PL199428B1 - Nowe kompleksy rutenu, pochodne 2-alkoksy-4-nitrostyrenu jako (pre)katalizatory (54) reakcji metatezy, pochodne 2-alkoksy-4-nitrostyrenu jako związki pośrednie oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Abstract

Nowe (pre)katalizatory kompleksy rutenu przedstawione są wzorem 1, gdzie L1 oznacza obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo-, trójalkilofosfiny, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3) lub N-heterocykliczny ligand karbenowy (NHC), X i X' oznacza ligand anionowy, zwłaszcza halogen, korzystnie chlor, R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl C5-C6 korzystnie R' oznacza wodór, R1, R2 i R3 i oznaczają niezależnie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6 albo fenyl lub naftyl niepodstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, natomiast nowe pochodne 2-alkoksy-4- nitrostyrenu przedstawione są wzorem 6, w którym R oznacza alkil C1-C6 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, korzystnie R' oznacza wodór, R1, R2 i R3 oznaczają niezależnie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6 albo fenyl lub naftyl niepodstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, a R8 i R9 oznaczają wodór lub grupę alkilową o C1 do C20 atomach węgla. Kompleksy rutenu 1 stosuje się jako (pre)katalizatory w reakcji metatezy. Synteza nowych kompleksów rutenu o wzorze 1, polega na tym, że podstawiony 3-nitrofenol alkiluje się za pomocą związku RZ, gdzie R ma znaczenie jak we wzorze 1, a Z oznacza chlorowiec lub resztę kwasu alkilo lub arylosulfonowego, do podstawionego 3-alkoksynitrobenzenu, ...

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są nowe kompleksy rutenu o wzorze 1, gdzie L¹ oznacza obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo- lub trójalkilofosfiny, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3), albo N-heterocykliczny ligand karbenowy przedstawiony wzorami 9A, 9B, 9C lub 9D, X i X' oznacza ligand anionowy, zwłaszcza halogen, korzystnie chlor, R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl C5-C6; korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, fenyl lub naftyl nie podstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, przy czym we wzorach 9 R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem, oraz sposób ich wytwarzania. Przedmiotem wynalazku są także związki pośrednie - pochodne 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, w którym R, R', R¹, R² i R³ mają wyżej podane znaczenie, a R⁸ i R⁹ oznaczają wodór lub grupę alkilową o C1 do C20 atomach węgla. Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie związków o wzorze 1 jako (pre)katalizatorów w procesach metatezy.

W zastosowaniach metatezy olefin w syntezie organicznej osiągnięto w ostatnich latach duże postępy. Opracowano kilka kompleksów karbenowych rutenu działających jako (pre)katalizatory, które posiadają zarówno wysoką aktywność w reakcjach metatezy różnego rodzaju, jak i szeroką tolerancję dla dużej ilości grup funkcjonalnych. Ta kombinacja właściwości jest warunkiem przydatności tego rodzaju (pre)katalizatorów w syntezie organicznej (przegląd: Acc. Chem. Res. 2001, 34,18).

Ponadto, dla praktycznego zastosowania, szczególnie w skali przemysłowej, bardzo pożądane jest, aby takie kompleksy rutenu były stabilne przez dłuższy czas w warunkach podwyższonej temperatury i mogły być przechowywane / oczyszczane / stosowane bez atmosfery gazu ochronnego.

Poznano już kompleksy rutenu o takich właściwościach (patrz J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8168-8179; Tetrahedron Lett. 2000, 41, 9973-9976), jednakże okazało się, że lepsza stabilność połączona jest ze zmniejszoną aktywnością katalityczną. Takie ograniczenie stwierdzono na przykład dla (pre)katalizatora o wzorze 2 (porównanie aktywności katalitycznej patrz: Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 4038-4040).

Następnie opisano (pre)katalizatory o wzorach 3 i 4, które wykazują wyższą aktywność katalityczną w porównaniu z (pre)katalizatorem o wzorze 2. Katalizatory 2, 3 i 4 zawierają chelatującą atom metalu grupę izopropoksylową. Wyższą aktywność układu 3 tłumaczy się zawadą przestrzenną spowodowaną sąsiedztwem grupy fenylowej (Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 2509-2511). W literaturze (publikacje własne zgłaszającego: Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 114, 4038-4040 oraz Tetrahedron 2003, 59, 4525-4531 oraz zgłoszenie patentowe RP P-356 652, opisano że zmniejszenie gęstości elektronowej w pierścieniu benzylidenowym oraz na chelatującym ruten atomie tlenu grupy alkoksylowej powoduje znaczące podwyższenie aktywności katalizatora przedstawionego wzorem 4.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że nowe (pre)katalizatory - kompleksy rutenu według wynalazku przedstawione wzorem 1, które w pozycji meta zawierają grupę nitrową, wykazują dużo wyższą aktywność katalityczną w porównaniu do znanych wysoko aktywnych kompleksów rutenu: Grubbsa (wzór 7) oraz Hoveydy (wzór 2), a jednocześnie są stabilne termicznie i wobec powietrza. Grupa nitrowa w położeniu para względem wiązania karbenowego Ru=C posiada też silniejsze zdolności aktywujące centrum metalu niż grupa nitrowa w położeniu para do podstawnika alkoksylowego. W rezultacie katalizatory o wzorze 1 będące przedmiotem wynalazku posiadają wyższą aktywność niż uprzednio opisany kompleks o wzorze 4.

Nowe (pre)katalizatory kompleksy rutenu według wynalazku przedstawione są wzorem 1, gdzie L¹ oznacza obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo-, lub trójalkilofosfinę, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3), heterocykliczny, lub N-heterocykliczny ligand karbenowy przedstawiony wzorami 9A, 9B, 9C lub 9D, X i X' oznacza ligand anionowy, zwłaszcza halogen, korzystnie chlor, R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl C5-C6; korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, fenyl lub naftyl nie podstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, przy czym we wzorach 9 R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem.

PL 199 428 B1

Korzystnie R⁴ i R⁵ oznaczają resztę fenylową podstawioną przynajmniej w jednej z pozycji orto, najkorzystniej resztę mezytylową (2,4,5-trimetylofenylową; Mes), natomiast R⁶ i R⁷ mogą być połączone i oznaczają wtedy resztę cykloalkilową C4.

