KR20200013638A - 교차-커플링 반응 촉매, 및 이를 제조하고 사용하는 방법 - Google Patents

교차-커플링 반응 촉매, 및 이를 제조하고 사용하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 활성 커플링 촉매를 제조하는데 유용한 신규한 전이-금속 전촉매를 제공한다. 특정의 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 공기-안정성 및 수분-안정성이다. 본 발명은 추가로 본 발명의 전촉매를 제조 및 사용하는 방법을 제공한다.

Description

교차-커플링 반응 촉매, 및 이를 제조하고 사용하는 방법
본 발명은 2017년 3월 28일자 출원된 미국 가특허출원 제62/477,849호에 대한 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장하며, 본원에서는 이의 전체 내용을 참조로 통합한다.
전이금속-촉매작용된 교차-커플링은 다양한 화학 영역, 예컨대, 전합성(total synthesis), 재료 과학 및 바이오유기 화학에서 적용되어 왔다. 교차-커플링(cross-coupling)은 사실 현재 이용 가능한 가장 강력하고 일반적인 합성 방법 중 하나이다. 특히, 약물, 예컨대, 고혈압을 치료하기 위해서 사용되는 로사르탄(losartan) [(2-부틸-4-클로로-1-{[2'-(1H-테트라졸-5-일)바이페닐-4-일]메틸}-1H-이미다졸-5-일)메탄올] 및 HIV를 치료하는데 사용되는 아타자나비어(atazanavir) [메틸 N-[(1S)-1-{[(2S,3S)-3-하이드록시-4-[(2S)-2-[(메톡시 카르보닐)아미노]-3,3-디메틸-N'-{[4-(피리딘-2-일)페닐]메틸} 부탄하이드라지도]-1-페닐부탄-2-일]카르바모일}-2,2-디메틸프로필]카르바메이트]의 약제학적 활성 성분이 교차-커플링 반응(cross-coupling reaction)을 이용하여 합성된다.
가장 효과적인 교차-커플링 촉매는 Pd를 사용하며 입체적 요구가 있는 전자-풍부 포스핀 또는 N-헤테로사이클릭 카르벤(NHC) 보조 리간드를 특징으로 한다. 일반적으로 단일 결찰된 Pd(0)인 촉매작용의 활성종은 흔히 Pd(0) 공급원에 대한 과도한 리간드의 첨가를 통해서 생성된다. 그러나, 대부분의 교차-커플링 반응에 사용되는 특수 리간드는 흔히 Pd(0) 공급원 자체만큼 비싸고, 과도한 리간드의 사용은 경제적으로 실현 가능하지 않다.
따라서, 본 기술분야에서는 활성 촉매 종으로 효율적으로 전환될 수 있는 신규한 전촉매(precatalyst)에 대한 필요가 있다. 본 발명은 이러한 필요를 처리하고 충족시킨다.
본 발명은 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물을 제공한다:
Figure pct00001
상기 화학식(I)에서,
각각의 경우의 M은 독립적으로 전이금속이고;
X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 트리플레이트 또는 트리플루오로메탄설포네이트(또는 또 다른 퍼플루오로알칸설포네이트, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및/또는 노나플루오로부탄설포네이트), 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트(acac), 트리플이미드, 또는 토실레이트이고;
각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재(null)하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명은 추가로 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물을 제공한다:
Figure pct00002
상기 화학식(II)에서,
M은 전이금속이고;
X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 트리플레이트 또는 트리플루오로메탄설포네이트(또는 또 다른 퍼플루오로알칸설포네이트, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및/또는 노나플루오로부탄설포네이트), 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트(acac), 트리플이미드, 또는 토실레이트이고;
각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재(null)하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
L은 한자리 또는 두자리 리간드이고, 단, L은 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니고, 여기에서, 각각의 경우의 R*은 독립적으로 페닐, 사이클로헥실, 메틸, 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, 전촉매는 화학식(IIA)의 화합물, 또는 이의 염 또는 용매화물이다:
Figure pct00003
상기 화학식(IIA)에서,
L은
Figure pct00004
로서 표시되는 두자리 리간드이고, 여기에서 각각의 L*은 독립적으로 한자리 리간드 기이고, X는 M에 배위되지 않는다.
특정의 구체예에서, 화학식(I)에서의 각각의 경우의 M은 독립적으로 Pd, Ni, 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, 화학식(II)에서의 M은 Pd, Ni, 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 동일하다. 또 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이Pd이다. 또 다른 구체예에서, 화학식(II)에서의 M이 Pd이다.
특정의 구체예에서, 5-원 고리를 포함하는 두 리간드가 동일하다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 Z가 독립적으로 CH 및 CR로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I)에서의 각각의 경우의 X가 동일하다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 X가 독립적으로 퍼플루오로알칸설포네이트, 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트, 트리플이미드, 및 토실레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 독립적으로 트리플레이트, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및 노나플루오로부탄설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I)에서의 각각의 경우의 X가 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 각각의 경우의 X가 트리플레이트이다.
특정의 구체예에서, 화학식(II)에서의 X가 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 다른 구체예에서, 화학식(II)에서의 X가 트리플레이트이다.
특정의 구체예에서, L이 1,3-비스(2,6-디이소프로필 페닐)-1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴 및 1,3-비스(2,6-비스-(디페닐메틸)-4-메톡시페닐)이미다졸-2-일리덴으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, L이 두자리 포스핀 리간드이다. 또 다른 구체예에서, L이 AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실 포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노)페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀, RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸), BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸), DPPF (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센), XantPhos (4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐), NiXantPhos (4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진), dppe (1,2-비스(디페닐포스피노)에탄), dppm (1,1-비스(디페닐포스피노)메탄), dppp (1,3-비스(디페닐포스피노)프로판), dppb (1,4-비스(디페닐포스피노)부탄), BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸), DPEPhos (비스[(2-디페닐포스피노) 페닐] 에테르), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 dcpe (1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 또 다른 구체예에서, L이 N-헤테로사이클릭 카르빈 (NHC), 트리페닐포스핀, 트리(o-톨릴) 포스핀, 트리사이클로헥실포스핀, 트리(t-부틸)포스핀, 트리메틸포스핀, 트리메톡시포스핀, PAd3 (Ad = 아다만틸), 트리나프틸포스핀, 트리(펜타플루오로페닐) 포스핀, 디페닐-2-피리딜포스핀, 트리(2-푸릴)포스핀, 트리(n-옥틸)포스핀, 디메틸페닐포스핀, AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시 바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀, RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸), BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸), DPPF (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센), XantPhos (4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐), NiXantPhos (4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진), dppe (1,2-비스(디페닐포스피노)에탄), dppm (1,1-비스(디페닐포스피노)메탄), dppp (1,3-비스(디페닐포스피노)프로판), dppb (1,4-비스(디페닐포스피노)부탄), BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸), DPEPhos (비스[(2-디페닐포스피노) 페닐] 에테르), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 dcpe (1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
본 발명은 추가로 본 발명의 화학식(II)의 전촉매를 제조하는 방법을 제공한다. 특정의 구체예에서, 그러한 방법은 유기 용매 중의 염기의 존재하에 혼합된 알칼리 금속/전이금속 또는 알칼리 토금속/전이금속 염을 리간드
Figure pct00005
와 접촉시켜 반응 혼합물을 형성시킴을 포함한다. 다른 구체예에서, 혼합된 알칼리 금속/전이금속 또는 알칼리 토금속/전이금속 염이 퍼플루오로알칸설포네이트 염을 포함하지 않으면, 반응 혼합물이 추가로 퍼플루오로알칸설포네이트 염과 접촉된다. 또 다른 구체예에서, 염기는 나트륨 카르보네이트를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 유기 용매는 메탄올을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 전촉매는 반응 혼합물로부터 침전된다. 또 다른 구체예에서, 혼합된 염은 [E]MX'2를 포함하고, 여기에서, [E]는 Na2, K2, Ca 또는 Mg이고; X'는 Cl 또는 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 혼합된 염은 Na2PdCl2를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 혼합된 알칼리 금속/전이금속 염 또는 혼합된 알칼리 토금속/전이금속 염은 MX'2를 용액 중의 알칼리 또는 알칼리토 염과 접촉시킴으로써 제조된다.
본 발명은 추가로 본 발명의 화학식(I)의 전촉매를 제조하는 방법을 제공한다. 특정의 구체예에서, 그러한 방법은 화학식(I)의 촉매를 리간드 L과 접촉시킴을 포함한다.
본 발명은 추가로 제 1 시약과 제 2 시약 사이의 반응을 촉진시키는 방법을 제공한다. 특정의 구체예에서, 그러한 방법은 (a) 리간드, 및 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물; 및 (b) 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 존재하에 제 1 시약과 제 2 시약을 접촉시킴을 포함한다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 보론산 또는 에스테르이고, 제 2 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 아민이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 아연 할라이드이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 마그네슘 할라이드이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 주석 할라이드이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 케톤, 알데하이드, 이민, 아미드, 또는 에스테르이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 알코올 또는 티올이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
특정의 구체예에서, 제 1 시약은 방향족 또는 헤테로방향족 실라놀, 실록산 또는 실란이고, 제 2 시약은 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트이다.
본 발명은 추가로 일차 또는 이차 알코올의 혐기성 산화를 촉진하는 방법을 제공한다. 특정의 구체예에서, 그러한 방법은 일차 또는 이차 알코올을 (a) 리간드 및 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물; 및 (b) 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나와 접촉시킴을 포함한다.
본 발명을 예시할 목적으로, 본 발명의 특정의 구체예가 도면에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도면에 도시된 구체예의 정확한 배열 및 수단으로 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 전촉매를 사용하여 수행될 수 있는 예시적인 반응 도식 세트이다.
도 2는 KOiPr(iPrOH 중의 KOtBu로부터 생성됨)에 의한 유형 (η3-알릴)Pd(IPr)(Cl)의 전촉매의 활성화에 대한 비제한 경로를 예시하는 도식이다. Pd(0)로의 활성화(단계 i) 및 Pd(I)로의 균등화(comproportionation)(단계 ii)의 둘 모두의 속도가 촉매 활성에 영향을 준다.
도 3은 종래 기술에서 기재된 (η3-1-tBu-인데닐)Pd(L)(Cl) 전촉매와 관련된 문제 및 본 발명의 비치환된 인데닐-트리플레이트 전촉매의 비-제한 특성을 예시하는 도식이다.
도 4는 한자리 및 두자리 리간드 지지된 인데닐 트리플레이트 전촉매 뿐만 아니라 브리징 트리플레이트(bridging triflate)를 포함하는 인데닐 디머 전촉매 스캐폴드(indenyl dimer precatalyst scaffold)의 예시적인 합성을 예시하는 도식이다.
도 5는 (η3-인데닐)Pd(AdBrettPhos)(Cl) 전촉매의 예시적인 ORTEP이다. 타원체는 30% 확률로 표시된다. 수소 원자는 명확성을 위해서 생략된다.
도 6은 (η3-인데닐)Pd(PCy3)(OTf) 전촉매의 예시적인 ORTEP이다. 타원체는 30% 확률로 표시된다. 수소 원자는 명확성을 위해서 생략된다.
본 발명은 일부 활성 커플링 촉매를 제조하는데 유용한 신규한 전이-금속 전촉매의 예상치 못한 발견에 관한 것이다. 특정의 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 공기-안정성 및 수분-안정성이다. 다른 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 화학식(I)의 디머 전촉매를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 화학식(II)의 모노머 전촉매를 포함한다. 본 발명은 추가로 본 발명의 전촉매를 제조하고 사용하는 방법을 제공한다.
정의
본원에서 사용된 하기 용어의 각각은 본 부분에서의 의미와 연관된 의미를 갖는다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 일반적으로는 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 기술자에 의해서 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로는, 본원에서 사용된 명명법 및 동물 약리학, 약제 과학, 분리 화학 및 유기 화학에서의 실험 절차는 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 일반적으로 사용되는 것들이다.
본원에서 사용된 단수의 표현은 하나 이상(즉, 적어도 하나)의 물품의 문법적 대상을 지칭한다. 예를 들어, "요소"는 하나 또는 하나 초과의 요소를 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "약"은 본 기술분야에서의 통상의 전문가에 의해서 이해되며, 그것이 사용되는 문맥에서 약간의 범위로 변화된다. 측정 가능한 값, 예컨대, 양, 및 일시적인 기간 등을 나타내는 때에 본원에서 사용된 용어 "약"은, 특정된 값으로부터 ±20% 또는 ±10%, 더욱 바람직하게는 ±5%, 더욱 바람직하게는 ±1%, 및 더욱 바람직하게는 ±0.1%의 변화가 개시된 발명을 수행하기에 적절한 한, 그러한 변화를 포함하는 것을 의미한다.
