CN105408506B - 金属清除剂用于去除钌残余物的用途 - Google Patents

金属清除剂用于去除钌残余物的用途 Download PDF

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Abstract

Description

金属清除剂用于去除钌残余物的用途
技术领域
本发明涉及金属清除剂——尤其是钌清除剂——用于从经由钌络合物催化的反应后(post-reaction)混合物中、反应的产物中、以及从受钌污染的有机化合物中去除钌残余物的用途。
背景技术
用于许多具有关键科学意义和工业意义的有机反应(例如烯烃复分解、Mizoroku-Heck偶联、Negishi偶联、Sonogashira偶联和Suzuki偶联、Noyori不对称氢化或Sharpless不对称环氧化)的催化剂为过渡金属络合物的形式。与该类型化合物在合成中的使用相关的最大问题之一在于从反应产物中去除金属残余物。这一问题对于制药工业尤其重要，因为涉及生物活性化合物中可接受的重金属含量的限制标准为低于10ppm(参见EuropeanMedicines Agency,Specification limits for residues of metal catalysts CHMP/SWP/4446/2000,2008)。许多药物合成的实例说明这一问题非常普遍并且棘手(参见J.Magano,J.R.Dunetz Chem.Rev.2011,111,2177–2250)。该问题可以通过以下方式得到解决：
1.通过“经典”的纯化技术，例如结晶、萃取、色谱法；
2.通过使用专门设计的催化剂，该催化剂在反应完成后可被容易地去除，因此称为自清除催化剂(self-scavenging catalyst)；
3.通过将过渡金属清除剂(即，与金属结合并且在结合了金属后可易于去除的化合物)加入到反应后混合物或反应产物中。
所述“经典”的纯化技术并不总是可以得到具有低金属含量(低于10ppm)的纯净产物。另一方面，自清除催化剂或者是几乎无法获得，或者是昂贵的。而金属清除剂的优势在于其普适性。相同的清除剂化合物经常可与各种反应的许多类型的催化剂结合使用，由于这一事实，该方法更为通用。理想的金属清除剂需以下列特性为特征：
1.以各种氧化态迅速地、不可逆地并定量地结合各种形式的过渡金属络合物；
2.以相对于所使用的催化剂而言稍微过量的量起效；
3.通过萃取、结晶或色谱法以与过渡金属结合的形式可容易地被去除；
4.廉价并易于获得；
5.在空气中及对于湿气是稳定的、无毒、安全、无味且方便应用；
6.或者不溶或者极易溶于常规有机溶剂中。
钌清除剂是现有技术中公知的(参见表1中的实例)。它们中的一些可商购，但是仅有其中的很少数具有大部分上述特征(参见G.C.Vougioukalakis,Chem.Eur.J.2012,18,8868–8880)。它们最重要的缺点包括需要使用相对于(预)催化剂而言大大过量的清除剂(50-500当量)、清除剂与过渡金属结合所需的时间拉长(12小时)、纯化后产物被钌污染的水平高(10ppm以上，参见表1的最后一列)、在常规的低极性有机溶剂(即二乙醚、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷)中的溶解性差、在空气中的稳定性一般、价格贵。
表1
a参见R.H.Grubbs,Tetrahedron Lett.,1999,40,4137-4140；b参见G.I.Georg,Org.Lett.,2001,3,1411-1413；c参见S.T.Diver,Org.Lett.,207,9,1203-1206。
发明内容
已经发现式(1)表示的金属清除剂——尤其是钌清除剂——相比于现有技术中已知的金属清除剂在从反应后混合物中去除钌残余物方面显示出了高得多的效率：
所述式(1)在结构中具有至少一个异腈(isonitrile)(-NC)基团和至少一个叔氮原子。此外，意外地发现了在钌化合物、络合物或残余物的存在下，式(1)所表示的金属清除剂形成了极易与硅胶结合的化合物，这使得可以通过色谱法或过滤容易且定量去除它们。还意外地发现了在结构中含有哌嗪环的式(1)所表示的金属清除剂在具有宽的极性范围的溶剂中具有良好的溶解性。这具有非常高的现实意义。另外，式(1)的化合物无论是处于固态还是在溶液中均非常稳定，它们也没有有机异腈所具有的典型令人极不愉悦的气味。它们的合成可以以易于获得的式R2N(R3)R1NH2的底物为原料在两步之内高效率地进行。
具体实施方式
本发明涉及式(1)的金属清除剂用于从用钌络合物催化的反应后混合物中、反应的产物中以及从被钌污染的有机化合物中去除钌残余物、化合物、或其络合物的用途，所述式(1)的金属清除剂在结构中含有至少一个异腈(-NC)基团和至少一个叔氮原子，其中在式(1)中：
