HK1237759B - 通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法 - Google Patents

通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
HK1237759B
HK1237759B HK17111993.5A HK17111993A HK1237759B HK 1237759 B HK1237759 B HK 1237759B HK 17111993 A HK17111993 A HK 17111993A HK 1237759 B HK1237759 B HK 1237759B
Authority
HK
Hong Kong
Prior art keywords
alkyl
compsubst
different
substituents
substituted
Prior art date
Application number
HK17111993.5A
Other languages
English (en)
Other versions
HK1237759A1 (zh
Inventor
Christoph Taeschler
Florencio Zaragoza Doerwald
Stefan Ellinger
Matthias Beller
Helfried Neumann
Lin He
Kishore NATTE
Original Assignee
Arxada Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arxada Ag filed Critical Arxada Ag
Publication of HK1237759A1 publication Critical patent/HK1237759A1/zh
Publication of HK1237759B publication Critical patent/HK1237759B/zh

Links

Description

通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯 烷基化化合物的方法
技术领域
本发明在二(1-金刚烷基)-正丁基膦的存在下，并在2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基的存在下，用氟烷基卤化物、氯烷基卤化物和氟氯烷基卤化物通过均相Pd催化的氟烷基化、氯烷基化和氟氯烷基化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法。
背景技术
有机氟化学在药用、农业和材料科学领域发挥着重要作用。氟烷基具有诸如高稳定性和亲油性等强效果，此外，较长的氟烷基具有高耐水和耐油性和低摩擦性。
Loy，R.N.等人，Organic Letters 2011，13，2548-2551公开了以26％GC收率的CF3-I与苯的Pd催化的偶联。
根据表1条目10，C6F13I的偶联产率为81％。
但是用溴化物代替碘化物重复该实验提供了小于1％的产率，参见本文比较例11。
需要通过直接C-H三氟甲基化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的均相催化方法，其提供高产率但不需要定向基团或富含电子的芳族化合物的帮助。该方法应适用于各种基材，并应与各种官能团相容。此外，该方法不应仅限于作为烷基化剂的碘化物，而应与其它卤化物一起使用。该方法应不仅用于全氟化烷基碘化物，还可用于氟化烷基卤化物、氯化烷基卤化物和氟氯化烷基卤化物，特别用于氟化烷基卤化物。
意外地，二(1-金刚烷基)-正丁基膦和2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基与可溶性Pd基催化剂一起的存在满足这些要求。没有观察到二烷基化产物。
在本文中，如果没有另外说明，则使用以下含义：
Ac 醋酸酯；
烷基 直链或支链烷基；
BuPAd2 CAS 321921-71-5,二(1-金刚烷基)-正丁基膦；
DMSO 二甲基亚砜；
eq,equiv 当量；
卤化物 F-、Cl-、Br-或I-，优选Cl-、Br-和I-，更优选Br-和I-；
卤素 F、Cl、Br或I；优选F、Cl或Br；更优选F或Cl；
对于烷烃的相应的异构体，“直链”和“n-”同义使用；
MTBE 甲基叔丁基醚；
RT 室温，其与环境温度表示同义；
TEA 三乙胺；
TEMPO CAS 2564-83-2，2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基；
TFA 三氟乙酸盐；
“wt％”，“重量％”和“重量-％”同义使用，并表示重量百分比。
发明内容
本发明的主题是一种用于在BuPAd2的存在下和在TEMPO的存在下和在化合物BAS的存在下通过使用催化剂CAT的均相催化，通过化合物COMPSUBST与化合物FCLALKYLHALIDE的反应，制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物或氟氯烷基化化合物的方法，
BAS选自Cs2CO3、CsHCO3、NEt3及其混合物；
FCLALKYLHALIDE是式(III)的化合物；
R3-X (III)
X是Cl、Br或I；
R3是C1-20烷基或C1-20烷基，其中在所述烷基链中至少一个氢被F或Cl取代；
CAT选自Pd(OAc)2、Pd(TFA)2及其混合物；
