CN106687441A - 用于将第一化合物偶合到第二化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开描述了将第一化合物偶合到第二化合物的方法，该方法包含：提供具有氟磺酸酯取代基的第一化合物；提供包含烯烃的第二化合物；以及在反应混合物中使第一化合物和第二化合物反应，反应混合物包括具有至少一个第10族原子的催化剂，反应混合物在有效地将第一化合物偶合到第二化合物的条件下。

Description

用于将第一化合物偶合到第二化合物的方法
背景技术
Heck(或Mizoroki-Heck)偶合为用于偶合化合物，进而在第一化合物和第二化合物之间形成新的碳-碳键的宝贵合成方法。传统地，Heck偶合配偶体由具有卤化物或三氟甲磺酸酯(三氟甲烷磺酸酯)取代基的第一化合物和包含烯烃的第二化合物构成。
众所周知，具有式F3CSO2-的三氟甲磺酸酯可用于将卤化物放置在Heck偶合中，然而，三氟甲磺酸酐(CF3SO2)2O的费用限制了三氟甲磺酸酯在Heck偶合中生产精细化工的使用。另外，三氟甲磺酸酐的原子经济性低，因为由于与酚类前体缩合，一半分子以单体三氟甲磺酸根阴离子(CF3SO2-)形式消耗。
此外，应认识到，一些具有三氟甲磺酸酯取代基的化合物在水存在下水解，并且因此可需要无水条件以实现高产率和选择性。在此类情况下，进一步认识到除非采用无水条件，否则配位体和催化剂相对于底物的量必须高以实现合理的产率。
还已知的是，芳基甲烷磺酸酯(也被称作甲磺酸酯)适于Heck偶合，例如芳基-烯烃偶合。使用芳基甲烷磺酸酯的偶合反应的一个缺点为这些反应需要昂贵的钯催化剂。当使用三氟甲磺酸酯或甲烷磺酸酯任一者进行Heck偶合时，通常在两个步骤中进行反应，第一步骤包含用三氟甲磺酸酯或甲烷磺酸酯替代第一化合物上的羟基，以及第二步骤包含偶合第一化合物与第二化合物。在第一步骤和第二步骤之间一般需要分离步骤。
期望的是具有用于允许Heck偶合反应的三氟甲磺酸盐和甲烷磺酸酯的替代物。此外，水稳定的三氟甲磺酸酯替代物可确保昂贵的催化剂的较低负载。另外，期望的是具有拥有更大的原子经济性的交叉偶合反应。
发明内容
一方面，本公开描述了将第一化合物偶合到第二化合物的方法，该方法包含：提供具有氟磺酸酯取代基的第一化合物；提供包含烯烃的第二化合物；以及在反应混合物中使第一化合物和第二化合物反应，反应混合物包括具有至少一个第10族原子的催化剂，反应混合物在有效地将第一化合物耦合到第二化合物的条件下。
一方面，提供用于将第一化合物A1偶合到第二化合物A2的方法，如反应式1中所示，该方法包含：
向反应混合物提供硫酰氟、碱和具有羟基取代基的第一化合物A1，第一化合物包含芳基或杂芳基；
向反应混合物提供具有至少一个第10族原子的催化剂和第二化合物A2，第二化合物A2包含反应式4中所示的所述形式的烯烃，
其中第二化合物包括三个R取代基，其中每个R取代基独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基、环烷基、硝基、卤化物、氮、氰基、羧基酯基团、乙酰氧基、经取代的烷基、芳基、杂芳基或环烷基，或R基团中的任两个为环系的组成部分；以及
使反应混合物在产生反应式1中所示的产物的条件下反应。
具体实施方式
除非另外指明，否则数值范围(例如“2到10”)包括界定所述范围的数字(例如2和10)。
除非另外指示，否则比率、百分比、份数等以摩尔计。
如本文所使用，除非另外指明，否则短语“分子量”是指如以常规方式测量的数均分子量。
如在本说明书中所使用，“烯烃”是指具有至少一个碳-碳双键的不饱和烃。在一种情况下，烯烃例如用烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、羰基或其它合适的取代基取代。烯烃的实例包括(但不限于)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺和丙二烯。
如在本说明书中所使用，“烷基”，不论单独或作为另一基团的一部分(例如，在二烷基氨基中)都涵盖具有指定数目碳原子的直链和支链脂肪族基团。如果未指定数目(例如，芳基-烷基-)，那么预期1至12个烷基碳。优选的烷基包括(但不限于)甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基以及叔辛基。
术语“杂烷基”是指如上定义的在基团内具有替代一个或多个碳原子的一个或多个杂原子(氮、氧、硫、磷)的烷基，例如，醚或硫醚。
“芳基”基团是指由芳香族环衍生的任何官能团或取代基。在一种情况下，芳基是指包含一个或多个芳香族环的芳香族部分。在一种情况下，芳基为C6-C18芳基。在一种情况下，芳基为C6-C10芳基。在一种情况下，芳基为C10-C18芳基。芳基含有4n+2个π电子，其中n为整数。芳基环可稠合，或以其它方式附接到一个或多个杂芳基环、芳香族或非芳香族烃环或杂环烷基环。优选的芳基包括(但不限于)苯基、萘基、蒽基和芴基。除非另外指示，否则芳基任选地经与本文所述的合成相容的1个或更多个取代基取代。此类取代基包括(但不限于)磺酸酯基、含硼基团、烷基、硝基、卤素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烃以及其它芳香族基团。其它取代基为本领域中已知的。除非另外指示，否则前述取代基本身不进一步被取代。
