催化剂存在的条件下,将化合物5与化合物6进行反应suzuki偶联反应,得到化合物4;
步骤(2):在碱存在的条件下,将化合物4与酸进行水解反应,得到化合物3或其盐;
步骤(3):有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均同上所述。
制备化合物4的方法可以为本领域中该类suzuki偶联反应的常规方法和条件,本发明中特别优选下述反应方法和条件:
在制备化合物4的方法中,所述的气体保护优选氦气、氩气和氖气中的一种或多种。
在制备化合物4的方法中,所述的有机溶剂优选醇醚类有机溶剂,所述的醇醚类有机溶剂优选乙二醇二甲醚。
在制备化合物4的方法中,所述的有机溶剂与所述的化合物5的体积质量比优选10mL/g~100mL/g,进一步优选10mL/g~50mL/g。
在制备化合物4的方法中,所述的碱优选碳酸钾。
在制备化合物4的方法中,所述的碱与所述的化合物5的摩尔比优选值优选1~5,进一步优选2~3。
在制备化合物4的方法中,所述的催化剂优选四三苯基磷钯。
在制备化合物4的方法中,所述的催化剂与所述的化合物5的摩尔比值优选0.001~0.1,进一步优选0.03~0.06。
在制备化合物4的方法中,所述的化合物6与所述的化合物5的摩尔比值优选1~3,进一步优选1~2。
在制备化合物4的方法中,所述的suzuki偶联反应的温度可以为本领域中该类反应的常规温度,本发明中特别优选50℃~150℃,进一步优选70℃~90℃。
在制备化合物4的方法中,所述的suzuki偶联反应的进程可以采用本领域中的常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测,一般以化合物5消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
步骤(2)中的制备化合物3的反应方法和条件均同上所述;步骤(3)中的制备NCP配体1的反应方法和条件均同上所述。
本发明还提供了化合物3,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的定义均同上所述。
本发明还提供了所述的NCP配体铱络合物2的制备方法,其包括以下步骤:有机溶剂中,在氢气氛围中,将NCP配体与[Ir(COD)Cl]2进行反应,得到NCP配体铱络合物2即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均同上所述。
制备NCP配体铱络合物2的方法可以为本领域中该类反应的常规方法,本发明中特别优选下述反应方法和条件:
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的有机溶剂优选芳烃类溶剂;所述的芳烃类溶剂优选甲苯。
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的有机溶剂与所述的[Ir(COD)Cl]2的体积质量比优选1mL/g~100mL/g,进一步优选40mL/g~60mL/g。
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的NCP配体与所述的[Ir(COD)Cl]2的摩尔比值优选1~5,进一步优选2~3。
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的氢气与所述的[Ir(COD)Cl]2的摩尔比值优选1000~10000,进一步优选2000~5000。
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的反应的温度可以为本领域中该类反应的常规温度,本发明中特别优选100℃~200℃,进一步优选100℃~150℃。
在制备NCP配体铱络合物2的方法中,所述的反应的进程可以采用本领域中的常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测,一般以[Ir(COD)Cl]2消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
制备NCP配体铱络合物2的方法优选包括以下后处理步骤:反应结束后除去溶剂,得到粗品固体,然后用溶剂洗涤,得NCP配体铱络合物2。所述的洗涤用的溶剂优选烷烃类溶剂,所述的烷烃类溶剂优选正戊烷。
本发明的NCP配体1和NCP配体铱络合物2热稳定性好,在200℃下能够稳定存在。
本发明还提供了所述的NCP配体铱络合物2在催化烷烃脱氢反应、烯烃异构反应、醇脱氢反应、酯α烷基化反应或酰胺α烷基化反应中的应用。
本发明中,所述的NCP铱络合物催化烷烃脱氢反应,包括以下步骤:密闭体系中,气体保护下,碱存在的条件下,在NCP铱络合物催化下,将烷烃进行氧化反应,得到烯烃即可。
本发明中,所述的烷烃氧化反应可以为本领域中该类反应的常规方法,本发明中特别优选下述反应方法和条件:
在所述的烷烃氧化反应中,所述的气体保护采用的气体优选氦气和/或氩气。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的碱优选叔丁醇钠和/或叔丁醇钾。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的烷烃可以为直链、支链或环烷烃(例如环辛烷),优选直链烷烃或环烷烃,进一步优选环烷烃。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的碱与所述的NCP配体铱络合物2的摩尔比值优选1~5,进一步优选1.5~3。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的NCP配体铱络合物2优选进一步优选