Synteza nowych kompleksów rutenu o wzorze 1, według wynalazku polega na tym, że związek pośredni o wzorze 6, poddaje się reakcji z karbenowym kompleksem rutenu o wzorze 7, w którym L¹ i L² oznaczają niezależnie obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo- lub trójalkilofosfinę, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3), i/lub N-heterocykliczny ligand karbenowy przedstawiony wzorem 9A, 9B, 9C lub 9D, w których R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem, natomiast X i X' mają wyżej podane znaczenie, R¹⁰ oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, natomiast R¹¹ oznacza aryl, winyl lub allenyl.

W sposobie wedł ug wynalazku katalizator o wzorze 1 otrzymuje się jak przedstawiono na schemacie II (dane eksperymentalne patrz przykład II i przykład III) w reakcji pomiędzy podstawionym grupami R', R¹, R², R³, R⁸ i R⁹ 2-izopropoksy-4-nitrostyrenem o wzorze 6 a kompleksem rutenu o wzorze 7, w którym L¹ i L² oznaczają niezależnie od siebie ligand fosfinowy i/lub N-heterocykliczny karben NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D, w którym R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl niepodstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem, natomiast X i X' mają wyżej podane znaczenie, oraz R¹¹ oznacza aryl, winyl lub allenyl, ewentualnie w obecności CuZ, gdzie Z ma wyżej podane znaczenie. Reakcję prowadzi się korzystnie w chlorowanych rozpuszczalnikach, np. chlorku metylenu, lub w węglowodorach aromatycznych, lub w ich mieszaninach w ciągu 1-24 h w temperaturze od 0 do 100°C.

Alternatywnie sposób wytwarzania nowych (pre)katalizatorów o wzorze 1, według wynalazku polega na reakcji podstawionego rodnikami R', R¹, R², R³, R⁸ i R⁹ 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6 z katalizatorem Grubbsa o wzorze 7, w którym L¹ i L² oznaczają niezależ nie od siebie ligandy fosfinowe, natomiast R⁹ i R¹⁰ oraz X i X' mają wyżej podane znaczenie, w obecności N-heterocyklicznego karbenu NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D, w którym R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem.

Powyższą syntezę przestawiono na schemacie III (dane eksperymentalne patrz przykład IV).

Reakcję, korzystnie prowadzi się w jednym naczyniu mieszając kolejno: ligand NHC ze stałym kompleksem o wzorze 7 w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-100°C w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, lub ich chlorowcopochodne, np. dichlorometan, lub etery alkoholi, glikoli i etery cykliczne.

Korzystnie ligand NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D stosuje się w tej reakcji w postaci wolnej, lub może być on przygotowany in situ w wyniku reakcji stałej soli o wzorze 8A, 8B, 8C lub 8D, gdzie Y oznacza prosty anion, korzystnie resztę kwasową, chlorowiec lub BF4 w postaci zawiesiny w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, z zasadami, takimi jak wodorki lub wodorotlenki metali alkalicznych, lub ziem alkalicznych, lub ich alkoholany. Najkorzystniej stosuje się tu tert-pentanolan potasu. Następnie dodaje się roztwór odpowiedniej pochodnej 2-alkoksy-nitrostyrenu o wzorze 6 i reakcję prowadzi się ewentualnie w obecności soli miedzi CuZ, gdzie Z ma wyżej podane znaczenie.

Jako rozpuszczalniki stosuje się alifatyczne lub aromatyczne węglowodory, lub chlorowane rozpuszczalniki, korzystnie chlorek metylenu, prowadząc reakcję w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-100°C.

Alternatywnie sposób wytwarzania nowych (pre)katalizatorów o wzorze 1, bez konieczności użycia katalizatora Grubbsa, według wynalazku polega na reakcji kompleksu chlorku rutenu(II) z ligandem fosfinowym, korzystnie z trójfenylofosfiną (RuCl2(PPh3)3) oraz pochodnej diazometanu R¹²R¹³CN2, gdzie R¹² i R¹³ oznacza niezależnie od siebie wodór, aryl o C5-C6 atomach węgla, winyl, allenyl C2-C20, grupę estrową C2-C20, lub podstawnik trójmetylosililowy (CH3)3Si-, w obecności N-heterocyklicznego karbenu NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D, w którym R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem oraz z podstawionym rodnikami R', R¹, R², R³, R⁸ i R⁹ 2-alkoksy-4-nitrostyrenem o wzorze 6.

Powyższą syntezę przestawiono na schemacie IV (dane eksperymentalne patrz przykład V).

Reakcję, korzystnie prowadzi się w jednym naczyniu w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału -78 do 100°C mieszając kolejno: RuCl₂(PPh₃)₃, pochodną diazometanu R¹²R¹³CN₂, gdzie R¹² i R¹³

PL 199 428 B1 mają podane powyżej znaczenie, a następnie dodając ligand NHC w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, lub ich chlorowcopochodne, np. dichlorometan, lub etery alkoholi, glikoli i etery cykliczne.

Korzystnie ligand NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D stosuje się w tej reakcji w postaci wolnej, lub może być on przygotowany w osobnej kolbie w wyniku reakcji stałej soli o wzorze 8A, 8B, 8C lub 8D, gdzie Y oznacza prosty anion, korzystnie resztę kwasową, chlorowiec lub BF4 w postaci zawiesiny w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, z zasadami, takimi jak wodorki lub wodorotlenki metali alkalicznych, lub ziem alkalicznych, lub ich alkoholany. Najkorzystniej stosuje się tu tert-pentanolan potasu. Uzyskaną mieszaninę dodaje się do kolby zawierającej RuCl2(PPh3)3 i pochodną diazometanu, a następnie dodaje się odpowiednią pochodną 2-alkoksy-nitrostyrenu o wzorze 6 i reakcję prowadzi się ewentualnie w obecności soli miedzi CuZ, gdzie Z ma wyżej podane znaczenie.

Jako rozpuszczalniki stosuje się alifatyczne lub aromatyczne węglowodory, lub chlorowane rozpuszczalniki, korzystnie chlorek metylenu, prowadząc reakcję w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-100°C.

Sekwencje syntezy, które znajdują ogólne zastosowanie w wytwarzaniu (pre)katalizatorów o wzorze 1, przestawiono ogólnie na schematach II-IV oraz przykładowo dla syntezy (pre)katalizatora o wzorze 10 na schemacie VI, VIII i IX oraz dla katalizatora o wzorze 11 na schemacie VII. Te drogi syntezy nadają się ogólnie do wytwarzania związków o wzorze 1.

