CN116724021A - 多氟化芳基和杂芳基羧酰胺的合成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备单‑、二‑、三氟芳基酰胺或杂芳基酰胺的方法。
Description
发明领域
本发明涉及一种制备单-、二-或三氟芳基-或杂芳基酰胺的方法。
发明背景
单-、二-或三氟芳基-或杂芳基酰胺在农业化学和/或药物行业中是有价值的中间体。常常将它们用作合成精细化学品、农业化学品或药物活性剂的结构单元。
酰胺通常通过将水分敏感性酰氯与相应胺配对物偶联而合成。芳族胺主要经由芳族化合物的硝化以及随后还原而合成。多氟化化合物使用常规方法的硝化在一些情况下涉及冲击敏感性中间体,这给工艺安全带来挑战。硝化还涉及使用酸作为溶剂/试剂并且反应中所有酸的中和产生大量含水废物,因此工艺不可持续。
此外,难以进行多氟化芳族化合物及其杂芳族类似物的硝化,因为它涉及高能中间体并且还产生高流出物负荷,此外区域选择性也是一个挑战。
因此,现有技术的方法具有几个缺点,如包括高金属盐负荷在内的高流出物负荷,低产率,低选择性和临界热安全隐患。
因此,需要设计一种制备(多)氟化芳基-和杂芳基酰胺的改进合成方法。
因此,本发明的目的是要提供一种制备单-、二-或三氟芳基酰胺和杂芳基酰胺的工业上可行、可持续且经济的方法,其中在高选择性下实现高总产率,即≥60%或≥80%。此外,该方法还应具有工业上可行的优点并且安全挑战降低或者没有安全挑战。
发明概述
惊人地发现单-、二-或三氟芳基酰胺和杂芳基酰胺通过使多氟化芳基卤或杂芳基卤与酰胺在碱、至少一种有机金属配合物存在下反应而在高选择性下以高总产率得到,即≥60%或≥80%,其中该有机金属配合物包含至少一种单/或多齿膦配体。
因此,本发明一方面涉及一种制备式(I)化合物的方法:
式(I)化合物
其中Y是N或CH,
n为1、2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
至少包括下列步骤:
a)使式(II)化合物:
式(II)化合物
其中Y是N或CH,
X是Cl或Br,
n为1、2或3,
与式(III)化合物:
R-CO-NH2 式(III)化合物
其中R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
在下列组分存在下反应:
i)至少一种碱,
ii)至少一种有机金属配合物,
其中该有机金属配合物包含至少一种单/或多齿膦配体。
详细说明
在描述本发明组合物和配制剂之前,应理解的是本发明并不限于所述的特定组合物和配制剂,因为该类组合物和配制剂当然可以改变。还应理解的是本发明所用术语并不意欲是限制性的,因为本发明的范围仅由所附权利要求书限制。
若下文将一组定义为包括至少一定数目的实施方案,则这还意欲包括优选仅由这些实施方案构成的组。此外,在说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”或“a”、“b”、“c”等等用于区分相似要素并且不一定用于描述相继或时间顺序。应理解的是如此使用的术语在合适的情况下可以互换并且本文所述本发明的实施方案能够以本文所述或所示以外的其他顺序操作。在术语“第一”、“第二”、“第三”或“(A)”、“(B)”和“(C)”或“(a)”、“(b)”、“(c)”、“(d)”、“i”、“ii”等涉及方法或用途或分析的步骤的情况下,在各步骤之间没有时间或时间间隔相干性,即这些步骤可以同时进行或者在这些步骤之间可以具有数秒、数分钟、数小时、数天、数周、数月或甚至数年的时间间隔,除非在如上文或下文所述的本申请中另有指明。
此外,说明书通篇所定义的范围也包括端值,即1-10的范围意味着1和10均包括在该范围内。为了避免疑问,根据适用法律应对任何等同物给予申请人授权。
在下面段落中更详细定义本发明的不同方面。如此定义的各方面可以与任何一个或多个其他方面组合,除非明确有相反规定。任何表示为优选或有利的特征尤其可以与任何表示为优选或有利的一个或多个其他特征组合。
本说明书通篇对“一个实施方案”或“实施方案”的提及是指就该实施方案而言描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此,在本说明书通篇中的各处短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”的出现不一定全部涉及相同实施方案,但是可以涉及相同实施方案。此外,下面所用术语“优选”、“更优选”、“甚至更优选”、“最优选”和“尤其”或类似术语与任选特征一起使用,不限制其他可能性。因此,由这些术语引入的特征是任选特征并且并不意欲以任何方式限制权利要求书的范围。
此外,特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合,正如本领域熟练技术人员由本公开所明了的那样。此外,尽管本文所述的某些实施方案包括一些但不是包括在其他实施方案中的其他特征,但是不同实施方案的特征的组合意欲在本发明范围内并形成不同的实施方案,正如本领域技术人员所理解的那样。例如,在所附权利要求书中,任何所要求保护的实施方案可以以任何组合使用。
此外,应注意的是表明特征或要素可以存在一次或不止一次的术语“至少一种”、“一种或多种”或类似表述通常在引入相应特征或要素时仅使用一次。在下文中,当提及相应特征或要素时,在大多数情况下表述“至少一种”或者“一种或多种”不会重复,尽管事实是相应特征或要素可以存在一次或不止一次。
