CN105061124A - 一种制备二芳基甲烷类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备二芳基甲烷类化合物的方法，具体为首次采用镍(II)配合物作为单组分催化剂，在金属镁的存在下，催化苄基氯代烃与芳基卤代烃交叉偶联反应制得二芳基甲烷类化合物，原料来源相对容易、成本低，操作简便，反应条件温和，产物收率高；避免了直接使用敏感的格氏试剂，简化反应条件，保证反应安全。本发明公开的制备方法反应条件温和，可以避免使用敏感的格氏试剂和多组份催化体系，对芳基氟代烃与芳基氯代烃都有很高的催化活性，反应完成后进行简单柱层析便可得最终产物；并且反应所用原料来源广泛，符合当代绿色化学发展的要求和方向，具备工业应用价值。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种二芳基甲烷类化合物的催化制备方法。
背景技术
二芳基甲烷类化合物可用作聚合物和药品制备的中间体，作为重要的结构单元，广泛存在于药物分子和高分子中（参见： Lié
gault, B.; Renaud, J. L.; Bruneau, C. Chem. Soc., Rev., 2008, 37, 290 ;Conn, M.
M.; Rebek, J. Chem. Rev., 1997, 97, 1647）。二芳基甲烷类化合物在药物合成中，特别是抗变态药物合成中有广泛的应用。研究和开发二芳基甲烷类化合物的合成工艺，拓展其应用，不仅有重要的学术意义，更有重大的工业意义。
合成这类化合物的传统方法主要是钯系催化剂催化的亲电试剂和亲核试剂的交叉偶联反应，亲核试剂往往要用到一些金属有机试剂（如有机锌试剂，格氏试剂）。相比较钯的昂贵价格，价格低廉的镍系催化剂在工业化应用中是更具优势的。因此，开发镍系催化剂催化的二芳基甲烷类化合物的合成方法正受到越来越多的关注。这些方法主要分为两类，一类是苄基格氏试剂与芳基卤代烃的交叉偶联反应，如以镍碳体系为催化剂可以实现苄基格氏试剂与芳基氯代烃的交叉偶联而合成了二芳基甲烷类化合物（参见：Lipshutz,
B. H.; Tomioka, T.; Blomgren, P. A.; Sclafani, J. A. Inorg. Chim. Acta, 1999,
296, 164.）；另一类是芳基格氏试剂与苄基卤代烃的交叉偶联反应，如以二乙腈基二氯化镍和含氮双膦配体组成的催化体系可以催化苯基格氏试剂与苄基氯代烃的交叉偶联来制备二芳基甲烷类化合物（参见：Ghosh,
R.; Sarkar, A. J. Org. Chem., 2010, 75, 8283）。以上两类反应都需要用到对空气和湿度敏感的格氏试剂，它们本身还具有一定的危险性，因此整个反应过程需要采取严格的安全控制措施，这将会增加工业化生产的操作难度，具有显而易见的局限性。
为了避免直接使用敏感的格氏试剂等金属有机试剂，人们最近开发了通过双亲电试剂的交叉偶联反应来合成二芳基甲烷类化合物的新方法。例如，在锌粉的存在下，由无水二氯化镍和丁烯酸乙酯组成的催化体系可以催化芳基碘代烃和苄溴的交叉偶联反应而合成了二芳基甲烷类化合物，其典型的反应条件为：锌粉用量为4-甲氧基碘苯的3倍，无水二氯化镍的用量为50
mol%，丁烯酸乙酯的用量为90 mol%，苄溴用量为4-甲氧基碘苯的2倍，在吡啶和乙腈混合溶剂中反应8小时，反应温度为25℃，产率为62%（参见：Yan, C. S.; Peng, Y.; Xu X. B.; Wang, Y. W. Chem. Eur.