COMPSUBST选自化合物COMPSUBST-I、乙烯、环己烯、乙炔和聚苯乙烯；
所述乙烯和所述环己烯是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH＝C(H)R28、苄基、苯基、萘基和吗啉的1个、2个或3个取代基取代；
所述乙炔是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH＝C(H)R28、苄基、苯基和萘基的1个取代基取代；
COMPSUBST-I包含环RINGA；
RINGA是不饱和的或芳香族的，5元或6元碳环或杂环，
当RINGA是杂环时，RINGA具有彼此独立地选自N、O和S的1个、2个或3个相同或不同的内环杂原子，
当RINGA是5元环时，RINGA是未取代的或被1个、2个、3个或4个相同或不同的取代基取代，
当RINGA是6元环时，RINGA是未取代的或被1个、2个、3个、4个或5个相同或不同的取代基取代，
RINGA的所述取代基中的任何一个独立于RINGA的选自C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、OH、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH＝C(H)R28、苄基、苯基和萘基的所述取代基中的任何其他的取代基；
RINGA能与环RINGB缩合，RINGB是5元或6元碳环或杂环，
当RINGB是杂环时，其含有彼此独立地选自N、O和S的1个、2个或3个相同或不同的内环杂原子；
RINGB是未取代的或在RINGB是5元环的情况下被1个、2个或3个相同或不同的取代基取代，在RINGB是6元环的情况下被1个、2个、3个或4个相同或不同的取代基取代，所述取代基彼此独立地选自由C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、OH、N(R17)R18、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)n-C(O)Y2、S(O)2R51、CH＝C(H)R38、苄基、苯基和萘基；
RINGA或RINGB的所述C1-10烷基取代基中的任何一个是未取代的或被选自卤素、OH、O-C(O)-C1-5烷基、O-C1-10烷基、S-C1-10烷基、S(O)-C1-10烷基、S(O2)-C1-10烷基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基、C3-8环烷基和1,2,4-三唑基的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同的取代基取代；
RINGA或RINGB的所述苄基、苯基和萘基取代基中的任何一个彼此独立地是未取代的或被选自卤素、C1-4烷氧基、NO2和CN的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同的取代基取代；
m、n和q相同或不同，并彼此独立地为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
Y1、Y2和R13相同或不同，并彼此独立地选自H、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6烷基、O-C1-6烷基、苯基、苄基、O-苯基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基和N(R19)R20；
R14、R15和R16相同或不同，并彼此独立地选自H、F、Cl和Br；
R10、R11、R17、R18、R19和R20相同或不同，并彼此独立地为H或C1-6烷基，或R10和R11，R17和R18或R19和R20一起表示四亚甲基链或五亚甲基链；
R50和R51相同或不同，并彼此独立地选自OH、C1-6烷基和C1-6烷氧基；
R24、R34、R28和R38相同或不同，并彼此独立地选自H、C1-10烷基、C(R25)(R26)-O-R27；
R25、R26和R27相同或不同，并彼此独立地选自H和C1-10烷基。
具体实施方式
优选地，RINGA是碳环不饱和环、碳环芳环、杂环不饱和环或杂环芳环。
优选地，COMPSUBST选自化合物COMPSUBST-I、乙烯、环己烯、乙炔和聚苯乙烯；
所述乙烯和所述环己烯是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-6环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、苄基、苯基、萘基和吗啉的1个或2个取代基取代；
所述乙炔是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-6环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、苄基、苯基和萘基的1个取代基取代；
其中COMPSUBST-I选自：
其中COMPSUBST-I是未取代的或
在COMPSUBST-I是具有5个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个、3个或4个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是具有6个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个或5个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是其中5元和6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个、5个或6个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是其中两个6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个、5个、6个或7个相同的或不同的取代基取代，