术语“烷基”涉及仅由碳和氢原子构成的线性或支化饱和烃结构部分。在一个实施方案中其由1-6个碳原子构成,在另一实施方案中由1-4个碳原子构成,而在再一实施方案中由1-3个碳原子构成。该类取代基的非限制性实例包括甲基、乙基、丙基(包括正丙基和异丙基)、丁基(包括正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基)、戊基、异戊基、己基等。
术语C1-C10烷基表示具有1-10个碳原子的饱和线性或支化脂族基团。实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、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-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基或1-乙基-2-甲基丙基。
术语“芳基”是指含有一个或两个环的碳环芳族体系,其中这些环可以稠合。若这些环稠合,则环之一必须是完全不饱和的并且稠合的环可以是完全饱和的、部分不饱和的或者完全不饱和的。术语“稠合”是指通过与第一环共同具有(即共享)两个相邻原子而存在(即连接或形成)第二环。术语“稠合”等同于术语“稠合(condensed)”。该芳基可以任选如本文所定义那样被取代。术语“芳基”包括芳族基团如苯基、萘基、四氢萘基、茚满基、联苯基、苯并[b][1,4]嗪-3(4H)-酮基、2,3-二氢-1H-茚基和1,2,3,4-四氢萘基。
术语“杂芳基”涉及含有5或6个环原子的芳族环结构,其中至少一个环原子为杂原子(即氧、氮或硫),其余环原子独立地选自碳、氧、氮和硫。杂芳基取代基的实例包括6员环取代基,如吡啶基、吡嗪基、嘧啶基和哒嗪基,以及5员环取代基,如三唑基,咪唑基,呋喃基,噻吩基,吡唑基,唑基,异/>唑基,噻唑基,1,2,3-、1,2,4-、1,2,5-或1,3,4-/>二唑基和异噻唑基。
本发明涉及一种制备式(I)化合物的方法:
式(I)化合物
其中Y是N或CH,
n为1、2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
至少包括下列步骤:
a)使式(II)化合物:
式(II)化合物
其中Y是N或CH,
X是Cl或Br,
n为1、2或3,
与式(III)化合物:
R-CO-NH2 式(III)化合物
其中R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
在下列组分存在下反应:
i)至少一种碱,
ii)至少一种有机金属配合物,
其中该有机金属配合物包含至少一种单/或多齿膦配体。
本发明方法可以由方案I中所示的概括反应表示。
方案I
在通式(I)的化合物中,
式(I)化合物
Y是N或CH,
n为1、2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基。
在优选实施方案中,Y是N且n为1、2或3。
在优选实施方案中,Y是N,n为1。
在更优选实施方案中,Y是N,n为2或3。
在另一优选实施方案中,Y为CH且n为1、2或3。
在优选实施方案中,Y是CH,n为1。
在更优选实施方案中,Y是CH,n为2或3。
在优选实施方案中,R选自C1-C10烷基、芳基或杂芳基。
在优选实施方案中,R选自C1-C5烷基或芳基,更优选C1-C2烷基或芳基,甚至更优选甲基或苯基。
在通式(II)的化合物中,
式(II)化合物
Y是N或CH,X是Cl或Br且n为1、2或3。
优选通式(II)的化合物是选自如下的单-、二-、三氟芳基卤:2-氟氯苯、3-氟氯苯、4-氟氯苯、2,4-二氟氯苯、2,2-二氟氯苯、2,3-二氟氯苯、3,4-二氟氯苯、3,5-二氟氯苯、1,2,3-三氟氯苯、2-氟溴苯、2,4-二氟溴苯、2,3-二氟溴苯、2,3,4-三氟溴苯。
在本发明的实施方案中,该单-、二-、三氟杂芳基卤选自2-氟-3-氯吡啶、2-氟-5-氯吡啶、2,3-二氟-5-氯吡啶、2,6-二氟-5-氯吡啶、2,5,6-三氟-3-氯吡啶、2-氟-3-溴吡啶、2-氟-5-溴吡啶、2,3-二氟-5-溴吡啶、2,6-二氟-5-溴吡啶、2,5,6-三氟-3-溴吡啶。
在优选实施方案中,Y是N,X是Br且n为1、2或3。
优选的化合物是2-氟-3-溴吡啶、2-氟-5-溴吡啶、2,3-二氟-5-溴吡啶、2,6-二氟-5-溴吡啶、2,5,6-三氟-3-溴吡啶。
在另一优选实施方案中,Y是CH,X是Br且n为1、2或3。
优选的化合物是2-氟溴苯、2,4-二氟溴苯、2,3-二氟溴苯、2,3,4-三氟溴苯。
在优选实施方案中,Y是CH,X是Cl且n为1、2或3。
优选的化合物是2-氟氯苯、3-氟氯苯、4-氟氯苯、2,4-二氟氯苯、2,2-二氟氯苯、2,3-二氟氯苯、3,4-二氟氯苯、3,5-二氟氯苯、1,2,3-三氟氯苯。
在再一优选实施方案中,Y是N,X是Cl且n为1、2或3。
优选的化合物是2-氟-3-氯吡啶、2-氟-5-氯吡啶、2,3-二氟-5-氯吡啶、2,6-二氟-5-氯吡啶、2,5,6-三氟-3-氯吡啶。
在通式(III)的化合物中,R选自C1-C10烷基、芳基或杂芳基,优选C1-C5烷基或芳基,更优选C1-C2烷基或芳基。
