PL245084B1 - Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V) - Google Patents

Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V) Download PDF

Info

Publication number
PL245084B1
PL245084B1 PL426256A PL42625618A PL245084B1 PL 245084 B1 PL245084 B1 PL 245084B1 PL 426256 A PL426256 A PL 426256A PL 42625618 A PL42625618 A PL 42625618A PL 245084 B1 PL245084 B1 PL 245084B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
phosphine
iii
reaction
methylene chloride
nmr
Prior art date
Application number
PL426256A
Other languages
English (en)
Other versions
PL426256A1 (pl
Inventor
Phillip Iain Jolly
Łukasz KAPUŚNIAK
Łukasz Kapuśniak
Original Assignee
Univ Warszawski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Warszawski filed Critical Univ Warszawski
Priority to PL426256A priority Critical patent/PL245084B1/pl
Publication of PL426256A1 publication Critical patent/PL426256A1/pl
Publication of PL245084B1 publication Critical patent/PL245084B1/pl

Links

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V) charakteryzujący się tym, że tlenek fosfiny (V) poddawany jest dwuetapowej sekwencji reakcji, która składa się z etapu pierwszego, w którym tlenek fosfiny (V) kontaktowany jest z chlorkiem oksalilu, i/lub chlorku tionylu i/lub fosgenu, natomiast w etapie drugim mieszanina reakcyjna kontaktowana jest z heksafluorowcodisilanem i/lub trifluorowcowodorosilanem, w wyniku czego powstaje fosfina(III). Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób otrzymywania kompleksów metali przejściowych, zawierających odpowiednie fosfiny (III), które otrzymano z tlenków fosfin (V), a następnie kontaktowano z odpowiednimi prekursorami kompleksów metali przejściowych w jednym naczyniu reakcyjnym.

Description

Opis wynalazku
Dziedzina techniki
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania trzeciorzędowych fosfin (III) z odpowiednich trzeciorzędowych tlenków fosfin (V) na drodze dwuetapowej reakcji przeprowadzanej w jednym naczyniu reakcyjnym. Dodatkowo wynalazek dotyczy także dwuetapowego sposobu otrzymywania kompleksów fosfin (III) z metalami przejściowymi z tlenków fosfin (V) w jednym naczyniu reakcyjnym.
Stan techniki
W stanie techniki znanych jest kilka metod redukcji tlenków fosfin (O=PR3) do odpowiadających im trzeciorzędowych fosfin (PR3). Trzeciorzędowe fosfiny (III), takie jak trifenylofosfina (PPhs) są powszechnie stosowane w przemyśle i laboratoriach w wielu reakcjach (np. w reakcjach Wittiga, Appela, Arbuzowa i innych), w których to trzeciorzędowe fosfiny (III) stosowane są w ilościach stechiometrycznych, natomiast ilościowym produktem ubocznym, odpadem są tlenki fosfiny (V). Z tego względu w przemyśle od dawna angażowano wiele energii w znalezienie skutecznej metody redukcji tlenków fosfin (V) do odpowiednich fosfin (III), innymi słowy sposobu regeneracji odczynnika pomocniczego, zamiast jego utylizacji.
W stanie techniki znana jest metoda regeneracji trzeciorzędowych tlenków fosfin (V) do odpowiednich fosfin (III) na drodze dwuetapowej reakcji tlenku fosfiny (V) z chlorkiem oksalilu [P. Byrne i inni, Org. Biomol. Chem., 2012, 10, 3531-3537], a następnie redukcji odpowiedniego chlorku chlorofosfanu do fosfiny (III) za pomocą wodorku litowo-glinowego (LiAlhU).
Z = O, S
min.
W stanie techniki znana jest również bezpośrednia metoda redukcji trzeciorzędowych tlenków fosfin (V) do odpowiednich fosfin (III) [D. G. Gilheany i inni, J. Org. Chem., 2013, 78, 10500-10505], która jednak niezależnie wymaga zastosowania trichlorowodorosilanu (HSiCh) w obecności zasady nieorganicznej, takiej jak NaOH.
HSiCfj, 3,5 godz., temp, pokojowa ...................................................1*»
NaOH, 76%
Wstanie techniki znana jest przemysłowa metoda redukcji trzeciorzędowych pochodnych halogenku fluorowcofosfanu, redukowanych za pomocą sproszkowanego metalicznego krzemu [US5792884B], W czasie redukcji tlenków trzeciorzędowych fosfin (V) za pomocą metalicznego krzemu zaobserwowano, że reakcja jest efektywniejsza gdy, w pierwszej kolejności odpowiedni trzeciorzędowy tlenek fosfiny (V) poddaje się reakcji z chlorkiem oksalilu (CICOCOCI) lub chlorkiem tionylu (SOCI2) w celu uzyskania odpowiedniego chlorku chlorofosfanu, następnie kontaktuje się go ze sproszkowanym metalicznym krzemem w celu uzyskania fosfiny (III).