在所述的烷烃氧化反应中,所述的NCP配体铱络合物2与所述的烷烃的摩尔比值优选0.0001~0.001,进一步优选0.0001~0.0003。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的氧化反应的温度优选100℃~200℃。
在所述的烷烃氧化反应中,所述的氧化反应的进程可以采用本领域中的常规常规测试方法(例如GC)进行监测,一般以烷烃消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
所述的烷烃氧化反应还可以在氢气接受体存在的条件下进行,所述的氢气接受体是指能够与氢气进行还原反应的化合物。所述的氢气接受体优选叔丁基乙烯,所述的氢气接受体与所述的烷烃的摩尔比值优选0.1~1。
在催化烷烃脱氢反应中,部分催化效果数据见表1。
表1NCP配体铱络合物2催化催化烷烃脱氢反应效果数据表
本发明中,所述的烯烃异构反应包括以下步骤:密闭体系中,气体保护下,有机溶剂中,碱存在的条件下,在NCP铱络合物催化下,将烯烃进行异构化反应,得到碳碳双键发生变化的烯烃即可。
所述的烯烃异构化反应可以采用本领域中的常规该类烯烃异构化反应的常规方法和条件,本发明特别优选下述反应方法和条件:
在所述的烯烃异构反应中,所述的气体保护采用的气体优选氦气和/或氩气。
在所述的烯烃异构反应中,所述的有机溶剂优选芳烃类溶剂,所述的芳烃类溶剂优选均三甲苯。
在所述的烯烃异构反应中,所述的有机溶剂与所述的烯烃的体积质量比优选1mL/g~100mL/g,进一步优选1mL/g~10mL/g。
在所述的烯烃异构反应中,所述的碱优选叔丁醇钠和/或叔丁醇钾。
在所述的烯烃异构反应中,所述的碱与所述的NCP配体铱络合物2的摩尔比值优选1~5,进一步优选1.5~3。
在所述的烯烃异构反应中,所述的烯烃可以为端基单烯烃或者非端基烯烃,所述的端基单烯烃是指双键位于第一个碳原子与第二个碳原子之间的只有一个碳碳双键的烯烃。所述的烯烃异构反应是将烯烃异构化为热力学更稳定的化合物部分催化效果数据见表2。
表2NCP配体铱络合物2催化烯烃异构反应效果数据表
在所述的烯烃异构反应中,所述的NCP配体铱络合物2优选
在所述的烯烃异构反应中,所述的NCP配体铱络合物2与所述的烯烃的摩尔比值优选0.0001~0.001,进一步优选0.0001~0.0003。
在所述的烯烃异构反应中,所述的烯烃异构化反应的温度优选10℃~100℃,进一步优选20℃~60℃。
在所述的烯烃异构反应中,所述的烯烃异构化反应的进程可以采用本领域中的常规常规测试方法(例如TLC、GC、HPLC或NMR)进行监测,一般以烯烃消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选1小时~5小时。
本发明中所述的酯α烷基化反应包括以下步骤:密闭体系中,气体保护下,有机溶剂中,碱存在的条件下,在NCP铱络合物催化下,将伯醇与酯进行取代反应,得到α烷基化的酯即可。
本发明中,所述的酯α烷基化反应可以采用本领域中该类取代反应的常规方法,本发明中特别优选以下反应方法和条件:
在所述的酯α烷基化反应中,所述的气体保护采用的气体优选氦气和/或氩气。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的有机溶剂优选芳烃类溶剂,所述的芳烃类溶剂优选均甲苯。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的有机溶剂与所述的伯醇的体积质量比优选1mL/g~100mL/g,进一步优选1mL/g~10mL/g。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的伯醇与所述的碱的摩尔比值优选0.0001~0.001,进一步优选0.0004~0.0006。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的NCP配体铱络合物2优选
在所述的酯α烷基化反应中,所述的NCP配体铱络合物2与所述的伯醇的摩尔比值优选1~50,进一步优选10~30。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的酯与所述的伯醇的摩尔比值优选1~5,进一步优选1~2。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的伯醇可以为苄醇或C1~C30的烷基醇;所述的C1~C30的烷基醇可以为C1~C15的烷基醇;所述的C1~C15的烷基醇可以为C1~C6的烷基醇;所述的C1~C6的烷基醇例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或己醇。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的酯包括内酯;所述的酯为或内酯其中,R10和R11各自独立的为C1~C30烷基,所述的C1~C30的烷基可以为C1~C15的烷基;所述的C1~C15的烷基可以为C1~C6的烷基;所述的C1~C6的烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基;n为1-30,例如1、2或3。所述的酯例如乙酸叔丁酯、γ丁内酯或正戊酸甲酯。部分催化效果数据见表3。
表3NCP配体铱络合物2催化酯α烷基化反应效果数据表
在所述的酯α烷基化反应中,所述的取代反应的温度优选10℃~100℃,进一步优选20℃~60℃。
在所述的酯α烷基化反应中,所述的取代反应的进程可以采用本领域中的常规常规测试方法(例如TLC、GC、HPLC或NMR)进行监测,一般以烯烃消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