所述取代基彼此独立地选自C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、OH、C(H)＝O、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH＝C(H)R28、苄基、苯基和萘基；
COMPSUBST-I的所述C1-10烷基取代基是未取代的或被选自卤素、OH、O-C(O)-C1-5烷基、O-C1-10烷基、S-C1-10烷基、S(O)-C1-10烷基、S(O2)-C1-10烷基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基、C3-8环烷基和1,2,4-三唑基的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同的取代基取代；
COMPSUBST-I的所述苄基、苯基和萘基取代基彼此独立地是未取代的或被选自卤素、C1-4烷氧基、NO2和CN的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同取代基取代；
R10、R11、m、n、Y1、Y2、R28、R50和R24如上定义，也具有其所有实施方式的定义。
优选地，m、n和q相同或不同，并彼此独立地为0、1、2、3或4；
更优选地，m、n和q是0或4。
在另一实施方式中，Y1、Y2和R13相同或不同，并彼此独立地选自H、OH、C(R14)(R15)R16、C2-6烷基、O-C1-6烷基、苯基、苄基、O-苯基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基和N(R19)R20。
优选地，Y1、Y2和R13相同或不同，并彼此独立地选自H、OH、C1-2烷基和O-C1-2烷基。
更优选地，COMPSUBST-I是未取代的或
在COMPSUBST-I是具有5个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个或3个相同的或不同的取代基取代；
在COMPSUBST-I为具有6个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个或5个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I为其中5元和6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个或5个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是其中两个6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个或4个相同的或不同的取代基取代，
所述取代基彼此独立地选自C1-4烷基、C1-4烷氧基、OH、C(H)＝O、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、CF3、(CH2)m-C(O)Y1和S(O)2R50；
COMPSUBST-I的所述C1-4烷基取代基是未取代的或被选自卤素的1个、2个或3个相同或不同的取代基取代；
其中R10、R11、Y1和R50如上定义，也具有其所有实施方式的定义。
特别地，COMPSUBST选自苯、吡唑、
式(Ⅵ)化合物、乙烯、环己烯、乙炔和聚苯乙烯；
Y是C1-6烷基；
所述乙烯和所述环己烯是未取代的或被选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、苄基、苯基和吗啉的1个或2个取代基取代；
所述乙炔是未取代的或被选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、苄基和苯基的1个取代基取代；
其中，
R44选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、OH、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50；
其中R10、R11、m、Y1和R50如上定义，也具有其所有实施方式的定义。
取代的乙烯的实施方式是丙烯、乙烯-1,1-二基二苯和3,3-二甲基丁-1-烯。
取代的环己烯的实施方式是4-(环己-1-烯-1-基)吗啉。
取代的乙炔的实施方式是1-辛炔。
优选地，Y是甲基或乙基。
COMPSUBST的一种实施方式是
Y是甲基或乙基，优选乙基。
氟烷基化化合物、氯烷基化化合物或氟氯烷基化化合物称为化合物ALKYLCOMPSUBST。
氟烷基卤化物、氯烷基卤化物和氟氯烷基卤化物是化合物FCLALKYLHALIDE。
优选地，FCLALKYLHALIDE是式(III)的化合物；
R3-X (III)
X是Cl、Br或I；
R3是C1-20烷基或其中在烷基链中至少一个氢被F或Cl取代的C1-20烷基；
更优选地，R3是C1-15烷基或其中在烷基链中至少一个氢被F或Cl取代的C1-15烷基；