Nowe związki pośrednie pochodne 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, w którym R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, albo fenyl lub naftyl nie podstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6 a R⁸ i R⁹ oznaczają wodór lub grupę alkilową o C1 do C20 atomach węgla.

Synteza nowych związków pośrednich o wzorze 6, według wynalazku polega na tym, że podstawiony 3-nitrofenol o wzorze 5a, w którym X oznacza chlorowiec lub resztę kwasu alkilo-, perfluoroalkilo- lub arylosulfonowego, R', R¹, R² i R³ mają wyżej podane znaczenie, alkiluje się za pomocą związku o wzorze RZ, gdzie R ma znaczenie jak we wzorze 1, a Z oznacza chlorowiec lub resztę kwasu alkilo-, perfluoroalkilo- lub arylosulfonowego, lub siarkowego, do podstawionego 2-alkoksynitrobenzaldehydu o wzorze 5, gdzie R, R¹, R² i R³ mają wyżej podane znaczenie, który następnie poddaje się reakcji winylowania do wytworzenia podstawionego 2-alkoksy-4-nitrostyrenu, o wzorze 6.

W sposobie wedł ug wynalazku reakcję alkilowania podstawionych pochodnych 3-nitrofenolu o wzorze 5a prowadzi się jak przedstawiono na schemacie I (dane eksperymentalne patrz przykład I) za pomocą czynników alkilujących RZ, gdzie R ma znaczenie jak we wzorze 1, a Z oznacza chlorowiec lub resztę kwasu alkilo-, perfluoroalkilo- lub arylosulfonowego lub siarkowego.

Reakcję tę, korzystnie prowadzi się w obecności węglanu lub wodorotlenku metalu alkalicznego, w obecności lub bez katalizatora, a jako rozpuszczalniki stosuje się rozpuszczalniki aprotonowe takie jak DMF, DMSO, aceton, acetonitryl, etery alkoholi lub glikoli lub rozpuszczalniki protonowe, takie jak metanol lub etanol lub reakcję prowadzi w układzie dwufazowym (PTC).

W reakcji alkilowania zwią zku o wzorze 5a jako katalizator stosuje się wę glan lub fluorek cezu, czwartorzędowe sole amoniowe, etery koronowe i kryptandy, a najkorzystniej stosuje się Cs2CO3.

Najkorzystniej reakcję prowadzi się w DMF w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-150°C.

W sposobie według wynalazku reakcję winylowania podstawionych pochodnych 3-alkoksynitrobenzenu przedstawionych za pomocą wzoru 5 korzystnie prowadzi się według Stille ze związkami winylocynowymi i katalizatorem palladowym, lub według Hecka z alkenami i katalizatorem palladowym. Reakcję prowadzi się w rozpuszczalnikach takich jak etery alkoholi i glikoli, lub etery cykliczne, korzystnie THF, lub węglowodory alifatyczne i aromatyczne, korzystnie toluen.

Zastosowanie związków o wzorze 1 jako (pre)katalizatorów w procesach metatezy.

(Pre)katalizatory o wzorze 1, według wynalazku znajdują zastosowanie w niezwykle szerokim zakresie. Z dobrym wynikiem można przeprowadzać zarówno liczne reakcje metatezy zamykania pierścienia, jak i metatezy krzyżowej oraz metatezy typu „alken-alkin” (en-in).

I tak, syntezy zwią zków, które zawierają wiązanie podwójne C=C oraz inne grupy funkcyjne, przy zastosowaniu nowego katalizatora według wynalazku przebiegają z bardzo dobrym wynikiem (patrz przykład VII).

PL 199 428 B1

Co zaskakujące, opisane tu nowe (pre)katalizatory o wzorze 1 okazują się lepsze od porównywalnych znanych katalizatorów również co do swojej aktywności, tak że częstokroć wystarcza zastosowanie mniejszych ilości katalizatora w porównaniu ze zwykle stosowanymi ilościami (patrz przykład VIII). Co więcej, przy zastosowaniu opisanych tu nowych (pre)katalizatorów o wzorze 1 możliwe jest obniżenie temperatury reakcji i jednoczesne skrócenie czasu reakcji w porównaniu z tymi jakie są konieczne przy użyciu innych katalizatorów. W ten sposób poprawia się zarówno wydajność jak i techniczna możliwość przeprowadzenia reakcji (patrz przykład VI, przykład IX).

Poniższe przykłady objaśniają wytwarzanie i zastosowanie nowych (pre)katalizatorów. Przykłady porównawcze z zastosowaniem znanych (pre)katalizatorów wykazują wyższość związków o wzorze 1.

P r z y k ł a d I:

Wytwarzanie ligandu o wzorze 6 (ogólnie schemat I, szczegółowo schemat V).

2-Bromo-5-nitro-fenol o wzorze 5a, w którym R¹, R² i R³ oznaczają wodór otrzymano z handlowego 3-nitrofenolu metodą opisaną w literaturze (Henley, Turner, J. Chem. Soc., 1930, 928).

1-Bromo-2-izopropoxy-4-nitrobenzen o wzorze 5, w którym R¹, R² i R³ oznaczają wodór, a R oznacza izopropyl. Do mieszanej zawiesiny sproszkowanego bezwodnego węglanu potasu (1.1 g, 8 mmol), katalitycznej ilości węglanu cezu (521 mg, 40 mol.%) i 2-bromo-5-nitro-fenolu (wzór 5a, w którym R¹, R², R³ oznaczają wodór; 872 mg, 4 mmol) w suchym DMF (20 ml) dodano ze strzykawki 2-jodopropan (0.8 ml, 8 mmol). Mieszano w ciągu 24 godzin w temperaturze pokojowej (RT), a następnie rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Do pozostałości dodano wody (15 ml) i ekstrahowano t-BuOMe (3x15 ml). Połączone fazy organiczne przemyto roztworem K2CO3, wodą, suszono nad Mg2SO4 i zatężono do sucha. Otrzymano 1-bromo-2-izopropoxy-4-nitrobenzen (5) jako żółte ciało stałe (1.03 g, 99% wydajności).