本发明中,所述的酰胺α烷基化反应包括以下步骤:密闭体系中,气体保护下,有机溶剂中,碱存在的条件下,在NCP铱络合物催化下,将伯醇与酰胺进行取代反应,得到α-烷基化的酰胺即可。
本发明中,所述的酰胺α烷基化反应可以采用本领域中该类取代反应的常规方法,本发明中特别优选以下反应方法和条件:
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的气体保护采用的气体优选氦气和/或氩气。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的有机溶剂优选芳烃类溶剂,所述的芳烃类溶剂优选均甲苯。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的有机溶剂与所述的伯醇的体积质量比优选1mL/g~100mL/g,进一步优选1mL/g~5mL/g。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的伯醇与所述的碱的摩尔比值优选0.0001~0.001,进一步优选0.0004~0.0006。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的NCP配体铱络合物2优选
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的NCP配体铱络合物2与所述的伯醇的摩尔比值优选0.001~0.01,进一步优选0.004~0.006。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的伯醇可以为苄醇或C1~C30的烷基醇;所述的C1~C30的烷基醇可以为C1~C15的烷基醇;所述的C1~C15的烷基醇可以为C1~C6的烷基醇;所述的C1~C6的烷基醇例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或己醇。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的酰胺包括内酰胺,其为或者其中,R13和R14各自独立的为C1~C30烷基,所述的C1~C30的烷基可以为C1~C15的烷基;所述的C1~C15的烷基可以为C1~C6的烷基;所述的C1~C6的烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基;n为1-30,例如1、2或3。所述的酰胺例如N,N-二甲基甲酰胺。
所述的酰胺α烷基化反应是指在酰胺基的α位发生的烷基化反应。所述的酰胺基包括内酰胺。部分催化效果数据见表4。
表4NCP配体铱络合物2催化酰胺α烷基化反应效果数据表
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的取代反应的温度优选10℃~100℃,进一步优选40℃~80℃。
在所述的酰胺α烷基化反应中,所述的取代反应的进程可以采用本领域中的常规常规测试方法(例如TLC、GC、HPLC或NMR)进行监测,一般以烯烃消失时为反应终点,反应时间优选1小时~24小时,进一步优选10小时~15小时。
本发明中,所述的术语“烷烃”是指包括1~30个碳原子的支链和直链的饱和脂族烃以及饱和全碳单环或多环,所述的1~30个碳原子的支链和直链的饱和脂族烃优选1~10个碳原子,比如甲烷、乙烷、正丙烷、异丙烷、正丁烷、叔丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、4,4-二甲基戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、十一烷、十二烷,及它们的各种异构体等;所述的饱和全碳单环或多环优选3~30个碳所形成的1~3个环的环烷烃,更优选3~10个碳,例如:环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷和环十二烷。
本发明中,所述的术语“烯烃”是指含有指定数目碳原子和至少一个碳碳双键的直链、支链或者环状非芳香烃。优选存在一个碳碳双键,并且可以存在高达四个非芳香碳碳双键。由此,本发明中所述的“烯烃”包括乙烯、丙烯、丁烯、2-甲基丁烯和环己烯等。
本发明中,所述的术语“端基单烯烃”是指碳碳双键位于烯烃末端,即碳碳双键位于烯烃的第一个碳和第二个碳原子之间的,只有一个双键的烯烃。
本发明中,所述的术语“酯”是指羧酸中的氢被烷基、环烷基、烯基、芳基或炔基等取代后的得到的基团,包括内酯,即或内酯R10和R11各自独立的表示烷基、杂芳基或芳基等;n为1-30。
本发明中,所述的术语“烷基”是指烷烃去掉一个氢原子之后形成的基团。
本发明中,所述的术语“芳基”是指任何稳定的在各环中可高达7个原子的单环或者双环碳环,其中至少一个环是芳香环。上述芳基单元的实例包括苯基、萘基、四氢萘基、2,3-二氢化茚基、联苯基、菲基、蒽基或者苊基(acenaphthyl)。可以理解,在芳基取代基是二环取代基,且其中一个环是非芳香环的情况中,连接是通过芳环进行的。
本发明中,所述的术语“杂芳基”是指表示各环中可高达7个原子的稳定单环或者二环,其中至少一个环是芳香环并且含有1~4个选自O、N、和S的杂原子。在此定义范围内的杂芳环包括但不限于:吖啶、咔唑、噌啉、咔啉、喹喔啉、咪唑、吡唑、吡咯、吲哚、二氢吲哚、苯并三唑、苯并咪唑、呋喃、噻吩、异噻唑、苯并噻吩、二氢苯并噻吩、苯并呋喃、异苯并呋喃、苯并噁唑、苯并呋咱、苯并吡唑、喹啉、异氮杂茚、异喹啉、噁唑、噁二唑、异噁唑、吲哚、吡嗪、吡啶并吡啶、四唑并吡啶、哒嗪、吡啶、萘嘧啶、嘧啶、吡咯、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、喹唑啉、四氢喹啉、二氢苯并咪唑、二氢苯并呋喃、二氢苯并噁唑、二氢喹啉。