X X
I 42 R1-,p^r3 + Si --------► 2 R1',p^r3 + SiX4
R2 R2
Analogicznie do poprzedniego przykładu ze stanu techniki, znany jest również proces przemysłowy otrzymywania fosfin (III), w którym zamiast krzemu stosuje się sproszkowany metaliczny glin [EP0725073B1],
PL 245084 Β1
Wstanie techniki znana jest również alternatywna metoda redukcji dichlorotrialkilofosfin za pomocą borowodorku sodu (NaBFU), prowadząca do odpowiednich kompleksów fosfin z boranem [WO2012113889], W tym samym dokumencie patentowym, twórcy zaproponowali alternatywnie reakcję tlenków fosfiny (V) z solą Meerweina (R3O+ BF<) i następnie redukcję do boranowego kompleksu fosfiny. Fosfinowe kompleksy boranowe można skutecznie odbezpieczać do wolnych fosfin (III) za pomocą silnych zasad azotowych, takich jak DABCO - 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan [US2012190806A].
bh3 ai_p^ 3 O R -----r2 NaBH4 lub LiAlK.
Użyteczność wcześniej zaproponowanej metodologii otrzymywania fosfin (III) potwierdzono w reakcjach z mieszaninami racemicznymi oraz mieszaninami enancjomerycznie wzbogaconymi związków chemicznych zawierających centrum strereogeniczne zlokalizowane na atomie fosforu [D. G. Gilheany i inni, Chem. Commun., 2012, 48, 10040-10042; oraz Chem. Commun., 2012, 48, 817-819],
Znane są doniesienia literaturowe opisujące zastosowania katalitycznej reakcji typu Wittiga w celu ograniczenia odpadów [C. J. O’Brien, i inni, Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 6836-6839], Autorzy publikacji zaproponowali w reakcji redukcji tlenku fosfin (V) do trzeciorzędowej fosfiny (III) zastosowanie wodorków silanów, przy czym najkorzystniejsze okazał się difenylodiwodorosilan (PfuSiFh).
b
Ph Ό (10 mol %)
1,1 ekwiw. R3StH + Br .CO2Me ----------1,5 ekwiw. Ną-.CO, rn toluen, 100 C. 24 godz.
L.p. Silan Wydajność [%] E/Z
1. PhsSiH Ślady n.d.
2. Ph2SiH2 75 >95:5
3. PhSiHa 46 >95:5
4. (MeO)3SiH 61 70:30
CO2Me
CO2Me
5-10 mol % PBu3 0,7-2,0 ekwiw. silanu
16-24 godz., toluen, 100-125 C,
CO2Me
CO2We
PL 245084 Β1
L.p. Bu3p Silan Równoważniki Temperatura [°C] Wydajność [%] E/Z
1. 10 mol % (MeO)sSiH 2,0 100 22 95:5
2. 10 mol % (MeO)3SiH 2,0 125 35 94:6
3. 10 mol% (MeO)3SiH 2,0 125 17 94:6
4. 10 mol % PhaSiHa 1,0 125 20 95:5
5. 10 mol % PhSiH3 0,7 125 59 93:7
6. 5 mol % PhSiH3 1,0 125 84 96:4
W innej publikacji dotyczącej katalitycznej wersji reakcji Wittiga [Thomas Werner i inni, Org. Lett. 2015, 17, 3078-3081], w której nie ma potrzeby stosowania dodatkowej zasady, Autorzy w toku procesu optymalizacji zastosowali fenylotriwodorosilan (PhSiH3) w reakcji redukcji tlenku tributylofosfiny (O=PBu3) do tributylofosfiny (PBu3).
Alternatywnie w stanie techniki znane są również bezpośrednie metody redukcji tlenków fosfin do odpowiednich fosfin trzeciorzędowych za pomocą polimetylohydrosiloksanów [US2010317866A1],
Wstanie techniki [US2010137643A1] znana jest również metoda redukcji trzeciorzędowych tlenków fosfin (V) za pomocą gazowego wodoru (pod ciśnieniem 250 barów) w obecności katalizatora, tlenku rutenu (IV) (RUO2). Proces ten prowadzono w tetrahydrofuranie (THF) w temperaturze od 120 do 150°C. W tym samym dokumencie patentowym przedstawiono alternatywną metodę redukcji tlenków fosfin (V), w dwuetapowej reakcji. W pierwszym etapie tlenek fosfiny (V) poddano reakcji z fosgenem (COCb) w toluenie, a następnie odpowiednią pochodną chlorku chlorofosfanu poddano reakcji z gazowym wodorem (pod ciśnieniem 150 barów) w temperaturze 160°C przez 48 godzin. Produktem końcowym tej reakcji jest chlorowodorek odpowiedniej fosfiny (III).
Problem ze stanu techniki
Przemysłowe badania nad otrzymywaniem nowych związków chemicznych, wymagają zastosowania w ich syntezie reakcji z udziałem trzeciorzędowych fosfin (III). Brak skutecznych i tanich metod redukcji tlenków fosfiny (V) jest barierą przemysłową dla zastosowania reakcji z udziałem fosfin (III).