R-CO-NH2式(III)化合物
在本发明的最优选实施方案中,式(III)化合物为其中R是甲基的化合物。
在本发明的另一优选实施方案中,式(III)化合物为其中R是苯基的化合物。
在本发明的另一实施方案中,在步骤a)中式(II)化合物与式(III)的酰胺在≥1:1至≤1:5范围内使用。
在本发明的实施方案中,该至少一种碱选自醇盐、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、胺和磷酸盐。
在本发明的更优选实施方案中,该至少一种碱选自叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、三乙胺、三甲胺、N-二甲氨基吡啶、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、5-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-5-烯(DBU)、卢剔啶、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙、碳酸钡、氢氧化钡、碳酸氢钡、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸钾、乙酸钙、氟化铯、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、三丁胺、吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、四甲基胍、三氟乙酸钠、三氟乙酸钾、碳酸铯、碳酸氢铯和氢氧化铯。
在甚至更优选的实施方案中,该至少一种碱选自磷酸钾、碳酸钾、碳酸铯和四甲基胍(TMG)。
呈前体形式的该有机金属配合物包含至少一种单-或多齿膦配体和至少一种过渡金属。该络合过渡金属对酰胺化反应呈催化活性价态或者可以在该反应过程中容易地转化为该价态。
优选该有机金属配合物中的络合过渡金属是钯(Pd)和/或镍(Ni)。最优选该有机金属配合物中的络合金属是钯。该络合过渡金属的氧化态优选为“0”。
优选该有机金属配合物的单-或多齿膦配体选自5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦、二(1-金刚烷基)-2-吗啉代苯基膦、三丁基膦、丁基二-1-金刚烷基膦、(5-二苯基膦基-9,9-二甲基呫吨-4-基)二苯基膦、(R)-1-[(SP)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑、三甲基膦、三乙基膦、三丙基膦、三异丙基膦、三丁基膦、三环己基膦、三甲基膦、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三异丙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三环己基酯、三苯基膦、三(邻-甲苯基)膦、三异丙基膦、三环己基膦、2,2'-二(二苯基膦基)-1,1'-联萘(BINAP)、1,2-二(二甲基膦基)乙烷、1,2-二(二乙基膦基)乙烷、1,2-二(二丙基膦基)乙烷、二(2-(二苯基膦基)苯基)醚[DPE-phos]、1,2-二(二异丙基膦基)乙烷、1,2-二(二丁基膦基)乙烷、1,2-二(二环己基膦基)乙烷、1,3-二(二异丙基膦基)丙烷、1,3-二(二环己基膦基)丙烷、1,4-二(二异丙基膦基)丁烷、1,4-二(二环己基膦基)丁烷、1,4-二(二苯基膦基)丁烷(bppb)、2,4-二(二环己基膦基)戊烷和1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁(dppf)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)和3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)。
优选该有机金属配合物的单-或多齿膦配体优选是二芳基膦配体。
优选该有机金属配合物的单-或多齿膦配体选自(R)-1-[(SP)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦、二(2-(二苯基膦基)苯基)醚[DPE-phos]、1,2-二(二异丙基膦基)乙烷、1,2-二(二丁基膦基)乙烷、1,2-二(二环己基膦基)乙烷、1,3-二(二异丙基膦基)丙烷、1,3-二(二环己基膦基)丙烷、1,4-二(二异丙基膦基)丁烷、1,4-二(二环己基膦基)丁烷、1,4-二(二苯基膦基)丁烷(bppb)、2,4-二(二环己基膦基)戊烷、1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁(dppf)、5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑(Bippyphos)、3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦(Brettphos)、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦(tBuXPhos)、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦(Ruphos)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑(AdBippyphos)、二(金刚烷基)(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-2-联苯基)膦(AdBrettPhos)。