甚至更优选地，R3是C1-10烷基或其中在烷基链中至少一个氢被F或Cl取代的C1-10烷基。
优选地，X是Br或I；
更优选地，X是I；
在另一个更优选的实施方案中，X是Br；
同时R3也具有其所有实施方案中的定义。
在特别实施方案中，化合物FCLALKYLHADLIDE是全氟烷基卤化物、F2HC-Cl或F2HC-Br，优选地FCLALKYLHADLIDE是全氟烷基化溴化物或碘化物、F2HC-Cl或F2HC-Br；
优选地，
X是Cl、Br或I，以及
R3是全氟C1-20烷基；或
FCLALKYLHADLIDE是F2HC-Cl或F2HC-Br；
更优选地，
X是Br或I，以及
R3是全氟C1-20烷基；或
FCLALKYLHADLIDE是F2HC-Cl或F2HC-Br；
甚至更优选地，
X是Br或I，以及
R3是全氟C1-15烷基；或
FCLALKYLHADLIDE是F2HC-Cl或F2HC-Br。
特别地，FCLALKYLHALIDE选自F21C10-I、F17C8-I、F13C6-I、F9C4-I、F3C-I、F3C-Br、F3C-Cl、F2HC-Cl和F2HC-Br；
更特别地，FCLALKYLHALIDE选自n-F21C10-I、n-F17C8-I、n-F13C6-I、n-F9C4-I、F3C-I、F3C-Br、F3C-Cl、F2HC-Cl和F2HC-Br。
在一个实施方案中，反应在化合物COMPSALT的存在下进行；
COMPSALT选自NaI、KI、CsI和N(R30)(R31)(R32)R33I；
R30、R31、R32和R33相同或不同，并彼此独立地选自H和C1-10烷基；
优选地，R30、R31、R32和R33相同或不同，并彼此独立地选自H和C2-6烷基；
更优选地，COMPSALT选自NaI和(n-Bu)4NI。
反应优选在化合物COMPSALT的存在下进行，并且X为Cl或Br，优选地X为Cl。
优选地，CAT为Pd(OAc)2。
在反应中优选使用0.1mol％至20mol％，更优选使用1mol％至15mol％，甚至更优选使用2.5mol％至12.5mol％的CAT，mol％基于COMPSUBST的摩尔量。
在反应中优选使用1摩尔当量至20摩尔当量，更优选使用1摩尔当量至15摩尔当量，甚至更优选使用1摩尔当量至10摩尔当量的FCLALKYLHALIDE，摩尔当量基于COMPSUBST的摩尔量。
在FCLALKYLHALIDE为气态的情况下，在反应中优选使用FCLALKYLHALIDE，其量对应于在环境温度下1至10巴，更优选1至5巴的压强。
在反应中优选使用1mol％至40mol％，更优选使用5mol％至30mol％，甚至更优选使用5mol％至25％的BuPAd2，mol％基于COMPSUBST的摩尔量。
在反应中优选使用0.1摩尔当量至10摩尔当量，更优选使用0.5摩尔当量至5摩尔当量，甚至更优选使用0.75摩尔当量至2.5摩尔当量的TEMPO，摩尔当量基于COMPSUBST的摩尔量。
优选地，BAS是Cs2CO3。
在反应中优选使用0.1摩尔当量至10摩尔当量，更优选使用0.5摩尔当量至5摩尔当量，甚至更优选使用0.75摩尔当量至2.5摩尔当量的BAS，摩尔当量基于COMPSUBST的摩尔量。
反应的反应温度优选为20℃至200℃，更优选为50℃至200℃，甚至更优选为50℃至150℃，特别为100℃至150℃，更特别为110℃至145℃。
反应的反应时间优选为1h至60h，更优选为10h至50h，甚至更优选为15h至50h。
优选地，反应在惰性气氛下进行。优选地，通过使用优选选自氩气、另一稀有气体、低沸点烷烃、氮气及其混合物的惰性气体来实现惰性气氛。
低沸点烷烃优选为C1-3烷烃，即甲烷、乙烷或丙烷。
反应可以在封闭的系统中进行，可以在封闭系统中由选定温度引起的压强下进行，和/或在COMPSUBST是气体形式的情况下由COMPSUBST施加的压强引起的压强下进行。也可以用所述惰性气体施加压强。也可以在环境压强下进行反应。
反应可以在溶剂SOL中进行，SOL优选选自烷烃、氯代烷烃、酮、醚、酯、脂族腈、脂族酰胺、亚砜、及其混合物；
优选地，SOL选自C5-8烷烃、氯化C5-8烷烃、丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、MTBE、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、戊腈、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、及其混合物；
更优选地，SOL选自丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、戊腈、乙腈、二甲基亚砜及其混合物；
甚至更优选地，SOL选自丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二甲基亚砜及其混合物。
也可以同时使用COMPSUBST作为底物和溶剂。
作为替代，反应也可以在不存在溶剂的情况下进行。在另一个实施方案中，COMPSUBST用作SOL。
SOL的量优选为COMPSUBST重量的0.1至100倍，更优选1至50倍，甚至更优选1至25倍。
反应后，ALKYLCOMPSUBST可以通过本领域技术人员已知的标准方法分离，例如挥发性成分的蒸发、萃取、洗涤、干燥、浓缩、结晶、色谱法及其任何组合。
COMPSUBST，BAS，CAT，BuPAd2，TEMPO和FCLALKYLHALIDE，氟烷基卤化物、氯烷基卤化物和氟氯烷基卤化物是商售的，并可以根据已知的程序制备。
实施例
产率：