本发明中,所述的术语“酰氨”表示羧酸与氨缩合后形成的同时含有羰基和氨基的化合物,即或者R12、R13、R14和R15各自独立的为氢原子、烷基、杂芳基或芳基等;n为1-30。
本发明中,所述的术语“醇”表示烷烃中的氢原子被羟基取代后得到的化合物。
本发明中,所述的术语“伯醇”表示羟基在一级碳原子上的醇。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明中,所述的室温指环境温度,为10℃~35℃。
本发明的积极进步效果在于:本发明的NCP配体含有二烷基取代的膦,具有强的供电子能力、具有氧化还原活性,能够参与电子转移,可以与铱络合形成NCP配体铱络合物;本发明的NCP配体铱络合物,用吡啶替换传统的烷基磷电子给体,是一类新型的烷烃脱氢催化剂,其对于烷烃的脱氢化反应选择性高、反应条件温和、催化效果好,该类催化剂还被成功应用于以伯醇为原料对酯和酰胺α烷基化反应,具有良好的工业化生产前景。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1:制备本发明所述的HNCP配体
向250mL三颈瓶中加入3-甲氧基苯硼酸(5.0g,32.8mmol)、K2CO3(9.4g,68.0mmol),然后搭好回流装置,抽换气3次,在氩气保护气下加入2-溴吡啶(4.4g,27.8mmol)、溶剂乙二醇二甲醚(50mL)和蒸馏水(33mL)。然后体系用长针头鼓泡30min后加入四三苯基磷钯(1.3g,1.1mmol)。体系在氩气氛围中加热回流12h。反应结束后,体系冷却至室温,乙酸乙酯(30mL×3)萃取,收集有机相用饱和食盐水反洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩,柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:20),得到3.2g无色油状物2-(3-甲氧基苯基)吡啶,产率61%。
100mL单颈瓶中加入2-(3-甲氧基苯基)吡啶(3.2g,17.3mmol),40%的氢溴酸水溶液(60mL),搭好回流装置,120℃加热回流12h。旋蒸除掉易挥发物,乙醇重结晶,得3.6g米色固体2-(3-羟基苯基)吡啶氢溴酸盐,产率85%。
1H NMR(400MHz,d-DMSO):δ8.81(m,1H),8.40(t,J=8.0Hz,1H),8.22(d,J=8.0Hz,1H),7.81(t,J=8.0Hz,1H),7.44-7.39(m,3H),7.01(m,1H).13C{1H}NMR(75MHz,d-DMSO):δ158.1,151.9,145.9,143.1,133.0,130.9,125.4,125.2,119.0,118.9,114.8.元素分析:计算值C11H10BrNO(250.99):C,52.41;H,4.00;N,5.56.实验值:C,52.21;H,4.29;N,5.56。
25mL Schlenk瓶中加入2-(3-羟基苯基)吡啶氢溴酸盐(0.5g,2.0mmol),四氢呋喃(5mL),缓慢加入NaH(0.18mg,4.4mmol,60%purity),最后加入二叔丁基氯化磷(0.42mL,2.2mmol),用聚四氟乙烯的旋塞密封好,100℃油浴加热3h。加热完毕后,油泵抽掉易挥发的物质,残余物用正己烷(30mL)萃取,萃取液过滤后浓缩,抽干正己烷得到0.5g无色粘液NCP配体,产率73%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ8.56(m,1H),8.41(m,1H),7.75(m,1H),7.38(m,1H),7.36(m,1H),7.21(t,J=8.0Hz,1H),7.06(m,1H),6.62(m,1H),1.15(d,J=12.0Hz,18H).31P NMR(162MHz,C6D6):δ152.3.13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ160.9(d,J=10.0Hz),157.1,149.9,141.4,136.4,129.9,122.2,120.3(d,J=1.0Hz),120.2,119.2(d,J=12.0Hz),117.4(d,J=10.0Hz),35.8(d,J=27.0Hz),27.6(d,J=16.0Hz).HRMS(高分辨率质谱)(ESI)m/z(M+)计算值C19H27NOP:316.18248,实验值:316.18353。
实施例2:制备本发明所述的MeNCP配体
向250mL三颈瓶中加入3-甲氧基苯硼酸(5.0g,32.6mmol)、K2CO3(9.8g,71mmol),然后搭好回流装置,抽换气3次,在氩气保护气下加入2-溴-6-甲基吡啶(5.1g,29.8mmol)、溶剂乙二醇二甲醚(60mL)和蒸馏水(38mL)。然后体系用长针头鼓泡30min后加入四三苯基磷钯(1.7g,1.5mmol)。体系在氩气氛围中加热回流12h。反应结束后,体系冷却至室温,乙酸乙酯(30mL×3)萃取,收集有机相用饱和食盐水反洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩,柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:50),得到3.0g无色油状物2-(3-甲氧基苯基)-6-甲基吡啶,产率51%。