“杂芳基”是指由芳香族环衍生并且含有至少一个选自氮、氧和硫的杂原子的任何官能团或取代基。优选地，杂芳基是五元或六元环。杂芳环可稠合，或以其它方式附接到一个或多个杂芳基环、芳香族或非芳香族烃环或杂环烷基环。杂芳基的实例包括(但不限于)吡啶、嘧啶、哒嗪、吡咯、三嗪、咪唑、三唑、呋喃、噻吩、噁唑、噻唑。杂芳基可任选地经与本文所述的合成相容的一个或多个取代基取代。此类取代基包括(但不限于)氟磺酸酯基、含硼基团、C1-C8烷基、硝基、卤素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烃以及其它芳香族基团。其它取代基是本领域中已知的。除非另外指示，否则前述取代基本身不进一步被取代。
“芳香族化合物”是指具有4n+2个π电子的环系，其中n为整数。
如上所述，本公开描述了用于将第一化合物偶合到第二化合物的工艺。该工艺通常在反应式1中示出，由此具有羟基的第一化合物首先与SO2F2和碱反应，并且其次在催化剂存在下与包含烯烃的第二化合物反应。应理解，其中羟基被指出，羟基可去质子以形成酚盐(例如去质子化步骤可在A1引入到反应混合物之前或在引入到反应混合物之后进行)。
反应式1
出乎意料地，已发现相比于以不分开的(indiscrete)步骤进行反应，反应式1的反应可以一锅反应进行。在不受理论限制的情况下，预期在反应式1中所示的反应沿着相同的反应路径进行，不论以一锅反应还是分散步骤进行。当以分散步骤进行时，第一步骤包含使具有羟基取代基的第一化合物与SO2F2反应，以得到反应式2中所示的产物，并且第二步骤包含使反应式2的产物与包含烯烃的第二化合物反应，以得到反应式3中所示的产物。
反应式2
反应式3
在一种情况下，该工艺包括一锅反应，其中具有羟基的第一化合物首先与SO2F2和碱反应，并且其次在催化剂存在下与包含烯烃的第二化合物反应，如通常在反应式1中所示。在不受理论限制的情况下，期望反应式3为与通过反应式1中所示的反应的步骤2)描绘相同的通用反应。
如在反应式1、反应式2和反应式3中所使用的，第一化合物被标识为A1并且第二化合物被标识为A2。在一种情况下，第一化合物为芳基或杂芳基任一者，或众所周知的在Heck偶合中待偶合的其它取代基。在一种情况下，第二化合物A2为反应式4中所示的形式的烯烃。
反应式4
在一种情况下，第二化合物A2为具有三个R取代基的烯烃并且接合到氢。如图所示，预计三个R取代基中的任一个可定位在形成烯烃双键的两个碳中的任一处，并且氢定位在其余位置处。所示的反应的结果是在第一化合物和第二化合物之间形成新的碳-碳键，进而在烯烃的双键处将第一化合物偶合到第二化合物。在一种情况下，新的碳-碳键在接合到氧的A1的碳与接合到氢的A2的碳之间形成，如反应式3中所示。在一种情况下，选择反应条件(例如，所选择的催化剂、碱、溶剂和/或反应物底物)可用于增加给定产物的选择性。
如上所述，在反应式3的第一步骤中以及在反应式2中，第一化合物A1键合到氟磺酸酯基。氟磺酸酯基是指式-OSO2F的O-氟磺酸酯。O-氟磺酸酯可由硫酰氟合成。氟磺酸酯基用作第一芳香族化合物的离去基团。在不受理论限制的情况下，氟磺酸酯基的硫酰基原子键合到第一芳香族化合物的羟基的氧。
如上所述，第二化合物A2为烯烃，其包括氢、芳基、杂芳基、烷基、环烷基、硝基、卤化物、氮、氰基、羧基酯基团、乙酰氧基、经取代的烷基、芳基、杂芳基或环烷基，或适合用于Heck偶合中的其它取代基。在一种情况下R基团中的任两个为环系的组成部分。例如，R可为C1-18烷基、C3-18环烷基、C6-18芳基或H。
如上所述，在反应式1和反应式3中，在反应混合物中第一化合物与第二化合物反应。反应混合物包括具有至少一个第10族原子的催化剂。在一些情况下，反应混合物包括配位体。在一些情况下，反应混合物包括碱。第10族原子包括镍、铂和钯。
催化剂以适于反应条件的形式提供。在一种情况下，催化剂提供在底物上。在一种情况下，具有至少一个第10族原子的催化剂由一种或多种预催化剂和一种或多种配位体原位产生。钯预催化剂的实例包括(但不限于)乙酸钯(II)、氯化钯(II)、二氯双(乙腈)钯(II)、二氯双(苯甲腈)钯(II)、烯丙基氯化钯二聚体、乙酰基丙酮酸钯(II)、溴化钯(II)、双(二苯亚甲基丙酮)钯(0)、双(2-甲基烯丙基)氯化钯二聚体、巴豆基氯化钯二聚体、二氯(1,5-环辛二烯)钯(II)、二氯(降冰片二烯)钯(II)、三氟乙酸钯(II)、苯甲酸钯(II)、三甲基乙酸钯(II)、氧化钯(II)、氰化钯(II)、三(二苯亚甲基丙酮)二钯(0)、六氟乙酰基丙酮钯(II)、顺-二氯(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)钯(II)以及环戊二烯基[(1,2,3-n)-1-苯基-2-丙烯基]钯(II)。