IR (film z CH2Cl2): 3104, 2983, 2938, 1897, 1755, 1566, 1531, 1467, 1410, 1351, 1310, 1262, 1179, 1139, 1124, 1106, 1035, 979, 878, 848, 821, 799, 740, 701, 607, 502, 470, 441 cm^-1; ¹H NMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.44 (d, 6H, J = 6.0 Hz), 4.70 (heptet, 1H, J = 6.0 Hz), 7.69 - 7.70 (m, 2H), 7.71 7.73 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCI3): δ 21.7, 72.8, 108.8, 116.2, 121.1, 133.6, 147.9, 155.0; MS (El): m/z 261 (11), 259 (11, [M]⁺), 219 (97), 217 (100), 189 (13), 187 (14), 173 (16), 171 (16), 161 (19), 159 (20), 145 (13), 143 (14), 92 (18), 79 (13), 75 (12), 63 (54), 62 (13), 43 (77), 41 (39), 39 (15).

2-izopropoksy-4-nitrostyren (o wzorze 6), w którym R¹, R², R³ oznaczają wodór, a R oznacza izopropyl. W kolbie Schlenka z ciemnego szkła umieszczono 1-bromo-2-izopropoxy-4-nitrobenzen 5 (520 mg, 2 mmol) oraz tetrakis(trifenylofosfino)pallad (0) (69 mg, 3% mol). Usunięto powietrze z kolby, kolbę wypełniono argonem, a następnie dodano za pomocą strzykawki suchy toluen (8 ml) oraz tributylowinylocynę (692 mg, 2.2 mmol), również za pomocą strzykawki. Zawartość kolby ogrzewano do wrzenia pod chłodnicą zwrotną w atmosferze argonu przez 6 h. Rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Do ciekłej pozostałości dodano roztwór 0.7 g KF w 10 ml MeOH i mieszano w temperaturze pokojowej przez 2 h. Odpędzono rozpuszczalnik, dodano t-BuOMe (30 ml) i wody (15 ml). Oddzielono fazę organiczną, fazę wodną z zawieszonym osadem ekstrahowano t-BuOMe (3 x 25 ml). Połączone fazy organiczne osuszono nad Mg2SO4, odparowano „do sucha” pod zmniejszonym ciśnieniem za pomocą wyparki rotacyjnej. Surowy produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę c-heksan:EtOAc, 19:1. Otrzymano 2-izopropoksy-4-nitrostyren (6), jako żółty olej (343 mg, 83% wydajności).

IR (film): 3091, 2980, 2933, 1694, 1626, 1584, 1520, 1486, 1417, 1345, 1293, 1248, 1179, 1111, 981, 916, 870, 846, 831, 801, 737 cm^-1; 'H NMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.41 (d, 6H, J = 6.1 Hz), 4.68 (heptet, 1H, J = 6.0 Hz), 5.46 (dd, 1H, J = 11.3, 1.2 Hz), 5.90 (dd, 1H, J = 17.8, 1.1 Hz), 7.02 7.10 (m, 1H), 7.58 (d, 1H, J = 8.6 Hz), 7.72 (d, 1H, J = 3.2 Hz) 7.77 - 7.80 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCI3): δ 21.8, 71.4, 108.2, 115.6, 118.2, 126.6, 130.5, 134.1, 147.8, 155.1; MS (El): m/z 208 (4), 207 (22, [M]⁺·), 165 (100), 135 (20), 119 (10), 118 (13), 107 (16), 91 (38), 89 (18), 79 (14), 65 (19), 63 (10), 43 (32), 41 (19) 39 (13);

HRMS (El):

Obliczono dla [M]⁺ (C11HI3O3N): 207.08954;

Znaleziono: 207.08872.

P r z y k ł a d II:

Wytwarzanie związku 1 ogólnie (schemat II), szczegółowo związku 10 (schemat VI).

Stosując ochronną atmosferę argonu w kolbie Schlenka umieszczono stały karbenowy kompleks rutenu o wzorze 7, w którym X i X' oznaczają chlor, L¹ oznacza PCy3, L² ligand NHC o wzorze 9A, którym R⁴ i R⁵ oznaczają 2,4,5-trójmetylofenyl a R⁶ i R⁷ wodór, oraz R¹⁰ oznacza wodór a R¹¹ fenyl,

PL 199 428 B1 (tzw. katalizator Grubbsa II-generacji, (162 mg, 0.19 mmol), bezwodny CuCI (25 mg, 0.25 mmol) i dodano suchy odtleniony CH2Cl2 (10 ml). Następnie dodano roztwór zwią zku 6, w którym R¹ = R² = R³ = R' = R⁸ = R⁹ = H, a R równa się izopropyl, (41.2 mg, 0.20 mmol) w CH2Cl2 (5 ml). Uzyskaną zawiesinę mieszano w temp. 40°C przez 1 godz. Od tego momentu wszystkie następne operacje wykonywano na powietrzu, bez konieczności stosowania ochronnej atmosfery argonu. Mieszaninę reakcyjną zatężono na wyparce i otrzymany materiał naniesiono na krótką kolumnę chromatograficzną wypełnioną żelem krzemionkowym. Kolumnę rozwijano za pomocą mieszaniny c-heksan:EtOAc (6:1), zbierając zieloną frakcję. Po odparowaniu rozpuszczalników i przemyciu pozostałości niewielką ilością zimnego n-pentanu otrzymano kompleks 10 jako zielone, mikrokrystaliczne ciało stałe (97 mg, 76% wydajności). Rf= 0.30 (c-heksan:EtOAc 5:2);

LRMS (El): m/z = 673 (4), 672 (2), 671 (5), 670 (3), 442 (12), 406 (18), 405 (11), 404 (13), 403 (10), 338 (21), 337 (14), 323 (28), 305 (33), 304 (94), 303 (92), 301 (14), 289 (21), 167 (63), 166 (22), 165 (39), 161 (11), 159 (10), 158 (21), 155 (11), 153 (31), 152 (10), 148 (10), 146 (33), 145 (17), 144 (15), 139 (37), 137 (10), 136 (13), 135 (11), 131 (11), 130 (11), 123 (12), 122 (14), 121 (25), 120 (10), 119 (12), 107 (17), 93 (16), 91 (25), 79 (12), 78 (15), 77 (29), 65 (30), 63 (15), 44 (10), 43 (100), 42 (31), 41 (76), 40 (12), 39 (48), 38 (10), 36 (42).