단독으로 또는 다른 용어와 조합으로 본원에서 사용된 용어 "알케닐"은, 달리 언급되지 않는 한, 언급된 수의 탄소 원자를 갖는 안정한 일불포화된(monounsaturated) 또는 이불포화된(diunsaturated) 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 기를 의미한다. 그러한 예는 비닐, 프로페닐(또는 알릴), 크로틸, 이소펜테닐, 부타디에닐, 1,3-펜타디에닐, 1,4-펜타디에닐, 및 더 고급의 동족체 및 이성질체(higher homologs and isomers)를 포함한다. 알켄을 대표하는 작용기는 -CH2-CH=CH2에 의해서 예시된다.
단독으로 또는 다른 용어와 조합으로 본원에서 사용된 용어 "알콕시"는, 달리 언급되지 않는 한, 산소 원자를 통해서 분자의 나머지 부분에 연결되는 상기 정의된 바와 같은 설계된 수의 탄소 원자를 갖는 알킬 기, 예컨대, 예를 들어, 메톡시, 에톡시, 1-프로폭시, 2-프로폭시(이소프로폭시) 및 더 고급의 동족체 및 이성질체를 의미한다. 특이적 예는 (C1-C3)알콕시, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 에톡시 및 메톡시이다.
자체로서 또는 다른 치환체의 일부로서 본원에서 사용된 용어 "알킬"은, 달리 언급되지 않는 한, 지정된 수의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 의미하고(즉, C1-C10은 1 내지 10개의 탄소 원자를 의미함), 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 치환기를 포함한다. 그러한 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 및 사이클로프로필메틸을 포함한다. 선택된 예는 (C1-C6)알킬, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 에틸, 메틸, 이소프로필, 이소부틸, n-펜틸, n-헥실 및 사이클로프로필메틸이다.
단독으로 또는 다른 용어와 조합으로 본원에서 사용된 용어 "알키닐"는, 달리 언급되지 않는 한, 언급된 수의 탄소 원자를 갖는 삼중 탄소-탄소 결합을 함유한 안정한 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 의미한다. 비-제한 예는 에티닐 및 프로피닐 및 그 고급의 동족체 및 이성질체를 포함한다.
용어 "프로파길"은 -CH2-C≡CH에 의해서 예시되는 기를 나타낸다. 용어 "호모프로파길"은 -CH2CH2-C≡CH에 의해서 예시되는 기를 나타낸다. 용어 "치환된 프로파길"은 -CR2-C≡CR'에 의해서 예시되는 기를 나타내며, 여기에서, 각각의 경우의 R'은 독립적으로 H, 알킬, 치환된 알킬, 알케닐 또는 치환된 알케닐이고, 단, 적어도 하나의 R' 기는 수소가 아니다. 용어 "치환된 호모프로파길"은 -CR'2CR'2-C≡CR'에 의해서 예시되는 기를 나타내고, 여기에서, 각각의 경우의 R'은 독립적으로 H, 알킬, 치환된 알킬, 알케닐 또는 치환된 알케닐이고, 단, 적어도 하나의 R' 기는 수소가 아니다.
본원에서 사용된 용어 "방향족"은 하나 이상의 다수 치환된 고리를 지니며 방향족 특성, 즉, (4n+2) 비국소(delocalized) π(파이) 전자를 갖는 카르보사이클 또는 헤테로사이클을 나타내며, 여기에서, n은 정수이다.
단독으로 또는 다른 용어와 조합으로 본원에서 사용된 용어 "아릴"은, 달리 언급되지 않는 한, 하나 이상의 고리(전형적으로는, 하나, 둘 또는 세 개의 고리)를 함유하는데, 그러한 고리가 펜던트 방식으로 함께 연결될 수 있는 카르보사이클릭 방향족 시스템, 예컨대, 바이페닐을 의미하거나, 그러한 고리가 융합될 수 있는 카르보사이클릭 방향족 시스템, 예컨대, 나프탈렌을 의미한다. 그러한 예는 페닐, 안트라실 및 나프틸을 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "아릴-(C1-C3)알킬"은 1 내지 3개의 탄소 알킬렌 사슬 아릴 기에 결합되는 작용기, 예를 들어, -CH2CH2-페닐 또는 -CH2-페닐(벤질)을 나타낸다. 특정의 예는 아릴-CH2-및 아릴-CH(CH3)-이다. 용어 "치환된 아릴-(C1-C3)알킬"은 아릴 기가 치환되어 있는 아릴-(C1-C3)알킬 작용기를 나타낸다. 특정의 예는 치환된 아릴(CH2)-이다. 유사하게, 용어 "헤테로아릴-(C1-C3)알킬"은 1 내지 3개의 탄소 알킬렌 사슬이 헤테로아릴 기에 결합되어 있는 작용기, 예를 들어, -CH2CH2-피리딜을 나타낸다. 특이적 예는 헤테로아릴-(CH2)-이다. 용어 "치환된 헤테로아릴-(C1-C3)알킬"은 헤테로아릴가 치환되어 있는 헤테로아릴-(C1-C3)알킬 작용기를 나타낸다.
그 자체로 또는 다른 치환체의 일부로서 본원에서 사용된 용어 "사이클로알킬"은, 달리 언급되지 않는 한, 지정된 수의 탄소 원자를 갖는 사이클릭 사슬 탄화수소를 나타내며(즉, C3-C6은 3 내지 6개의 탄소 원자로 이루어진 고리 기를 포함하는 사이클릭 기를 나타냄), 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 치환기를 포함한다. 그러한 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 및 사이클로옥틸을 포함한다. 다른 예는 (C3-C6)사이클로알킬, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실이다.
본원에서 사용된 용어 "할라이드"는 음전하를 갖는 할로겐 원자를 나타낸다. 할라이드 음이온은 플루오라이드 (F-), 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 및 아이오다이드(I-)이다.
단독으로 또는 다른 용어와 조합으로 본원에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은, 달리 언급되지 않는 한, 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 나타낸다.
그 자체로 또는 다른 치환체의 일부로서 본원에서 사용된 용어 "헤테로알케닐"은, 달리 언급되지 않는 한, 언급된 수의 탄소 원자 및 O, N, 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 두 개의 헤테로 원자로 이루어지고 질소 및 황 원자가 임의로 산화될 수 있고 질소 헤테로원자가 임의로 4차화될 수 있는 안정한 직쇄 또는 분지쇄 일불포화된 또는 이불포화된 탄화수소 기를 나타낸다. 최대 2개의 헤테로원자가 연속적으로 놓일 수 있다. 그러한 예는 -CH=CH-O-CH3, -CH=CH-CH2-OH, -CH2-CH=N-OCH3, -CH=CH-N(CH3)-CH3, 및 -CH2-CH=CH-CH2-SH를 포함한다.
그 자체로 또는 다른 치환체의 일부로서 본원에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은, 달리 언급되지 않는 한, 언급된 수의 탄소 원자 및 O, N, 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 두 개의 헤테로 원자로 이루어지고 질소 및 황 원자가 임의로 산화될 수 있고 질소 헤테로원자가 임의로 4차화될 수 있는 안정한 직쇄 또는 분지쇄 알킬 기를 나타낸다. 헤테로원자(들)은 그것이 결합되는 단편과 헤테로알킬 기의 나머지 사이를 포함할 뿐만 아니라, 헤테로알킬 기 내의 가장 원위의 탄소 원자에 결합됨을 포함한, 헤테로알킬 기의 어떠한 위치에 놓일 수 있다. 그러한 예는 -O-CH2-CH2-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, 및 -CH2CH2-S(=O)-CH3을 포함한다. 최대 2개의 헤테로원자가 연속적일 수 있으며, 예를 들어, -CH2-NH-OCH3, 또는 -CH2-CH2-S-S-CH3일 수 있다.
그 자체로 또는 다른 치환체의 일부로서 본원에서 사용된 용어 "헤테로사이클" 또는 "헤테로사이클릴" 또는 "헤테로사이클릭"은, 달리 언급되지 않는 한, 탄소 원자 및 O, N, 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로원자로 이루어지고 질소 및 황 원자가 임의로 산화될 수 있고 질소 헤테로원자가 임의로 4차화될 수 있는 비치환되거나 치환된 안정한 모노- 또는 멀티-사이클릭 헤테로사이클릭 고리 시스템을 나타낸다. 헤테로사이클릭 시스템은, 달리 언급되지 않는 한, 안정한 구조를 부여하는 어떠한 헤테로원자 또는 탄소 원자에서 결합될 수 있다. 헤테로사이클은 본질적으로 방향족 또는 비-방향족일 수 있다. 특정의 구체예에서, 헤테로사이클은 헤테로아릴이다.
본원에서 사용된 용어 "헤테로아릴" 또는 "헤테로방향족"은 방향족 특성을 갖는 헤테로사이클을 나타낸다. 폴리사이클릭 헤테로아릴은 부분적으로 포화되는 하나 이상의 고리를 포함한다. 그 예는 테트라하이드로퀴놀린 및 2,3-디하이드로벤조푸릴을 포함한다.
비-방향족 헤테로사이클의 예는 모노사이클릭 기, 예컨대, 아지리딘, 옥시란, 티이란(thiirane), 아제티딘, 옥세탄(oxetane), 티에탄(thietane), 피롤리딘, 피롤린, 이미다졸린, 피라졸리딘, 디옥솔란, 설폴란, 2,3-디하이드로푸란, 2,5-디하이드로푸란, 테트라하이드로푸란, 티오판, 피페리딘, 1,2,3,6-테트라하이드로피리딘, 1,4-디하이드로피리딘, 피페라진, 모르폴린, 티오모르폴린, 피란, 2,3-디하이드로피란, 테트라하이드로피란, 1,4-디옥산, 1,3-디옥산, 호모피페라진, 호모피페리딘, 1,3-디옥세판, 4,7-디하이드로-1,3-디옥세핀 및 헥사메틸렌옥사이드를 포함한다.
헤테로아릴 기의 예는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 2-및 4-피리미디닐), 피리다지닐, 티에닐, 푸릴, 피롤릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 옥사졸릴, 피라졸릴, 이소티아졸릴, 1,2,3-트리아졸릴, 1,2,4-트리아졸릴, 1,3,4-트리아졸릴, 테트라졸릴, 1,2,3-티아디아졸릴, 1,2,3-옥사디아졸릴, 1,3,4-티아디아졸릴 및 1,3,4-옥사디아졸릴을 포함한다.
폴리사이클릭 헤테로사이클의 예는 인돌릴(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 3-, 4 , 5-, 6- 및 7-인돌릴), 인돌리닐, 퀴놀릴, 테트라하이드로퀴놀릴, 이소퀴놀릴(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 1-및 5-이소퀴놀릴), 1,2,3,4-테트라하이드로이소퀴놀릴, 시놀리닐, 퀴녹살리닐(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 2- 및 5-퀴녹살리닐), 퀴나졸리닐, 프탈라지닐, 1,8-나프티리디닐, 1,4-벤조디옥사닐, 쿠마린(coumarin), 디하이드로쿠마린, 1,5-나프티리디닐, 벤조푸릴(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 3-, 4-, 5-, 6- 및 7-벤조푸릴), 2,3-디하이드로벤조푸릴, 1,2-벤즈이속사졸릴, 벤조티에닐(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 3-, 4-, 5-, 6-, 및 7-벤조티에닐), 벤족사졸릴, 벤조티아졸릴 (예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 2-벤조티아졸릴 및 5-벤조티아졸릴), 퓨리닐(purinyl), 벤즈이미다졸릴, 벤즈트리아졸릴, 티옥산티닐(thioxanthinyl), 카르바졸릴(carbazolyl), 카르볼리닐(carbolinyl), 아크리디닐(acridinyl), 피롤리지디닐(pyrrolizidinyl), 및 피롤리지디닐(quinolizidinyl)을 포함한다.
헤테로사이클릭 및 헤테로아릴 모이어티의 상기 목록은 대표적인 것이고 제한하고자 하는 것이 아니다.