在一种情况下，基于镍的催化剂。在另一情况下，使用基于铂的催化剂。在又一情况下，使用包括基于镍、铂和钯的催化剂中的一种或多种的催化剂。
在一种情况下，使用吡啶增强型预催化剂制备稳定和起始(PEPPSI)型催化剂，例如[1,3-双(2,6-二异丙基苯基)亚咪唑-2-基](3-氯吡啶基)二氯化钯(II)和(1,3-双(2,6-二异丙基苯基)亚咪唑基)(3-氯吡啶基)二氯化钯(II)。
镍预催化剂的实例包括(但不限于)乙酸镍(II)、氯化镍(II)、二氯化双(三苯基膦)镍(II)、二氯化双(三环己基膦)镍(II)、[1,1′-双(二苯膦基)二茂铁]二氯化镍(II)、二氯[1,2-双(二乙基膦基)乙烷]镍(II)、氯(1-萘基)双(三苯基膦)镍(II)、氯化1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑、双(1,5-环辛二烯)镍(0)、氯化镍(II)乙二醇二甲醚络合物、[1,3-双(二苯膦基)丙烷]二氯化镍(II)、[1,2-双(二苯膦基)乙烷]二氯化镍(II)以及双(三环己基膦)镍(0)。
优选地选择在反应混合物中使用的配位体以由预催化剂产生所选择的催化剂。举例来说，配位体可为膦配位体、碳烯配位体、基于胺的配位体、基于羧酸酯的配位体、氨基葡聚糖、基于氨基膦的配位体或基于N-杂环碳烯的配位体。在一种情况下，配位体为单齿的。在一种情况下，配位体为二齿的。在一种情况下，配位体为多齿的。
适合的膦配位体可包括(但不限于)含有官能化芳基或烷基取代基的单齿和二齿膦或其盐。例如，合适的膦配体包括(但不限于)三苯膦；三(邻-甲苯基)膦；三(4-甲氧苯基)膦；三(五氟苯基)膦；三(对甲苯基)膦；三(2-呋喃基)膦；三(4-氯苯基)膦；二(1-金刚烷基)(1-萘甲酰基)膦；苯甲基二苯基膦；1,1'-双(二-叔丁基膦基)二茂铁；(-)-1,2-双((2R,5R)-2,5-二甲基磷杂环戊烷基口东基)苯；(-)-2,3-双[(2R,5R)-2,5-二甲基膦烷基]-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-1H-吡咯-2,5二酮；1,2-双(二苯膦基)苯；2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘；2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联二苯、1,4-双(二苯膦基)丁烷；1,2-双(二苯膦基)乙烷；2-[双(二苯膦基)甲基]吡啶；1,5-双(二苯膦基)戊烷；1,3-双(二苯膦基)丙烷；1,1'-双(二-异丙基膦基)二茂铁；(S)-(-)-5,5'-双[二(3,5-二甲苯基)膦基]-4,4'-二-1,3-苯并间二氧杂环戊烯；三环己基膦(在本文中被称作PCy3)；三环己基膦四氟硼酸(在本文中被称作PCy3·HBF4)；N-[2-(二-1-金刚烷基膦基)苯基]吗啉；2-(二-叔丁基膦基)联二苯；2-(二-叔丁基膦基)-3,6-二甲氧基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联二苯；2-二-叔丁基膦基-2'-(N,N-二甲胺基)联二苯；2-二-叔丁基膦基-2'-甲基联苯；二环己基苯基膦；2-(二环己基膦)-3,6-二甲氧基-2',4',6'-三-异丙基-1；2-(二环己基膦)-2'-(N,N-二甲胺基)联二苯；2-二环己基膦-2',6'-二甲胺基-1,1'-联二苯；2-二环己基膦-2',6'-二-异丙氧基-1,1'-联二苯；2-二环己基膦-2'-甲基联苯；2-[2-(二环己基膦)苯基]-1-甲基-1H-吲哚；2-(二环己基膦)-2',4',6'-三-异丙基-1,1'-联二苯；[4-(N,N-二甲胺基)苯基]二-叔丁基膦；9,9-二甲基-4,5-双(二苯膦基)二苯并哌喃；(R)-(-)-1[(S)-2-(二苯膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦；三苯甲基膦；三-叔丁基膦；三-正丁基膦；以及1,1'-双(二苯膦基)二茂铁。
合适的基于胺和氨基膦的配位体包括单齿或二齿烷基和芳香族胺的任何组合：，其包括(但不限于)吡啶、2,2'-联吡啶、4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶、1,10-菲咯啉、3,4,7,8-四甲基-1,10-菲咯啉、4,7-二甲氧基-1,10-菲咯啉、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、1,3-二氨基丙烷、氨、4-(氨甲基)吡啶、(1R,2S,9S)-(+)-11-甲基-7,11-二氮杂三环[7.3.1.02,7]十三烷、2,6-二-叔丁基吡啶、2,2'-双[(4S)-4-苯甲基-2-噁唑啉]、2,2-双((4S)-(-)-4-异丙基噁唑啉)丙烷、2,2′-亚甲基双[(4S)-4-苯基-2-噁唑啉]以及4,4'-二-叔丁基-2,2'联吡啶。此外，氨基膦配位体，如2-(二苯膦基)乙胺、2-(2-(二苯膦基)乙基)吡啶、(1R,2R)-2-(二苯膦基)环己胺、氨基葡聚糖以及2-(二-叔丁基膦基)乙胺。