HRMS (El):

Obliczono dla C31H37O3N3 ³⁵Cl2¹⁰²Ru (M⁺): 671.12555;

Znaleziono 671.12151 ¹H NMR (500 MHz, CDCl3): 1.29 (d, J = 6.1 Hz, 6H), 2.40 - 2.47 (m, 18H), 4.18 (s, 4H),

4.94-5.02 (heptet, J = 6.1 Hz, 1H), 7.06 (s, 1H), 7.08 (bs, 4H), 7.65 (bs, 1H), 7-77 (dd, 1H, J= 8.4, 1.9 Hz), 16.73 (s 1H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl3): 21.0, 51.5, 108.2, 119.2, 121.4, 129.4, 139.1, 145.3, 147.8, 151.5, 207.6, 288.7 IR (KBr, cm^-1) 2922, 2853, 1740, 1666, 1607, 1520, 1484, 1448, 1423, 1401, 1378, 1337, 1262, 1200, 1158, 1114, 1097, 1034, 968, 902, 853, 801, 736, 579, 453, 427.

P r z y k ł a d III:

Wytwarzanie związku 1 ogólnie (schemat II) i szczegółowo związku 11 (schemat VII)

Stosując ochronną atmosferę argonu w kolbie Schlenka umieszczono stały karbenowy kom1 2 10 11 pleks rutenu o wzorze 7, w którym X i X' oznaczają chlor, L¹ i L² oznaczają PCy3, R¹⁰ wodór a R¹¹ fenyl, (tzw. katalizator Grubbsa I-generacji), (304 mg, 0.37 mmol) i dodano suchy odtleniony CH2Cl2 (20 ml). Następnie dodano roztwór związku 6, w którym R¹ = R² = R³ = R' = R⁸ = R⁹ = H, a R oznacza izopropyl, (85 mg, 0.41 mmol) w CH2Cl2 (5 ml). Uzyskany roztwór mieszano w temp. 40°C przez 1 godz. Od tego momentu wszystkie następne operacje wykonywano na powietrzu, bez konieczności stosowania ochronnej atmosfery argonu. Mieszaninę reakcyjną zatężono na wyparce i otrzymany materiał naniesiono na krótką kolumnę chromatograficzną wypełnioną żelem krzemionkowym. Kolumnę rozwijano za pomocą mieszaniny c-heksan:EtOAc (5:2), zbierając brązową frakcję. Po odparowaniu rozpuszczalników i przemyciu pozostałości niewielką ilością zimnego n-pentanu otrzymano kompleks 11 jako brązowe, mikrokrystaliczne ciało stałe (140 mg, 59% wydajności). Rf= 0.40 (c-heksan:EtOAc 8:2).

LRMS (El): m/z = 645 (3), 296 (10), 280 (10), 241 (12), 215 (24), 214 (100), 213 (17), 207 (24), 199 (29), 198 (39), 180 (13), 179 (29), 178 (11), 177 (12), 167 (23), 166 (15), 165 (82), 162 (15), 159 (16), 153 (20), 149 (11), 135 (18), 133 (88), 132 (63), 131 (13), 118 (10), 117 (67), 116 (16), 115 (18), 113 (11), 107 (11), 105 (11), 97 (10), 95 (11), 91 (29), 89 (10), 83 (44), 82 (18), 81 (36), 79 (21), 78 (18), 77 (20), 71 (13), 69 (17), 67 (17), 65 (14), 57 (19), 55 (57), 43 (65), 42 (11), 41 (63), 39 (21), 36 (10).

HRMS (El):

Obliczono dla C28H44O3 ³⁵Cl2NP ¹⁰²Ru (M⁺): 645.14794;

Znaleziono: ' 645.14957 ¹H NMR (500 MHz, CDCl3): 1.22 - 1.35 (m, 13H), 1.70 - 1.88 (m, 26), 5.34 - 5.40 (m, 1H), 7.82 -7.84 (m, 1H), 7.94 (bs), 7.97 -7.99 (m, 1H), 17.43 (d, J = 4.4 Hz, 1H)

P r z y k ł a d IV:

Wytwarzanie związku 1 ogólnie (schemat III) i szczegółowo związku 10 (schemat VIII)

Reakcję prowadzono w ochronnej atmosferze argonu w naczyniu Schlenka. Do zawiesiny soli o wzorze 8A, w którym Y oznacza BF4, R⁴ i R⁵ oznaczają 2,4,5-trójmetylofenyl a R⁶ i R⁷ wodór (152 mg, 0.388 mmol) w n-heksanie (7 ml) dodano roztwór tert-amylanu potasu CH3CH2C(CH3)2O^-K⁺ (0.22 ml, 0.372 mmol, 1.7 M. w toluenie) i uzyskany opalizujący żółty roztwór mieszano w temp. pok. przez 30 min. Następnie dodano stały kompleks rutenu o wzorze 7, w którym X i X' oznaczają chlor, L¹ i L² oznaczają PCy3, R¹⁰ wodór a R¹¹ fenyl, (tzw. katalizator Grubbsa I-generacji, 255 mg, 0.310 mmol) i zawartość naczynia ogrzewano do wrzenia przez 30 min. Do uzyskanej brązowo-różowej zawiesiny dodano

PL 199 428 B1 w temp. pok. roztwór styrenu o wzorze 6, w którym R¹ = R² = R³ = R' = R⁸ = R⁹ = H, a R równa się izopropyl, (83.5 mg, 0.403 mmol) w CH2Cl2 (7 ml) i stały chlorek miedzi(I) (CuCl) (33.8 mg, 0.341 mmol). Zawartość naczynia ogrzewano w temp. 40°C przez 1 godz. Od tego momentu wszystkie operacje wykonywano na powietrzu, bez konieczności stosowania ochronnej atmosfery argonu. Mieszaninę reakcyjną zatężono i otrzymany materiał naniesiono na krótką kolumnę chromatograficzną wypełnioną żelem krzemionkowym. Kolumnę rozwijano za pomocą mieszaniny c-heksan:EtOAc (5:2), zbierając zieloną frakcję. Po odparowaniu rozpuszczalników i przemyciu pozostałości niewielką ilością zimnego n-pentanu otrzymano kompleks o wzorze 10 jako zielone, mikrokrystaliczne ciało stałe (149 mg, 72% wydajności). Dane analityczne zgodne z uzyskanymi poprzednio (patrz przykład II).

P r z y k ł a d V:

Wytwarzanie związku 1 ogólnie (schemat IV) i szczegółowo związku 10 (schemat IX)

Reakcję prowadzono w ochronnej atmosferze argonu w naczyniu Schlenka (naczynie I). Do zawiesiny soli o wzorze 8A, w którym Y oznacza BF4, R⁴ i R⁵ oznaczają 2,4,5-trójmetylofenyl a R⁶ i R⁷ wodór (152 mg, 0.388 mmol) w n-heksanie (7 ml) dodano roztwór tert-amylanu potasu CH3CH2C(CH3)2O^-K⁺ (0.22 ml, 0.372 mmol, 1.7 M. w toluenie) i uzyskany opalizujący żółty roztwór mieszano w temp. pok. przez 30 min.