본원에서 사용된 용어 "리간드"는 금속 중심에 배위할 수 있는 어떠한 유기 또는 무기 분자 또는 이온을 나타낸다. 특정의 구체예에서, 리간드가 금속 중심과 배위될 수 있는 하나 이상의 고립 전자쌍을 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "전촉매"는, 특이적 반응 조건 하에, 활성 교차-커플링 촉매로 전환되는 전이-금속-함유 착물을 나타낸다. 특정의 구체예에서, 전촉매는 디머(dimeric)이고, 즉, 분자당 두 개의 전이금속을 함유한다. 다른 구체예에서, 전촉매는 모노머이고, 즉, 분자당 하나의 전이금속을 함유한다. 또 다른 구체예에서, 활성 교차-커플링 촉매로의 전촉매의 전환은 전촉매를 선택된 리간드와 접촉시킴을 포함한다.
본원에서 사용된 하기 용어는 각각의 화합물을 나타낸다:
AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀),
AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠),
1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄,
BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐),
AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐),
tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐),
BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸),
BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸),
DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐),
tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐),
dcpe (1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄),
dppb (1,4-비스(디페닐포스피노)부탄),
dppe (1,2-비스(디페닐포스피노)에탄),
DPPF (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센),
DPEPhos (비스[(2-디페닐포스피노) 페닐] 에테르),
dppm (1,1-비스(디페닐포스피노)메탄),
dppp (1,3-비스(디페닐포스피노)프로판),
IPr (1,3-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴),
IPr*OMe (1,3-비스(2,6-비스-(디페닐메틸)-4-메톡시페닐)이미다졸-2-일리덴),
Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘),
Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀),
NiXantPhos (4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진),
PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘),
QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센),
RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐),
RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐),
SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐),
TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸),
XantPhos (4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐),
XPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐),
Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐),
tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐).
본원에서 사용된 용어 "치환된"은 원자 또는 원자들의 기가 또 다른 기에 결합된 치환체로서 수소를 대체함을 나타낸다.
본원에서 사용된 용어 "치환된 알킬," "치환된 사이클로알킬," "치환된 알케닐" 또는 "치환된 알키닐"은 할로겐, -OH, 알콕시, 테트라하이드로-2-H-피라닐, -NH2, -N(CH3)2, (1-메틸-이미다졸-2-일), 피리딘-2-일, 피리딘-3-일, 피리딘-4-일, -C(=O)OH, 트리플루오로메틸, -C≡N, -C(=O)O(C1-C4)알킬, -C(=O)NH2, -C(=O)NH(C1-C4)알킬, -C(=O)N((C1-C4)알킬)2, -SO2NH2, -C(=NH)NH2, 및 -NO2로 이루어진 군으로부터 선택된 하나, 둘 또는 세 개의 치환체에 의해서 치환된, 바람직하게는, 할로겐, -OH, 알콕시, -NH2, 트리플루오로메틸, -N(CH3)2, 및 -C(=O)OH로부터 선택된 하나 또는 두 개의 치환체를 함유하는, 더욱 바람직하게는, 할로겐, 알콕시 및 -OH로부터 선택된 치환체를 함유하는, 상기 정의된 바와 같은, 알킬, 사이클로알킬, 알케닐 또는 알키닐을 나타낸다. 치환된 알킬의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 2,2-디플루오로프로필, 2-카르복시사이클로펜틸 및 3-클로로프로필을 포함한다.
아릴, 아릴-(C1-C3)알킬 및 헤테로사이클릴 기의 경우에, 이들 기의 고리에 적용되는 용어 "치환된"은 어떠한 수준의 치환, 즉, 모노-, 디-, 트리-, 테트라-, 또는 펜타-치환으로서 그러한 치환이 허용되는 경우의 치환을 나타낸다. 치환체는 독립적으로 선택되고, 치환은 어떠한 화학적으로 접근 가능한 위치에서 이루어질 수 있다. 특정의 구체예에서, 치환체는 1 내지 4 개의 수 내에서 변화된다. 또 다른 구체예에서, 치환체는 1 내지 3 개의 수 내에서 변화된다. 또 다른 구체예에서, 치환체는 1 내지 2 개의 수 내에서 변화된다. 또 다른 구체예에서, 치환체는 독립적으로 C1-6 알킬, -OH, C1-6 알콕시, 할로, 아미노, 아세타미도 및 니트로로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본원에서, 치환체가 알킬 또는 알콕시 기인 경우에, 탄소 사슬은 분지쇄, 직쇄 또는 사이클릭일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "트리플레이트" 또는 "OTf"는 트리플루오로메탄설포네이트 기 또는 음이온을 나타내며, 대안적으로는, CF3S(=O)2O-로 표시된다.
본원에서 사용된 용어 "토실레이트" 또는 "OTs"는 p-톨루엔설포네이트 또는 음이온을 나타내며, 대안적으로는 p-CH3-C6H4S(=O)2O-로 표시된다.
본원에서 사용된 용어 "트리플이미드"는 비스(트리플루오로메탄설포닐)아미드 기 또는 음이온을 나타내고, 대안적으로는 (CF3SO2)2N-로 표시된다.
본원에서 사용된 용어 "슈도할라이드(pseudohalide)"는 진정한 할로겐과 유사한 결합 특성을 갖는 할라이드의 다원자 유사체의 패밀리(family) 중 어떠한 패밀리를 나타낸다. 슈도할라이드는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 시아노, 이소시아니드, 설프하이드릴, 이소티오시아네이트, 아지드 및 트리플레이트 군을 포함할 수 있다.
범위: 본 개시의 전체에 걸쳐서, 본 발명의 다양한 양태가 범위 형식으로 표현될 수 있다. 범위 형식의 설명은 단지 편의와 간결성을 위한 것이고 본 발명의 범위에 대한 융통성 없는 한계로서 해석되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 범위의 설명은 특별히 개시된 모든 가능한 서브-범위 뿐만 아니라 그러한 범위내의 개별적인 수치를 갖는 것으로 여겨져야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 설명은 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등과 같은 특별히 개시된 서브-범위 뿐만 아니라 그러한 범위 내의 개별적 및 부분적 수치, 예를 들어, 1, 2, 2.7, 3, 4, 5, 5.3, 및 6을 갖는 것으로 여겨져야 한다. 이는 범위의 폭과 무관하게 적용된다.
설명
본 발명은 활성 커플링 촉매를 제조하는데 있어서 유용한 신규한 전이-금속 전촉매의 예상치 못한 발견에 관한 것이다. 특정의 구체예에서, 본 발명의 전촉매(precatalyst)는 공기-안정성 및 수분-안정성이다. 본 발명은 본 발명의 전촉매를 제조하고 사용하는 방법을 제공한다.
일 양태에서, Pd(II) 전촉매의 효과에서의 중요한 특징은 반응 조건 하의 단일 결찰된 L-Pd(0) 활성 종으로의 이들의 전환의 속도 및 효율성이다. 예를 들어, Nolan 유형 (η3-알릴)Pd(NHC)(Cl) (NHC = N-헤테로사이클릭 카르벤) 전촉매의 효율은 두 가지 인자: (i) 촉매 활성 L-Pd(0) 종을 형성시키기 위한 결찰된 전촉매 스캐폴드의 활성화의 속도, 및 (ii) 형태 (μ-알릴)(μ-Cl)Pd2(L)2의 Pd(I) μ-알릴 디머를 형성시키고 반응 혼합물로부터 L-Pd(0)를 제거하는, L-Pd(0)과 출발 전촉매 사이의 균등화(comproportionation)에 관한 것이다(도 2).
본원에서 입증되는 바와 같이, 개선된 전촉매는 균등화에 대한 장벽을 추가로 증가시킴으로써 설계될 수 있다. 특정의 구체예에서, Pd(II) 전촉매가 Pd(0)로 전환되는 속도가 증가하여, Pd(0)로의 Pd(II)의 전환이 Pd(II)와 Pd(0) 사이의 유해한 균등화보다 상당히 더 빨라서 Pd(I)을 형성시킨다. 특정의 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 상당한 양의 불활성 Pd(I) 디머를 형성시키지 않으면서 촉매작용에 참여한다. 다른 구체예에서, 본 발명의 전촉매는 포스핀 또는 NHC 리간드와 상용성이다.
본 개시는 화학식 (η3-인데닐)Pd(L)(X)의 신규한 전촉매를 제공하고, 여기에서, X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드(예컨대, 트리플레이트 또는 트리플루오로메탄 설포네이트, -OTf)이다. 본 발명의 전촉매는 Suzuki-Miyaura 반응을 위한 (η3-신나밀)Pd(IPr)(Cl)보다 상당히 더 촉매 효율적이다. 특정의 구체예에서, 디머 화합물 (η3-인데닐)2(μ-OTf)2Pd2는 적절한 리간드, L과 함께 전촉매로서 사용되며, 이의 디머 유사체 (η3-신나밀)2(μ-Cl)2Pd2에 비해서 우수한 전촉매이다. 특정의 구체예에서, 화학식 (η3-인데닐)Pd(L)(OTf)의 전촉매는, L이 부피가 큰 두자리 리간드인 때에, 분리 가능한 반면에, 동일하게 부피가 큰 두자리 리간드 L을 지닌 (η3-1-tBu-인데닐)Pd(L)(Cl) 유사체는 그렇지 못하다(도 4 참조). 다른 구체예에서, 화학식 (η3-인데닐)Pd(L)(OTf)의 전촉매는 (η3-1-tBu-인데닐)Pd(L)(Cl) 유사체 만큼 활성적이고 효율적이다.
특정의 구체예에서, 본 발명의 신규한 전촉매 스캐폴드는 적어도 하기 반응에서 사용될 수 있다: Suzuki-Miyaura, Buchwald-Hartwig, Kumada, Sonogashira, Heck, C-S 및 C-O 결합 형성, 알데하이드의 α-아릴화, 케톤의 α-아릴화, 아미드의 α-아릴화, 헤테로사이클의 α-아릴화, 및 알코올의 혐기성 산화.
Pd(II) 인데닐 착물의 합성
인데닐 클로라이드 디머 (η3-인데닐)2(μ-Cl)2Pd2(3a)는 한 단계로 은 트리플레이트(AgOTf)와의 반응을 통해서 인데닐 트리플레이트 디머 (η3-인데닐)2(μ-OTf)2Pd2(3a-OTf)로 전환될 수 있다.
본원에서 입증되는 바와 같이, 인데닐 클로라이드 디머 (η3-인데닐)2(μ-Cl)2Pd2(3a)은 공기 민감성 장비의 사용 없이 호기성 조건 하에 원-포트(one-pot) 합성으로 제조될 수 있다(도 4). 본 발명의 예시적인 합성에서, Na2PdCl4(PdCl2 및 두 개의 NaCl 등가물로부터 동일반응계내 생성됨)의 한 등가물이 MeOH 중의 인덴 및 Na2CO3 또는 NaHCO3로 처리되었다. 혼합물은 실온에서 2 시간 동안 교반되었다. 이러한 시간 동안에, 갈색 고형물이 용액으로부터 침전되었고, 이는 이어서 여과되고 물과 디에틸 에테르로 연속적으로 세척되어 높은 수율(84%) 및 순도로 3a를 생성시켰다. 후속하여, 디머 클로라이드 착물이 그러한 클로라이드 착물을 아세토니트릴 중의 2 당량의 AgOTf로 처리함으로써 디머 인데닐 트리플레이트 디머 (η3-인데닐)2(μ-OTf)2Pd2(3a-OTf)로 전환되었다. 트리플레이트 디머 착물 3a-OTf는 높은 수율(88%)로 분리되었다.
디머 착물은 이어서 2 당량의 L로 처리되어 일련의 모노머 착물 (η3-인데닐)Pd(L)(OTf) (4a-OTf-L)을 생성시켰다. 새로운 착물 4a-OTf-L은 L이 XPhos (81%), tBuXPhos (92%), BrettPhos (90%), tBuBrettPhos (82%), AdBrettPhos (85%), Me4tBuPhos (90%), RockPhos (80%), AlPhos (81%), MorDalPhos (90%), PipDalPhos (95%), 및 TrippyPhos (80%)인 착물에 대한 1H 및 31P NMR 분광분석에 의해서 특성화되었다.
대안적으로, 모노머 착물 (η3-인데닐)Pd(L)(OTf) (4a-OTf-L)은 클로라이드 디머를 THF 중의 AgOTf 및 2 당량의 적절한 L 리간드와 반응시킴으로써 인데닐 클로라이드 디머 (η3-인데닐)2(μ-Cl)2Pd2(3a)로부터 원-포트 반응을 통해서 생성될 수 있다.