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其被至少一个异腈(-NC)基团取代；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其为未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成杂环C4-C16体系，其是未取代的或者被至少一个或多个异腈(-NC)或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基。
在优选的实施方案中，
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成杂环C4-C16体系，其是未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
在更优选的实施方案中：
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成环体系，所述环体系选自氮杂环，例如1-氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、二氮杂环丁烷、吡咯烷、咪唑烷、噁唑烷、噻唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、氮杂环庚烷(azepane)、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯，其为未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
优选地，R1表示C2-C25烷基、C3-C7环烷基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成环体系，所述环体系选自氮杂环，例如吡咯烷、咪唑烷、噁唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、氮杂环庚烷、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯，其为未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
优选地，结构式(1)的金属清除剂用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌化合物或络合物的残余物。
优选地，选自下式(2)、(3)、(4)和(5)的金属清除剂用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌化合物或络合物的残余物：
本发明还涉及两种或多种如上式(1)所定义的金属清除剂用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌化合物或络合物的残余物的用途。
优选地，将式(1)的金属清除剂加入到反应后混合物中或加入到溶于有机溶剂中的受污染的有机化合物中；或者，制备式(1)的金属清除剂在有机溶剂或水中的溶液，并将该溶液加入到反应后混合物中或加入到溶于有机溶剂中的受污染的有机化合物中。
优选地，通过式(1)的金属清除剂来纯化反应后混合物或者受钌化合物或络合物的残余物污染的有机化合物溶液的时间在1分钟至48小时的范围内。
优选地，使用式(1)的金属清除剂的纯化方法在0至120℃范围内的温度下实施。
优选地，在加入式(1)的金属清除剂后，经硅胶来过滤反应后混合物或有机化合物溶液。优选地，使用相当于所用(预)催化剂的20至10000重量％的硅胶进行过滤。
优选地，将硅胶(相当于所用(预)催化剂的20至10000重量％)加入到含有式(1)金属清除剂的反应后混合物或有机化合物溶液中，将整个混合物搅拌1分钟至48小时的一段时间，随后滤除受污染的硅胶。
特别优选的金属清除剂为式(5)的新化合物
其构成了本发明的单独的一个方面。
术语“烷基”表示具有指定碳原子数的饱和、线性或支化烃基取代基。线性烷基取代基的实例为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。代表性的支化C3-C10烷基取代基包括异丙基、仲丁基、异丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1,2-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、1,2-二甲基己基、1,3-二甲基己基、3,3-二甲基己基、1,2-二甲基庚基、1,3-二甲基庚基、3,3-二甲基庚基等。