J., 2012, 18, 6039）；这一合成方法的主要缺陷是只能以价格比较贵的芳基碘代烃为反应原料，并且催化剂和配体的用量都过大，目标产物得率偏低。比如由三水合二溴化镍、联吡啶与酞菁钴(II)组成的混合体系可以催化苄基甲磺酸酯与芳基卤代烃的交叉偶联而合成了二芳基甲烷类化合物，其典型的反应条件为：以芳基卤代烃的用量为基准，锌粉的用量为芳基卤代烃的2倍，三水合二溴化镍的用量为7 mol%，联吡啶的用量为5
mol%，酞菁钴(II) 的用量为1 mol%，以N，N’-二甲基乙酰胺为溶剂、N，N’-二异丙基乙胺为碱，首先通过苄甲醇与甲基磺酸酐的原位反应生成苄基甲磺酸酯，随后加入溴苯，反应24小时，产率为83%（参见：Ackerman, L. K.
G.; Anka-Lufford, L. L.; Naodovic M.; Weix, D. J. Chem. Sci., 2015, 6, 1115）；该方法仍存在一些缺点：如需要引入共催化剂酞菁钴(II)来提高反应的选择性，镍催化剂用量仍待降低，所用芳基卤代烃主要为活性较高的芳基碘代烃与芳基溴代烃，不能以相对价廉易得、但活性偏低的芳基氯代烃为合成原料等。
现有的制备二芳基甲烷类化合物的方法存在反应条件苛刻、原料来源复杂不易得、催化体系复杂、催化剂用量大、需要使用过量配体，投料速度慢的特点，尤其还存在反应底物主要局限在芳基溴代烃或者芳基碘代烃。与芳基溴代烃或者芳基碘代烃相比，芳基氯代烃是具有明显的价格优势和多样性的，更具商业应用前景，但是现有制备方法对芳基氯代烃参与的交叉偶联反应无催化活性。此外，芳基氟代烃由于碳-氟键的惰性一般很少用于碳－碳键的构建，至今未见以芳基氟代烃为底物简单制备二芳基甲烷类化合物，若能以芳基氟代烃为反应底物对于开发高效镍系催化剂、探索氟代烃的转换和商业应用、拓展二芳基甲烷类化合物的种类有极大价值。
因此寻找一种原料来源简单广泛、反应过程稳定、操作简便的制备方法以高效合成二芳基甲烷类化合物是很有必要的，同时该方法还需要对芳基氯代烃、芳基氟代烃参与的交叉偶联反应也有较高催化活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料来源简单广泛、反应过程稳定、操作简便的制备方法，以简单、安全、高效地制备二芳基甲烷类化合物。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备二芳基甲烷类化合物的方法，包括以下步骤：在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和醚类溶剂加到反应器中，然后于-20～30℃下加入芳基卤代烃和苄基氯代烃，搅拌10～30分钟；然后于0～60℃反应1～10小时，得到二芳基甲烷类化合物；
所述催化剂的分子式为Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2，其中PPh3为三苯基膦，R为叔丁基；所述芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃、芳基碘代烃或者芳基氟代烃。
上述技术方案中，所述惰性气体为氩气或者氮气。
上述技术方案中，所述苄基氯代烃为卞氯、4-甲氧基卞氯、3-甲氧基苄氯或者4-叔丁基苄氯。
优选的技术方案中，所述醚类溶剂为四氢呋喃；所述金属镁是镁屑（Magnesium, 99.9+, turnings, Acros）。
本发明的技术方案不仅适用芳基单卤代烃，也适用于芳基双卤代烃；当芳基卤代烃为芳基单卤代烃时，催化剂、金属镁、芳基卤代烃和苄基氯代烃的摩尔比为（0.01～0.02）∶1.3∶1∶1.2；当芳基卤代烃为芳基双卤代烃时，催化剂、金属镁、芳基卤代烃和苄基氯代烃的摩尔比为（0.01～0.02）∶2.6∶1∶2.4。现有技术未见芳基双卤代烃与苄基氯代烃反应制备二芳基甲烷类化合物的方法，本发明中芳基卤代烃为芳基双卤代烃时，产物收率高达90%，取得了意想不到的技术效果。
优选的技术方案中，所述芳基卤代烃为芳基碘代烃，以物质的量计，催化剂用量为芳基碘代烃的1 %；当芳基卤代烃为芳基碘代烃时，在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，然后于-20℃下加入芳基碘代烃和苄基氯代烃，搅拌30分钟；然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物。
优选的技术方案中，所述芳基卤代烃为芳基溴代烃，以物质的量计，催化剂用量为芳基溴代烃的1 %；当芳基卤代烃为芳基溴代烃时，在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，然后于-10℃下加入芳基溴代烃和苄基氯代烃，搅拌25分钟；然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物。
优选的技术方案中，所述芳基卤代烃为芳基氯代烃，以物质的量计，催化剂用量为芳基氯代烃的1 %；当芳基卤代烃为芳基氯代烃时，在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，然后于0℃下加入芳基氯代烃和苄基氯代烃，搅拌20分钟；然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物。
优选的技术方案中，所述芳基卤代烃为芳基氟代烃，以物质的量计，催化剂用量为芳基氟代烃的2 %；当芳基卤代烃为芳基氟代烃时，在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，然后于0℃下加入芳基氟代烃和苄基氯代烃，搅拌20分钟；然后于25℃反应10小时，得到二芳基甲烷类化合物。
本发明反应完成后进行提纯处理，属于现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂。本发明优选为：反应完成后先用饱和氯化铵的水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取，再用乙酸乙酯/石油醚（体积比为1∶100～20）的混合溶剂进行简单柱层析便可得最终产物。
本发明中催化剂为Ni(II)配合物，分子式为Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（其中PPh3为三苯基膦, R为叔丁基），是一种已知简单易得的、在空气中能够稳定存在的具有明确结构的Ni(II)配合物，它的合成方法为现有技术(参见：徐艳超，硕士学位论文，2013，苏州大学)，并经过元素分析的表征。可由下列化学结构式表达：
。