Z drugiej zaś strony brak skutecznych i uniwersalnych metod redukcji tlenków fosfin (V), stanowi istotną przyczynę ciągłego poszukiwania nowych sposobów redukcji i regeneracji powstających w reakcji tlenków trialkilofosfin (V). W stanie techniki, znana jest ograniczona liczba metod redukcji tlenków trzeciorzędowych fosfin (V), a wszystkie znane wymagają zastosowania relatywnie agresywnych odczynników i ostrych warunków reakcji. Stąd też niezbędne jest ciągłe poszukiwanie bardziej uniwersalnych metod redukcji tlenków fosfin (V) o szerokim spektrum warunków reakcji oraz wysokiej tolerancji grup funkcyjnych obecnych w substratach.
Rozwiązanie problemu
W czasie prowadzenia starannej optymalizacji warunków procesu otrzymywania fosfin (III) na drodze redukcji tlenków fosfin (V), nieoczekiwanie okazało się, że zastosowanie heksafluorowcodisilanów pozwala na prowadzenie reakcji w temperaturze pokojowej z wysoką tolerancją grup funkcyjnych znajdujących się w substracie, a reakcje prowadzone są z wysoką wydajnością i selektywnością, w niskiej temperaturze i w krótkim czasie.
Ujawnienie istoty wynalazku
A zatem, przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób otrzymywania fosfiny (III) wybranej spośród związków reprezentowanych wzorami P1, P2, P3, P4, P5, P6, oraz P7:
PL 245084 Β1
z odpowiedniego tlenku fosfiny (V) wybranego spośród związków reprezentowanych wzorami PO1, PO2, PO3, PO4, PO5, PO6, oraz PO7:
O
Ph-P-Ph i Ph
PO1
^.-N.^NMes ίΒυ2Ρ~θ
PO7
PO4
Charakteryzujący się tym, że tlenek fosfiny (V) poddaje się dwuetapowej reakcji zawierającej następujące etapy, w których • w pierwszym etapie tlenek fosfiny (V) poddaje się reakcji z chlorkiem oksalilu;
• w drugim etapie mieszaninę reakcyjną wytworzoną w pierwszym etapie poddaje się reakcji z heksachlorodisilanem.
Korzystnie reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym polarnym i/lub niepolarnym i/lub fluorowcowanym, takim jak alifatyczne lub aromatyczne rozpuszczalniki: toluen, benzen, mezytylen, chlorobenzen, heksan, fluorowcowane alkany, dichlorometan; estry: octan etylu, octan metylu; etery: eter tertbutylometylowy, eter cyklopentylometylowy, lub w ich mieszaninach.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika, korzystnie poniżej 50°C, najkorzystniej w temperaturze pokojowej.
Korzystnie reakcję w prowadzi się w jednym naczyniu reakcyjnym.
Figury rysunku
Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania, z odniesieniem do załączonego rysunku, na którym:
Fig. 1 przedstawia surowe widma 31P NMR dichlorotrifenylo-X5-fosfanu, PCI1 (widmo górne) oraz trifenylofosfiny, P1 (widmo dolne) (z Przykładu I);
Fig. 2 przedstawia surowe widma 31P NMR dichlorotricykloheksylo-X5-fosfanu, PCI2: (widmo górne) oraz tricycloheksylofosfiny, P2 (widmo dolne) (z Przykładu III);
Fig. 3 przedstawia surowe widma 31P NMR 2’-(dichlorodicykloheksylo-X5-fosfanylo)-N,N-dimetylo-[1,1’-bifenylo]-2-amina, PCI3: (widmo górne) oraz 2-dicykloheksylofosfino-2’-( N, N-dimetyloamino)bifenyl (DavePhos), P3 (widmo dolne);
Fig. 4 przedstawia surowe widma 31P NMR tlenku tricykloheksylofosfiny, PO2: (widmo górne) oraz kompleksu [1,3-Bis(2,4,6-trimetylofenylo)-2-imidazolidinylideno]dichloro(3-fenylo-1 H-inden-1-ylideno)(tricykloheksylfosfina) rutenu(II), PM2 (widmo dolne).
Słownik
W niniejszym opisie stosowane terminy mają następujące znaczenia. Niezdefiniowane terminy posiadają znaczenia, które są rozumiane przez specjalistę w dziedzinie oraz w świetle posiadanej najlepszej wiedzy, niniejszego ujawnienia i w kontekście opisu zgłoszenia patentowego. O ile nie podano inaczej, w niniejszym opisie zastosowano następujące konwencje terminów chemicznych, które mają wskazane znaczenia, tak jak w definicjach poniżej.
Termin „atom fluorowca” lub „halogen” oznacza pierwiastek wybrany spośród F, Cl, Br, I.
Termin „karben” oznacza cząstkę zawierającą obojętny atom węgla o liczbie walencyjnej dwa i dwóch niesparowanych (stan trypletowy) lub sparowanych (stan singletowy) elektronach walencyjnych. Termin „karben” obejmuje również analogi karbenu, w których atom węgla jest zastąpiony innym pierwiastkiem chemicznym takim jak bor, krzem, german, cyna, ołów, azot, fosfor, siarka, selen i tellur.