更优选该有机金属配合物的单-或多齿膦配体选自5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑(Bippyphos)、3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦(Brettphos)、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦(tBuXPhos)、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦(Ruphos)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑(AdBippyphos)、二(金刚烷基)(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-2-联苯基)膦(AdBrettPhos)。
甚至更优选该单-或多齿膦配体选自2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)和3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)。
优选的有机金属配合物包括下列:
该有机金属配合物可以通过使合适的含金属前体与相应单-或多齿膦配体反应而制备。该配体通常相对于待络合金属以摩尔过量使用。适合制备该有机金属配合物的方法对本领域熟练技术人员而言是已知的。
该有机金属配合物可以在步骤a)的反应条件下在原位制备或者在分开的反应步骤中制备并随后用于步骤a)中。该有机金属配合物的预先形成可以在分开的反应容器中进行并且随后将如此制备的有机金属配合物转移到酰胺化反应的反应容器中或者直接在酰胺化反应的反应容器中进行。
优选的含Pd前体或源选自四(三苯基膦)钯、二氯二(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯[Pd2(dba)3]、二(二亚苄基丙酮)二钯[Pd(dba)2]、乙酸钯、二氯(1,5-环辛二烯)钯、氯化二[肉桂基钯(II)]、PdCl2和二(烯丙基)二氯二钯。
在优选实施方案中,钯前体或源选自二(二亚苄基丙酮)二钯[Pd(dba)2]2、氯化二[肉桂基钯(II)]、PdCl2和二(烯丙基)二氯二钯。
在优选实施方案中,步骤a)在游离单-或多齿膦配体存在下进行。术语“游离”涉及未与金属络合的单-和多齿膦配体。
该游离单-或多齿膦配体可以与该有机金属配合物中的单-或多齿膦配体相同或不同。优选该游离单-或多齿膦配体与该有机金属配合物中的单-或多齿膦配体相同。然而,可能有利的是将不同配体用作游离配体,例如以促进步骤a)中的酰胺化反应过程中的配体交换。
优选在步骤a)中过渡金属总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:1至≤1:10,优选≥1:2至≤1:8,更优选≥1:2至≤1:6范围内。因此,该摩尔比可以为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8,其中最优选1:4。
更优选在步骤a)中Ni和Pd的总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:1至≤1:10,优选≥1:2至≤1:8,更优选≥1:2至≤1:6范围内。因此,该摩尔比可以为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8,其中最优选1:4。
在步骤a)中仅使用Pd的情况下,Pd的总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:1至≤1:10,优选≥1:2至≤1:8,更优选≥1:2至≤1:6范围内。因此,该摩尔比可以是1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或1:8,其中最优选1:4。
在本发明的优选实施方案中,步骤a)在至少一种选自如下的溶剂存在下进行:乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、叔丁基甲基醚、二苯基醚、二丁基醚、环戊基甲基醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二异丙基醚、二烷、苯、二甲苯、甲苯、己烷、戊烷、环己烷、庚烷、甲基环己烷、酯、乙酸乙酯、丙酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、2-丁酮、乙酸正辛酯、乙酸丙酯、乙酸叔丁酯、甲基异丙基酮、环己酮、环丁砜、碳酸二甲酯、叔丁醇、叔戊醇、乙腈、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或两种或更多种溶剂的组合。