合适的碳烯配位体包括基于N-杂环碳烯(NHC)的配位体，包括(但不限于)氯化1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)咪唑啉、氯化1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑、氯化1,3-双-(2,6-二异丙基苯基)咪唑啉、氯化1,3-二异丙基咪唑以及氯化1,3-二环己基苯并咪唑。
用于反应混合物的碱被选择为与催化剂、烯烃和氟磺酸酯相容。合适的碱包含(但不限于)碳酸盐、磷酸盐、乙酸盐以及羧酸盐。无机碱在反应混合物中为合适的。如本文所使用，“无机碱”是指非-有机碱，例如，碳酸盐、磷酸盐和乙酸盐。
碳酸盐的实例包括(但不限于)碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸铵、经取代的碳酸铵以及相应碳酸氢盐。磷酸盐的实例包括(但不限于)磷酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸铷、磷酸铯、磷酸铵、经取代的磷酸铵以及对应的磷酸氢盐。乙酸盐的实例包括(但不限于)乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、乙酸铵以及经取代的乙酸铵。
其它碱包括(但不限于)甲酸盐、氟代乙酸盐、丙酸根阴离子与锂、钠、钾、铷、铯、铵、以及经取代的铵阳离子；金属氢氧化物，如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾；金属二氢氧化物，如二氢氧化镁、二氢氧化钙、二氢氧化锶和二氢氧化钡；金属三氢氧化物，如三氢氧化铝、三氢氧化镓、三氢氧化铟、三氢氧化铊；非亲核有机胺，如三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)；双(硅烷基)酰胺盐，如双(三甲基硅烷基)氨基的锂、钠和钾盐；醇盐如，如叔丁醇的锂、钠和钾盐；以及1,8-双(二甲氨基)萘；金属氢化物，如氢化锂、氢化钠、氢化钾；金属氟化物，如氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化银、四丁基氟化铵、氟化铵、三乙基氟化铵。
胺碱，如烷基胺和杂芳烃的实例包括(但不限于)三乙胺、吡啶、吗啉、2,6-二甲基吡啶、三乙胺、N,N-二环己基甲胺和二异丙基胺。胺碱的其它实例包含非亲核有机胺，如三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)、双(硅烷基)酰胺盐，如双(三甲基硅烷基)氨基的锂、钠、钾盐。
在一种情况下，碱在相转移催化剂存在下使用。在另一情况下，碱在水存在下使用。在另一情况下，碱在有机溶剂存在下使用。在另一情况下，碱在一种或多种相转移催化剂、水或有机溶剂存在下使用。
优选地，各当量的氟磺酸酯存在至少一当量的碱。在一些实施例中，每当量的氟磺酸酯存在不超过10当量的碱。在一些实施例中，每当量的氟磺酸酯存在至少2当量的碱。在一些实施例中，每当量的氟磺酸酯存在不超过6当量的碱。
选择反应混合物中的溶剂使得其适合与反应物、催化剂、配位体以及碱一起使用。举例来说，合适的溶剂包括(但不限于)甲苯、二甲苯(邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯或其混合物)、苯、水、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、戊醇、己醇、叔丁醇、叔戊醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、三乙酸甘油酯、丙酮、甲基乙基酮，以及醚溶剂，如1,4-二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二乙醚、环戊基甲基醚、2-丁基乙基醚、二甲氧基乙烷、聚乙二醇、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲亚砜(DMSO)以及1,2-二氯乙烷(DCE)。在一种情况下，溶剂包括在存在或在不存在界面活性剂的情况下本文所述的溶剂的任何组合。在一种情况下，在硫酰氟处于液体中的足够低的温度下使用纯的硫酰氟。在一种情况下，在反应混合物中包括水。
使用氟磺酸酯与三氟甲磺酸酯相使用氟磺酸酯与三氟甲磺酸酯相比的一个益处是可在无后续分离步骤或有简单分离步骤的情况下进行反应。在涉及三氟甲磺酸酯的Heck偶合中，需要指定纯化步骤来去除副产物，因为产物和副产物通常占据同一相。在本文所述的反应流程中，副产物在气相中并且将自发地或使用单个脱气步骤喷涌，或将分隔到容易分离的水相中。因此，本文所述的反应流程与涉及三氟甲磺酸酯的Heck偶合相比提供额外益处。