Termin „alkil” odnosi się do nasyconego, liniowego, lub rozgałęzionego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla. Przykładami podstawnika alkilowego są -metyl, -etyl, - n -propyl, - n -butyl, - n -pentyl, - n -heksyl, - n -heptyl, - n-oktyl, - n -nonyl, i - n-decyl. Reprezentatywne rozgałęzione -(C1-C10)alkile obejmują -izopropyl, - sec-butyl, -izobutyl, - tert-butyl, -izopentyl, -neopentyl, -1-metylobutyl, -2-metylobutyl, -3-metylobutyl, -1,1-dimetylopropyl, -1,2-dimetylopropyl, -1-metylopentyl, -2-metylopentyl, -3-metylopentyl, -4-metylopentyl, -1-etylobutyl, -2-etylobutyl, -3-etylobutyl, -1,1-dimetylobutyl, -1,2-dimetylobutyl, -1,3-dimetylobutyl, -2,2-dimetylobutyl, -2,3-dimetylobutyl, -3,3-dimetylo-butyl, -1-metyloheksyl, -2-metyloheksyl, -3-metyloheksyl, -4-metyloheksyl, -5-metyloheksyl, -1,2-dimetylopentyl, -1,3-dimetylopentyl, -1,2-dimetyloheksyl, -1,3-dimetyloheksyl, -3,3-dimetyloheksyl, -1,2-di-metyloheptyl, -1,3-dimetyloheptyl, -3,3-dimetyloheptyl, i tym podobne.
Termin „alkoksyl” odnosi się do podstawnika alkilowego jak określono powyżej przyłączonego za pomocą atomu tlenu.
Termin „perfluoroalkil” oznacza grupę alkilową jak określono powyżej, w której wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione przez takie same lub różne atomy fluorowca.
Termin „cykloalkil” odnosi się do nasyconego mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla. Przykładami podstawnika cykloalkilowego są -cyklopropyl, -cyklobutyl, -cyklopentyl, -cykloheksyl, -cykloheptyl, -cyklooktyl, -cyklononyl, -cyklodecyl, i tym podobne.
Termin „alkenyl” odnosi się do nienasyconego, liniowego, lub rozgałęzionego niecyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla i zawierającego co najmniej jedno wiązanie podwójne węgiel-węgiel. Przykładami podstawnika alkenylowego są -winyl, -allil, -1-butenyl, -2-butenyl, -izobutenyl, -1-pentenyl, -2-pentenyl, -3-metylo-1-butenyl, -2-metylo-2-butenyl, -2,3-dimetylo-2-butenyl, -1-heksenyl, -2-heksenyl, -3-heksenyl, -1-heptenyl, -2-heptenyl, -3-heptenyl, -1-oktenyl, -2-oktenyl, -3-oktenyl, -1-nonenyl, -2-nonenyl, -3-nonenyl, -1-decenyl, -2-decenyl, -3-decenyl, i tym podobne.
Termin „cykloalkenyl” odnosi się do nienasyconego mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla i zawierającego co najmniej jedno wiązanie podwójne węgiel-węgiel. Przykładami podstawnika cykloalkenylowego są -cyklopentenyl, -cyklopentadienyl, -cykloheksenyl, -cykloheksadienyl, -cykloheptenyl, -cykloheptadienyl, -cykloheptatrienyl, -cyklooktenyl, -cyklooktadienyl, -cyklooktatrienyl, -cyklooktatetraenyl, -cyklononenyl, -cyklononadienyl, -cyklodecenyl, -cyklodekadienyl, i tym podobne.
Termin „aikinyl” odnosi się do nienasyconego, liniowego, lub rozgałęzionego niecyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla i zawierającego co najmniej jedno wiązanie potrójne węgiel-węgiel. Przykładami podstawnika alkinylowego są -acetylenyl, -propynyl, -1-butynyl, -2-butynyl, -1-pentynyl, -2-pentynyl, -3-metylo-1-butynyl, -4-pentynyl, -1-heksynyl, -2-heksynyl, -5-heksynyl, i tym podobne.
Termin „cykloalkinyl” odnosi się do nienasyconego mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla i zawierającego co najmniej jedno wiązanie potrójne węgiel-węgiel. Przykładami podstawnika cykloalkinylowego są -cykloheksynyl, -cykloheptynyl, -cyklooktynyl, i tym podobne.
Termin „aryl” odnosi się do aromatycznego mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla. Przykładami podstawnika arylowego są -fenyl, -tolil, -ksylil, -naftyl, -2,4,6-trimetylofenyl, -2-fluorofenyl, -4-fluorofenyl, -2,4,6-trifluorofenyl, -2,6-difluorofenyl, -4-nitrofenyl, i tym podobne.
Termin „aralkil” odnosi się do podstawnika alkilowego jak określono powyżej podstawionego co najmniej jednym arylem jak określono powyżej. Przykładami podstawnika aralkilowego są -benzyl, -difenylometyl, -trifenylometyl, i tym podobne.
Termin „heteroaryl” odnosi się do aromatycznego mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego o wskazanej liczbie atomów węgla, w którym co najmniej jeden atom węgla został zastąpiony przez heteroatom wybrany spośród atomów O, N i S. Przykładami podstawnika heteroarylowego są -furyl, -tienyl, -imidazolil, -oksazolil, -tiazolil, -izoksazolil, triazolil, -oksadiazolil, -tiadiazolil, -tetrazolil, -pirydyl, -pirymidyl, -triazynyl, -indolil, -benzo[b]furyl, -benzo[b]tienyl, -indazolil, -benzoimidazolil, -azaindolil, -chinolil, -izochinolil, -karbazolil, i tym podobne.