术语“烷氧基”是指通过氧原子连接的如上所定义的烷基取代基。
术语“烷基烷氧基”是指被如上所定义的烷氧基取代基取代的如上所定义的烷基。
术语“烷基氨基”是指通过氮原子连接的如上所定义的烷基取代基，其中氮原子的自由价被氢原子饱和。
术语“烯基”是指具有指定碳原子数并含有至少一个碳-碳双键的线性或支化的无环烃基取代基。代表性的烯基取代基包括乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、异丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、1-庚烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、1-辛烯基、2-辛烯基、3-辛烯基、1-壬烯基、2-壬烯基、3-壬烯基、1-癸烯基、2-癸烯基、3-癸烯基等。
术语“炔基”是指具有指定碳原子数并含有至少一个碳-碳三键的饱和、线性或支化的无环烃基取代基。代表性的炔基取代基包括乙炔基(acetylenyl,ethynyl)、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-甲基-1-丁炔基、4-戊炔基、1-己炔基、2-己炔基、5-己炔基等。
术语“环烷基”是指具有指定碳原子数的饱和单环或多环烃基取代基。代表性环烷基取代基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等。
术语“环烯基”是指具有指定碳原子数并含有至少一个碳-碳双键的饱和单环或多环烃基取代基。环烯基取代基的实例包括环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基、环己二烯基、环庚烯基、环庚二烯基、环庚三烯基、环辛烯基、环辛二烯基、环辛三烯基、环辛四烯基、环壬烯基、环壬二烯基、环癸烯基、环癸二烯基等。
术语“环炔基”是指具有指定碳原子数并含有至少一个碳-碳三键的饱和单环或多环烃基取代基。环炔基取代基的实例包括环辛炔基、环壬炔基、环癸炔基等。
术语“芳基”是指具有指定碳原子数的芳族、单环或多环烃基取代基。芳基取代基的实例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等。
术语“杂芳基”是指具有指定碳原子数的芳族单环或多环烃基取代基，其中至少一个碳原子已被选自O、N和S的杂原子取代。杂芳基取代基的实例包括呋喃基、噻吩基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、异噁唑基、三唑基、噁二唑基、噻二唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、吲唑基、苯并咪唑基、氮杂吲哚基、喹啉基、异喹啉基、咔唑基等。
术语“杂环基团”是指具有碳原子数的饱和或部分不饱和的、单环或多环烃基取代基，其中至少一个碳原子已被选自O、N和S的杂原子取代。杂环取代基的实例包括呋喃基、噻吩基(thiophenyl)、吡咯基、噁唑基、咪唑基、噻唑基、异噁唑基、吡唑基、异噻唑基、三嗪基、吡咯烷酮基(pyrrolidinonyl)、吡咯烷基、乙内酰脲基、环氧乙基、氧杂环丁基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、喹啉基、异喹啉基、色酮基、香豆素基、吲哚基、中氮茚基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、异喹啉基、喹啉基、酞嗪基、1,5-二氮杂萘基、咔唑基、β-咔啉基等。
现将用以下实施例对本发明进行说明，所述实施例意为帮助更好地理解本发明，而决不是限制其范围。
可商购的化合物(Sigma-Aldrich,Strem Chemicals,Alfa Aesar)不经任何进一步的纯化地用于反应。化合物(3)和CNCH2CO2K从Sigma-Aldrich获得。在保护性的氩气氛中进行的反应通过Schlenk技术进行，所述反应使用经预干燥的容器、无水的经脱氧的溶剂，所述无水的经脱氧的溶剂在保护性的氩气氛中从干燥试剂中蒸馏出来；甲苯经钾蒸馏；二氯甲烷经CaH2蒸馏。不使用任何保护性的氩气氛而是在空气中进行的反应使用HPLC级的二氯甲烷和甲苯(Sigma-Aldrich)进行。使用薄层色谱法(TLC)监测反应进程，其中所述薄层色谱法的板用硅胶和荧光指示剂((Merck Kieselgel 60F254)涂覆。TLC板在254nm的UV光下可见，或者通过在KMnO4水溶液中显色而可见。使用硅胶(Merck Silica Gel 60,230-400目)进行色谱柱的重力分离或闪蒸分离(flash separation)。使用硅胶(Merck Silica Gel60,230-400目)进行硅胶过滤。使用Bruker Avance 300MHz光谱仪记录NMR谱。化学位移以相对于作为内标的TM(δ＝0ppm)或相对于氯仿-d1(δ＝7.26ppm)、以ppm为单位报告。反应后混合物通过气相色谱法(GC)分析，所述气相色谱法使用PerkinElmer的580GC仪器，其有长度为30m且直径为0.25mm的InterCap 5MS/Sil柱。