W osobnym naczyniu Schlenka (naczynie II) w ochronnej atmosferze argonu do roztworu RuCl2(PPh3)3 (237 mg, 0.247 mmol) w CH2Cl2 (5 mL) dodano w temperaturze -78° roztwór fenylodiazometanu (58 mg, 0.49 mmol) w n-pentanie (5mL). Obserwuje się intensywne wydzielanie pęcherzyków gazu. Następnie mieszaninie pozwolono się ogrzać do temperatury pokojowej oraz dodano przygotowany w naczyniu I roztwór ligandu NHC za pomocą kanuli i zawartość naczynia ogrzewano do wrzenia przez 30 min. Do uzyskanej brązowo-różowej zawiesiny dodano w temp. pok. roztwór styrenu o wzorze 6, w którym R¹ = R² = R³ = R' = R⁸ = R⁹ = H, a R równa się izopropyl, (83.5 mg, 0.403 mmol) w CH2Cl2 (7 ml) i stał y chlorek miedzi(I) (CuCl) (33.8 mg, 0.341 mmol). Zawarto ść naczynia ogrzewano w temp. 40°C przez 1 godz. Od tego momentu wszystkie operacje wykonywano na powietrzu, bez konieczności stosowania ochronnej atmosfery argonu. Mieszaninę reakcyjną zatężono i otrzymany materiał naniesiono na krótką kolumnę chromatograficzną wypełnioną żelem krzemionkowym. Kolumnę rozwijano za pomocą mieszaniny c-heksan:EtOAc (5:2), zbierając zieloną frakcję. Po odparowaniu rozpuszczalników i przemyciu pozostałości niewielką ilością zimnego n-pentanu otrzymano kompleks o wzorze 10 jako zielone, mikrokrystaliczne ciało stał e (104 mg, 50% wydajnoś ci). Dane analityczne zgodne z uzyskanymi poprzednio (patrz przykład II).

Przykłady zastosowania

P r z y k ł a d VI:

Zastosowanie związku 1 jako katalizatora w reakcji metatezy zamykania pierścienia. (schemat X).

1-[(4-Metylofenylo)sulfonylo]-2,3,6,7-tetrahydro-1H-azepina, P1. Do roztworu dienu S1 (210 mg, 0.75 mmol) w CH2Cl2 (35 ml) ochłodzonego do temp. 0°C dodano roztwór katalizatora 10 (5 mg, 1 mol%) w CH2Cl2 (2 ml). Zawartość kolby mieszano w tej samej temperaturze przez 1 godz. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem a pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę c-heksan:EtOAc 8:2. Otrzymano P1 (186 mg, 99% wydajności) jako białe ciało stałe.

IR (KBr): 3030, 2942, 2899, 2855, 1657, 1596, 1450, 1332, 1286, 1162, 910, 816, 712 cm^-1; ¹H NMR (200 MHz, CDCI3): δ 2.28 (m, 4H), 2.39 (s, 3H), 3.25 (m, 4H), 5.72 (m, 2H), 7.25 (d, 2H, J = 8.2 Hz), 7.64 (d, 2H, J = 8.2 Hz); ¹³C NMR (50 MHz, CDCI3): δ 21.5, 29.948.2, 126.9, 129.5, 130.1, 136.2, 142.9; MS (El): m/z 251 (5, [M]⁺·), 223 (2), 184 (6), 155 (4), 105 (2), 91 (19), 96 (16), 77 (1), 65 (13), 42 (100);

HRMS (El).

Obliczono dla [Mf/C^H^NS): 251.0980;

Znaleziono 251.0979.

P r z y k ł a d VII:

Zastosowanie związku 1 jako katalizatora w reakcji metatezy krzyżowej. (schemat XI) (E)-5-metoksy-1-(metoksymetylo)-3[(4-metylofenylo)sulfon]-H-indol-4-ilo-1-propenylo fenylo sulfon, (E)-P2. Do mieszanego roztworu indolu S2 (94 mg, 0.24 mmol) i sulfonu winylowo fenylowego S2b (83.1 mg, 0.48 mmol) w CH2Cl2 (15 ml) dodano roztwór katalizatora 10 (8.1 mg, 5 mol%) w CH2Cl2 (5 ml). Otrzymany roztwór mieszano w temperaturze 45°C przez 2 godz. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem a pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu

PL 199 428 B1 krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę c-heksan:EtOAc 6:4. Otrzymano (E)-P2 (68 mg, 54% wydajności) jako bezbarwne krystaliczne ciało stałe.

IR (KBr): 3532, 3119, 2926, 2852, 1627, 1514, 1286, 1143, 1085, 1027, 798, 676, 593 cm^-1; ¹H NMR (500 MHz, CDCI3): δ 2.43 (s, 3H), 3.32 (s, 3H), 3.58 (s, 3H), 3.96 (dd, 2H, J = 5.8, 1.5 Hz), 5.46 (s, 2H), 5.74 (dt, 1H, J = 1.5, 15 Hz), 6.54 (dt, 1H, J = 5.8, 15 Hz), 6.92 (d, 1H, J = 9 Hz), 7.257.32 (m, 2H), 7.39-7.56 (m, 4H), 7.66-7.77 (4H), 8.08 (s, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCI3): δ 21.6, 29.7, 56.2, 56.4, 78.6,.109.6, 110.6,.115.4, 116.6,.124.4,.126.5,.127.2, 128.9, 129.1, 130.1, 132.7, 137.4, 139.5, 141.3, 144.3, 145.8, 154.2; MS (El): m/z 525 (5, [M]⁺·), 494 (6), 384 (52), 370 (37), 366 (10), 349 (12), 306 (16), 229 (47), 214 (20), 198 (31), 184 (16), 169 (17), 105 (38), 77 (19);

Analiza, elementarna:

Obliczono (C17H27O6NS2): C, 61.70; H, 5.18; N, 2.66;

Znaleziono: C, 61.46; H, 5.35; N, 2.76.

Zgodnie z danymi: Tetrahedron 2003, 59, 4525-4531 katalizator o wzorze 2 zastosowany w dwukrotnie wię kszej iloś ci (10 mol.%) daje w tej samej reakcji produkt P2 z wydajnoś cią 33%.