Termin „heterocykl” odnosi się do nasyconego lub częściowo nienasyconego, mono- lub policyklicznego podstawnika węglowodorowego, o wskazanej liczbie atomów węgla, w którym co najmniej jeden atom węgla został zastąpiony przez heteroatom wybrany spośród atomów O, N i S. Przykładami podstawnika heterocyklicznego są furyl, tiofenyl, pirolil, oksazolil, imidazolil, tiazolil, izoksazolil, pirazolil, izotiazolil, triazynyl, pirolidynonyl, pirolidynyl, hydantoinyl, oksiranyl, oksetanyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydrotiofenyl, chinolinyl, izochinolinyl, chromonyl, kumarynyl, indolil, indolizynyl, benzo[b]furanyl, benzo[b]tiofenyl, indazolil, purynyl, 4 H-chinolizynyl, izochinolil, chinolil, ftalazynyl, naftyrydynyl, karbazolil, β-karbolinyl, i tym podobne.
Termin „obojętny ligand” odnosi się do podstawnika nieobdarzonego ładunkiem, zdolnego do koordynacji z centrum metalicznym (atomem rutenu lub innym atomem metalu przejściowego). Przykładami takich ligandów mogą być: aminy, fosfiny i ich tlenki, fosforyny i fosforany alkilowe i arylowe, arsyny i ich tlenki, etery, siarczki alkilowe i arylowe, skoordynowane węglowodory, halogenki alkilowe, i arylowe.
Termin „ligand anionowy” odnosi się do podstawnika zdolnego do koordynacji z centrum metalicznym (atomem rutenu) obdarzonego ładunkiem zdolnym do częściowej lub całkowitej kompensacji ładunku centrum metalicznego. Przykładami takich ligandów mogą być aniony fluorkowe, chlorkowe, bromkowe, jodkowe, cyjankowe, cyjanianowe i tiocyjanianowe, aniony kwasów karboksylowych, aniony alkoholi, aniony fenoli, aniony tioli i tiofenoli, aniony węglowodorów o zdelokalizowanym ładunku (np. cyklopentadienu), aniony kwasów (organo)siarkowych i (organo)fosforowych oraz ich estrów (takie jak np. aniony kwasów alkilosulfonowych i arylosulfonowych, aniony kwasów alkilofosforowych i arylofosforowych, aniony estrów alkilowych i arylowych kwasu siarkowego, aniony estrów alkilowych i arylowych kwasów fosforowych, aniony estrów alkilowych i arylowych kwasów alkilofosforowych i arylofosforowych). Ewentualnie ligand anionowy może posiadać grupy L1, L2 i L3, połączone tak jak anion katecholu, anion acetyloacetonu, anion aldehydu salicylowego. Ligandy anionowe (X1, X2) oraz ligandy obojętne
PL 245084 Β1 (L1, L2, L3) mogą być ze sobą połączone tworząc ligandy wielokleszczowe, na przykład ligand dwukleszczowy (X1-X2), ligand trój kleszczowy (X1-X2-L1), ligand czterokleszczowy (X1-X2-L1-L2), ligand dwukleszczowy (X1-L1), ligand trójkleszczowy (X1-L1-L2), ligand czterokleszczowy (X1-L1-L2-L3), ligand dwukleszczowy (L1-L2), ligand trójkleszczowy (L1-L2-L3). Przykładami takich ligandów są: anion katecholu, anion acetyloacetonu oraz anion aldehydu salicylowego.
Termin „heteroatom” oznacza atom wybrany z grupy obejmującej atom tlenu, siarki, azotu, fosforu, i inne.
Termin „rozpuszczalnik fluorowcowany” oznacza rozpuszczalnik zawierający w swojej strukturze co najmniej jeden atom spośród takich jak fluor, chlor, brom i jod; korzystniej więcej niż jeden. Przykładami takich rozpuszczalników są dichlorometan, chloroform, tetrachlorometan (czterochlorek węgla), 1,2-dichloroetan, chlorobenzen, perfluorobenzen, perfluorotoluen, freony, i inne.
Termin „organiczny rozpuszczalnik niepolarny” oznacza rozpuszczalnik charakteryzujący się zerowym albo bardzo małym momentem dipolowym. Przykładami takich rozpuszczalników są pentan, heksan, oktan, nonan, dekan, benzen, toluen, ksylen, i inne.
Termin „organiczny rozpuszczalnik polarny” oznacza rozpuszczalnik charakteryzujący się momentem dipolowym znacznie większym od zera. Przykładami takich rozpuszczalników są dimetyloformamid (DMF), tetrahydrofuran (THF) i jego pochodne, eter dietylowy, dichlorometan, octan etylu, chloroform, alkohole (MeOH, EtOH lub /-PrOH), i inne.
Termin „NMR” oznacza magnetyczny rezonans jądrowy (ang. nuclear magnetic resonance).
Termin „NHC” oznacza /V-heterocykliczny karben (ang. N-heterocyclic carbene).