实施例I：
金属清除剂(式2)的合成
化合物(2)根据文献方法(参见D.G.Rivera,L.A.Wessjohann,J.Am.Chem.Soc.2006,128,7122)获得。
将5ml(50mmol)的三(2-氨基乙基)胺加入到100ml的甲酸乙酯中。将反应混合物在沸腾温度下加热20小时。真空蒸发溶剂，定量得到呈黄色油状物的产物(2b)。将化合物(2b)不进行任何的进一步纯化地用于下一步骤。使用保护性的氩气氛，将三甲酰胺(2b)装于Schlenk容器中，向该容器中加入60ml的无水三乙胺和60ml的无水二氯甲烷。将Schlenk容器中所容纳的悬浮物冷却至-60℃。然后缓慢加入POCl3(13.8ml,150mmol)与无水二氯甲烷(40ml)的混合物(经30分钟)。室温下搅拌反应物16小时。从那之后，所有的进一步操作均不使用任何保护性的氩气氛进行。将反应混合物倾入经冰冷却的水(200ml)中。将粗产物用二氯甲烷萃取(2x100ml)。合并有机相，然后用饱和NaHCO3水溶液洗涤并经无水Na2SO4干燥。真空蒸发溶剂。将粗产物(2)在硅胶上色谱层析，其中使用含1％三乙胺的二氯甲烷作为洗脱剂，以69％(5.83g)的收率得到呈淡黄色油状物的化合物(2)。1H NMR和13C谱与文献数据一致。
实施例II:
金属清除剂(式4)的合成
将5ml(50mmol)的N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入到20ml的甲酸乙酯中。搅拌烧瓶内容物24小时。真空蒸发溶剂，定量地得到呈无色油状物的产物(4b)。化合物(4b)不进行任何进一步的纯化地用于下一步骤。使用保护性的氩气氛，将甲酰胺(4b)装于Schlenk容器中，向其中加入20ml的无水三乙胺和60ml的二氯甲烷。使用冷却浴(丙酮/干冰)将Schlenk容器中所容纳的悬浮物冷却至-78℃。然后缓慢加入7.5ml(2当量)POCl3。15分钟后移除冷却浴。室温下搅拌反应物2小时。从那之后，所有的进一步操作均不使用任何保护性的氩气氛进行。将反应混合物倾入经冰冷却的K2CO3水溶液(100ml,1.0g/ml)中。将所获得的溶液剧烈搅拌30分钟。然后加入100ml的二氯甲烷，并且进行萃取。水相用二氯甲烷(50ml)洗涤。合并有机相并用无水MgSO4干燥。真空蒸发溶剂。将粗产物(4)经硅胶色谱层析，其中使用含1％三乙胺的二氯甲烷作为洗脱剂，以48％(2.1g)的收率得到呈无色油状物的化合物(4)。物理化学数据与文献数据(P.A.S.Smith,N.W.Kalanda,J.Org.Chem.,1958,1599-1603)一致。
实施例III：
金属清除剂(式5)的合成
将10ml(47.6mmol)的1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪缓慢加入到30ml(8当量)的甲酸乙酯中。将烧瓶内容物剧烈搅拌1小时。随着反应的进行，产物从反应混合物中沉淀出来。加入50ml的乙酸乙酯，将整个混合物搅拌30分钟。将沉淀的产物使用Büchner漏斗过滤出来，用乙酸乙酯洗涤并真空干燥，定量得到呈白色固体的化合物(5b)。将化合物(5b)不进行任何进一步的纯化地用于下一步骤。使用保护性的氩气氛，将1.76g(6.87mmol)的化合物5b装入Schlenk容器中，向其中加入8.4ml的无水三乙胺和30ml的无水二氯甲烷。使用冷却浴(丙酮/干冰)将Schlenk容器中所容纳的悬浮物冷却到-78℃。然后缓慢加入3.16ml(3当量)的POCl3。15分钟后移除冷却浴。在室温下搅拌反应物2小时。从那之后，所有的进一步操作均不使用任何保护性的氩气氛进行。将反应混合物倾入经冰冷却的K2CO3水溶液(50ml,1.42g/ml)中。将所获得的溶液剧烈搅拌30分钟。然后加入70ml的二氯甲烷并进行萃取。水相用二氯甲烷(50ml)洗涤。合并有机相并用无水MgSO4干燥。真空蒸发溶剂。将1ml的三乙胺、5ml的二氯甲烷和2.0g的硅胶加入到粗产物中。真空蒸发溶剂。将全部残余物放置到含有硅胶(5.0g)的柱上。使用含2％三乙胺的二氯甲烷(50ml)作为洗脱剂进行色谱法。真空蒸发溶剂，然后从环己烷(50ml)中结晶出产物，以79％(1.19g)收率得到呈白色晶体的化合物(5)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ3.53–3.37(m,4H),2.55–2.35(m,12H),1.91–1.72(m,4H)。13C NMR(75MHz,CDCl3)δ156.0(t),54.5,53.2,39.6(t),26.6。