P r z y k ł a d VIII:

Badanie szybkości cyklizacji substratu S3 (2-allilo-2-(2-metylallilo)malonianu dietylu) przy użyciu katalizatora 1.

(Schemat XII)

3-Metylo-3-cyklopenteno-1,1-dikarboksylan dietylu, P3. W kolbie Schlenka umieszczono roztwór dienu S3 (100 mg, 0.4 mmol) w CH2Cl2 (20 ml) i w temperaturze 25°C dodano roztwór kat. 10 (2.6 mg, 0.004 mmol, i mol. %) w CH2Cl2 (1 ml). Mieszano w tej temperaturze, co 15 min. pobierając próbki (0.25 ml) mieszaniny reakcyjnej (reakcję przerywano natychmiast po pobraniu próbki za pomocą dodania odpowiedniej ilości 1M roztworu, eteru etylowo-winylowego).

Stopień konwersji w każdej próbce obliczono na podstawie chromatografii gazowej. Produkt P3 zidentyfikowano przez porównanie ze wzorcem. Uzyskane wyniki obrazuje krzywa „10” (··) na wykresie przedstawionym na fig. 1 (x -konwersja, t = czas).

Badanie szybkości cyklizacji substratu S3 (2-allilo-2-(2-metylallilo)malonianu dietylu) przy użyciu katalizatora o wzorze 2.

Eksperyment prowadzono identycznie jak opisano w przykładzie VII, z tym, że zastosowano katalizator 2 (2.5 mol. %). Uzyskane wyniki obrazuje krzywa „2” (·····) na wykresie przedstawionym na fig. 1.

Badanie szybkości cyklizacji substratu S3 (2-allilo-2-(2-metylallilo)malonianu dietylu) przy użyciu katalizatora o wzorze 4.

Eksperyment prowadzono identycznie jak opisano w przykładzie VII, z tym, że zastosowano katalizator 4 (1 mol. %). Uzyskane wyniki obrazuje krzywa „4” (♦ ·♦ ·♦) na wykresie przedstawionym na fig. 1.

P r z y k ł a d IX:

Porównanie efektywności katalizatora o wzorze 1 w reakcji RCM.

(Schemat XIII).

1-[(4-Metylofenylo)sulfonylo]-2,5-dihydro-1H-pirolina, P4. Do roztworu dienu S4 (125 mg, 0.5 mmol) w CH2Cl2 (24 ml) dodano roztwór katalizatora 10 (3.5 mg, 5 mol%) w CH2Cl2 (1 ml). Zawartość kolby mieszano w temperaturze 0°C przez 4 godz. Surową mieszaninę poreakcyjną analizowano przy pomocy chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym. Konwersja P4 wynosiła >95%.

Zgodnie z danymi: Angew. Chemie Int. Ed. 2002, 41, 2403-2405 katalizator o wzorze 2 nie katalizuje w analogicznych warunkach reakcji tworzenia produktu P4.

Claims (18)

1. Nowe kompleksy rutenu jako (pre)katalizatory reakcji metatezy przedstawione wzorem 1, w którym L¹ oznacza obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo- lub trójalkilofosfinę, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3), lub N-heterocykliczny ligand karbenowy przedstawiony wzorami 9A, 9B, 9C lub 9D, X i X' oznacza ligand anionowy, zwłaszcza halogen, korzystnie chlor, R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl C5-C6; korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, fenyl lub naftyl nie podstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, przy czym we wzorach 9 R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem.

2. Kompleksy według zastrz. 1, znamienne tym, że R⁴ i R⁵ oznaczają resztę fenylową podstawioną przynajmniej w jednej z pozycji orto, najkorzystniej resztę mezytylową (2,4,5-trimetylofenylową; Mes), natomiast R⁶ i R⁷ są połączone i oznaczają resztę cykloalkilową C4.

3. Sposób wytwarzania nowych kompleksów rutenu o wzorze 1, znamienny tym, że pochodną 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, w którym R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, albo fenyl lub naftyl nie podstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, a R⁸ i R⁹ oznaczają wodór lub grupę alkilową o C1 do C20 atomach węgla, poddaje się reakcji z karbenowym kompleksem rutenu o wzorze 7, w którym L¹ i L² oznaczają niezależnie obojętny ligand, wybrany z grupy obejmującej trójarylo- lub trójalkilofosfinę, korzystnie trój(cykloheksylo)fosfinę (PCy3) i/lub N-heterocykliczny ligand karbenowy przedstawiony wzorem 9A, 9B, 9C lub 9D, gdzie R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷, X i X' mają wyżej podane znaczenie, a R¹⁰ = R' i oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, natomiast R¹¹ oznacza aryl, winyl lub allenyl, do wytworzenia kompleksu rutenu o wzorze 1.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że reakcję pomiędzy podstawionym grupami R', R¹, R², R³, R⁸ i R⁹ 2-izopropoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, a kompleksem rutenu o wzorze 7, prowadzi się ewentualnie w obecności CuZ, gdzie Z oznacza ligand anionowy, korzystnie chlor, w chlorowanych rozpuszczalnikach, korzystnie chlorku metylenu, lub w węglowodorach aromatycznych, albo w ich mieszaninach w cią gu 1-24 h w temperaturze od 0 do 100°C.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w jednym naczyniu mieszając kolejno: ligand NHC o wzorze 9A, 9B, 9C i 9D, gdzie R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷, X i X' mają wyżej podane znaczenie, ze stałym kompleksem o wzorze 7 w ciągu 1-24 h w temperaturze 0-100°C, w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, lub ich chlorowcopochodne, najkorzystniej dichlorometan, lub etery alkoholi, glikoli i etery cykliczne.

6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ligand NHC stosuje się w tej reakcji w postaci wolnej, lub przygotowany in situ w wyniku reakcji stałej soli o wzorze 8A, 8B, 8C i 8D, gdzie R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷, X i X' mają wyżej podane znaczenie, a Y oznacza prosty anion, korzystnie resztę kwasową, chlorowiec lub BF4, w postaci zawiesiny w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan z silnymi zasadami, takimi jak wodorki metali alkalicznych, lub ziem alkalicznych, lub ich alkoholany, najkorzystniej stosuje się tu tert-pentanolan potasu, po czym dodaje się roztwór odpowiedniej pochodnej 2-alkoksy-4-nitrostyrenu i reakcję prowadzi się, ewentualnie w obecności soli miedzi CuZ, gdzie Z ma powyżej podane znaczenie, a jako rozpuszczalniki stosuje się alifatyczne lub aromatyczne węglowodory, lub chlorowane rozpuszczalniki, korzystnie chlorek metylenu, prowadząc reakcję w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-100°C.