전촉매
일 양태에서, 본 발명은 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물을 제공한다:
Figure pct00006
상기 화학식(I)에서,
각각의 경우의 M은 독립적으로 전이금속이고;
각각의 경우의 X는 독립적으로 비-배위 또는 약한 배위 리간드, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 트리플레이트 또는 트리플루오로메탄설포네이트(또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트 및/또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸설포네이트, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및/또는 노나플루오로부탄설포네이트), 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트 (acac), 트리플이미드, 또는 토실레이트이고;
각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재(null)하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐,C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴 (예컨대, 예를 들어, 나프틸), 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, 두 경우의 X가 동일하지 않다. 다른 구체예에서, 두 경우의 X가 동일하다. 또 다른 구체예에서, X가 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 독립적으로 선택된 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 동일한 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 독립적으로 선택된 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 동일한 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 트리플레이트(트리플루오로메탄설포네이트)이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 펜타플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 헵타플루오로프로판설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 노나플루오로부탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 트리플레이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 펜타플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 헵타플루오로프로판설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 노나플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 할라이드이다. 또 다른 구체예에서, X가 Cl, Br, 및 I로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, X가 Cl이다. 또 다른 구체예에서, X가 Br이다. 또 다른 구체예에서, X가 I이다. 또 다른 구체예에서, X가 메실레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 테트라플루오로보레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 헥사플루오로포스페이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 헥사플루오로안티모네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 테트라페닐보레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 트리플루오로아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 아세틸아세토네이트(acac)이다. 또 다른 구체예에서, X가 트리플이미드이다. 또 다른 구체예에서, X가 토실레이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 할라이드이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 메실레이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 테트라플루오로보레이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 헥사플루오로포스페이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 헥사플루오로안티모네이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 테트라페닐보레이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 트리플루오로아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 아세틸아세토네이트(acac)이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 트리플이미드이다. 또 다른 구체예에서, 각각의 경우의 X가 토실레이트이다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 M이 독립적으로 Pd, Ni, 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 동일하다. 또 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 동일하지 않다. 또 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 Pd이다. 또 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 Ni이다. 또 다른 구체예에서, 화학식(I)에서의 두 경우의 M이 Pt이다.
특정의 구체예에서, 5-원 고리를 포함하는 두 리간드가 동일하다. 다른 구체예에서, 5-원 고리를 포함하는 두 리간드가 동일하지 않다.
특정의 구체예에서, 5-원 고리의 각각이 그에 단지 CH 기를 갖는 1, 2 및 3 위치에서 비치환된다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 Z가 독립적으로 CH 및 CR로 이루어진 군으로부터 선택되어, 화학식(I)의 전촉매가 치환된 인데닐 착물이도록 한다.
특정의 구체예에서, Z 기 중 어느것도 N이 아니다. 다른 구체예에서, Z 기 중 하나가 N이다. 또 다른 구체예에서, Z 기 중 둘이 N이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물을 제공한다:
Figure pct00007
상기 화학식(II)에서,
M은 전이금속이고;
X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 트리플레이트 또는 트리플루오로메탄설포네이트(또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트 또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸설포네이트, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및/또는 노나플루오로부탄설포네이트), 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트(acac), 트리플이미드, 또는 토실레이트이고;
각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0-2 Z기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재(null)하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴 (예컨대, 예를 들어, 나프틸), 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
L은 한자리 또는 두자리 리간드이다.
특정의 구체예에서, Z 중 어느 것도 N이 아니다. 다른 구체예에서, Z 기 중 하나가 N이다. 또 다른 구체예에서, Z 기 중 둘이 N이다.
특정의 구체예에서, X가 퍼플루오로알칸설포네이트이다. 다른 구체예에서, X가 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 트리플레이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 펜타플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 헵타플루오로프로판설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, 퍼플루오로알칸설포네이트가 노나플루오로부탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 트리플레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 펜타플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 헵타플루오로프로판설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 노나플루오로에탄설포네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 할라이드이다. 또 다른 구체예에서, X가 Cl, Br, 및 I로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, X가 Cl이다. 또 다른 구체예에서, X가 Br이다. 또 다른 구체예에서, X가 I이다. 또 다른 구체예에서, X가 메실레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 테트라플루오로보레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 헥사플루오로포스페이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 헥사플루오로안티모네이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 테트라페닐보레이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 트리플루오로아세테이트이다. 또 다른 구체예에서, X가 아세틸아세토네이트(acac)이다. 또 다른 구체예에서, X가 트리플이미드이다. 또 다른 구체예에서, X가 토실레이트이다.
특정의 구체예에서, L은
Figure pct00008
로서 표시되는 두자리 리간드이고, 여기에서 각각의 L*은 독립적으로 한자리 리간드 기(또한, 배위 중심으로 공지됨)로서 선택된다. 다른 구체예에서, L이 두자리 리간드이고, X가 M에 배위된다. 또 다른 구체예에서, L이 두자리 리간드이고, X가 M에 배위되지 않는다(즉, X와 M 사이에 배위가 없다). 또 다른 구체예에서, 두자리 리간드 L에서의 두 개의 배위 중심이 화학식(IIA)로 도시되는 바와 같이 M과 배위된다:
Figure pct00009
.
특정의 구체예에서, M이 Pd, Ni 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, M이 Pd이다. 또 다른 구체예에서, M이 Ni이다. 또 다른 구체예에서, M이 Pt이다.
특정의 구체예에서, L이 포스핀, N-헤테로사이클릭 카르벤, N-함유 리간드, O-함유 리간드, 및 S-함유 리간드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 특정의 구체예에서, L이 포스핀이다. 특정의 구체예에서, L이 N-헤테로사이클릭 카르빈이다. 특정의 구체예에서, L이 N-함유 리간드이다. 특정의 구체예에서, L이 O-함유 리간드이다. 특정의 구체예에서, L이 S-함유 리간드이다.
특정의 구체예에서, L이 한자리 포스핀 리간드가 아니다. 다른 구체예에서, L이 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니고, 여기에서, 각각의 경우의 R*은 독립적으로 페닐, 사이클로헥실, 메틸 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, L이 PtBu3이다.
특정의 구체예에서, L이 임의로 치환된 1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴, 임의로 치환된 1,3,4,5-테트라하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴, 및 임의로 치환된 1,2,4-트리아졸-5-일리덴으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴이다. 또 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 1,3,4,5-테트라하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴이다. 또 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 1,2,4-트리아졸-5-일리덴이다. 또 다른 구체예에서, 임의의 치환이 C1-C6 알킬, 할로, C1-C6 알킬, 하이드록시 및 C1-C6 알콕시로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된 1 내지 4개의 치환체를 포함한다. 또 다른 구체예에서, L이 1,3-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴이다.
특정의 구체예에서, L이 PAd3(Ad = 아다만틸), 트리나프틸포스핀, 트리(펜타플루오로페닐)포스핀, 디페닐-2-피리딜포스핀, 트리(2-푸릴)포스핀, 트리(n-옥틸)포스핀, 디메틸페닐포스핀, AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실 포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노) 페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀), RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노] 페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸) 및 BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
Figure pct00010
특정의 구체예에서, L이 두자리 포스핀 리간드이다. 다른 구체예에서, L이 1,1'-비스(디페닐포스피노) 페로센 (DPPF), 4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐 (XantPhos), 4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진 (NiXantPhos), 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 (dppe), 1,1-비스(디페닐포스피노)메탄 (dppm), 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판 (dppp), 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄 (dppb), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (BINAP), 비스[(2-디페닐포스피노)페닐] 에테르 (DPEPhos), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 1,2-비스(디사이클로헥실포스피노) 에탄 (dcpe)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, L이 화학식(II) 및/또는 (IIA)의 착물을 형성하지만 하기 화학식의 착물을 형성하지 않는 리간드이다:
Figure pct00011
.
특정의 구체예에서, L이 tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀), RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐) 피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸) 및 BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸)로 이루어진 군으로부터 선택된 리간드이다.
특정의 구체예에서, L이 NR'R"R"'이고, 여기에서, R", R" 및 R"'은 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, 둘 이상의 R 치환체가 임의로 공유 결합되어 N과 함께 사이클릭 구조를 형성시킬 수 있다.
특정의 구체예에서, L이 R'OR"이고, 여기에서, R" 및 R"가 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, R' 및 R"가 임의로 공유 결합되어 O와 함께 사이클릭 구조를 형성시킬 수 있다. 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 푸란 또는 테트라하이드로푸란이다. 또 다른 구체예에서, L이 에스테르, 케톤 또는 알데하이드이다.
특정의 구체예에서, L이 R'SR"이고, R' 및 R"가 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, R' 및 R"은 임의로 공유 결합되어 S와 함께 사이클릭 구조를 형성시킬 수 있다. 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 티오펜 또는 테트라하이드로티오펜이다. 또 다른 구체예에서, L이 티오에스테르, 티오케톤 또는 티오알데하이드이다.
특정의 구체예에서, 5-원 고리의 각각이 단지 CH 기를 갖는 1, 2 및 3 위치에서 비치환된다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 Z가 독립적으로 CH 및 CR로 이루어진 군으로부터 선택되고, 그래서, 화학식(II)의 전촉매가 치환된 인데닐 착물이다.
특정의 구체예에서, R이 임의로 치환되는 C1-C6 알킬이다. 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 C3-C8 사이클로알킬이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 C2-C6 알케닐이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 C2-C6 알키닐이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 페닐이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 페닐알킬이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 아릴 (예컨대, 나프틸)이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 아릴알킬이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 헤테로아릴알킬이다. 또 다른 구체예에서, R이 임의로 치환되는 헤테로아릴이다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 사이클로알킬이 C1-C6 알킬, 할로, -OR", 페닐(따라서, 비제한 예로, 임의로 치환된 페닐-(C1-C3 알킬을 수득함), 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 벤질 또는 치환된 벤질) 및 -N(R")(R")로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환체에 의해서 독립적으로 임의로 치환되고, 여기에서, 각각의 경우의 R"이 독립적으로 H, C1-C6 알킬 또는 C3-C8 사이클로알킬이다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 페닐, 아릴, 페닐알킬, 아릴알킬, 헤테로아릴, 및 헤테로아릴알킬이 C1-C6 알킬, C1-C6 할로알킬, C1-C6 할로알콕시, 할로, -CN, -OR", -N(R")(R"), -NO2, -S(=O)2N(R")(R"), 아실, 및 C1-C6 알콕시카르보닐로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환체에 의해서 독립적으로 임의로 치환되고, 여기에서, 각각의 경우의 R"은 독립적으로 H, C1-C6 알킬 또는 C3-C8 사이클로알킬이다.
특정의 구체예에서, 각각의 경우의 페닐, 아릴, 페닐알킬, 아릴알킬, 헤테로아릴, 및 헤테로아릴알킬은 C1-C6 알킬, C1-C6 할로알킬, C1-C6 할로알콕시, 할로, -CN, -OR", -N(R")(R"), 및 C1-C6 알콕시카르보닐로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환체로 독립적으로 임의로 치환되고, 여기에서, 각각의 경우의 R"은 독립적으로 H, C1-C6 알킬 또는 C3-C8 사이클로알킬이다.
본 발명의 전촉매는 하나 이상의 입체중심을 보유할 수 있으며, 각각의 입체중심은 (R) 또는 (S) 배열 중 하나로 존재할 수 있다. 특정의 구체예에서, 본원에 기재된 전촉매는 임의로 활성 또는 라세미 형태로 존재한다. 본원에 기재된 전촉매는 본원에 기재된 치료학적으로 유용한 특성을 갖는 라세미, 광학-활성, 위치 이성질체 및 입체 이성질체 형태 또는 이의 조합물을 포함한다. 광학 활성 형태의 제조는 어떠한 적합한 방법으로, 예를 들어, 비-제한적인 예로, 재결정 기술에 의한 라세미 형태의 분할, 광학-활성 출발물질로부터의 합성, 키랄 합성, 또는 키랄 정지상을 사용한 크로마토그래피 분리에 의해서 달성된다.
특정의 구체예에서, 본 발명의 전촉매가 토토머(tautomer)로서 존재한다. 모든 토토머는 본원에서 열거된 전촉매의 범위 내에 포함된다.