在本发明的更优选实施方案中,该至少一种有机溶剂选自叔丁醇、叔戊醇和四氢呋喃。
在本发明的优选实施方案中,步骤a)在≥50℃至≤90℃,更优选≥55℃至≤85℃范围内的温度下进行。
在本发明的优选实施方案中,步骤a)进行≥1小时至≤18小时,优选≥3小时至≤16小时的时间。
在本发明的实施方案中,芳基单-、二-或三氟芳基氯或者单-、二-或三氟芳基溴的酰胺化在乙酰胺、磷酸钾、氯化二[肉桂基钯(II)]、t-Bubrettphos和叔丁醇或四氢呋喃存在下进行。
在本发明的实施方案中,芳基单-、二-或三氟杂芳基氯或者单-、二-或三氟杂芳基溴的酰胺化在乙酰胺、磷酸钾、氯化二[肉桂基钯(II)]、t-Bubrettphos和叔丁醇或四氢呋喃存在下进行。
在本发明的实施方案中,芳基单-、二-或三氟吡啶基氯或者单-、二-或三氟吡啶基溴的酰胺化在乙酰胺、磷酸钾、氯化二[肉桂基钯(II)]、t-Bubrettphos和叔丁醇或四氢呋喃存在下进行。
化合物:
在一个实施方案中,式(I)化合物是
式(I)化合物,
其中Y是N,n为2或3,R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基。
在本发明的另一实施方案中,式(I)化合物是
式(I)化合物,
其中Y是N,n为2或3,R是CH3。
优选式(I)化合物是式(Ia)化合物或/>式(Ib)化合物。
优点
本发明具有下列优点中的至少一种:
1.取代的芳基酰胺在高选择性下以高产率得到。
2.本发明方法不导致高流出物负荷。
3.本发明方法安全并且可以容易地控制。
4.改变反应条件导致不同产物,然而在这种情况下可以使用相同的催化剂-配体体系得到单-、二-、三取代产物。
5.本发明方法经济并且可持续。
在下文中提供实施方案的列举来进一步说明本公开,但不意欲将本公开限制为下面所列具体实施方案。
实施方案:
1.一种制备式(I)化合物的方法:
式(I)化合物
其中Y是N或CH,
n为1、2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
至少包括下列步骤:
a)使式(II)化合物:
式(II)化合物
其中Y是N或CH,
X是Cl或Br,
n为1、2或3,
与式(III)化合物:
R-CO-NH2式(III)化合物
其中R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
在下列组分存在下反应:
i)至少一种碱,
ii)至少一种有机金属配合物,
其中该有机金属配合物包含至少一种单/或多齿膦配体。
2.根据实施方案1的方法,其中呈前体配合物形式的该至少一种有机金属配合物包含至少一种过渡金属。
3.根据实施方案2的方法,其中该至少一种过渡金属是钯或镍。
4.根据实施方案3的方法,其中该至少一种过渡金属是钯。
5.根据实施方案4的方法,其中含钯前体选自四(三苯基膦)钯、二氯二(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯[Pd2(dba)3]、二(二亚苄基丙酮)二钯[Pd(dba)2]、乙酸钯、二氯(1,5-环辛二烯)钯、氯化二[肉桂基钯(II)]、PdCl2和二(烯丙基)二氯二钯。
6.根据实施方案1的方法,其中该钯前体或源选自二(二亚苄基丙酮)二钯[Pd(dba)2]、氯化二[肉桂基钯(II)]、PdCl2和二(烯丙基)二氯二钯。
7.根据实施方案1-6中任一项的方法,其中至少一种单/或多齿膦配体选自5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦、二(1-金刚烷基)-2-吗啉代苯基膦、三丁基膦、丁基二-1-金刚烷基膦、(5-二苯基膦基(phosphanyl)-9,9-二甲基呫吨-4-基)二苯基膦、(R)-1-[(SP)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑、三甲基膦、三乙基膦、三丙基膦、三异丙基膦、三丁基膦、三环己基膦、三甲基膦、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三异丙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三环己基酯、三苯基膦、三(邻-甲苯基)膦、三异丙基膦、三环己基膦、2,2'-二(二苯基膦基)-1,1'-联萘(BINAP)、1,2-二(二甲基膦基)乙烷、1,2-二(二乙基膦基)乙烷、1,2-二(二丙基膦基)乙烷、二(2-(二苯基膦基)苯基)醚[DPE-phos]、1,2-二(二异丙基膦基)乙烷、1,2-二(二丁基膦基)乙烷、1,2-二(二环己基膦基)乙烷、1,3-二(二异丙基膦基)丙烷、1,3-二(二环己基膦基)丙烷、1,4-二(二异丙基膦基)丁烷、1,4-二(二环己基膦基)丁烷、1,4-二(二苯基膦基)丁烷(bppb)、2,4-二(二环己基膦基)戊烷和1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁(dppf)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)和3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos).