1H NMR(400MHz,CD3Cl):δ7.63(td,J=8.0Hz,4.0Hz,1H),7.58(m,1H),7.54(m,1H),7.50(d,J=8.0Hz,1H),7.37(m,1H),7.10(d,J=8.0Hz,1H),6.95(m,1H),3.89(s,3H),2.63(s,3H).13C{1H}NMR(100MHz,CD3Cl):δ159.8,157.9,156.3,140.9,136.6,129.4,121.5,119.1,117.4,114.3,112.1,54.9,24.5.HRMS(高分辨率质谱)(ESI)m/z(M+H)+计算值C13H14NO:200.1070,实验值:200.1072。
100mL单颈瓶中加入2-(3-甲氧基苯基)-6-甲基吡啶(2.0g,10.0mmol),40%的氢溴酸水溶液(40mL),搭好回流装置,120℃加热回流12h。旋蒸除掉易挥发物,乙醇重结晶,得2.4g米色固体2-(3-羟基苯基)-6-甲基吡啶氢溴酸盐,产率90%。
1H NMR(400MHz,d-DMSO):δ8.44(t,J=8.0Hz,1H),8.05(d,J=8.0Hz1H),7.84(t,J=8.0Hz,1H),7.44(t,J=8.0Hz,1H),7.36-7.32(m,2H),7.08(m,1H),2.77(s,3H).13C{1H}NMR(100MHz,d-DMSO):δ157.9,154.9,152.0,145.3,133.2,130.5,125.8,122.7,119.3,118.5,115.2,20.1.元素分析:计算值C12H12BrNO(265.01):C,54.16;H,4.54;N,5.26.实验值:C,53.99;H,4.72;N,5.28。
25mL Schlenk瓶中加入2-(3-羟基苯基)-6-甲基吡啶氢溴酸盐(0.5g,1.9mmol),四氢呋喃(5mL),缓慢加入NaH(0.17g,4.1mmol,60%purity),最后加入二叔丁基氯化磷(0.36mL,2.1mmol),用聚四氟乙烯的旋塞密封好,100℃油浴加热3h。加热完毕后,油泵抽掉易挥发的物质,残余物用正己烷(30mL)萃取,萃取液过滤后浓缩,抽干正己烷得到0.434g无色粘液MeNCP配体,产率70%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ8.36(m,1H),7.78(m,1H),7.40(m,1H),7.29(d,J=8.0Hz,1H),7.23(t,J=8.0Hz,1H),7.08(t,J=8.0Hz,1H),6.61(d,J=8.0Hz,1H),2.43(s,3H),1.15(d,J=12.0Hz,18H).31P NMR(162MHz,C6D6):δ151.9.13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ160.9(d,J=9.0Hz),158.5,156.6,141.8,136.7,129.9,121.6,120.5(d,J=1.0Hz),118.8(d,J=12.0Hz),117.5(d,J=9.0Hz),117.4,35.8(d,J=27.0Hz),27.6(d,J=15.0Hz),24.8.HRMS(高分辨率质谱)(ESI)m/z(M+H)+计算值:C20H29NOP:330.19813,实验值:330.19885。
实施例3:制备本发明所述的tBuNCP配体
向250mL三颈瓶中加入3-甲氧基苯硼酸(3.1g,20.0mmol)、K2CO3(5.8g,42.0mmol),然后搭好回流装置,抽换气3次,在氩气保护气下加入2-溴-6-叔丁基吡啶(3.6g,16.8mmol)、溶剂乙二醇二甲醚(30mL)和蒸馏水(20mL)。然后体系用长针头鼓泡30min后加入四三苯基磷钯(1.0g,0.9mmol)。体系在氩气氛围中加热回流12h。反应结束后,体系冷却至室温,乙酸乙酯(30mL×3)萃取,收集有机相用饱和食盐水反洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩,柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:100),得到2.7g无色油状物2-(3-甲氧基苯基)-6-叔丁基吡啶,产率67%。
1H NMR(400MHz,CD3Cl):δ7.85(m,1H),7.73(m,1H),7.68(d,J=8.0Hz,1H),7.60(m,1H),7.44(t,J=8.0Hz,1H),7.32(m,1H),7.02(m,1H),3.94(s,3H),1.52(s,9H).13C{1H}NMR(100MHz,CD3Cl):δ168.9,160.1,155.1,141.5,136.8,129.6,119.3,117.6,117.0,114.3,112.5,55.3,37.8,30.3.HRMS(高分辨质谱)(ESI)m/z(M)+计算值:C16H19NO:241.1465,实验值:241.1467.
100mL单颈瓶中加入2-(3-甲氧基苯基)-6-叔丁基吡啶(2.7g,11.0mmol),40%的氢溴酸水溶液(60mL),搭好回流装置,120℃加热回流12h。旋蒸除掉易挥发物,乙醇/石油醚重结晶,得2.9g米色固体2-(3-甲氧基苯基)-6-叔丁基吡啶氢溴酸盐,产率84%。
1H NMR(400MHz,d-DMSO):δ7.98(t,J=8.0Hz,1H),7.77(d,J=8.0Hz,1H),7.53-7.42(m,3H),7.31(t,J=8.0Hz,1H),6.89(d,J=8.0Hz,1H),1.40(s,9H).13C{1H}NMR(75MHz,d-DMSO):δ166.1,157.7,153.9,142.5,136.8,130.3,121.4,120.4,118.9,117.4,114.8,37.2,29.6.元素分析计算值:C15H18BrNO(307.06):C,58.45;H,5.89;N,4.54.实验值:C,58.37;H,5.89;N,4.42.