Termin „prekatalizator” oznacza dla kompleksów rutenu 16-elektronowy związek chemiczny, który po etapie dysocjacji jednego liganda lub reorganizacji cząsteczki przekształca się we właściwy 14-elektronowy katalizator metatezy olefin, który bierze aktywny udział w cyklu katalitycznym.
Wyrażenie „podstawiony co najmniej jednym podstawnikiem” oznacza, że dana grupa może być podstawiona jednym podstawnikiem spośród wymienionych, dwoma takimi podstawnikami albo większą ich liczbą, do maksymalnej ilości wynikającej z wartościowości podstawianego atomu, pod warunkiem, że w wyniku takiego podstawienia powstanie trwała chemicznie cząsteczka.
Termin „wydajność efektywna” oznacza zważoną wydajność całości powstających produktów reakcji.
Przykłady wykonania wynalazku
Poniższe przykłady zostały umieszczone jedynie w celu zilustrowania wynalazku oraz wyjaśnienia poszczególnych jego aspektów, a nie w celu jego ograniczenia i nie powinny być utożsamiane z całym jego zakresem, który zdefiniowano w załączonych zastrzeżeniach patentowych. W poniższych przykładach, jeśli nie wskazano inaczej, stosowano standardowe materiały i metody stosowane w dziedzinie lub postępowano zgodnie z zaleceniami producentów dla określonych reagentów i metod.
P rzy kła dI
Konwersja tlenków fosfin (V) do fosfin (III). Ogólny schemat postępowania chlorek ©
V oksalilu Υθ Si2Cle
Ph—P—Ph ----------Ph—P—Ph ---------“ Ph—P—Ph i CH2CI2, 1 godz., ।, CH2CI2, 5 min., । Ph ά Ph z z Ph temp, pokojowa temp, pokojowa
PO1 PCI1 P1
W suchym naczyniu Schlenka zabezpieczonym septą umieszczono tlenek trifenylofosfiny (V) (PO1,278 mg, 1,0 mmola, 1,0 równoważnika) w atmosferze argonu, po czym rozpuszczono, mieszając w chlorku metylenu (3 ml). Ustalono łagodny przepływ argonu poprzez przebicie septy przy użyciu igły przymocowanej do płuczki olejowej. Do mieszanego roztworu wkroplono chlorek oksalilu (87 pl, 1,01 mmola, 1,01 równoważnika) poprzez mikrostrzykawkę szklaną, co doprowadziło do uwolnienia monotlenku węgla (II) orazditlenku węgla (IV). Mieszanie kontynuowano przez godzinę, po czym wkroplono heksachlorodisilan (179 pl, 1,04 mmola, 1,04 równoważnika). Roztwór mieszano przez dodatkowe 5 minut. Igłę (podłączoną do płuczki) usunięto, a naczynie Schlenka zamknięto, po czym podłączono do wymrażalnika z gumowym wężem. Gazy z wymrażalnika usunięto na wysokiej próżni (1 χ 10 3 mbara), następnie naczynie napełniono argonem, a proces powtórzono kolejne dwa razy. Następnie, wymrażalnik
PL 245084 Β1 podłączono do aktywnej próżni, po czym zanurzono go w naczyniu Dewara wypełnionym ciekłym azotem. Rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, po czym naczynie Schlenka przeniesiono do komory rękawicowej, a stałą zawartość rozpuszczono w chlorku metylenu (3 ml). Dodano heksan (3 ml), po czym rozpuszczalniki usunięto, uzyskując krystaliczny osad. Proces powtórzono dwukrotnie, ciało stałe rozpuszczono w chlorku metylenu, a powstały roztwór przefiltrowano przez celit do uprzednio starowanej kolby. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując trifenylofosfinę (III) P1 o lekko żółtym odcieniu i czystą według analizy spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR).
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,38-7,28 (m, 1H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = -5,68.
Na schemacie reakcyjnym skrót „Ph” oznacza podstawnik fenylowy.
Przykładu
Konwersja tlenków fosfin (V) do fosfin (III) oraz bezpośrednia synteza kompleksów metaloorganicznych chlorek π oksalilu
Ph—P—Ph-----------*·
CH^CIj, 1 godz., temp, pokojowa %CI Si2CI6 ph-p-ph ----------ph_.p_-ph
CH2Cl2, 5 min., temp, pokojowa
PO1
PCI1 P1
[(p-cymen)RuCI2]2 CH2CI2, 0,5 godz., temp, pokojowa
W suchym naczyniu Schlenka zabezpieczonym septą umieszczono tlenek trifenylofosfiny (V) (278 mg, 1,0 mmola, 1,0 równoważnika) w atmosferze argonu, po czym rozpuszczono, mieszając w chlorku metylenu (3 ml). Ustalono łagodny przepływ argonu poprzez przebicie septy przy użyciu igły przymocowanej do płuczki olejowej. Do mieszanego roztworu wkroplono chlorek oksalilu (87 pl, 1,01 mmola, 1,01 równoważnika) za pomocą mikrostrzykawki szklanej, co doprowadziło do uwolnienia monotlenku węgla (II) oraz ditlenku węgla (IV). Mieszanie kontynuowano przez godzinę, po czym wkroplono heksachlorodisilan (179 pl, 1,04 mmola, 1,04 równoważnika). Roztwór mieszano przez dodatkowe 5 minut. Igłę (podłączoną do płuczki) usunięto, a naczynie Schlenka zamknięto, po czym podłączono do wymrażalnika z gumowym wężem. Gazy z wymrażalnika usunięto na wysokiej próżni (1 χ 10 3 mbara) i naczynie napełniono argonem, a proces powtórzono kolejne dwa razy. Następnie wymrażalnik podłączono do aktywnej próżni, po czym zanurzono go w naczyniu Dewara wypełnionym ciekłym azotem. Rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, po czym naczynie Schlenka przeniesiono do komory rękawicowej, a ciało stałe rozpuszczono w chlorku metylenu (3 ml). Dodano heksan (3 ml), po czym rozpuszczalniki usunięto, pozostawiając krystaliczny osad. Proces powtórzono kolejne dwa razy, po czym osad rozpuszczono w chlorku metylenu (6 ml) i dodano dimer dichloro(p-cymeno)rutenu (II) (306 mg, 0,5 mmola, 0,5 równoważnika). Czerwoną mieszaninę reakcyjną mieszano przez pół godziny, po czym przefiltrowano przez celit do uprzednio starowanej kolby. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując dichloro(iq6-p-cymeno)(trifenylofosfino)ruten(ll), PM1 w postaci czerwonego osadu.