在一种情况下，本文所述的反应以如反应式1中所示的一锅反应完成。在第一步骤中，在硫酰氟和碱存在下，将具有醇取代基的第一化合物添加到反应混合物中。碱可为本文所述的碱中的任一项，包括但不限于胺碱和无机碱。该第一步骤将氟磺酸酯取代基偶合到羟基的氧。将包含烯烃和催化剂的第二化合物添加到在该第一步骤期间形成的反应混合物中。催化剂可为合适的第10族催化剂，包括但不限于铂、钯和镍催化剂。该第二步骤的产物为由将第一芳香族化合物和第二化合物偶合形成的化合物。
本发明的一些实施例现将详细地描述于以下实例中。除非另外说明，否则报告产率为±5％。
实例1
在本实例中，对甲苯基磺基氟化酯与丙烯酸2-乙基己酯反应以得到2-乙基己基(E)-3-(对甲苯基)丙烯酸酯，如反应式2中所示。
反应式5
在N2填充的手套箱中，20个4mL闪烁瓶中的每个瓶装入有表1中列出的反应物。向反应物添加钯预催化剂(乙酸钯(在本文中被称作Pd(OAc)2)，5mol％，4.5mg)、配位体(在表2中列出)、碱(在表3中列出)和溶剂(在表4中列出)。表5列出了添加到每个瓶中的钯预催化剂、配位体、碱和溶剂。
表1
反应物 当量 量
对甲苯基磺基氟化酯 1 0.058mL
丙烯酸2-乙基己酯 2 0.179g
表2
配位体 当量 量
三苯基膦(在本文中称为PPh3) 0.1 0.010g
1,3-双(二苯膦基)丙烷(在本文中称为DPPP) 0.1 0.016g
1,1'-双(二苯膦基)二茂铁(在本文中称为DPPF) 0.1 0.022g
1,3-双(二苯膦基)乙烷(在本文中被称作DPPE) 0.1 0.016g
1,3-双(二苯膦基)丙烷(在本文中被称作DPPB) 0.1 0.017g
表3
碱 当量 量
碳酸氢钠(在本文中被称作NaHCO3) 3 0.101g
磷酸钾(在本文中称为K3PO4) 3 0.254g
三乙胺(在本文中称为NEt3) 3 0.167mL
表4
溶剂 当量 量
二甲基甲酰胺(在本文中被称作DMF) - 1.2mL
1,4-二噁烷 - 1.2mL
1-丁醇 - 1.2mL
N-甲基-2-吡咯烷酮(在本文中被称作NMP) - 1.2mL
表5
瓶 Pd源 配位体 碱 溶剂 产率，％
1 Pd(OAc)2 dppf Et3N DMF 18
2 Pd(OAc)2 dppp Et3N DMF 27
3 Pd(OAc)2 dppb Et3N DMF 18
4 Pd(OAc)2 dppe Et3N DMF 1
5 Pd(OAc)2 PPh3 Et3N DMF 6
6 Pd(OAc)2 dppf NaHCO3 DMF 67
7 Pd(OAc)2 dppp NaHCO3 DMF 81
8 Pd(OAc)2 dppb NaHCO3 DMF 80
9 Pd(OAc)2 dppe NaHCO3 DMF 59
10 Pd(OAc)2 PPh3 NaHCO3 DMF 41
11 Pd(OAc)2 dppf K3PO4 DMF 50
12 Pd(OAc)2 dppp K3PO4 DMF 36
13 Pd(OAc)2 K3PO4 DMF 0
14 Pd(OAc)2 dppb K3PO4 DMF 24
15 Pd(OAc)2 dppe K3PO4 DMF 38
16 Pd(OAc)2 PPh3 K3PO4 DMF 10
17 Pd(OAc)2 dppp Et3N 1,4-二噁烷 24
18 Pd(OAc)2 dppp NaHCO3 1,4-二噁烷 77
19 Pd(OAc)2 dppp K3PO4 1,4-二噁烷 33
20 Pd(OAc)2 PPh3 K3PO4 1,4-二噁烷 12
在剧烈搅拌下，将在每个瓶中的反应混合物加热到100℃，维持15小时。在加热之后，将在每个瓶中的反应混合物冷却到室温，并且其后将1mL三甲氧基苯的乙酸乙酯溶液(1.33M溶液)添加到在每个瓶中的反应混合物中，并且摇晃每个瓶。通过气相色谱分析来自每个瓶的反应混合物的有机层的等分试样，并且2-乙基己基(E)-3-(对甲苯基)丙烯酸酯的产率由相比于三甲氧基苯峰的积分的2-乙基己基(E)-3-(对甲苯基丙烯酸酯)峰的积分来测定。对于每个瓶的2-乙基己基(E)-3-(对甲苯基)丙烯酸酯的产率在表5中列出。
实例2.经取代的苯基或杂芳基磺基氟化酯和丙烯酸2-乙基己酯反应以得到2-乙基己基(E)-3-(经取代的苯基或杂芳基)丙烯酸酯。
在本实例中，在反应式3中经取代的苯基或杂芳基磺基氟化酯和丙烯酸2-乙基己酯反应以得到2-乙基己基(E)-3-(经取代的苯基或杂芳基)丙烯酸酯，-FG为指示在理想位置处键合到环的官能团的通用标识符。
反应式3