25mL Schlenk瓶中加入2-(3-甲氧基苯基)-6-叔丁基吡啶氢溴酸盐(0.5g,1.6mmol),四氢呋喃(5mL),缓慢加入NaH(0.14g,3.6mmol,60%purity),最后加入二叔丁基氯化磷(0.34mL,2.0mmol),用聚四氟乙烯的旋塞密封好,100℃油浴加热3h。加热完毕后,油泵抽掉易挥发的物质,残余物用正己烷(30mL)萃取,萃取液过滤后浓缩,抽干正己烷得到0.452g无色粘液tBuNCP配体,产率75%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ8.39(d,J=1.0Hz,1H,),7.81(m,1H),7.36(m,1H),7.31(m,1H),7.24(t,J=8.0Hz,1H),7.16(m,1H),6.95(m,1H),1.42(s,3H),1.17(d,J=12.0Hz,18H).31P NMR(162MHz,C6D6):δ153.0.13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ169.0,160.8(d,J=10.0Hz),155.7,142.0,136.9,129.9,120.5(d,J=1.0Hz),119.0(d,J=10.0Hz),117.5,117.4(d,J=11.0Hz),117.3,37.9,35.8(d,J=26.0Hz),30.4,27.6(d,J=16.0Hz).HRMS(高分辨质谱)(ESI)m/z(M)+计算值:C20H34NOP:371.24508,实验值:371.07178.
实施例4:制备本发明所述的铱HNCP络合物
向50mL Schlenk瓶中加入NCP配体(0.37g,1.2mmol)、[Ir(COD)Cl]2(0.37g,0.56mmol)和20mL甲苯,在液氮冷冻条件下向体系中通入氢气约4min,用聚四氟乙烯的旋塞密封好,120℃油浴加热12h。加热完毕后,抽干溶剂甲苯,固体用正戊烷洗涤,以除去多余的配体,残余的固体收集抽干,得0.48g红色粉末铱NCP络合物,产率75%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ9.75(s,1H),7.02(m,2H),6.91(d,J=8.0Hz,1H),6.87-6.83(m,2H),6.55(t,J=6.0Hz,1H),1.34(d,J=12.0Hz,9H),1.20(d,J=12.0Hz,9H,),-39.24(b,1H).31P NMR(162MHz,C6D6):δ160.8(d,J=21.1Hz).13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ167.1,165.4,150.3,144.1,143.9,138.3,122.9,122.4,118.5,118.0,111.2(d,J=10.0Hz),41.9(d,J=26.0Hz),39.0(d,J=31.0Hz),28.1(d,J=4.0Hz),27.9(d,J=5.0Hz).元素分析计算值:C19H26ClIrNOP(543.11):C,42.02;H,4.83;N,2.58.实验值:C,42.54;H,5.25;N,2.51.
实施例5:制备本发明所述的铱MeNCP络合物
向50mL Schlenk瓶中加入MeNCP配体(0.25g,0.8mmol)、[Ir(COD)Cl]2(0.25g,0.4mmol)和20mL甲苯,在液氮冷冻条件下向体系中通入氢气约4min,用聚四氟乙烯的旋塞密封好,120℃油浴加热12h。加热完毕后,抽干溶剂甲苯,固体用正戊烷洗涤,以除去多余的配体,残余的固体收集抽干,得0.30g红色粉末,产率71%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ7.51(s,1H),7.39(d,J=8.0Hz,1H),7.34(d,J=8.0Hz,1H),7.22-7.14(m,3H),6.79(d,J=8.0Hz,1H),3.49(s,3H),1.79(d,J=12.0Hz,9H),1.65(d,J=12.0Hz,9H),-33.27(d,J=20.0Hz,1H).31PNMR(162MHz,C6D6):δ156.4(d,J=13.0Hz).13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ165.3,164.2,162.7,142.3,142.3,137.9,123.7,122.7,118.1,116.1,110.9(d,J=10.0Hz),41.9(d,J=27.0Hz),38.9(d,J=31.0Hz),28.5(d,J=5.0Hz),27.7(d,J=4.0Hz),27.1.元素分析计算值:C20H28ClIrNOP(557.12):C,43.12;H,5.07;N,2.51.实验值:C,42.70;H,5.20;N,2.61.