产率以反应后反应混合物中预期的ALKYLCOMPSUBST的摩尔产率的百分数给出，并且基于COMPSUBST的摩尔量，并且如果没有另外说明，通过用1,4-二氟苯作为内标物的19FNMR确定。
分离的产率来自分离产物的重量，并且基于COMPSUBST的重量，分离的产率在表1的括号中给出。
异构体的比例和烷基化的位置
通过NMR光谱法测定。
实施例1
向具有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶中加入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1.0eq)、Cs2CO3(2.0eq)，1,4-二甲氧基苯(0.2mmol，1当量)。然后，在氩气流下将丙酮(0.5mL)注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的Parr Instruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节3至5巴CF3Br接着15巴的N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
反应混合物用水和乙酸乙酯萃取(5次，每次3mL)。有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，蒸发，得到粗产物。产率为81％。
通过硅胶快速色谱法(洗脱液：庚烷：EtOAc＝60:40(v/v))进行纯化。分离产率为69％。
细节也在表1中给出。
实施例2
重复实施例1，唯一的区别是使用Pd(TFA)2替代Pd(OAc)2作为CAT。产率为78％。
实施例3
重复实施例1，区别是Pd(OAc)2仅使用5mol％而不是10mol％，并且BuPAd2仅使用10mol％而不是20mol％。产率为42％。
实施例4
重复实施例1，唯一区别是反应混合物在130℃下搅拌30小时，而不是40小时。产率为70％。
实施例5至21
重复实施例1，区别在于使用表1中列出的化合物作为COMPSUBST。
实施例22
向具有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶中加入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1.0eq)、Cs2CO3(2.0eq)、苯(0.6mmol，1eq)和全氟己基溴化物(3.2当量)。然后，在氩气流下将丙酮(2.5mL)注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的Parr Instruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节15巴N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
反应混合物用水和乙酸乙酯萃取(5次，每次3mL)。有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，蒸发，得到粗产物。通过19F-NMR分析反应混合物，得到(全氟己基)苯的产率为21％。(全氟己基)苯的鉴定通过GC-MS确定。
实验的重复提供了28％的产率，转化率为35％。
实施例23
向具有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶中装入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1.0eq)，Cs2CO3(2.0eq)、1,4-二甲氧基苯(0.2mmol，1当量)和全氟己基溴化物(3.2当量)。然后，在氩气流下将丙酮(1mL)注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的ParrInstruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节15巴N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
反应混合物用水和乙酸乙酯萃取(5次，每次3mL)。有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，蒸发，得到粗产物。通过GC-MS分析反应混合物，得到1,4-二甲氧基-2-(全氟己基)苯的产率为42％。
实施例24
向带有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶装入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1.0eq)、Cs2CO3(2.0eq)、乙烯-1,1-二基二苯(0.5mmol，1eq)。然后，在氩气流下将丙酮(2mL)注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的ParrInstruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节3至5巴CF3Br接着15巴的N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
将反应混合物过滤，过滤残余物用乙酸乙酯和丙酮洗涤。将合并的滤液在旋转蒸发器上浓缩。残余物通过硅胶色谱纯化(洗脱液：庚烷：EtOAc＝90:10(v/v))。分离产率为58％。