8.根据实施方案1-6中任一项的方法,其中至少一种单/或多齿膦配体选自5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑(Bippyphos)、3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦(Brettphos)、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦(tBuXPhos)、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦(Ruphos)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑(AdBippyphos)、二(金刚烷基)(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-2-联苯基)膦(AdBrettPhos)。
9.根据实施方案2-8中任一项的方法,其中过渡金属总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:1至≤1:10范围内。
10.根据实施方案9的方法,其中过渡金属总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:2至≤1:6范围内。
11.根据实施方案1的方法,其中式(II)化合物与式(III)的酰胺的摩尔比在≥1:1至≤1:5范围内。
12.根据实施方案1的方法,其中R是C1-C5烷基或芳基。
13.根据实施方案1的方法,其中R是C1-C2烷基或芳基。
14.根据实施方案13的方法,其中R是甲基或苯基。
15.根据实施方案1的方法,其中X是Cl。
16.根据实施方案1的方法,其中X是Br。
17.根据实施方案1的方法,其中Y是N。
18.根据实施方案1的方法,其中Y是-CH。
19.根据实施方案1的方法,其中n为1。
20.根据实施方案1的方法,其中n为2。
21.根据实施方案1的方法,其中n为3。
22.根据实施方案1的方法,其中n为2或3。
23.根据实施方案1-22中任一项的方法,其中该至少一种碱选自醇盐、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、胺和磷酸盐。
24.根据实施方案23的方法,其中该至少一种碱选自叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、三乙胺、三甲胺、N-二甲氨基吡啶、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、5-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-5-烯(DBU)、卢剔啶、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙、碳酸钡、氢氧化钡、碳酸氢钡、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸钾、乙酸钙、氟化铯、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、三丁胺、吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、四甲基胍、三氟乙酸钠、三氟乙酸钾、碳酸铯、碳酸氢铯和氢氧化铯。
25.根据实施方案24的方法,其中该至少一种碱选自磷酸钾、碳酸钾、碳酸铯和四甲基胍(TMG)。
26.根据实施方案1-25中任一项的方法,其中该方法在至少一种选自如下的溶剂存在下进行:乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、叔丁基甲基醚、二苯基醚、二丁基醚、环戊基甲基醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二异丙基醚、二烷、苯、二甲苯、甲苯、己烷、戊烷、环己烷、庚烷、甲基环己烷、酯、乙酸乙酯、丙酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、2-丁酮、乙酸正辛酯、乙酸丙酯、乙酸叔丁酯、甲基异丙基酮、环己酮、环丁砜、碳酸二甲酯、叔丁醇、叔戊醇、乙腈、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或两种或更多种溶剂的组合。
27.根据实施方案26的方法,其中该至少一种溶剂选自叔丁醇、叔戊醇和四氢呋喃。
28.根据实施方案1-27中任一项的方法,其中该方法在≥50℃至≤90℃范围内的温度下进行。
29.根据实施方案1-27中任一项的方法,其中该方法在≥55℃至≤85℃范围内的温度下进行。
30.根据实施方案1-29中任一项的方法,其中该方法进行≥1小时至≤18小时的时间。
31.根据实施方案1-29中任一项的方法,其中该方法进行≥3小时至≤16小时的时间。
32.式(I)化合物:
式(I)化合物
其中Y是N,
n为2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基。
33.根据实施方案32的化合物,其中式(I)化合物是
式(I)化合物,
其中Y是N,n为2或3,R是CH3。
34.根据实施方案33的化合物,其中式(I)化合物是式(Ia)化合物或式(Ib)化合物。/>
实施例
本发明由下列非限制性工作实施例详细说明。
材料
原料:
催化剂:氯化二[肉桂基钯(II)]、三(二亚苄基丙酮)二钯[Pd2(dba)3]由SigmaAldrich得到
配体:3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦[t-Bubrettphos],
4,5-二(二苯基膦基)-9,9-二甲基呫吨[Xantphos]
方法
表征通过偶联的气相色谱法/质谱法(GC/MS)进行,
GCMS方法1:
仪器:Shimadzu[MS-QP2020NX],Shimadzu[GC-QP2010 Ultra]
系统:GC-MS
GC方法细节:
移动相:惰性气体(氦气);柱烘箱温度:50.0℃;注入温度:250.00℃;注入模式:分割(split);流控模式:线速度;压力:120.0kPa;总流速:15.3mL/min:柱流速:0.40mL/min;线速度:28.0cm/sec;吹扫流速:3.0mL/min;分割率:30.0;运行时间:8.0min;注入体积:0.20-1.0μL;柱:SH-Rxi-5 Sil MS(20米,0.15mm ID,0.15μm)。
样品准备:在甲醇和乙腈中(大约2mg样品在1.0mL甲醇或乙腈中)
烘箱温度程序:50℃,保持时间1min;升温速率50℃/min至300℃并在300℃下保持2分钟。
MS方法细节:
电离源:电子碰撞电离;离子源温度:230.00℃;界面温度:280.00℃;起始m/z:50.00;终止m/z:800.00。
所用缩写为:h表示小时,min表示分钟,rt表示保留时间且环境温度表示20-25℃。
芳基卤酰胺化的通用方法
在三颈RBF中,将芳基卤(6.02mmol)溶于溶剂(16ml)中。将乙酰胺(9.03mmol)、K3PO4(12.04mmol)加入反应混合物中。将该反应用氮气充分吹扫5-7min,然后将催化剂Pd(肉桂基)Cl2(1mol%)、配体(4mol%)加入反应混合物中。将反应混合物在60-80℃的温度范围内加热12h并由GCMS监测。
后处理:将反应混合物冷却至室温。将反应物料通过硅藻土床过滤并将残余物用40ml乙酸乙酯洗涤。将滤液蒸发至干并经由柱层析(用在庚烷中的10-70%乙酸乙酯洗脱)对粗化合物进行提纯。将柱级分蒸发至干,得到0.85g(4.49mmol)浅棕色固体化合物。
杂芳基卤酰胺化的通用方法
在三颈RBF中,将杂芳基卤(5.97mmol)溶于t-BuOH(15ml)中。将乙酰胺(7.16mmol)、K3PO4(8.95mmol)加入反应混合物中。将该反应用氮气充分吹扫5-7min,然后将催化剂Pd(肉桂基)Cl2(1mol%)、配体(4mol%)加入反应混合物中。将反应混合物加热至80℃保持3h并由GCMS监测。
后处理:将反应混合物冷却至室温。将反应物料通过硅藻土床过滤并将残余物用40ml乙酸乙酯洗涤。将滤液蒸发至干并经由柱层析(用在庚烷中的10-70%乙酸乙酯洗脱)对粗化合物进行提纯。将柱级分蒸发至干,得到0.82g(4.32mmol)浅棕色固体化合物。产率72%。
下表提供了取决于所用原料根据实施例1或实施例2进行的试验的结果。
表1:氟芳基氯转化为氟芳基酰胺
其中n=1、2、3
金属催化剂配合物:配体—氯化二[肉桂基钯(II)](1mol%);t-Bubrettphos(4mol%)
酰胺—乙酰胺(1.5当量)
碱:磷酸钾(1当量)
*不是按照本发明的实施例
表2:氟芳基溴转化为氟芳基酰胺
其中n=1、2、3
金属催化剂配合物:配体—氯化二[肉桂基钯(II)](1mol%);t-Bubrettphos(4mol%)
酰胺—乙酰胺(1.5当量)
碱:磷酸钾(1当量)
表3:氟吡啶基氯转化为氟吡啶基酰胺
其中n=1、2、3
金属催化剂配合物:配体—氯化二[肉桂基钯(II)](1mol%);t-BubrettPhos(4mol%)
酰胺—乙酰胺(1.5当量)
碱:磷酸钾(1当量)
*不是按照本发明的实施例
表3a:
金属催化剂配合物:配体—氯化二[肉桂基钯(II)](1mol%);t-BubrettPhos(4mol%)
原料:2,5,6-三氟氯吡啶
溶剂:叔丁醇
表4:氟吡啶基溴转化为氟吡啶基酰胺
其中n=1、2、3
金属催化剂配合物:配体—氯化二[肉桂基钯(II)](1mol%);t-BubrettPhos(4mol%)
酰胺—乙酰胺(1.5当量)
碱:磷酸钾(1当量)
/>
Claims (15)
1.一种制备式(I)化合物的方法:
化合物
其中Y是N或CH,
n为1、2或3,
R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
至少包括下列步骤:
a)使式(II)化合物:
化合物
其中Y是N或CH,
X是Cl或Br,
n为1、2或3,
与式(III)化合物:
R-CO-NH2式(III)化合物
其中R是C1-C10烷基、芳基或杂芳基,
在下列组分存在下反应:
i)至少一种碱,
ii)至少一种有机金属配合物,
其中所述有机金属配合物包含至少一种单/或多齿膦配体。
2.根据权利要求1的方法,其中呈前体形式的所述至少一种有机金属配合物包含至少一种过渡金属。
3.根据权利要求2的方法,其中所述至少一种过渡金属是钯或镍。
4.根据权利要求3的方法,其中所述至少一种过渡金属是钯。