实施例6:制备本发明所述的铱tBuNCP络合物
向50mL Schlenk瓶中加入tBuNCP配体(0.44g,1.2mmol)、[Ir(COD)Cl]2(0.38g,0.6mmol)和20mL甲苯,在液氮冷冻条件下向体系中通入氢气约4min,用聚四氟乙烯的旋塞密封好,120℃油浴加热12h。加热完毕后,抽干溶剂甲苯,固体用正戊烷洗涤,以除去多余的配体,残余的固体收集抽干,得0.55g黄绿色粉末,产率77%。
1H NMR(400MHz,C6D6):δ7.09(d,J=8.0Hz,1H),6.99-6.92(m,2H),6.85-6.79(m,2H),6.69(d,J=8Hz,1H),1.65(d,J=12.0Hz,9H),1.28(d,J=16.0Hz,9H),1.20(s,9H),-21.89(d,J=20.0Hz,1H).31P NMR(162MHz,C6D6):δ164.3(d,J=14.6Hz).13C{1H}NMR(100MHz,C6D6):δ169.4,162.6(d,J=3.0Hz),162.4(d,J=2.0Hz),141.8,141.8,137.5,122.9,120.1(d,J=3.0Hz),118.0,117.3,110.0(d,J=10.0Hz),44.4,42.3(d,J=24.0Hz),38.6(d,J=31.0Hz),28.9(d,J=5.0Hz),28.7(d,J=4.0Hz),27.8.元素分析计算值:C23H34ClIrNOP(599.17):C,46.11;H,5.72;N,2.34.实验值:C,46.06;H,6.00;N,2.45.
实施例7:本发明所述铱NCP络合物对环烷烃脱氢反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向10mL Schlenk瓶中加入5.0μmol铱NCP络合物,11.0μmol叔丁醇钠,4.7mL环辛烷,最后加入2.5mmol叔丁基乙烯。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,150℃油浴加热。加热到一定时间后,将反应瓶取出,冷却至室温,在手套箱中取出少量液体用于GC监测。密封好,再次加热,如此反复。铱HNCP络合物在反应12小时后的TONs(催化剂转化次数)可以达到466,即约93%的叔丁基乙烯转化。铱MeNCP络合物和铱tBuNCP络合物在反应12小时后的TONs(催化剂转化次数)分别为6和6。
实施例8:本发明所述铱NCP络合物对直链烷烃脱氢反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向10mL Schlenk瓶中加入5.0μmol铱NCP络合物,11.0μmol叔丁醇钠,4.7mL正辛烷,最后加入2.5mmol叔丁基乙烯。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,150℃油浴加热。加热到一定时间后,将反应瓶取出,冷却至室温,在手套箱中取出少量液体用于GC监测。密封好,再次加热,如此反复。铱HNCP络合物在反应1小时后的TONs(催化剂转化次数)可以达到78。铱MeNCP络合物和铱tBuNCP络合物在反应1小时后的TONs(催化剂转化次数)分别为28和17。
实施例9:本发明所述铱NCP络合物对烯烃异构化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向10mL Schlenk瓶中加入5.0μmol铱NCP络合物,11.0μmol叔丁醇钠,2.5mmol(392μL)1-辛烯,1.6mL均三甲苯。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,60℃油浴加热。加热到一定时间后,将反应瓶取出,冷却至室温,在手套箱中取出少量液体用于GC监测。密封好,再次加热,如此反复。使用铱HNCP络合物时,反应2小时后,96%的1-辛烯异构化为内烯烃(2-辛烯、3-辛烯、4-辛烯)。使用铱MeNCP络合物时,反应1小时后,98%的1-辛烯异构化为内烯烃(2-辛烯、3-辛烯、4-辛烯)。使用铱tBuNCP络合物时,反应1小时后,96%的1-辛烯异构化为内烯烃(2-辛烯、3-辛烯、4-辛烯)。
实施例10:本发明所述铱NCP络合物对烯丙基苯异构化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向5mL Schlenk瓶中加入4.0μmol铱NCP络合物,8.8μmol叔丁醇钠,0.83mmol(110μL)烯丙基苯,1.0mL甲苯。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,室温下搅拌。反应一定时间后,从反应瓶中取出少量液体用于GC监测。再次搅拌,如此反复。使用铱HNCP络合物时,反应2小时后,92%的烯丙基苯异构化为β-甲基苯乙烯。使用铱MeNCP络合物时,反应1小时后,98%的烯丙基苯异构化为β-甲基苯乙烯。使用铱tBuNCP络合物时,反应2小时后,91%的烯丙基苯异构化为β-甲基苯乙烯。
实施例11:本发明所述铱NCP络合物对烯丙基苯胺异构化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向5mL Schlenk瓶中加入4.0μmol铱NCP络合物,8.8μmol叔丁醇钠,83μmol(11μL)N-烯丙基苯胺,1.0mL甲苯。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,室温下搅拌。反应一定时间后,从反应瓶中取出少量液体用于GC监测。再次搅拌,如此反复。使用铱HNCP络合物时,反应1小时后,90%的烯丙基苯胺异构化为N-亚丙基苯胺。使用铱MeNCP络合物时,反应1小时后,87%的烯丙基苯胺异构化为N-亚丙基苯胺。使用铱tBuNCP络合物时,反应0.17小时后,98%的烯丙基苯胺异构化为N-亚丙基苯胺。
实施例12:本发明所述铱NCP络合物对酯α烷基化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向5mL Schlenk瓶中依次加入铱HNCP络合物(2.7mg,5.0μmol)、叔丁醇钾(168mg)、苄醇(103μL)、乙酸叔丁酯(161μL)、甲苯(1mL)。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,60℃油浴加热12小时。目标产物的分离产率为86%。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.27(m,2H),7.18(m,3H),2.89(t,J=8.0Hz,2H),2.54(t,J=8.0Hz,2H),1.41(s,9H).