본원에서 기재된 화합물은 또한 하나 이상의 원자가 동일한 원자번호를 가지지만 자연에서 일반적으로 발견되는 원자질량 또는 질량수가 다른 원자질량 또는 질량수를 갖는 원자에 의해서 대체되는 동위원소-표지된 화합물을 포함한다. 본원에 기재된 화합물 중의 포함에 적합한 동위원소의 예는 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 36Cl, 18F, 123I, 125I, 13N, 15N, 15O, 17O, 18O, 32P, 및 35S를 포함하고 이들로 한정되지 않는다. 특정의 구체예에서, 중소소와 같은 더 무거운 동위원소에 의한 치환이 더 큰 화학적 안정성을 부여한다. 동위원소-표지된 화합물은 어떠한 적합한 방법에 의해서 또는 달리 사용된 비-표지된 시약 대신에 적절하게 동위원소-표지된 시약을 사용하는 공정에 의해서 제조된다.
특정의 구체예에서, 본원에 기재된 전촉매는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 발색단, 또는 형광 모이어티, 생물발광 라벨, 또는 화학발광 라벨의 사용을 포함한 다른 수단에 의해서 표지될 수 있다.
합성
본원에 기재된 전촉매 및 다른 치환체를 갖는 다른 관련된 전촉매는 본원에 기재된 기술 및 재료를 사용하여, 그리고, 예를 들어, 문헌[Fieser & Fieser's Reagents for Organic Synthesis, Volumes 1-17 (John Wiley and Sons, 1991); Rodd's Chemistry of Carbon Compounds, Volumes 1-5 and Supplementals (Elsevier Science Publishers, 1989); Organic Reactions, Volumes 1-40 (John Wiley and Sons, 1991), Larock's Comprehensive Organic Transformations (VCH Publishers Inc., 1989), March, Advanced Organic Chemistry 4th Ed., (Wiley 1992); Carey & Sundberg, Advanced Organic Chemistry 4th Ed., Vols. A and B (Plenum 2000,2001), and Green & Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis 3rd Ed., (Wiley 1999)] (이들 모두는 그러한 개시에 대해서 참조로 포함된다)에 기재된 바와 같이 합성된다.
본원에 기재된 전촉매는 상업적 공급원으로부터 구입 가능하거나 본원에 기재된 절차를 사용하여 제조되는 화합물로부터 출발하는 어떠한 적합한 절차를 사용하여 합성된다. 이들 절차의 변형이 통상의 기술자에게는 공지되어 있다. 본원에서 포함되는 도식은 예시를 위한 것이며 통상의 기술자가 본 발명의 전촉매를 제조하기 위해서 사용할 수 있는 화학 및 방법을 제한하고자 하는 것이 아니다.
본 발명은 추가로 화학식(I) 및 화학식(II)의 전촉매를 제조하는 신규한 합성 방법을 제공하는 것이다.
특정의 구체예에서, 화학식(I)의 전촉매의 합성은 공기 민감성 시약의 사용 없이 호기성 조건하에 수행될 수 있다. 특정의 구체예에서, 화학식(II)의 전촉매의 합성은 공기 민감성 시약의 사용 없이 호기성 조건하에 수행될 수 있다.
특정의 구체예에서, 전이금속 염(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 할라이드, 트리플레이트, 메실레이트 또는 토실레이트)가 알칼리 또는 알칼리-토 염과 반응하여 혼합된 염, 예컨대, 이로 제한되는 것은 아니지만, Na2PdCl4를 생성시킨다. 혼합된 염은 유기 용매(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만,, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라하이드로푸란, 및/또는 1,4-디옥산) 중의 비치환된 인덴 및 염기(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 세슘, 포타슘 또는 나트륨 카르보네이트 또는 유사한 바이카르보네이트 염)와 반응할 수 있다. 혼합물은 약 -20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 교반될 수 있다. 특정의 구체예에서, 생성되는 착물은 용액으로부터 침전되며, 분리되고, 세척, 재결정 및/또는 추출에 의해서 임의로 정제된다. 다른 구체예에서, 생성되는 착물은 크로마토그래피, 침전, 결정화 및/또는 추출과 같은 방법을 이용하여 용액으로부터 분리된다. 특정의 구체예에서, 사용된 전이금속 염이 트리플레이트(또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸설포네이트 또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트)이면, 생성되는 착물은 특정의 예에서 화학식(I)의 전촉매일 수 있다. 다른 구체예에서, 사용된 전이금속 염이 트리플레이트 (또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸설포네이트 또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트)가 아니면, 화학식(I)의 전촉매는 생성되는 착물을 트리플레이트 염 트리플레이트(또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸설포네이트 또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트), 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 은 트리플레이트와 반응하여, 전이금속에 결합된 음이온을 트리플레이트로 교환시킴으로써 생성될 수 있다.
특정의 구체예에서, 화학식(I)의 전촉매의 합성은 대규모 반응으로 이루어질 수 있다. 다른 구체예에서, 화학식(I)의 전촉매의 합성은 그램-규모(즉, 반응당 1 g 내지 약 100 g의 분리 가능한 생성물)로 수행될 수 있다.
특정의 구체예에서, 화학식(II)의 전촉매의 합성은 유기 용매, 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 아세토니트릴, 디에틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 및/또는 1,4-디옥산 중에서 화학식(I)의 전촉매를 적절한 리간드 L과 반응시킴을 포함한다.
특정의 구체예에서, L은 한자리 포스핀 리간드가 아니다. 다른 구체예에서, L은 각각의 경우의 R*이 페닐, 사이클로헥실, 메틸 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니다.
특정의 구체예에서, L이 임의로 치환된 1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴, 임의로 치환된 1,3,4,5-테트라하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴, 및 임의로 치환된 1,2,4-트리아졸-5-일리덴으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 구체예에서, L이 1,3-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴이다.
특정의 구체예에서, L이 AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀, RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸) 및 BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
특정의 구체예에서, L이 한자리 포스핀 리간드이다. 다른 구체예에서, L이 트리페닐포스핀, 트리(o-톨릴) 포스핀, 트리사이클로헥실포스핀, 트리(t-부틸)포스핀, 트리메틸포스핀, 트리메톡시포스핀, PAd3 (Ad = 아다만틸), 트리나프틸포스핀, 트리(펜타플루오로페닐)포스핀, 디페닐-2-피리딜포스핀, 트리(2-푸릴)포스핀, 트리(n-옥틸)포스핀 및 디메틸페닐포스핀으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, L이 두자리 포스핀 리간드이다. 다른 구체예에서, L이 1,1'-비스(디페닐포스피노) 페로센 (DPPF), 4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐 (XantPhos), 4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진 (NiXantPhos), 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 (dppe), 1,1-비스(디페닐포스피노)메탄 (dppm), 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판 (dppp), 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄 (dppb), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (BINAP), 비스[(2-디페닐포스피노)페닐] 에테르 (DPEPhos), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄 (dcpe)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정의 구체예에서, L이 NR'R"R"'이고, 여기에서, R", R" 및 R"'은 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, 둘 또는 세 개의 R 치환체가 임의로 공유 결합되어 N과 함께 사이클릭 구조를 형성할 수 있다.
특정의 구체예에서, L이 R'OR"이고, 여기에서, R" 및 R"은 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, R' 및 R"는 임의로 공유 결합되어 O와 함께 사이클릭 구조를 형성할 수 있다. 다른 구체예에서, L이 임의로 치환된 푸란 또는 테트라하이드로푸란이다. 또 다른 구체예에서, L이 에스테르, 케톤 또는 알데하이드이다.
특정의 구체예에서, L은 R'SR"이고, 여기에서, R" 및 R"은 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 헤테로아릴 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기에서, R' 및 R"는 임의로 공유 결합되어 S와 함께 사이클릭 구조를 형성할 수 있다. 다른 구체예에서, L은 임의로 치환된 티오펜 또는 테트라하이드로티오펜이다. 또 다른 구체예에서, L은 티오에스테르, 티오케톤 또는 티오알데하이드이다.
본 발명은 추가로 원-포트 합성법으로 (η3-인데닐)2(μ-Cl)2Pd2로부터 직접적으로 화학식(II)의 전촉매를 합성하는 방법을 제공한다. 일 구체예에서, (η3-인데닐)2(μ-Cl)2Pd2는 유기 용매(예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 테트라하이드로푸란, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세토니트릴, 및/또는 1,4-디옥산) 중에서 금속 트리플레이트(또는 부분적으로 불소화된 알칸설포네이트 또는 어떠한 다른 퍼플루오로알칸 설포네이트), 예컨대, 이로 한정되는 것은 아니지만, 은(silver) 트리플레이트, 및 리간드 L과 동시에 반응된다. 혼합물은 약 -20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 교반된다. 특정의 구체예에서, 반응은 금속 클로라이드 염의 여과에 의해서 정제된다. 특정의 구체예에서, 생성되는 착물은 용액으로부터 침전되며, 분리되고 세척, 재결정 및/또는 추출에 의해서 임의로 정제된다. 다른 구체예에서, 생성되는 착물은, 이로 한정되는 것은 아니지만, 크로마토그래피, 침전, 결정화, 및/또는 추출과 같은 방법을 사용하여 용액으로부터 분리된다.
방법
화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 탄소-탄소, 탄소-산소, 탄소-질소, 및/또는 탄소-황 결합(들)의 형성을 촉진시키기 위해서 커플링 반응에서 사용될 수 있다. 특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 도 1에 도시된 반응을 촉진시키기 위해서 사용될 수 있다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족 또는 헤테로방향족 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 카르바메이트, 카르보네이트, 에스테르 또는 아미드와의 방향족 또는 헤테로방향족 보론산 또는 에스테르의 커플링(Suzuki-Miyaura 반응)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 방향족 또는 헤테로방향족 아민의 커플링(Buchwald-Hartwig 반응)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 방향족 또는 헤테로방향족 아연 할라이드의 커플링(Negishi 반응)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 방향족 또는 헤테로방향족 마그네슘 할라이드의 커플링(Kumada 반응)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 방향족 또는 헤테로방향족 주석 할라이드의 커플링(Stille 반응)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 케톤, 알데하이드, 이민, 아미드 또는 에스테르의 α-아릴화(α-아릴화 반응)를 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트 또는 카르바메이트와의 알코올 또는 티올의 반응(C-S 또는 C-O 결합 형성)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 방향족, 헤테로방향족 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트 또는 메실레이트와의 방향족 또는 헤테로방향족 실라놀, 실록산 또는 실란의 반응(Hiyama 커플링)을 촉진시키기 위해서 사용된다.
특정의 구체예에서, 화학식(I) 또는 화학식(II)의 전촉매는 일차 또는 이차 알코올의 혐기성 산화를 촉진시키기 위해서 사용된다.
통상의 기술자는 단지 통상의 실험을 사용하여 본원에 기재된 특정의 절차, 구체예, 청구범위 및 실시예에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 그러한 등가물은 본 발명의 범위 내에 있고 첨부된 청구범위에 의해서 커버되는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 이로 한정되는 것은 아니지만, 반응 시간, 반응 크기/용적, 및 실험 시약, 예컨대, 용매, 촉매, 압력, 대기 조건, 예를 들어, 질소 대기, 및 환원제/산화제를 포함한 반응 조건에서의 본 기술분야에서 인식된 대안에 의한 및 단지 통상의 실험을 사용한 변형이 본원의 범위 내에 있음을 이해해야 한다.
본원에서 값 및 범위가 제공되는 경우에, 범위 형식의 설명은 단지 편의 및 간결성을 위한 것이며 본 발명의 범위에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되지 않아야 함을 이해해야 한다. 따라서, 이들 값 및 범위에 의해서 포함되는 모든 값 및 범위는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것을 의미한다. 더욱이, 이들 범위 내에 있는 모든 값 뿐만 아니라 값들의 범위의 상한치 또는 하한치가 또한 본원에 의해서 고려된다. 범위의 설명은 특별히 개시된 모든 가능한 서브-범위 뿐만 아니라 그러한 범위내의 개별적인 수치, 및 적절한 경우에, 범위 내의 수치의 부분적 정수를 갖는 것으로 여겨져야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 설명은 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등과 같은 특별히 개시된 서브-범위 뿐만 아니라 그러한 범위 내의 개별적 수치, 예를 들어, 1, 2, 2.7, 3, 4, 5, 5.3, 및 6을 갖는 것으로 여겨져야 한다. 이는 범위의 폭과 무관하게 적용된다.
하기 실시예는 추가로 본 발명의 양태를 예시한다. 그러나, 이들은 본원에 기재된 본 발명의 교시 또는 개시를 제한하지 않는다.
실시예
본 발명이 이제 하기 실시예를 참조로 기재된다. 이들 실시예는 단지 예시 목적으로 제공되며, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않으며, 오히려 본원에서 제공된 교시의 결과로서 입증되는 모든 변화를 포함한다.
재료 및 방법:
재료:
달리 주지되지 않는 한, 모든 출발 물질은 상업적 공급원으로부터 얻으며, 정제 없이 사용된다.