5.根据权利要求4的方法,其中所述含钯前体选自四(三苯基膦)钯、二氯二(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯[Pd2(dba)3]、二(二亚苄基丙酮)二钯[Pd(dba)2]、乙酸钯、二氯(1,5-环辛二烯)钯、氯化二[肉桂基钯(II)]、PdCl2和二(烯丙基)二氯二钯。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中至少一种单/或多齿膦配体选自5-(二叔丁基膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-1,4'-联吡唑、二环己基(2',4',6'-三异丙基-3,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-基)膦、二(2-甲基-2-丙基)(2',4',6'-三异丙基-2-联苯基)膦、二(1-金刚烷基)-2-吗啉代苯基膦、三丁基膦、丁基二-1-金刚烷基膦、(5-二苯基膦基-9,9-二甲基呫吨-4-基)二苯基膦、(R)-1-[(SP)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦、二环己基-[2-[2,6-二(丙-2-基氧基)苯基]苯基]膦、二[5-(二(1-金刚烷基)膦基)-1',3',5'-三苯基-1'H-[1,4']联吡唑、三甲基膦、三乙基膦、三丙基膦、三异丙基膦、三丁基膦、三环己基膦、三甲基膦、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三异丙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三环己基酯、三苯基膦、三(邻-甲苯基)膦、三异丙基膦、三环己基膦、2,2'-二(二苯基膦基)-1,1'-联萘(BINAP)、1,2-二(二甲基膦基)乙烷、1,2-二(二乙基膦基)乙烷、1,2-二(二丙基膦基)乙烷、二(2-(二苯基膦基)苯基)醚[DPE-phos]、1,2-二(二异丙基膦基)乙烷、1,2-二(二丁基膦基)乙烷、1,2-二(二环己基膦基)乙烷、1,3-二(二异丙基膦基)丙烷、1,3-二(二环己基膦基)丙烷、1,4-二(二异丙基膦基)丁烷、1,4-二(二环己基膦基)丁烷、1,4-二(二苯基膦基)丁烷(bppb)、2,4-二(二环己基膦基)戊烷和1,1'-二(二苯基膦基)二茂铁(dppf)、2-二叔丁基膦基-3,4,5,6-四甲基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯(Me4tButylXphos)和3,6-二甲氧基-2',4',6'-三(1-甲基乙基)[1,1'-联苯]-2-基]二(1,1-二甲基乙基)膦(t-Bubrettphos)。
7.根据权利要求2-6中任一项的方法,其中过渡金属总量与单-和多齿膦配体的总量的摩尔比在≥1:1至≤1:10范围内。
8.根据权利要求1的方法,其中式(II)化合物与式(III)的酰胺的摩尔比在≥1:1至≤1:5范围内。
9.根据权利要求1的方法,其中R是C1-C5烷基或芳基。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法,其中所述至少一种碱选自醇盐、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、胺和磷酸盐。
11.根据权利要求10的方法,其中所述至少一种碱选自叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、三乙胺、三甲胺、N-二甲氨基吡啶、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、5-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-5-烯(DBU)、卢剔啶、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙、碳酸钡、氢氧化钡、碳酸氢钡、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸钾、乙酸钙、氟化铯、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、三丁胺、吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、四甲基胍、三氟乙酸钠、三氟乙酸钾、碳酸铯、碳酸氢铯和氢氧化铯。
12.根据权利要求1-11中任一项的方法,其中所述方法在至少一种选自如下的溶剂存在下进行:乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、叔丁基甲基醚、二苯基醚、二丁基醚、环戊基甲基醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二异丙基醚、二烷、苯、二甲苯、甲苯、己烷、戊烷、环己烷、庚烷、甲基环己烷、酯、乙酸乙酯、丙酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、2-丁酮、乙酸正辛酯、乙酸丙酯、乙酸叔丁酯、甲基异丙基酮、环己酮、环丁砜、碳酸二甲酯、叔丁醇、叔戊醇、乙腈、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或两种或更多种溶剂的组合。
13.根据权利要求1-12中任一项的方法,其中所述方法在≥50℃至≤90℃范围内的温度下进行。
14.式(I)化合物:
化合物
其中Y是N,
n为2或3,
R是CH3。
15.根据权利要求14的化合物,其中所述式(I)化合物是式(Ia)化合物或化合物。
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