在N2填充的手套箱中，10个4mL闪烁瓶装入有在表6中标识的(1mmol，1当量)的官能化氟磺酸酯。将(2mmol，2当量)的丙烯酸2-乙基己酯添加到每个瓶中。向每个瓶添加Pd(OAc)2预催化剂(4.5mg，2mol％)、dppp(12.4mg，3mol％)、Na2HCO3(0.168g，2.0mmol，2当量)和DMF以具有2mL的总共体积。将反应混合物在100℃下搅拌15小时。将反应混合物浸渍在硅胶上，并且分离在表6中标识的产物，使用柱色谱计算产率并且记录在表6中。
表6
实例3
在本实例中，4-甲氧苯基-磺基氟化酯与苯乙烯反应，如反应式中所示。
反应式4
提供配备有冷凝器、磁力搅拌棒和氮气入口的3-颈50mL的圆底烧瓶作为反应器。将1.00克4-甲氧苯基-磺基氟化酯添加到反应器中，接着添加2.78mL苯乙烯。通过针筒将15.16mL二甲基甲酰胺(在本文中被称作DMF)添加到反应器中，接着添加0.222g三(二苯亚甲基丙酮)二钯(0)(在本文中被称作Pd2(dba)3)和0.200g 1,3-双(二苯膦基)丙烷(在本文中被称作DPPP)。搅拌反应器的内容物，在此之后，添加0.81mL三乙胺(在本文中被称作NEt3)。然后，将反应器的内容物在恒定搅拌下加热到80℃。在80℃下搅拌40分钟之后，反应器的内容物的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有99％的4-甲氧苯基-磺基氟化酯转化率。然后，使反应器的内容物在80℃下搅拌过夜，在此之后反应器的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有彻底的4-甲氧苯基-磺基氟化酯转化率。反应器的内容物的样本通过气相色谱分析来分析，并且发现含有以约1比1的比率存在的产物的两种异构体，如式1和式2中所表示。反应器的内容物通过使用急骤层析纯化系统的急骤层析来纯化，以提供具有呈白色固体状的式1的310mg化合物和具有呈白色固体状的式2的220mg化合物。反应的组合的分离产率为56％。对应于式1的产物的NMR分析：1H NMR(400MHz，氯仿-d)(400MHz,Chloroform-d)δ7.44–7.32(m,4H),7.30–7.20(m,2H),7.19–7.10(m,1H),6.98(d,J＝16.3Hz,1H),6.88(d,J＝16.3Hz,1H),6.83–6.79(m,2H),3.73(s,3H)。对应于式2的产物的NMR分析：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.27–7.20(m,5H),7.20–7.16(m,2H),6.79–6.74(m,2H),5.30(d,J＝1.3Hz,1H),5.26(d,J＝1.3Hz,1H),3.71(s,3H)。
实例4
在本实例中，对甲苯基-磺基氟化酯与苯乙烯反应，如反应式6中所示。
反应式6
提供配备有冷凝器、磁力搅拌棒和氮气入口的3-颈50mL的圆底烧瓶作为反应器。将0.50克对甲苯基-磺基氟化酯添加到反应器中，接着添加0.60mL苯乙烯。通过针筒将8.2mL DMF添加到反应器中，接着添加0.120g Pd2(dba)3和0.108g DPPP。搅拌反应器的内容物，在此之后，添加0.44mL NEt3。然后，将反应器的内容物在恒定搅拌下加热到80℃。在80℃下搅拌5.5小时之后，内容物的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有70％的对甲苯基-磺基氟化酯转化率。然后，使反应器的内容物在80℃下搅拌过夜，在此之后反应器的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有彻底的对甲苯基-磺基氟化酯转化率。反应器的内容物的样本通过气相色谱分析来分析，并且发现含有以约1.4比1的比率存在的产物的两种异构体，如式3和式4中所表示。反应器的内容物通过使用急骤层析纯化系统的急骤层析来纯化，以提供具有呈白色固体状的式3的207mg化合物和具有呈白色固体状的式4的164mg化合物。反应的组合的分离产率为72.8％。对对应于式3的产物的NMR分析：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.42–7.37(m,2H),7.33–7.29(m,2H),7.27–7.21(m,2H),7.17–7.11(m,1H),7.08–7.04(m,2H),6.98(s,1H),6.97(s,1H),2.25(s,3H)。对对应于式4的产物的NMR分析：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.27–7.19(m,5H),7.16–7.12(m,2H),7.06–7.01(m,2H),5.33(d,J＝1.3Hz,1H),5.31(d,J＝1.3Hz,1H),2.26(s,3H)。
实例5
在本实例中，4-甲氧苯基-磺基氟化酯与1-辛烯反应，如反应式7中所示。
反应式7