펜탄, THF, 디에틸 에테르 및 톨루엔은 활성화된 알루미나 컬럼을 통한 통과에 의해서 건조된 다음, 이질소(dinitrogen) 하에 저장되었다. 모든 상업적 화학물질은 주지된 경우를 제외하고는 입수한 대로 사용되었다. MeOH (J.T. Baker), iPrOH (Macron Fine Chemicals), 및 200 프루프 EtOH(200 proof EtOH)(Decon Laboratories Inc.)는 건조되지 않았지만, 1시간 동안 이질소로 스파징됨으로써 탈기되었고 이질소 하에 저장되었다. 에틸 아세테이트(Fisher Scientific) 및 헥산(Macron Fine Chemicals)은 입수한 대로 사용되었다. 포타슘 3차-부톡사이드(99.99%, 승화됨), 나프탈렌(99%), 4-클로로톨루엔(98%) 및 4-클로로아니솔(99%)은 Aldrich로부터 구입하였다. 2,6-디메틸보론산(98%), 1-나프탈렌보론산(97%), 1-클로로나프탈렌(90+%) 및 2-메톡시보론산(97%)은 Fisher Scientific로부터 구매하였다. 포타슘 카르보네이트는 Mallinckrodt로부터 구매하였다. 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 및 4-메틸바이페닐은 TCI로부터 구매하였다. 페닐보론산(98%) 및 2,4,6-트리메틸벤젠보론산(97%)은 Alfa Aesar로부터 구매하였다. 포타슘 카르보네이트는 막자사발과 막자로 분쇄하여 사용 전에 130℃의 오븐에서 저장하였다. 4-클로로톨루엔, 2-클로로-m-자일렌, 1-클로로나프탈렌, 4-클로로아니솔 및 1,3-디비닐테트라메틸디실록산은 3회의 동결-펌프-해동 사이클(freeze-pump-thaw cycle)을 통해서 사용 전에 탈기되었다.
중수소화된 용매는 Cambridge Isotope Laboratories로부터 얻었다. C6D6은 나트륨 금속 상에서 건조되었고, 질소 하에 저장되는 반면에, d 4 -MeOH, d 8 -iPrOH, 및 d 8 -THF는 건조시키지 않았지만 3회의 동결-펌프-해동 사이클을 통해서 사용 전에 탈기시켰다.
문헌의 절차를 이용하여 하기 화합물을 제조하였다: IPr (Arduengo, et al., 1999, Tetrahedron 55:14523; Tang, et al., 2011, J. Am. Chem. Soc. 133:11482)
방법:
실험은 M-Braun 건조 박스 중의 이질소 대기하에 또는 달리 언급되지 않는 한 표준 Schlenk 기술을 사용하여 수행되었다. 표준 글로브박스 조건 하에 펜탄, 벤젠 및 톨루엔 사이의 퍼징은 수행되지 않았고; 따라서, 이들 용매 중 어떠한 용매가 사용되는 때에, 모든 이들 용매의 미량이 대기 중에 있었고, 용매 병 내에서 상호 혼합되는 것으로 발견될 수 있다. 수분- 및 공기-민감성 액체는 Schlenk 라인 상의 또는 건조 박스 내의 스테인리스 스틸 캐눌라(stainless steel cannula)에 의해서 전달되었다.
플래시 크로마토그래피는 실시카겔 60(230-400 mesh, Fisher Scientific) 상에서 수행되었다.
NMR 스펙트럼은, 달리 주지되지 않는 한, Agilent-400, -500 및 -600 분광계 및 Varian-300 또는 Varian-500 분광계에서 주위 프로브 온도에서 기록되었다. 가변 온도 NMR을 위해서, 샘플 온도는 에틸렌 글리콜(99%, Aldrich) 중의 OH와 CH2 공명 사이의 거리를 측정함으로써 보정되었다. 화학적 이동은 1H 및 13C{1H} NMR 스펙트럼을 위한 잔류 내부 프로티오 용매(residual internal protio solvent)와 관련하여 보고되었다.
가스 크로마토그래피 분석(GC)는 불꽃 이온화 검출기(flame ionization detector) 및 Shimadzu SHRXI-5MS 컬럼(30 m, 250 μm 내경, 필름: 0.25 μm)을 구비한 Shimadzu GC-2010 Plus 장치 상에서 수행되었다. 하기 조건이 GC 분석을 위해서 사용되었다: 유속 1.23 mL/min 정류(constant flow), 컬럼 온도 50℃(5 분 동안 유지), 300℃로의 20℃/min 증가(5 분 동안 유지), 전체 시간 22.5 분.
고분해능 질량 분광분석(High resolution mass spectrometry)은 초전도 (7T) 자석을 구비한 이온-사이클로트론 공명(ion-cyclotron resonance: ICR) 질량 분광계를 사용하여 수행하였다.
X-선 결정학:
X-선 회절 실험은 -50℃에서 흑연-단색화 MoKα 방사선(λ = 0.71073Å)을 사용하는 Rigaku Mercury 275R CCD (SCX mini) 회절 분석기 또는 -180℃에서 CuKα 방사선(λ = 1.54178Å)을 생성시키는 Saturn994+ CCD 검출기에 결합된 Rigaku MicroMax-007HF 회절 분석기 중 어느 하나 상에서 수행되었다. 결정을 침지 오일이 있는 MiTeGen 폴리이미드 루프 상에 장착하였다. 데이터 프레임(data frame)을 Rigaku CrystalClear를 사용하여 처리하였고 Lorentz 및 편광 효과에 대해서 보정하였다. Olex2를 사용하여, 구조를 직접적인 방법을 이용하는 XS 구조 해결 프로그램(XS structure solution program)으로 해결하고, 최소 제곱 최소화(least squares minimisation)를 사용하는 XL 정제 패키지(XL refinement package)로 정제하였다. 비-수소 원자를 이방성으로 정제하였다. 수소 원자를 라이딩 모델(riding model)을 사용하여 정제하였다.
실시예 1: 합성 및 특성화
착물에 대한 합성 절차:
(η 3 -인데닐) 2 (μ-Cl) 2 Pd 2 (3a):
PdCl2(1.00 g, 5.64 mmol) 및 NaCl(0.658 g, 11.3 mmol)을 250 mL 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. MeOH(70 mL)를 첨가하였고, 반응 혼합물을 50℃에서 30 분 동안 가열하였고, 이때, 혼합물이 균질화되었다. 용액을 실온으로 냉각시켰다. 인덴(0.650 g, 5.64 mmol)을 첨가한 다음, Na2CO3(0.888 g, 8.46 mmol)를 첨가하였고, 반응물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 여과하였고, 생성되는 갈색 고형물을 물 및 디에틸 에테르로 세척하였다. 생성물을 진공하에 건조시켜 3a를 갈색 고형물로서 수득하였다. 수율: 1.22 g, 84%. 1H NMR 데이터는 문헌에서 공개된 것과 일치하였다(Sui-Seng, et al., 2004, Organomet. 23:1236)
(η 3 -인데닐)2(μ-OTf) 2 Pd 2 (3a-OTf):
[(η3-인데닐)Pd(μ-Cl)]2(0.10 g, 0.195 mmol) 및 AgOTf(0.10 g, 0.39 mmol)를 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 아세토니트릴(10 mL)을 첨가하였고, 반응물을 실온에서 30 분 동안 교반하였다. 이때, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해서 여과하여 AgCl 침전물을 제거하여 암적색 균질 용액을 수득하였다. 용매를 감압 하에 제거하였고, 갈색 오일을 펜탄 중에서 적정하여 갈색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.127 g, 88%. 1H NMR (CD3OD, 400 MHz): 7.07-7.03 (m, 6H), 6.97-6.94 (m, 4H), 6.23 (d, J = 5.5 Hz, 4H) ppm. 13C{1H} (CD3OD, 125 MHz): 140.16, 130.07, 123.05, 114.12, 80.93 ppm. 19F (CD3OD, 471 MHz): -80.17 ppm.
Figure pct00012
Figure pct00013
(η 3 -인데닐)Pd(XPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 XPhos(0.128 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바(flea stir bar)가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.185 g, 81%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.69 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 7.53-7.50 (m, 2H), 7.44 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 7.20 (s, 1H), 7.09 (t, J = 6.9 Hz, 1H), 6.98 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 6.71 (dd, J = 6.9, 2.1 Hz, 1H), 6.62 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 4.59 (d, J = 6.5 Hz, 1H), 3.17 (sept, J = 6.6 Hz, 1H), 2.56-1.94 (m, 8H), 1.69-1.15 (m, 23H), 0.86 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.77 (d, J = 6.6 Hz. 3H), 0.55 (d, J = 6.5 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 152.22, 150.18, 146.06, 144.92, 144.76, 138.57, 134.55, 132.84, 132.53, 132.19, 132.08, 131.98, 131.75, 129.25, 128.80, 127.50, 126.28, 125.57, 120.75, 119.28, 118.02, 116.92, 116.75, 113.55, 113.50, 70.68, 67.95, 37.55, 37.35, 37.30, 37.12, 34.18, 32.30, 31.88, 30.30, 30.02, 29.29, 28.15, 26.93, 26.84, 26.68, 26.58, 26.49, 25.84, 25.74, 25.41, 24.85, 24.54, 23.84, 23.38 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 53.69 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.97 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd( t BuXPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 tBuXPhos(0.115 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.197 g, 92%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.83 (t, J = 5.9 Hz, 1H), 7.52-7.49 (m, 2H), 7.43 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 7.14 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 7.05 (t, J = 6.0 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 6.77-6.73 (m, 2H), 6.65 (dd, J = 6.0, 3.1 Hz, 1H), 6.40 (s, 1H), 4.35 (d, 5.6 Hz, 1H), 3.20 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.26 (sept, J = 6.4 Hz, 1H), 2.18 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 1.54-1.47 (m, 9H), 1.45 (d, J = 5.7 Hz, 9H), 1.41 (d, J = 5.6 Hz, 9H), 0.83-0.79 (m, 6H), 0.59 (d, J = 5.4 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (101 MHz, CDCl3): 153.18, 148.57, 145.52, 145.32, 135.72, 134.25, 133.10, 132.99, 131.51, 129.61, 128.16, 127.96, 126.68, 126.07, 122.34, 121.45, 119.36, 116.82, 116.60, 114.60, 34.22, 32.13, 32.05, 31.22, 31.17, 30.41, 30.36, 27.89, 26.11, 25.50, 25.22, 24.77, 23.65, 23.24 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 82.57 ppm. 19F NMR (376 MHz, CDCl3): -77.92 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(BrettPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 BrettPhos(0.145 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.220 g, 90%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.44 (s, 1H), 7.16-6.93 (m, 7H), 6.82 (d, J = 6.5 Hz, 1H), 6.63 (s, 1H), 6.06 (s, 1H), 4.17 (d, 5.4 Hz, 1H), 3.92 (s, 3H), 3.33 (s, 3H), 3.15 (sept, J = 5.6 Hz, 1H), 2.79 (q, J = 5.7 Hz, 1H), 2.56 (q, J = 5.7 Hz, 1H), 2.27-1.67 (m, 16H), 1.54-0.81 (m, 20H), 0.69 (d, J = 6.1 Hz, 3H), 0.45 (d, J = 6.2 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 154.85, 154.17, 153.51, 151.21, 151.08, 150.96, 139.93, 139.89, 135.74, 135.33, 134.74, 134.58, 129.16, 127.13, 125.74, 125.47, 124.60, 122.89, 122.59, 120.93, 119.38, 116.60, 116.43, 115.46, 114.21, 114.16, 112.88, 112.84, 109.62, 109.58, 70.76, 67.95, 56.04, 54.71, 39.16, 38.98, 38.71, 38.51, 34.38, 34.19, 32.77, 32.21, 31.94, 30.53, 30.51, 30.30, 29.79, 29.24, 27.35, 27.25, 27.09, 26.99, 26.87, 26.79, 26.75, 26.67, 26.42, 25.83, 24.93, 24.61, 24.31, 24.16, 23.85 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 58.19 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -78.01 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd( t BuBrettPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 tBuBrettPhos(0.131 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.189 g, 82%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.46 (s, 1H), 7.15 (s, 1H), 7.08 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 7.00 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 6.94 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 6.76 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 6.69 (t, J = 4.1 Hz, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.91 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 3.86 (s, 3H), 3.29 (s, 3H), 3.16 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.35 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.22 (sept, J = 6.4 Hz, 1H), 1.52-1.46 (m, 9H), 1.43 (d, J = 6.6 Hz, 9H), 1.39 (d, J = 6.6 Hz, 9H), 0.77 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.74 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 0.53 (d, J = 7.2 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 159.07, 154.32, 153.86, 152.80, 151.01, 150.88, 140.27, 136.63, 135.79, 129.23, 127.66, 126.04, 125.15, 124.37, 121.25, 119.44, 116.26, 116.08, 115.81, 115.76, 115.52, 112.88, 107.62, 54.72, 54.53, 40.99, 40.89, 40.24, 40.12, 34.49, 32.24, 32.15, 31.95, 31.91, 31.30, 31.26, 26.44, 24.97, 24.68, 24.53, 24.39, 23.90 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 98.34 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.93 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(AdBrettPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 AdBrettPhos(0.173 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.232 g, 85%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.42 (s, 1H), 7.18-7.15 (m, 2H), 7.10 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 7.06 (t, J = 6.6 Hz, 1H), 7.01 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 6.93 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 6.81 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 6.64 (t, J = 4.4 Hz, 1H), 6.32 (s, 1H), 3.92 (s, 3H), 3.31 (s, 3H), 3.19 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.35 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.32 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.22-2.00 (m, 16H), 1.77-1.47 (m, 23H), 0.82 (d, J = 6.5 Hz, 3H), 0.70 (d, J = 6.5 Hz, 3H), 0.60 (d, J = 6.4 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 157.85, 157.05, 154.68, 153.75, 151.06, 150.94, 140.84, 140.79, 137.22, 136.09, 135.93, 129.32, 127.34, 126.74, 124.48, 121.20, 119.59, 115.66, 115.61, 115.43, 115.38, 115.19, 112.99, 112.96, 54.73, 54.56, 45.99, 45.90, 44.88, 44.80, 42.06, 41.49, 36.17, 35.99, 34.53, 32.24, 31.97, 30.30, 29.15, 29.08, 26.42, 24.97, 24.79, 24.76, 24.56, 23.80 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 94.92 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.95 ppm.