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,83-7,75 (m, 6H), 7,46-7,34 (m, 9H), 5,19 (d, J = 6,2 Hz, 2H), 4,99 (dd, J = 6,3, 1,5 Hz, 2H), 2,76 (hept, J = 6,9 Hz, 1H), 1,85 (s, 3H), 1,10 (d, J = 7,0 Hz, 6H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 24,56.
Na schemacie reakcyjnym skrót „Ph” oznacza podstawnik fenylowy.
Przykład III
Wydzielanie soli chlorofosfoniowych z dalsza konwersją do fosfin (III). Synteza w dwóch oddzielnych etapach
L·! łlUI CĄ pi
V oksalilu ife Si2CI6 p_p3 ................................................................... -...............y pl-p—.............-....................-.........-..............-...............
^2 CH2CI2, 1 godz., CH2CI2, 5 min., temp, pokojowa temp, pokojowa
PO1-6
PC11-6
P1-6
PL 245084 Β1
Wsuchym naczyniu Schlenka zabezpieczonym septą umieszczono tlenek fosfiny (V) PO1-6 w atmosferze argonu, po czym rozpuszczono go w chlorku metylenu (2-10 ml rozpuszczalnika na każdy 1 mmol tlenku fosfiny (V) PO1-6) przy równoczesnym mieszaniu. Ustalono łagodny przepływ argonu poprzez przebicie septy przy użyciu igły przymocowanej do płuczki olejowej. Do mieszanego roztworu wkroplono chlorek oksalilu (1-2 równoważniki), co doprowadziło do uwolnienia monotlenku węgla (II) oraz ditlenku węgla (IV). Mieszanie kontynuowano przez dwie godziny. Igłę (podłączoną do płuczki) usunięto, a naczynie Schlenka zamknięto, po czym podłączono do wymrażalnika z gumowym wężem. Gazy z wymrażalnika usunięto na wysokiej próżni (1 χ 10 3 mbara), następnie naczynie napełniono argonem, a proces powtórzono kolejne dwa razy. Następnie, wymrażalnik podłączono do aktywnej próżni, po czym zanurzono go w naczyniu Dewara wypełnionym ciekłym azotem. Naczynie Schlenka, zawierające surowy osad soli chlorofosfoniowej PCI1-6 zamknięto pod próżnią i przeniesiono do komory rękawicowej. Sole chlorofosfoniowe PCI1-6 rozpuszczono w minimalnej ilości chlorku metylenu, po czym dodano taką samą ilość heksanu. Rozpuszczalniki odparowano, pozostawiając suche ciało stałe, które pozostawiono pod próżnią przez 10-30 minut. Proces powtórzono kolejne trzy razy, następnie ciało stałe pozostawiono pod próżnią (1 x10 3 mbara) przez noc. Sole chlorofosfoniowe PCI1-6 użyto później bez dalszego oczyszczania.
Uwaga:
Według niniejszej procedury przygotowano zapas soli chlorofosfoniowych PCI1-6, które mogły być później używane bez potrzeby uprzedniego oczyszczania do syntezy kompleksów metaloorganicznych. Następnie dokładnie odważone ilości tych soli przekształcano w drugim etapie do odpowiednich fosfin (III).
W komorze rękawicowej sole chlorofosfoniowe PCI1-6 (1,0 mmola, 1,0 równoważnika) rozpuszczono w chlorku metylenu (6 ml), po czym kroplami dodano heksachlorodisilan (1,04 mmola, 1,04 równoważnika), a mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 minut. Wszystkie rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość rozpuszczono w chlorku metylenu (3 ml), po czym dodano heksan (3 ml), a rozpuszczalniki odparowano, otrzymując ciało stałe lub olej, które suszono przez kolejne 10-30 minut. Proces powtórzono dwukrotnie, po czym osad lub pieniste ciało stałe rozpuszczono w minimalnej ilości chlorku metylenu, a roztwór przefiltrowano przez celit do uprzednio starowanej kolby. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując odpowiednią fosfinę (III) P1-6.