本发明的原理为：在反应过程中苄基氯代烃会与金属镁反应原位生成格氏试剂，后者随即与镍(II)配合物反应生成低价态的镍(0)配合物，这一配合物可以高选择性的催化原位生成的格氏试剂与芳基卤代烃进行交叉偶联反应而生成二芳基甲烷类化合物。因此本发明还公开了上述Ni(II)配合物作为单组分催化剂催化苄基氯代烃与芳基卤代烃进行交叉偶联反应的应用；所述芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃、芳基碘代烃或者芳基氟代烃。优选的，当芳基卤代烃为芳基氟代烃时，催化剂用量为芳基氟代烃的2%；当芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃或者芳基碘代烃时，催化剂用量为芳基卤代烃的1%。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1. 本发明所采用的镍(II)配合物催化剂具有合成简单、在空气中稳定的特点，有利于大规模合成使用；并且具有明确的结构，避免了极微量的其它金属可能带来的干扰，也避免了过量外加配体的使用。
2．本发明首次采用镍(II)配合物作为单组分催化剂，在金属镁的存在下，催化苄基氯代烃与芳基卤代烃的交叉偶联反应制得二芳基甲烷类化合物，原料来源相对容易、成本低，操作简便，反应条件温和，产物收率高；避免了直接使用敏感的格氏试剂，简化反应条件，保证反应安全，有利于工业化生产。
3．本发明提供的方法操作简单，催化剂用量少，反应条件温和，反应选择性高，目标产物得率高；根据本发明的实施例，催化剂的用量是4-甲氧基氯苯的1 mol%，25℃下反应1小时，产率为97%。
4. 本发明公开的制备方法对多种反应底物具有普适性，不仅对苄基氯代烃和芳基溴代烃、芳基碘代烃的交叉偶联反应具有高的催化活性，与目前报道的催化体系的最高催化活性相当或更高，而且可以有效地催化苄基氯代烃和芳基氯代烃的交叉偶联反应，特别是首次实现了在金属镁的存在下，以芳基氟代烃为原料、通过它与苄基氯代烃的交叉偶联反应合成了二芳基甲烷类化合物；克服了现有技术缺陷，取得了意想不到的技术效果。
5. 本发明公开的制备方法可以通过分步活化芳环上的碳-氯键和碳-氟键来合成含二芳基甲烷结构单元的不对称多芳环化合物，不仅适用芳基单卤代烃，也适用于芳基双卤代烃；丰富了二芳基甲烷类化合物的产物结构，有利于二芳基甲烷类化合物的工业化应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲氧基碘苯和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-20℃条件下依次加入117毫克的4-甲氧基碘苯（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌30分钟，然后在25℃反应1小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为96%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.70 (s, 3H), 3.85 (s, 2H), 6.76 (d, J = 8.6 Hz, 2H),
7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.09–7.13 (m, 3H),
7.19–7.22 (m, 2H)。
实施例二：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲基碘苯和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入65微升的4-甲基碘苯（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌10分钟，然后在25℃反应2小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为92%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：2.30 (s, 3H), 3.92 (s, 2H), 7.08-7.13 (m, 4H), 7.19-7.22
(m, 3H), 7.28-7.31 (m, 2H)。
实施例三：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲氧基溴苯和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-10℃条件下依次加入63微升的4-甲氧基溴苯（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌25分钟，然后在25℃反应1小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为98%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.70 (s, 3H), 3.85 (s, 2H), 6.76 (d, J = 8.6 Hz, 2H),
7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.09–7.13 (m, 3H),
7.19–7.22 (m, 2H)。
实施例四：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的1-溴萘和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-20℃条件下依次加入70微升的1-溴萘（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌30分钟，然后在0℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为86%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.81 (s, 3H), 4.45 (s, 2H), 6.86-6.90 (m, 2H), 7.15-7.21
(m, 2H), 7.33-7.35 (m, 1H), 7.46-7.54 (m, 3H), 7.82 (d, J = 8.2 Hz, 1H) ,
7.90-7.93 (m, 1H), 8.05-8.09 (m, 1H)。
实施例五：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的2-溴噻吩和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入47微升的2-溴噻吩（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应8小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为83%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.84 (s, 3H), 4.15 (s, 2H) 6.83–6.84 (m, 1H), 6.89–6.91
(m, 2H), 6.96–6.98 (m, 1H), 7.17–7.23 (m, 3H)。