도 5는 (η3-인데닐)Pd(AdBrettPhos)(OTf) 전촉매의 ORTEP을 나타낸다. 수소는 간결성을 위해서 제거되었다.
(η 3 -인데닐)Pd(Me 4 t BuPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 Me4 tBuXPhos(0.130 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.207 g, 90%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.55 (s, 1H), 7.21 (s, 1H), 7.13 (d, J = 5.9 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 6.91 (t, J = 6.7 Hz, 1H), 6.81 (t, J = 4.4 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 6.43 (s, 1H), 3.80 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 3.21 (sept, J = 6.3 Hz, 1H), 2.57 (s, 3H), 2.42 (sept, J = 6.3 Hz, 1H), 2.35 (sept, J = 6.5 Hz, 1H), 2.26 (s, 6H), 2.12 (s, 3H), 1.55-1.49 (m, 18H), 0.83 (d, J = 6.5 Hz, 3H), 0.76 (d, J = 6.5 Hz, 6H), 0.51 (d, J = 6.3 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 157.87, 154.42, 152.47, 141.52, 141.30, 141.25, 138.54, 138.46, 137.74, 136.44, 136.33, 132.68, 132.49, 129.17, 127.81, 126.46, 125.49, 124.98, 121.91, 119.50, 117.53, 117.48, 114.77, 114.58, 81.41, 81.38, 41.48, 41.42, 41.06, 40.98, 34.52, 33.15, 33.10, 32.81, 32.75, 32.67, 32.56, 26.94, 26.64, 25.26, 25.21, 24.79, 24.69, 24.01, 18.97, 17.41, 17.29 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 106.47 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.88 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(RockPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 RockPhos(0.127 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.181 g, 80%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.56 (s, 1H), 7.30 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 7.23 (s, 1H), 7.11 (d, J = 5.4 Hz, 1H), 7.03-6.91 (m, 3H), 6.79-6.73 (m, 2H), 6.30 (s, 1H), 3.99 (d, J = 5.4 Hz, 1H), 3.90 (s, 3H), 3.20 (sept, J = 6.2 Hz, 1H), 2.43 (sept, J = 6.3 Hz, 1H), 2.33 (sept, J = 6.2 Hz, 1H), 1.61-1.42 (m, 27H), 1.03 (s, 3H), 0.93 (d, J = 6.5 Hz, 3H), 0.83 (d, J = 6.4 Hz, 3H), 0.51 (d, J = 6.5 Hz, 3H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 159.13, 157.21, 154.49, 152.27, 140.80, 131.57, 129.39, 127.83, 126.51, 125.39, 121.57, 119.56, 116.86, 116.80, 115.45, 115.26, 111.98, 77.25, 54.60, 41.16, 41.05, 40.65, 40.53, 34.49, 32.33, 32.29, 32.14, 32.09, 31.68, 31.63, 27.76, 25.84, 25.10, 24.71, 24.63, 23.96, 19.21 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 96.95 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.92 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(AlPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 AlPhos(0.220 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.259 g, 81%. 1H NMR (CD3OD, 500 MHz): 7.83 (s, 1H), 7.53 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.21-7.15 (m, 2H), 7.02 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 6.84 (s, 1H), 6.75 (s, 1H), 6.24 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 4.15 (d, J = 4.5 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H), 2.92-2.85 (m, 3H), 2.60 (sept, J = 4.9 Hz, 1H), 2.46 (sept, J = 5.0 Hz, 1H), 2.26-1.99 (m, 20H), 1.83-1.40 (m, 19H), 1.28-0.69 (m, 19H) ppm. 13C NMR (101 MHz, CDCl3): 156.24, 151.87, 149.52, 145.37, 142.68, 142.50, 133.51, 129.29, 124.85, 123.44, 123.30, 121.76, 121.64, 116.76, 116.00, 106.81, 63.19, 50.18, 41.27, 41.15, 40.34, 40.25, 37.30, 36.86, 31.33, 28.40, 28.28, 26.36, 24.45, 24.36, 24.27 ppm. 31P{1H} NMR (CD3OD 100 MHz): 93.15 ppm. 19F NMR (376 MHz, CDCl3): -82.76, -140.45, -142.60, -147.39, -148.47 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(MorDalPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 MorDalPhos(0.125 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.203 g, 90%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 7.89 (m, 1H), 7.82 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 7.71 (t, J = 6.6 Hz, 1H), 7.52 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 7.31 (m, 2H), 7.19 (t, J = 6.2 Hz, 1H), 7.08-6.99 (m, 3H), 6.19 (s, 1H), 4.54 (t, J = 5.3 Hz, 1H), 4.21 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 3.95-3.82 (m, 2H), 3.28 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 3.04 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 2.46 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 2.27-1.92 (m, 15H), 1.78-1.55 (m, 15H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 159.97, 159.87, 138.72, 137.41, 134.80, 134.09, 128.87, 128.48, 125.91, 125.76, 125.69, 125.36, 125.09, 121.18, 120.36, 112.79, 112.73, 106.15, 106.00, 67.96, 67.20, 66.60, 65.38, 64.67, 64.63, 60.37, 59.82, 44.17, 44.06, 42.96, 42.86, 41.96, 41.86, 41.52, 40.40, 37.04, 35.90, 35.82, 28.94, 28.88, 28.53, 28.45, 28.38, 28.30, 25.60 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 85.45 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -78.17 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(PipDalPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 PipDalPhos(0.125 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.213 g, 95%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 8.04 (dd, J = 5.4, 3.9 Hz, 1H), 7.73 (m, 2H), 7.47 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 7.30 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 7.18 (t, J = 6.3 Hz, 1H), 7.02 (t, J = 6.1 Hz, 1H), 6.87 (d, J = 5.4 Hz, 1H), 6.82 (s, 1H), 6.08 (s, 1H), 3.09 (q, J = 4.8 Hz, 2H), 2.85 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 2.58 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 2.22-1.92 (m, 18H), 1.76-1.55 (m, 18H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 160.84, 160.72, 139.25, 137.81, 134.42, 134.18, 128.65, 128.23, 126.29, 126.23, 125.96, 124.59, 124.31, 121.14, 120.87, 111.63, 106.69, 106.54, 67.96, 63.46, 62.66, 61.09, 43.92, 43.81, 43.08, 42.98, 41.60, 40.34, 35.98, 35.81, 28.51, 28.39, 28.31, 26.18, 25.59, 25.49, 20.78 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 86.45 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -78.09 ppm.
(η 3 -인데닐)Pd(TrippyPhos)(OTf)
[(η3-인데닐)Pd(μ-OTf)]2(0.10 g, 0.135 mmol) 및 TrippyPhos(.119 g, 0.270 mmol)를 벼룩 교반 바가 구비된 20 mL 바이알에 첨가하였다. THF(10 mL)를 바이알에 첨가하고 적색의 균일한 혼합물을 관찰하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였고, 이때, 용매를 감압하에 제거하였다. 적색 오일을 펜탄으로 적정하여 암적색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.175 g, 80%. 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): 8.08 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.68 (m, 3H), 7.49 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 7.43-7.39 (m, 3H), 7.22-7.18 (m, 3H), 6.99 (d, J = 5.4 Hz, 1H), 6.83 (t, J = 3.2 Hz, 2H), 6.68 (d, J = 5.0 H, 1H), 6.62 (dd, J = 5.6, 2.3 Hz, 1H), 6.49 (t, J = 4.3 Hz, 1H), 6.08 (s, 1H), 4.72 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 1.54 (d, 7.7 Hz, 9H), 1.45 (d, J = 7.6 Hz, 9H) ppm. 13C{1H} NMR (126 MHz, CDCl3): 167.22, 154.70, 143.25, 136.80, 136.48, 134.86, 132.27, 131.83, 131.22, 130.62, 129.81, 129.50, 128.53, 128.38, 128.13, 127.87, 127.03, 120.65, 119.37, 118.95, 112.21, 112.17, 109.81, 103.10, 102.93, 38.84, 38.77, 38.74, 38.66, 31.50, 31.45, 29.58, 29.53 ppm. 31P{1H} NMR (CDCl3 100 MHz): 67.63 ppm. 19F NMR (471 MHz, CDCl3): -77.90 ppm.
트리플레이트 전촉매의 예시적이고 대안적인 "원-포트" 합성
[(η3-인데닐)Pd(μ-Cl)]2(0.10 g, 0.195 mmol), AgOTf(0.10 g, 0.39 mmol) 및 XPhos(0.184 g, 0.39 mmol)를 100 mL Schlenk 플라스크에 첨가하였다. THF(10 mL)를 첨가하였고, 반응물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이때, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해서 여과하여 AgCl 침전물을 제거하여 적색의 균질 용액을 수득하였다. 용매를 감압 하에 제거하고, 적색 오일을 펜탄 중에서 적정하여 갈색 고형물을 수득하였다. 수율: 0.280 g, 85%.
Figure pct00014
실시예 2: 전촉매의 활성화 및 L-Pd(0) 중간체의 분리
Figure pct00015
벼룩 교반 바를 구비한 1 dram 바이알에서, (η3-인데닐)Pd(L)(OTf)(0.0088 mmol), K2CO3(12.2 mg, 0.088 mmol) 및 4-(n-부틸)페닐 브로마이드(15.5 μL, 0.088 mmol)을 톨루엔-d 8 (0.5 mL) 및 메탄올-d 4 (0.5 mL)과 함께 첨가하였다. 이러한 혼합물을 실온에서 15분 동안 교반시켰고, 이때, 그것을 여과하였고, 용매를 감압하에 제거하였다. 생성되는 고형물을 톨루엔-d 8 에 용해시켰고, 31P 스펙트럼을 얻었다. 각각의 경우에, 단지 관찰된 인-함유 종은 산화 첨가 생성물, (L)Pd(4-n-부틸페닐)(Br)의 것이었고, 이는 문헌에서 나타낸 분광분석 값과 매칭되었다(Lee, et al., 2014, Inorg. Chim. Acta. 422:188-192).