实施例IV：
通过使用经硅胶的过滤法用金属清除剂从反应后混合物中去除钌残余物的一般 方法
使用保护性的氩气氛，分别将1.25mmol的二烯丙基丙二酸二乙酯或[1-(烯丙基氧基)丙-2-炔-1,1-二基]二苯装入到Schlenk容器中，以及将无水的经脱氧的溶剂(25ml；分别为CH2Cl2或甲苯)装入到Schlenk容器中。将反应混合物升至预定的温度，然后加入0.0125mmol(1.0摩尔％)的(预)催化剂。将获得的溶液在预定的温度下搅拌1小时。从那之后，所有的进一步操作均不使用任何保护性的氩气氛。将反应混合物冷却至室温，将适宜量的金属清除剂(0.00438mmol(0.35摩尔％)至0.11mmol(8.8摩尔％))加入到1ml的反应溶剂中；或者，在清除剂CNCH2CO2K的情况下，将其加入到1ml的甲醇中。将所获得的溶液在室温下搅拌30分钟。使反应混合物通过填充有硅胶(相当于所用(预)催化剂的200重量％的SiO2，1.6cm柱直径)的短柱而进行重力过滤。然后，驱使另外一部分反应溶剂(20ml)通过所述柱。真空浓缩溶剂，得到呈油状物的产物。通过气相色谱法确定反应转化率。通过ICP-MS测量确定产物中钌的含量。用于去除钌残余物的测试的结果示于表2至4中。表的最后一列示出了纯化后产物受钌污染的水平。
表2
表3
表4
实施例V：
通过添加硅胶使用过滤法从具有金属清除剂(5)的反应后混合物中去除钌残余物 的一般方法
使用保护性的氩气氛，将300mg(1.25mmol)的二烯丙基丙二酸二乙酯和无水的经脱氧的溶剂(25ml；CH2Cl2或甲苯)装入到Schlenk容器中。将反应混合物升至预定的温度(如表5中所示的)，然后加入0.0125mmol(1.0摩尔％)的(预)催化剂。将所获得的溶液在预定的温度下搅拌1小时。从那之后，所有的进一步操作均不使用任何保护性的氩气氛。将反应混合物冷却至室温，将0.55mmol(4.4摩尔％)的金属清除剂(5)加入到1ml反应溶剂中。将所获得的溶液在室温下搅拌30分钟。然后将相当于所用(预)催化剂的200重量％的SiO2加入到反应混合物中。将所获得的悬浮物搅拌30分钟。使用脱脂棉滤除硅胶。真空浓缩溶剂，得到呈油状物的产物。通过气相色谱法确定反应转化率。通过ICP-MS测量确定产物中钌的含量。用于去除钌残余物的测试的结果示于表5中。表5的最后一列报告了纯化后产物受钌污染的水平。
表5
发明概述
这些实施例示例说明了本发明的金属清除剂可以成功地用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌化合物或络合物的残余物。基于上文提出的实施方案实施例，可以确定的是，与现有技术中已知的金属清除剂相比，本发明的式(1)的化合物(其以相当于所使用的(预)催化剂中度过量(0.7-8.8当量)的量并且在短的时间(30分钟)内使用)在从反应后混合物中去除钌残余物方面显示出了显著较好的效率。现有技术中已知的含异腈的清除剂CNCH2CO2K提供了差得多的去除钌结果。用清除剂CNCH2CO2K纯化的产物受钌污染的水平比用本发明的清除剂纯化的产物高一或两个数量级。本发明的式(1)的化合物处于固态时和在溶液中均非常稳定，并且没有有机异腈所具有的典型令人极不愉悦的气味，这使得它们易于使用。另外，在结构中含有哌嗪环的本发明的金属清除剂在具有宽的极性范围的溶剂中具有良好的溶解性。化合物(5)在溶剂例如水、醇、醚、酯及芳族和卤代溶剂中具有良好的溶解性(出于比较，化合物CNCH2CO2K仅在强极性溶剂如水和醇中具有良好的溶解性)。由于化合物(5)具有良好的溶解性，故其可以成功地用于纯化各种类型的反应后混合物。

Claims (16)

1.式(1)的金属清除剂用于从用钌络合物催化的反应后混合物中、反应的产物中、以及从被钌污染的有机化合物中去除钌残余物、化合物、或其络合物的用途，其中在式(1)中：
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其各自被至少一个异腈(-NC)基团取代；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其为未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成杂环C4-C16体系，其是未取代的或者被至少一个或多个异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基。