实施例六：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲氧基氯苯和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入62微升的4-甲氧基氯苯（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应1小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为98%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.70 (s, 3H), 3.85 (s, 2H), 6.76 (d, J = 8.6 Hz, 2H),
7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.09–7.13 (m, 3H),
7.19–7.22 (m, 2H)。
实施例七：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的1-氯萘和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-20℃条件下依次加入68微升的1-氯萘（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌30分钟，然后在0℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为87%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.81 (s, 3H), 4.45 (s, 2H), 6.86-6.90 (m, 2H), 7.15-7.21
(m, 2H), 7.33-7.35 (m, 1H), 7.46-7.54 (m, 3H), 7.82 (d, J = 8.2 Hz, 1H) ,
7.90-7.93 (m, 1H), 8.05-8.09 (m, 1H)。
实施例八：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的3-氯-N,N-二甲基苯胺和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在30℃条件下依次加入70微升的3-氯-N,N-二甲基苯胺（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌10分钟，然后在60℃反应1小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:20的混合溶剂为展开剂），产率为89%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.00 (s, 6H), 4.04 (s, 2H), 6.60-6.76 (m, 3H), 7.18-7.44
(m, 6H)。
实施例九：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的对氯氟苯和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在10℃条件下依次加入52微升的对氯氟苯（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌15分钟，然后在15℃反应6小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为89%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.82 (s, 3H), 3.94 (s, 2H), 6.87-6.91 (m, 2H), 6.99-7.04
(m, 2H), 7.12-7.19 (m, 4H)。
实施例十：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-氯苯乙酮缩乙二醇和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-10℃条件下依次加入82微升的4-氯苯乙酮缩乙二醇（0.5毫摩尔）和69微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌25分钟，然后在25℃反应2小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:80的混合溶剂为展开剂），产率为90%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：1.63 (s, 3H), 3.74-3.77 (m, 2H), 3.96 (s, 2H), 3.98-4.02
(m, 2H), 7.14–7.21 (m, 5H), 7.25–7.29 (m, 2H), 7.39 (d, J = 8.0 Hz, 2H)。
实施例十一：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的2-氯噻吩和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0066克催化剂（0.01毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入46微升的2-氯噻吩（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应8小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为89%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.84 (s, 3H), 4.15 (s, 2H) 6.83–6.84 (m, 1H), 6.89–6.91
(m, 2H), 6.96–6.98 (m, 1H), 7.17–7.23 (m, 3H)。
实施例十二：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-三氟甲基氯苯和3-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-20℃条件下依次加入68微升的4-三氟甲基氯苯（0.5毫摩尔）和87微升的3-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌30分钟，然后在25℃反应4小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为90%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.76 (s, 3H), 3.92 (s, 2H), 6.71-6.77 (m, 3H), 6.85-6.89