所得产物的1HNMR分析显示(3,3,3-三氟丙-1-烯-1,1-二基)二苯与(3,3,3-三氟丙烷-1,1-二基)二苯的2:1混合物。(3,3,3-三氟丙-1-烯-1,1-二基)二苯和(3,3,3-三氟丙烷-1,1-二基)二苯的鉴定通过GC-MS确定。
实施例(Ex)25和26以及比较例(CompEx)1至10
标准程序：
向带有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶装入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、添加剂(1.0eq)，BASE(2.0eq)和1,4-二甲氧基苯(0.2mmol，1当量)。然后，将溶剂(0.5mL)在氩气流下注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的Parr Instruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节3至5巴CF3Br接着15巴的N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
反应混合物用水和乙酸乙酯萃取(5次，每次3mL)。有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，蒸发，得到粗产物。通过19F-NMR光谱测定产物的产率。
在CompEx 4中，使用Pd(TFA)2代替Pd(OAc)2作为CAT。
表2显示了测试的参数。
实施例27
向具有搅拌棒的经烘箱干燥的4mL小瓶中加入Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1eq)、Cs2CO3(2.0eq)和丙烯酸乙酯(0.5mmol，1eq)。然后，依次在氩气流下将丙酮(0.5mL)注入小瓶中。将该小瓶置于合金板中，其在氩气氛下被转移到300ml的Parr Instruments公司的4560系列高压釜中。在环境温度下调节3至5巴CF3Br接着15巴的N2的压强。将反应混合物在130℃下搅拌40小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，释放压力。
将所得反应混合物冷却，从高压釜中释放压力，过滤固体。通过使用内标物1,4-二氟苯的19F-NMR分析过滤的反应混合物，其显示出乙基-4,4,4-三氟丁-2-烯酸酯的产率为26％(δ19F-NMR：-65.68ppm(d，J＝9.5Hz))。GC-MS分析显示168g/mol的分子量峰，证实单三氟甲基化。
比较例11
Loy，R.N等人，Organic Letters 2011，13，2548-2551的在表1中的条目10根据所述文章的支持信息中给出的详细程序被重复，其根据第S5页“优化程序”结合第S3页表S4中的条目9描述。
膦是BINAP。
[Pd]为Pd2dba3。
碱为Cs2CO3。
烷基卤化物是全氟己基溴而不是全氟己基碘。
向螺旋盖1打兰小瓶(screw cap 1dramvial)中加入碱(0.4mmol，2当量)，[Pd](0.02mmol，10mol％)和膦(0.04-0.08mmol，20-40mol％)。加入苯(1mL)和全氟己基溴化物(43μL，0.2mmol，1当量)，所得混合物用特氟龙衬里盖密封，并在铝反应块(reactionblock)中加热在80℃下剧烈搅拌15小时。将反应混合物冷却至23℃，加入氯苯(20微升)作为GC内标物。从粗反应混合物中取出等分试样(约100μL)，并通过硅藻土填料(a plug ofCelite)，用EtOAc(2mL)洗脱。然后通过GC分析该样品，并且通过与对氯苯内标物的校准比较来测定产率。
结果：
测量到小于1％的产率。
实施例28
向干燥的50mL高压釜中加入4-(环己-1-烯-1-基)吗啉(0.2mmol)、Pd(OAc)2(10mol％)、BuPAd2(20mol％)、TEMPO(1.0)Cs2CO3(2.0当量)。然后，将丙酮(2mL)注入高压釜中，将高压釜用氩气冲洗3次。在环境温度下调节6巴CF3Br接着15巴的N2的压强。将反应混合物在130℃下加热40小时。将高压釜置于加热系统中并在130℃下加热40小时。反应完成后，将高压釜冷却至室温，释放压力。将20微升的1,2-二氟苯(内标物)加入到反应混合物中，并将样品进行19F NMR。通过19F NMR测量产率。NMR数据与文献N.V.Kirij等人，JournalofFluorine Chemistry，2000，106，21至221记载的一致。

Claims (12)

1.一种用于在BuPAd2的存在下和在TEMPO的存在下和在化合物BAS的存在下通过使用催化剂CAT的均相催化，通过化合物COMPSUBST与化合物FCLALKYLHALIDE的反应制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物或氟氯烷基化化合物的方法，
BAS选自Cs2CO3、CsHCO3、NEt3及其混合物；
FCLALKYLHALIDE是式(III)的化合物；
R3-X (III)
X是Cl、Br或I；
R3是C1-20烷基或C1-20烷基，其中在所述烷基链中至少一个氢被F或Cl取代；
CAT选自Pd(OAc)2、Pd(TFA)2及其混合物；
COMPSUBST选自化合物COMPSUBST-I、乙烯、环己烯、乙炔和聚苯乙烯；
所述乙烯和所述环己烯是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-6环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、苄基、苯基、萘基和吗啉的1个或2个取代基取代；