2.根据权利要求1的金属清除剂的用途，其特征在于
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成杂环C4-C16体系，其是未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
3.根据权利要求1或2的金属清除剂的用途，其特征在于
R1表示C2-C25烷基、C2-C25烯基、C2-C25炔基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或者被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成环体系，所述环体系选自氮杂环，其为未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
4.根据权利要求3的金属清除剂的用途，其特征在于
所述氮杂环选自1-氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、二氮杂环丁烷、吡咯烷、咪唑烷、噁唑烷、噻唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、氮杂环庚烷、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
5.根据权利要求1或2的金属清除剂的用途，其特征在于
R1表示C2-C25烷基、C3-C7环烷基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基；
R2和R3各自独立地表示C2-C25烷基、C2-C25烷基烷氧基、C1-C25烷基氨基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C3-C7环烷基、C3-C25环烯基、C2-C25炔基、C8-C25环炔基、C5-C24芳基、C5-C20杂芳基或C3-C12杂环基，其是未取代的或被至少一个异腈(-NC)基团取代，其中R2和R3可以结合在一起以形成环体系，所述环体系选自氮杂环，其为未取代的或者被异腈(-NC)基团或(-R'NC)基团取代，其中R'表示C1-C12烷基。
6.根据权利要求5的金属清除剂的用途，其特征在于
所述氮杂环选自吡咯烷、咪唑烷、噁唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、氮杂环庚烷、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
7.根据权利要求1或2的用途，其特征在于结构式(1)的金属清除剂用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应的产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌化合物或络合物的残余物。
8.根据权利要求7的用途，其中所述金属清除剂具有选自下式(2)、(3)、(4)和(5)的结构式：
9.两种或多种如在权利要求1至8任一项中所定义的式(1)的金属清除剂用于从烯烃复分解反应后混合物中、从烯烃复分解反应产物中、以及从使用烯烃复分解而合成的有机化合物中去除钌残余物、化合物或其络合物的用途。
10.根据权利要求7的用途，其特征在于将式(1)的金属清除剂加入到反应后混合物中或加入到溶于有机溶剂中的受污染的有机化合物中；或者，制备式(1)的金属清除剂在有机溶剂或水中的溶液，然后将该溶液加入到反应后混合物中或加入到溶于有机溶剂中的受污染的有机化合物中。
11.根据权利要求10的用途，其特征在于用式(1)的金属清除剂来纯化反应后混合物或者受钌残余物、化合物或其络合物污染的有机化合物的溶液的时间在1分钟至48小时的范围内。
12.根据权利要求10的用途，其特征在于使用式(1)的金属清除剂的纯化方法在0至120℃范围内的温度下实施。
13.根据权利要求10的用途，其特征在于在加入式(1)的金属清除剂后，经硅胶来过滤所述反应后混合物或有机化合物溶液。
14.根据权利要求13的用途，其特征在于使用相当于所用的催化剂或预催化剂的20至10000重量％的硅胶进行过滤。
15.根据权利要求10的用途，其特征在于将硅胶加入到含有式(1)金属清除剂的所述反应后混合物或有机化合物溶液中，将整个混合物搅拌1分钟至48小时，随后滤除受污染的硅胶。
16.根据权利要求15的用途，其特征在于所加入硅胶的量相当于所用的催化剂或预催化剂的20至10000重量％。
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