7. Sposób wytwarzania nowych kompleksów rutenu o wzorze 1 bez zastosowania katalizatora Grubbsa, znamienny tym, że poddaje się reakcji kompleks chlorku rutenu(II) z ligandem fosfinowym, korzystnie z trójfenylofosfiną (RuCl₂(PPh₃)₃) oraz pochodną diazometanu R¹²R¹³CN₂, gdzie R¹² i R¹³ oznacza niezależnie od siebie wodór, aryl o C5-C6 atomach węgla, winyl, allenyl C2-C20, grupę estrową C2-C20, lub podstawnik trójmetylosililowy (CH3)3Si-, w obecności N-heterocyklicznego karbenu NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D, w którym R⁴, R⁵, R⁶ i R⁷ oznaczają niezależnie wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20 bądź fenyl nie podstawiony lub podstawiony alkilem C1-C6, alkoksylem C1-C6 lub halogenem oraz z podstawionym rodnikami R', R¹, R², R³, R⁸ i R⁹ 2-alkoksy-4-nitrostyrenem o wzorze 6 (schemat IV).

PL 199 428 B1

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że prowadzi się go w jednym naczyniu w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału -78 do 100°C mieszając kolejno: RuCl2(PPh3)3, pochodną diazometanu R¹²CHN2, gdzie R¹² ma podane powyżej znaczenie, a następnie dodając ligand NHC w rozpuszczalnikach takich jak węglowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, lub ich chlorowcopochodne, np. dichlorometan, lub etery alkoholi, glikoli i etery cykliczne.

9. Sposób wedł ug zastrz. 7, znamienny tym, ż e ligand NHC o wzorze 9A, 9B, 9C lub 9D stosuje się w tej reakcji w postaci wolnej, lub przygotowuje w osobnej kolbie, w reakcji stałej soli o wzorze 8A, 8B, 8C lub 8D, gdzie Y oznacza prosty anion, korzystnie resztę kwasową, chlorowiec lub BF4 w postaci zawiesiny w rozpuszczalnikach takich jak wę glowodory alifatyczne, lub aromatyczne, korzystnie heksan, z zasadami, takimi jak wodorki lub wodorotlenki metali alkalicznych, lub ziem alkalicznych, lub ich alkoholany, a najkorzystniej stosuje się tu tert-pentanolan potasu, po czym uzyskaną mieszaninę dodaje się do kolby zawierającej RuCl2(PPh3)3 i pochodną diazometanu, a następnie dodaje się odpowiednią pochodną 2-alkoksy-nitrostyrenu o wzorze 6 i reakcję prowadzi się ewentualnie w obecnoś ci soli miedzi CuZ, gdzie Z ma wyż ej podane znaczenie.

10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że jako rozpuszczalniki stosuje się alifatyczne lub aromatyczne węglowodory, lub chlorowane rozpuszczalniki, korzystnie chlorek metylenu, prowadząc reakcję w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-100°C.

11. Nowe pochodne 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, w którym R oznacza alkil C1-C5 lub cykloalkil C5-C6, R' oznacza wodór, alkil C1-C20, alken C2-C20, alkin C2-C20 lub aryl, korzystnie R' oznacza wodór, R¹, R² i R³ oznaczają niezależnie od siebie wodór, halogen, alkil C1-C6, perfluoroalkil C1-C13, alkoksyl C1-C6, albo fenyl lub naftyl niepodstawione bądź postawione grupami alkilowymi C1-C6 lub perfluoroalkilowymi C1-C13 lub alkoksylowymi C1-C6, a R⁸ i R⁹ oznaczają wodór lub grupę alkilową o C1 do C20 atomach węgla.

12. Sposób wytwarzania pochodnych 2-alkoksy-4-nitrostyrenu o wzorze 6, znamienny tym, że podstawiony 3-nitrofenol o wzorze są, w którym R', R¹, R² i R³ mają wyżej podane znaczenie, alkiluje się za pomocą związku o wzorze RZ, gdzie R ma znaczenie jak we wzorze 1, a Z oznacza chlorowiec lub resztę kwasu alkilo-, perfluoroalkilo- lub arylosulfonowego, lub siarkowego, do podstawionego 1-alkoksy-3-nitrobenzenu o wzorze 5, gdzie R, R¹, R² i R³ mają wyżej podane znaczenie, który następnie poddaje się reakcji olefinacji do wytworzenia podstawionego 2-alkoksy-4-nitrostyrenu, o wzorze 6.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że reakcję alkilowania prowadzi się w obecności węglanu lub wodorotlenku metalu alkalicznego, w obecności lub bez katalizatora, a jako rozpuszczalniki stosuje się rozpuszczalniki aprotonowe takie jak DMF, DMSO, aceton, acetonitryl, etery alkoholi lub glikoli lub rozpuszczalniki protonowe, takie jak metanol lub etanol, lub reakcję prowadzi w ukł adzie dwufazowym (PTC).

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w reakcji alkilowania związku o wzorze 5 jako katalizator stosuje się węglan lub fluorek cezu, czwartorzędowe sole amoniowe, etery koronowe i kryptandy, a najkorzystniej stosuje się Cs2CO3.

15. Sposób według zastrz. 12, albo 13, albo 14, znamienny tym, że reakcję alkilowania prowadzi się w DMF w ciągu 1-24 h w temperaturze z przedziału 0-150°C.

16. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że reakcję winylowania podstawionych pochodnych 3-alkoksynitrobenzenu o wzorze 5 prowadzi się według Stille z pochodnymi winylocyny w obecności katalizatora palladowego, lub według Hecka z alkenami w obecności katalizatora palladowego, w rozpuszczalnikach takich jak etery alkoholi i glikoli, lub etery cykliczne, węglowodory alifatyczne lub aromatyczne, najkorzystniej toluen.

17. Zastosowanie związków o wzorze 1 jako (pre)-katalizatorów w procesach metatezy.

18. Zastosowanie według zastrz. 17, znamienne tym, że związki o wzorze 1 stosuje się jako (pre)katalizatory metatezy zamykania pierścienia, metatezy krzyżowej oraz metatezy typu „alkenalkin” (en-in).