所述乙炔是未取代的或被选自C1-10烷基、C3-6环烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、苄基、苯基和萘基的1个取代基取代；
其中COMPSUBST-I选自：
其中COMPSUBST-I是未取代的或
在COMPSUBST-I是具有5个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个、3个或4个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是具有6个内环原子的单环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个或5个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是其中5元和6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个、5个或6个相同的或不同的取代基取代，
在COMPSUBST-I是其中两个6元环是邻位稠合的双环化合物的情况下被1个、2个、3个、4个、5个、6个或7个相同的或不同的取代基取代，
所述取代基彼此独立地选自C1-10烷基、C3-8环烷基、C1-4烷氧基、OH、C(H)＝O、N(R10)R11、CN、NH-OH、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、S(O)2R50、CH＝C(H)R28、C≡C-R24、苄基、苯基和萘基；
COMPSUBST-I的所述C1-10烷基取代基是未取代的或被选自卤素、OH、O-C(O)-C1-5烷基、O-C1-10烷基、S-C1-10烷基、S(O)-C1-10烷基、S(O2)-C1-10烷基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基、C3-8环烷基和1,2,4-三唑基的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同的取代基取代；
COMPSUBST-I的所述苄基、苯基和萘基取代基彼此独立地是未取代的或被选自卤素、C1-4烷氧基、NO2和CN的1个、2个、3个、4个或5个相同或不同取代基取代；
m和q相同或不同，并彼此独立地为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
Y1和R13相同或不同，并彼此独立地选自H、OH、C(R14)(R15)R16、C1-6烷基、O-C1-6烷基、苯基、苄基、O-苯基、O-C1-6亚烷基-O-C1-6烷基和N(R19)R20；
R14、R15和R16相同或不同，并彼此独立地选自H、F、Cl和Br；
R10、R11、R19和R20相同或不同，并彼此独立地为H或C1-6烷基，或R10和R11，或R19和R20一起表示四亚甲基链或五亚甲基链；
R50选自OH、C1-6烷基和C1-6烷氧基；
R24和R28相同或不同，并彼此独立地选自H、C1-10烷基和C(R25)(R26)-O-R27；
R25、R26和R27相同或不同，并彼此独立地选自H和C1-10烷基。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
m和q相同或不同，并彼此独立地为0、1、2、3或4。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，COMPSUBST选自苯、吡唑、
式(Ⅵ)化合物、乙烯、环己烯、乙炔和聚苯乙烯；
Y是C1-6烷基；
所述乙烯和所述环己烯是未取代的或被选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、苄基、苯基和吗啉的1个或2个取代基取代；
所述乙炔是未取代的或被选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、N(R10)R11、CN、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、苄基和苯基的1个取代基取代；
其中，
R44选自C1-10烷基、C1-4烷氧基、OH、N(R10)R11、CN、NO、NO2、F、Cl、Br、I、CF3、(CH2)m-C(O)Y1、和S(O)2R50。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
X是Br或I。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
X是Br。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
化合物FCLALKYLHADLIDE是全氟烷基卤化物、F2HC-Cl或F2HC-Br。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
X是Cl、Br或I，以及
R3是全氟C1-20烷基，或
FCLALKYLHADLIDE是F2HC-Cl或F2HC-Br。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