实施例13:本发明所述铱NCP络合物对内酯α烷基化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向5mL Schlenk瓶中依次加入铱HNCP络合物(10.8mg,20.0μmol)、叔丁醇钾(224mg)、苄醇(103μL)、γ-丁内酯(92μL)、甲苯(1mL)。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,60℃油浴加热12小时。目标产物的分离产率为72%。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.33-7.29(m,2H),7.26-7.20(m,3H),4.25-4.11(m,2H),3.27-3.23(m,1H),2.86-2.81(m,1H),2.76-2.72(m,1H),2.28-2.20(m,1H),2.04-1.96(m,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3)178.9,138.5,129.0,128.8,126.8,66.7,41.2,36.2,28.1.
实施例14:通过本发明所述铱NCP络合物对酯α烷基化反应合成抗癫痫药物2-丙基戊酸。
在氩气手套箱中,向25mL Schlenk瓶中依次加入铱HNCP络合物(27mg,50.0μmol)、叔丁醇钾(15.0mmol)、正戊酸甲酯(10mmol)、正丙醇(8.0mL)。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,60℃油浴加热12小时。然后向体系中加入5%的盐酸水溶液,搅拌5h后,得到目标产物的分离产率为74%。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ12.0(s,1H),2.37(m,1H),1.60(m,2H),1.48-1.27(m,6H),0.90(t,J=8.0Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ183.74,45.32,34.48,20.70,14.11.
实施例15:本发明所述铱NCP络合物对酰胺α烷基化反应的催化活性实验
在氩气手套箱中,向5mLSchlenk瓶中依次加入铱HNCP络合物(1.4mg,2.5μmol)、叔丁醇钾(134mg)、苄醇(52μL,0.5mmol)、N,N-二甲基乙酰胺
(75μL,1.0mmol)、甲苯(1mL)。体系用聚四氟乙烯旋塞密封好,手套箱外,80℃油浴加热12小时。目标产物的分离产率为92%。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.36–7.14(m,5H),3.04-2.88(m,8H),2.62(t,J=8.0Hz,2H).
综上实验结果可见:采用本发明所述的NCP配体-铱络合物作为催化剂,对烷烃脱氢反应、烯烃异构反应、酯和酰胺α烷基化反应,均表现出优越的催化活性。
最后有必要在此说明的是:上述实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种NCP配体1,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为氢原子或C1~C30烷基,R'和R″各自独立的为C1~C30烷基。
2.如权利要求1所述的NCP配体1,其特征在于:当所述的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为C1~C30烷基时,所述的C1~C30烷基为C1~C15烷基;
和/或,
当所述的R'和R″各自独立的为C1~C30烷基时,所述的C1~C30烷基为C1~C15烷基。
3.如权利要求2所述的NCP配体1,其特征在于:当所述的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为C1~C15烷基时,所述的C1~C15烷基为C1~C6烷基;
和/或,
当所述的R'和R″各自独立的为C1~C15烷基时,所述的C1~C15烷基为C1~C6烷基。
4.如权利要求3所述的NCP配体1,其特征在于:当所述的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立的为C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基;
和/或,
当所述的R'和R″各自独立的为C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基。
5.一种NCP配体铱络合物2,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义如权利要求1~4任一项所述。
6.如权利要求1~4任一项所述的NCP配体1的制备方法,其特征在于包括以下步骤:有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义如权利要求1~4任一项所述。
7.如权利要求6所述的NCP配体1的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤①:化合物4与酸进行水解反应,得到化合物3或其盐;
步骤②:有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均如权利要求6所述。
8.如权利要求7所述的NCP配体1的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤(1):气体保护下,有机溶剂中,碱和催化剂存在的条件下,将化合物5与化合物6进行反应suzuki偶联反应,得到化合物4;
步骤(2):在碱存在的条件下,将化合物4与酸进行水解反应,得到化合物3或其盐;
步骤(3):有机溶剂中,碱存在的条件下,将化合物3或其盐与烷基氯化磷进行亲核取代反应生成NCP配体1即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均如权利要求7所述。
9.如权利要求5所述的NCP配体铱络合物2的制备方法,其特征在于包括以下步骤:有机溶剂中,在氢气氛围中,将NCP配体与[Ir(COD)Cl]2进行反应,得到NCP配体铱络合物2即可;
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R'和R″的定义均如权利要求5所述。
10.如权利要求5所述的NCP配体铱络合物2在催化烷烃脱氢反应、烯烃异构反应、醇脱氢反应、酯α烷基化反应或酰胺α烷基化反应中的应用。
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