提供配备有冷凝器、磁力搅拌棒和氮气入口的3-颈50mL的圆底烧瓶作为反应器。将1.00克4-甲氧苯基-磺基氟化酯添加到反应器中，接着添加1.52mL 1-辛烯。通过针筒将15.16mL DMF添加到反应器中，接着添加0.388g Pd2(dba)3和0.320g DPPP。搅拌反应器的内容物，在此之后，添加0.81mL NEt3。然后，将反应器的内容物在恒定搅拌下加热到80℃。在80℃下搅拌3.5小时之后，反应器的内容物的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有93.5％的4-甲氧苯基-磺基氟化酯转化率。然后，使反应器的内容物在80℃下搅拌一小时，在此之后反应器的样本用气相色谱分析来分析，并且发现具有97.6％的4-甲氧苯基-磺基氟化酯转化率。反应器的内容物的样本通过气相色谱分析来分析，并且发现含有产物的三种异构体。粗NMR得到7:5:1的比率，如在式5、式6和式7中表示的。反应的组合的分离产率为83.9％。反应器的内容物通过使用急骤层析纯化系统的急骤层析来纯化，从而获得具有呈白色固体状的式5的211mg化合物和具有式5、6和7的678mg化合物的的混合物。在分离式5之后，基于在6.14ppm、5.77ppm和5.25ppm处的积分，对于式5、6和7的组合混合物的NMR呈2:2:1的比率。对应于式5的产物的NMR分析：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.33–7.22(m,2H),6.82–6.70(m,2H),5.10(d,J＝1.6Hz,1H),4.88(q,J＝1.4Hz,1H),3.71(s,3H),2.42–2.33(m,2H),1.60–1.11(m,8H),0.79(t,J＝6.6Hz,3H)。
实例6
在本实例中，2-乙基己基(E)-3-(对甲苯基)丙烯酸酯以如反应式8中所示的一锅反应准备。
反应式8
向30mL的瓶添加对甲酚衍生物(216mg，2.0mmol)和NaHCO3(504mg，6.0mmol)。向混合物添加15mL无水NMP。将瓶盖紧，并且在室温下经由针通过缓慢鼓泡3h向搅拌的反应混合物添加SO2F2。接着用N2吹扫反应混合物30min。然后，将瓶转移到N2填充的手套箱，并且按以下顺序将丙烯酸2-乙基己酯(442mg，2.4mmol)、PdCl2(PPh3)2(70mg；0.1mmol)和二苯基膦基丁烷(dppb，42mg；0.1mmol)添加到瓶中。将反应混合物在120℃下搅拌15h。接着，将反应混合物冷却到室温并且吸附到硅胶上。然后，产物通过急骤层析(ISCO)来纯化，并且挥发物通过真空去除以显露所期望的产物。通过急骤层析(己烷：乙酸乙酯梯度)来纯化显露呈白色固体状的1-([1,1'-联二苯]-4-基)乙酮(450mg，产率82％)。

Claims (20)

1.一种将第一化合物偶合到第二化合物的方法，所述方法包含：
提供具有氟磺酸酯取代基的所述第一化合物；
提供包含烯烃的所述第二化合物；以及
在反应混合物中使所述第一化合物和所述第二化合物反应，所述反应混合物包括具有至少一个第10族原子的催化剂，所述反应混合物在有效地将所述第一化合物偶合到所述第二化合物的条件下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应混合物进一步包括配位体。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述催化剂由钯预催化剂原位产生。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述催化剂由钯预催化剂原位产生，所述钯预催化剂选自由以下组成的群组：乙酸钯(II)、氯化钯(II)、二氯双(乙腈)钯(II)、二氯双(苯甲腈)钯(II)、烯丙基氯化钯二聚体、乙酰基丙酮酸钯(II)、溴化钯(II)、双(二苯亚甲基丙酮)钯(0)、双(2-甲基烯丙基)氯化钯二聚体、巴豆基氯化钯二聚体、二氯(1,5-环辛二烯)钯(II)、二氯(降冰片二烯)钯(II)、三氟乙酸钯(II)、苯甲酸钯(II)、三甲基乙酸钯(II)、氧化钯(II)、氰化钯(II)、三(二苯亚甲基丙酮)二钯(0)、六氟乙酰基丙酮酸钯(II)、顺-二氯(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)钯(II)，和环戊二烯基[(1,2,3-n)-1-苯基-2-丙烯基]钯(II)、[1,3-双(2,6-二异丙基苯基)亚咪唑-2-基](3-氯吡啶基)二氯化钯(II)，和(1,3-双(2,6-二异丙基苯基)亚咪唑基)(3-氯吡啶基)二氯化钯(II)，以及其两种或更多种的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述配位体为膦配位体或碳烯配位体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述配位体为基于胺的配位体、基于氨基膦的配位体、基于N-杂环碳烯的配位体、单齿或二齿烷基胺，或单齿或二齿芳香族胺。