(m, 2H), 6.96 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.19-7.22 (m, 2H)。
实施例十三：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的2,6-二甲基氯苯和3-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0088克催化剂（0.01毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入67微升的2,6-二甲基氯苯（0.5毫摩尔）和87微升的3-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应8小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为91%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：2.33 (s, 6H), 3.72 (s, 3H), 4.02 (s, 2H), 6.56-6.61 (m,
2H), 6.88-6.71 (m, 1H), 7.02-7.08 (m, 3H), 7.14 (t, J = 7.9 Hz, 1H)。
实施例十四：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲氧基氯苯和4-叔丁基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在10℃条件下依次加入62微升的4-甲氧基氯苯（0.5毫摩尔）和116微升的4-叔丁基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌10分钟，然后在25℃反应4小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为90%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：1.29 (s, 9H), 3.76 (s, 3H), 3.88 (s, 2H), 6.81-6.83 (m,
2H), 7.09-7.12 (m, 4H), 7.28-7.30 (m, 2H)。
实施例十五：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的2,4-二氯苯甲醚和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0312克的镁屑（1.30毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入62微升的2,4-二氯苯甲醚（0.5毫摩尔）和162微升的4-甲氧基苄氯（1.20毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:50的混合溶剂为展开剂），产率为90%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.79 (s, 9H), 3.83 (s, 2H), 3.89 (s, 2H), 6.77-6.84 (m,
5H), 6.92-6.99 (m, 2H), 7.07-7.14 (m, 4H)。
实施例十六：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的对氟苯甲醚和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0066克催化剂（0.01毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入62微升的对氟苯甲醚（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在25℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，用乙酸乙酯萃取产物，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为97%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.70 (s, 3H), 3.85 (s, 2H), 6.76 (d, J = 8.6 Hz, 2H),
7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.09–7.13 (m, 3H),
7.19–7.22 (m, 2H)。
实施例十七：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲基氟苯和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0066克催化剂（0.01毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在30℃条件下依次加入55微升的4-甲基氟苯（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌10分钟，然后在45℃反应1小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，用乙酸乙酯萃取产物，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为91%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：2.30 (s, 3H), 3.92 (s, 2H), 7.08-7.13 (m, 4H), 7.19-7.22
(m, 3H), 7.28-7.31 (m, 2H)。
实施例十八：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的1-氟萘和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在-20℃条件下依次加入65微升的1-氟萘（0.5毫摩尔）和81微升的4-甲氧基苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌30分钟，然后在25℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为91%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.81 (s, 3H), 4.45 (s, 2H), 6.86-6.90 (m, 2H), 7.15-7.21