FCLALKYLHALIDE选自F21C10-I，F17C8-I，F13C6-I，F9C4-I，F3C-I，F3C-Br，F3C-Cl，F2HC-Cl和F2HC-Br。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述反应在化合物COMPSALT的存在下进行；
COMPSALT选自NaI、KI、CsI和N(R30)(R31)(R32)R33I；
R30、R31、R32和R33相同或不同，并彼此独立地选自H和C1-10烷基。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
R30、R31、R32和R33相同或不同，并彼此独立地选自H和C2-6烷基。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，
COMPSALT选自NaI和(n-Bu)4NI。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
CAT是Pd(OAc)2。
HK17111993.5A 2014-11-07 2015-11-05 通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法 HK1237759B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/076,618 2014-11-07
EP14192280.7 2014-11-07
EP15181003.3 2015-08-13
EP15181019.9 2015-08-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HK1237759A1 HK1237759A1 (zh) 2018-04-20
HK1237759B true HK1237759B (zh) 2019-09-27

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107108390B (zh) 通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法
BR112012011961B1 (pt) Processo para produzir cloretos de 5-flúor-1- alquil-3-fluoralquil-1h-pirazol-4-carbonila, 5- flúor-1-alquil-3-fluoralquil-1h-pirazol-4- carbaldeído e seu processo de produção
Lin et al. Trifluoromethylation of (hetero) aryl iodides and bromides with copper (I) chlorodifluoroacetate complexes
Tang et al. Direct synthesis of 3-(fluoroalkyl) pyrazoles from polyfluoroalkyl aldehydes
CN113072420A (zh) 一类2-芳基取代的偕二氟环丁烷类化合物及其制备方法
US20040092781A1 (en) Preparation of polyhaloalkanes
CN106458801B (zh) 通过多相催化制备烷基化或氟、氯和氟氯烷基化的化合物的方法
JP7075544B2 (ja) 均一Ｎｉ触媒作用によるフルオロアルキル化化合物を調製するための方法
HK1237759B (zh) 通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法
Haroutounian et al. Aromatic fluorination by silver-ion promoted decomposition of aryl diazo sulfides: efficient utilization of substoichiometric levels of fluoride ion
HK1237759A1 (zh) 通过均相催化制备氟烷基化化合物、氯烷基化化合物和氟氯烷基化化合物的方法
KR101109942B1 (ko) 방향족 불포화 화합물의 제조 방법
JP6856107B2 (ja) フルオロアルコキシドの製造方法
JP7219752B2 (ja) 不均一コバルトの触媒反応によるアルキル化又はフルオロ、クロロ及びフルオロクロロアルキル化化合物の調製方法
JP2015071547A (ja) ジフルオロメチレン化合物の製造方法
CN107531640B (zh) 制备5-氟-1h-吡唑-4-碳酰氟的方法
HK1230161B (zh) 通过多相催化制备烷基化或氟、氯和氟氯烷基化的化合物的方法
HK40058174A (zh) 通过均相ni催化制备氟烷基化化合物的方法
JPH06157357A (ja) ３−フルオロ芳香族化合物を製造する方法
JP3177649B2 (ja) Ｎ−フルオロアルキルペルフルオロ環状アミン類及びその製造方法
Hosseinzadeh et al. Efficient Sonogashira Coupling Reaction Catalyzed by Copper (I) Iodide in the Presence of KF/Al2O3
EP3983381A1 (en) Method for fluoroalkylation of enamines
JP2008150343A (ja) ピレン誘導体の製造方法