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述反应混合物包括碱。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述碱为碳酸盐、磷酸盐、乙酸盐或羧酸盐。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中所述碱选自由以下组成的群组：碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸铵、经取代的碳酸铵、碳酸氢盐、磷酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸铷、磷酸铯、磷酸铵、经取代的磷酸铵、磷酸氢盐、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、乙酸铵、经取代的乙酸铵、甲酸盐、氟代乙酸盐、丙酸根阴离子与锂、钠、钾、铷、铯、铵、以及经取代的铵阳离子、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、二氢氧化镁、二氢氧化钙、二氢氧化锶和二氢氧化钡、三氢氧化铝、三氢氧化镓、三氢氧化铟、三氢氧化铊、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯、双(三甲基硅烷基)氨基的锂、钠和钾盐、叔丁醇的锂、钠和钾盐、1,8-双(二甲氨基)萘、吡啶、吗啉、2,6-二甲基吡啶、三乙胺、N,N-二环己基甲胺、二异丙胺、氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化银、四丁基氟化铵、氟化铵、三乙基氟化铵及其两种或更多种的混合物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述反应混合物包括溶剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述溶剂选自由以下组成的群组：甲苯、二甲苯、苯、氯苯、水、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、戊醇、己醇、叔丁醇、叔戊醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、三乙酸甘油酯、丙酮、甲基乙基酮，以及醚溶剂，如1,4-二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二乙醚、环戊基甲基醚、2-丁基乙基醚、二甲氧基乙烷、聚乙二醇、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲亚砜(DMSO)以及1,2-二氯乙烷(DCE)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述反应混合物包括水。
13.一种用于将第一化合物A1偶合到第二化合物A2的方法，如反应式1中所示，所述方法包含：
向反应混合物提供硫酰氟、碱和具有羟基取代基的所述第一化合物A1，所述第一化合物包含芳基或杂芳基；
向所述反应混合物提供具有至少一个第10族原子的催化剂和所述第二化合物A2，所述第二化合物A2包含反应式4中所示的所述形式的烯烃，
其中所述第二化合物包括三个R取代基，其中每个R取代基独立地为氢、芳基、杂芳基、烷基、环烷基、硝基、卤化物、氮、氰基、羧基酯基团、乙酰氧基、经取代的烷基、芳基、杂芳基或环烷基，或所述R基团中的任两个为环系的组成部分；以及
使所述反应混合物在产生在反应式1中所示的所述产物的条件下反应。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述反应混合物进一步包括配位体和碱。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其中所述催化剂由钯预催化剂原位产生。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述配位体为膦配位体或碳烯配位体。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其中所述配位体为基于胺的配位体、基于氨基膦的配位体或基于N-杂环碳烯的配位体。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中所述配位体为单齿或二齿烷基胺或单齿或二齿芳香族胺。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其中所述碱为碳酸盐、磷酸盐、乙酸盐或羧酸盐。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其中所述反应混合物包括溶剂。
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