(m, 2H), 7.33-7.35 (m, 1H), 7.46-7.54 (m, 3H), 7.82 (d, J = 8.2 Hz, 1H) ,
7.90-7.93 (m, 1H), 8.05-8.09 (m, 1H)。
实施例十九：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的4-甲氧基-4’-氟二苯甲烷和苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0066克催化剂（0.01毫摩尔）、0.0156克的镁屑（0.65毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在0℃条件下依次加入98微升的4-甲氧基-4’-氟二苯甲烷（0.5毫摩尔）和67微升的苄氯（0.60毫摩尔），体系搅拌20分钟，然后在45℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:100的混合溶剂为展开剂），产率为93%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.75 (s, 3H), 3.87 (s, 2H), 3.92 (s, 2H), 6.79-6.82 (m,
2H), 7.06-7.09 (m, 6H), 7.15-7.19 (m, 3H), 7.24-7.27 (m, 2H)。
实施例二十：在金属镁存在下，Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2（R为叔丁基）催化的1,3-二氯苯和4-甲氧基苄氯的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0033克催化剂（0.005毫摩尔）、0.0312克的镁屑（1.30毫摩尔）、1毫升四氢呋喃加到反应瓶中。在30℃条件下依次加入57微升的1,3-二氯苯（0.5毫摩尔）和162微升的4-甲氧基苄氯（1.20毫摩尔），体系搅拌10分钟，然后在25℃反应10小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1:50的混合溶剂为展开剂），产率为87%。
产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征：3.78 (s, 6H), 3.88 (s, 4H), 6.82 (d, 4H, J = 8.8
Hz), 6.98 (d, 2H, J = 8.1 Hz), 7.01 (s, 1H), 7.08 (d, 4H, J = 8.8
Hz), 7.18 (t, 1H, J = 7.3 Hz)。
Claims (10)
1.一种制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在无水无氧条件下，在惰性气体中，依次将催化剂、金属镁和醚类溶剂加到反应器中，然后于-20～30℃下加入芳基卤代烃和苄基氯代烃，搅拌10～30分钟；然后于0～60℃反应1～10小时，得到二芳基甲烷类化合物；
所述催化剂的分子式为Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2，其中PPh3为三苯基膦，R为叔丁基；
所述芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃、芳基碘代烃或者芳基氟代烃。
2. 根据权利要求1所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气或者氮气。
3. 根据权利要求1所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：所述金属镁是镁屑；所述醚类溶剂为四氢呋喃。
4. 根据权利要求1所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：所述苄基氯代烃为卞氯、4-甲氧基卞氯、3-甲氧基苄氯或者4-叔丁基苄氯。
5. 根据权利要求1所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：所述芳基卤代烃为芳基单卤代烃或者芳基双卤代烃；当芳基卤代烃为芳基单卤代烃时，催化剂、金属镁、芳基卤代烃和苄基氯代烃的摩尔比为（0.01～0.02）∶1.3∶1∶1.2；当芳基卤代烃为芳基双卤代烃时，催化剂、金属镁、芳基卤代烃和苄基氯代烃的摩尔比为（0.01～0.02）∶2.6∶1∶2.4。
6. 根据权利要求5所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：当芳基卤代烃为芳基氟代烃时，催化剂用量为芳基氟代烃摩尔量的2%；当芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃或者芳基碘代烃时，催化剂用量为芳基卤代烃摩尔量的1%。
7. 根据权利要求1～6所述任意一种制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：当芳基卤代烃为芳基碘代烃时，加入芳基碘代烃和苄基氯代烃时的温度为-20℃，搅拌30分钟，然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物；当芳基卤代烃为芳基溴代烃时，加入芳基溴代烃和苄基氯代烃时的温度为-10℃，搅拌25分钟，然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物；当芳基卤代烃为芳基氯代烃时，加入芳基氯代烃和苄基氯代烃时的温度为0℃，搅拌20分钟；然后于25℃反应1小时，得到二芳基甲烷类化合物；当芳基卤代烃为芳基氟代烃时，加入芳基氟代烃和苄基氯代烃时的温度为0℃，搅拌20分钟；然后于25℃反应10小时，得到二芳基甲烷类化合物。
8. 根据权利要求1所述制备二芳基甲烷类化合物的方法，其特征在于：反应完成后先用饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取，再进行柱层析即得到产物。
9. Ni(II)配合物作为单组分催化剂催化苄基氯代烃与芳基卤代烃进行交叉偶联反应的应用；所述Ni(II)配合物的分子式为Ni(PPh3)[(RNCHCHNR)C]Br2，其中PPh3为三苯基膦，R为叔丁基；所述芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃、芳基碘代烃或者芳基氟代烃。
10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于：当芳基卤代烃为芳基氟代烃时，催化剂用量为芳基氟代烃的2%；当芳基卤代烃为芳基氯代烃、芳基溴代烃或者芳基碘代烃时，催化剂用量为芳基卤代烃的1%。
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