실시예 3: Suzuki-Miyaura 반응에서의 (η 3 -인데닐)Pd(XPhos)(OTf)의 촉매 활성
Figure pct00016
이질소 충전된 글로브 박스에서, 2-클로로-4,6-디메톡시피리미딘(175 μL, 1.0 mmol), 벤조푸란-2-보론산(243 mg, 1.5 mmol), K2CO3(276 mg, 2.0 mmol) 및 (η3-인데닐)Pd(XPhos)(OTf)(8.4 mg, 0.01 mmol)를 자기 교반 바를 구비한 4 dram 바이알에 첨가하였다. 메탄올(4 mL) 및 THF(2 mL)를 바이알에 첨가하였고, 이어서, 밀봉하고 40℃에서 1 시간 동안 글로브 박스의 외부를 교반시켰다. 이 시점에, 바이알을 공기에 대해서 개방하였고, 디에틸 에테르(10 mL) 및 H2O(10 mL)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 수성 상을 디에틸 에테르(3 x 10 mL)로 추출하였다. 합한 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고 여과하였다. 이어서, 상등액을 실리카겔의 패트를 통해서 통과시킨 다음, 감압하에 용매를 제거하여 유기 생성물을 수득하였다. 수율: 249 mg, 97%.
본원에서 인용된 각각 및 모든 특허, 특허출원 및 공보의 개시내용은 그 전체 내용이 본원에서 참조로 통합된다. 본 발명이 특정의 구체에를 참조로 하여 개시되었지미나, 본 발명의 다른 구체예 및 변형이 본 발명의 진정한 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 기술분야에서의 통상의 기술자에 의해서 고안될 수 있음이 자명하다. 첨부된 청구범위는 모든 그러한 구체예 및 등가의 변형을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다.

Claims (38)

  1. 화학식(I)의 전촉매(precatalyst), 또는 이의 염 또는 용매화물:
    Figure pct00017

    상기 화학식(I)에서,
    각각의 경우의 M은 독립적으로 전이금속이고;
    각각의 경우의 X는 퍼플루오로알칸설포네이트이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재(null)하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    각각의 경우의 M이 독립적으로 Pd, Ni, 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    화학식(I)에서의 두 경우의 M이 동일한 전촉매.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식(I)에서의 두 경우의 M이 Pd인 전촉매.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    5-원 고리를 포함하는 두 리간드가 동일한 전촉매.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 Z가 독립적으로 CH 및 CR로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 X가 독립적으로 트리플레이트, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및 노나플루오로부탄설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,.
    각각의 경우의 X가 트리플레이트인 전촉매.
  9. 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물:
    Figure pct00018

    상기 화학식(II)에서,
    M은 전이금속이고;
    X는 퍼플루오로알칸설포네이트이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    L은 한자리 또는 두자리 리간드이고, 단, L은 각각의 경우의 R*가 독립적으로 페닐, 사이클로헥실, 메틸, 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니다.
  10. 청구항 9에 있어서,
    화학식(IIA)의 화합물, 또는 이의 염 또는 용매화물인 전촉매:
    Figure pct00019

    상기 화학식(IIA)에서,
    L은
    Figure pct00020
    로서 표시되는 두자리 리간드이고, 여기에서, 각각의 L*는 독립적으로 한자리 리간드 기이고,
    X는 M에 배위되지 않는다.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    M이 Pd, Ni, 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    M이 Pd인 전촉매.
  13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 Z가 독립적으로 CH 및 CR로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  14. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    X가 트리플레이트, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및 노나플루오로부탄설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  15. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    X가 트리플레이트인 전촉매.
  16. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    L이 1,3-비스(2,6-디이소프로필 페닐)-1,3-디하이드로-2H-이미다졸-2-일리덴 및 1,3-비스(2,6-비스-(디페닐메틸)-4-메톡시페닐)이미다졸-2-일리덴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전촉매.
  17. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    L이 두자리 포스핀 리간드인 전촉매.
  18. 청구항 9 내지 청구항 15 및 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    L이 AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실 포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀, RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸), BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸), DPPF (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센), XantPhos (4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐), NiXantPhos (4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진), dppe (1,2-비스(디페닐포스피노)에탄), dppm (1,1-비스(디페닐포스피노)메탄), dppp (1,3-비스(디페닐포스피노)프로판), dppb (1,4-비스(디페닐포스피노)부탄), BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸), DPEPhos (비스[(2-디페닐포스피노) 페닐] 에테르), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 dcpe (1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 전촉매.
  19. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 전촉매를 제조하는 방법으로서,
    유기 용매 중의 염기의 존재 하에 혼합된 알칼리 금속/전이금속 또는 알칼리 토금속/전이금속 염을 리간드
    Figure pct00021
    와 접촉시킴을 포함하고; 여기서, 혼합된 알칼리 금속/전이금속 또는 알칼리 토금속/전이금속 염이 퍼플루오로알칸설포네이트 염을 포함하지 않으면, 반응 혼합물이 퍼플루오로알칸설포네이트 염과 추가로 접촉되는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    염기가 나트륨 카르보네이트를 포함하는 방법.
  21. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    유기 용매가 메탄올을 포함하는 방법.
  22. 청구항 19 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    전촉매가 반응 혼합물로부터 침전되는 방법.
  23. 청구항 19 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    혼합된 염이 [E]MX'2를 포함하고, 여기에서, [E]가 Na2, K2, Ca 또는 Mg이고; X'가 Cl 또는 퍼플루오로알칸설포네이트인 방법.
  24. 청구항 19 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    혼합된 염이 Na2PdCl2를 포함하는 방법.
  25. 청구항 19 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    혼합된 알칼리 금속/전이금속 염 또는 혼합된 알칼리 토금속/전이금속 염이 MX'2를 용액 중의 알칼리 또는 알칼리-토 염과 접촉시킴으로써 제조되는 방법.
  26. 청구항 9 내지 청구항 18 중 어느 한 항의 전촉매를 제조하는 방법으로서, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 촉매를 리간드 L과 접촉시킴을 포함하는 방법.
  27. 청구항 26에 있어서,
    L이 N-헤테로사이클릭 카르빈 (NHC), 트리페닐포스핀, 트리(o-톨릴) 포스핀, 트리사이클로헥실포스핀, 트리(t-부틸)포스핀, 트리메틸포스핀, 트리메톡시포스핀, PAd3 (Ad = 아다만틸), 트리나프틸포스핀, 트리(펜타플루오로페닐)포스핀, 디페닐-2-피리딜포스핀, 트리(2-푸릴)포스핀, 트리(n-옥틸)포스핀, 디메틸페닐포스핀, AmPhos (디-t-부틸포스피노-4-디메틸아미노벤젠), DavePhos (2-디사이클로헥실포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), tBuDavePhos (2-디-3차-부틸포스피노-2'-(N,N-디메틸아미노)바이페닐), QPhos (1,2,3,4,5-펜타페닐-1'-(디-3차-부틸포스피노)페로센), RuPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디이소프로폭시바이페닐), SPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐), XPhos (2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-2',4',6'-트리이소프로필바이페닐), Me4tBuXPhos (2-디-3차-부틸포스피노-3,4,5,6-테트라메틸-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), BrettPhos (2-(디사이클로헥실포스피노)3,6-디메톡시-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-바이페닐), tBuBrettPhos (2-(디-3차-부틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), AdBrettPhos (2-(디아다만틸포스피노)-2',4',6'-트리이소프로필-3,6-디메톡시-1,1'-바이페닐), Me-DalPhos (2-(디-1-아다만틸포스피노) 페닐피페리딘), Mor-DalPhos (디(1-아다만틸)-2-모르폴리노페닐포스핀), 디(1-아다만틸)-1-피페리디닐-페닐포스핀, RockPhos (2-디(3차-부틸)포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-3-메톡시-6-메틸바이페닐), AlPhos (디-1-아다만틸(4"-부틸-2",3",5",6"-테트라플루오로-2',4',6'-트리이소프로필-2-메톡시-메타-터페닐)포스핀), PipDalPhos (1-(2-(디((3S,5S,7S)-아다만탄-1-일)포스파닐)페닐)피페리딘), TrippyPhos (1-[2-[비스(3차-부틸)포스피노]페닐]-3,5-디페닐-1H-피라졸), BippyPhos (5-(디-3차-부틸포스피노)-1',3',5'-트리페닐-1'H-[1,4']바이피라졸), DPPF (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센), XantPhos (4,5-비스(디페닐포스피노)-9,9-디메틸잔텐), NiXantPhos (4,6-비스(디페닐포스파닐)-10H-페녹사진), dppe (1,2-비스(디페닐포스피노)에탄), dppm (1,1-비스(디페닐포스피노)메탄), dppp (1,3-비스(디페닐포스피노)프로판), dppb (1,4-비스(디페닐포스피노)부탄), BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸), DPEPhos (비스[(2-디페닐포스피노) 페닐] 에테르), 1,2-비스(디클로로포스피노) 에탄, 및 dcpe (1,2-비스(디사이클로헥실포스피노)-에탄)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 방법.
  28. 제 1 시약과 제 2 시약 사이의 반응을 촉진시키는 방법으로서, (a) 리간드, 및 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물; 및 (b) 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 존재하에 제 1 시약과 제 2 시약을 접촉시킴을 포함하는 방법:
    Figure pct00022

    Figure pct00023

    상기 화학식(I)에서,
    각각의 경우의 M은 독립적으로 전이금속이고;
    각각의 경우의 X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 화학식(II)에서,
    M은 전이금속이고;
    X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    L은 한자리 또는 두자리 리간드이고, 단, L은 각각의 경우의 R*가 독립적으로 페닐, 사이클로헥실, 메틸, 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니다.
  29. 청구항 28에 있어서,
    각각의 경우의 X가 독립적으로 퍼플루오로알칸설포네이트, 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트, 트리플이미드, 및 토실레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  30. 청구항 28 또는 청구항 29에 있어서,
    (a)에서의 X의 경우들이 동일한 방법.
  31. 청구항 28 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 X가 독립적으로 트리플레이트, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및 노나플루오로부탄설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  32. 청구항 28 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 X가 트리플레이트인 방법.
  33. 청구항 28 내지 청구항 32 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 시약과 제 2 시약이 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법:
    (i) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 보론산 또는 에스테르이고, 제 2 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (ii) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 아민이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (iii) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 아연 할라이드이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (iv) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 마그네슘 할라이드이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (v) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 주석 할라이드이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (vi) 제 1 시약이 케톤, 알데하이드, 이민, 아미드, 또는 에스테르이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (vii) 제 1 시약이 알코올 또는 티올이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임;
    (viii) 제 1 시약이 방향족 또는 헤테로방향족 실라놀, 실록산 또는 실란이고, 제 2 시약이 방향족, 헤테로방향족, 또는 비닐계 할라이드, 토실레이트, 트리플레이트, 메실레이트, 설파메이트, 또는 카르바메이트임.
  34. 일차 또는 이차 알코올의 혐기성 산화를 촉진시키는 방법으로서, 일차 또는 이차 알코올을 (a) 리간드, 및 화학식(I)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물; 및 (b) 화학식(II)의 전촉매, 또는 이의 염 또는 용매화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나와 접촉시킴을 포함하는 방법:
    Figure pct00024

    Figure pct00025

    상기 화학식(I)에서,
    각각의 경우의 M은 독립적으로 전이금속이고;
    각각의 경우의 X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 화학식(II)에서,
    M은 전이금속이고;
    X는 비-배위 또는 약한 배위 리간드이고;
    각각의 경우의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 단, 0 내지 2개의 Z 기는 N이거나; 5- 및 6-위치에서의 Z 기는 부재하고, 4- 및 7-위치에서의 Z 기는 독립적으로 R이고;
    각각의 경우의 R은 독립적으로 C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 치환된 C3-C8 사이클로알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 치환된 C2-C6 알키닐, 페닐, 치환된 페닐, 페닐알킬, 치환된 페닐알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴-C1-C6 알킬, 치환된 아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 치환된 헤테로아릴-C1-C6 알킬, 헤테로아릴, 및 치환된 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    L은 한자리 또는 두자리 리간드이고, 단, L은 각각의 경우의 R*가 독립적으로 페닐, 사이클로헥실, 메틸, 및 메톡시로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 PR*3의 한자리 포스핀 리간드가 아니다.
  35. 청구항 34에 있어서,
    각각의 경우의 X가 독립적으로 퍼플루오로알칸설포네이트, 할라이드, 메실레이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 테트라페닐보레이트, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 아세틸아세토네이트, 트리플이미드, 및 토실레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  36. 청구항 34 또는 청구항 35에 있어서,
    (a)에서의 X의 경우들이 동일한 방법.
  37. 청구항 34 내지 청구항 36 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 X가 독립적으로 트리플레이트, 펜타플루오로에탄설포네이트, 헵타플루오로프로판설포네이트, 및 노나플루오로부탄설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  38. 청구항 34 내지 청구항 37 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우의 X가 트리플레이트인 방법.
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