Dichlorotrifenylo-X5-fosfan, PCI1:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,01-7,94 (m, 3H), 7,85-7,77 (m, 12H);
13C NMR (101 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 137,45 (d, J = 3,1 Hz), 133,87 (d, J = 13,0 Hz), 131,18 (d, J= 15,1 Hz), 120,43 (d, J = 96,7 Hz);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 60,21.
Trifenylofosfina, P1:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,38-7,28 (m, 1H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = -5,68.
Dichlorotricykloheksylo-X5-fosfan, PCI2:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 3,25-3,11 (m, 1H), 2,24-2,13 (m, 2H), 2,04-1,92 (m, 2H), 1,88-1,78 (m, 1H), 1,68-1,45 (m, 4H), 1,40-1,25 (m, 1H);
13C NMR (101 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 53,43 (dt, J = 54,5, 27,2 Hz), 35,84 (d, J = 29,8 Hz), 26,58 (d, J = 4,2 Hz), 25,89 (d, J= 14,0 Hz), 25,05 (d, J = 2,1 Hz);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 105,06.
PCI2
PL 245084 Β1
Tricykloheksylofosfina, P2:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 2,23-1,53 (m, 15H), 1,25 (qd, J =11,7, 10,9, 2,8 Hz, 12H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 10,43.
P2
2’-(dichlorodicykloheksylo-k5-fosfanylo)-N,A/-dimetylo-[1,1 ’-bifenylo]-2-amina, PCI3:
1H NMR (400 MHz, Chloroform-* δ = 9,02 (dd, J = 15,1,7,9 Hz, 1H), 7,94-7,78 (m, 2H), 7,51-7,40 (m, 2H), 7,40-7,28 (m, 1H), 7,15 (t, J = 7,5 Hz, 1H), 7,06 (dd, J = 7,5, 1,6 Hz, 1H), 4,15 (d, J = 250,2 Hz, 2H), 2,61 (s, 6H), 2,28-0,87 (m, 22H);
31P NMR (162 MHz, Chloroform-* δ = 95,97.
Na załączonych poniżej figurach skrót „Cy” oznacza podstawnik cykloheksylowy.
Cy2PCI
Me2N
PCI3
2-dicykloheksylofosfino-2’-(A/,A/-dimetyloamino)bifenyl (DavePhos), P3:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,61-7,54 (m, 1H), 7,39 (tdd, J = 7,4, 1,5, 0,9 Hz, 1H), 7,33 (dd, J = 7,5, 1,6 Hz, 1H), 7,31-7,25 (m, 2H), 7,05-6,94 (m, 3H), 2,43 (s, 6H), 2,01 (tdt, J = 12,0, 6,1,3,2 Hz, 1H), 1,87-0,75 (m, 21H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = - 9,86.
cy2p:
Me2N
P3
Dichloro(diizopropyloamino)difenylo-/?-fosfan, PCI4 1H NMR (400 MHz, Chloroform-* δ = 8,434-8,300 (m, 4H), 7,872-7,736 (m, 6H), 3,869 (dp, J= 19,5, 6,8, 6,8, 6,8, 6,8 Hz, 2H), 1,339 (d, J = 6,9 Hz, 12H).
31P NMR (162 MHz, Chloroform-* δ = 68,28.
PCI4
N,/V-diizopropylo-1,1 -difenylofosfanoamina, P4 1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,555-7,450 (m, 4H), 7,390-7,300 (m, 6H), 3,417 (dp, J= 10,8, 6,6, 6,6, 6,6, 6,6 Hz, 2H), 1,093 (d, J = 6,7 Hz, 12H).
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 37,10.
PL 245084 Β1
P4 (R)-dichloro(2’-metoksy-[1,1 ’-binaftalen]-2-yl)difenylo-X5-fosfan, PCI5 1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,435 (ddd, J = 8,9, 3,7, 0,9 Hz, 1H), 8,195 (dt, J = 8,3, 1,0, 1,0 Hz, 1H), 8,103 (dd, J= 14,4, 8,9 Hz, 1H), 7,855-7,728 (m, 2H), 7,702-7,605 (m, 3H), 7,4797,407 (m, 1H), 7,440-7,329 (m, 8H), 7,295 (ddd, J = 8,1, 6,8, 1,2 Hz, 1H), 7,204 (ddd, J = 8,3, 6,8, 1,4 Hz, 1H), 7,156 (dd, J = 8,7, 1,0 Hz, 1H), 7,086 (d, J = 9,2 Hz, 1H), 6,681 (dq, J = 8,4, 0,8, 0,8, 0,8 Hz, 1H), 3,490 (s, 3H).
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 66,38.
(/?)-(+)-2-difenylofosfino-2’-metoksy-1,1’-binaftyl, (R)-MOP, P5 1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,060 (d, J = 9,0 Hz, 1H), 7,982-7,887 (m, 3H), 7,525 (ddd, J = 8,1,6,6, 1,5 Hz, 1H), 7,465-7,391 (m, 1H), 7,429-7,311 (m, 5H), 7,338-7,185 (m, 8H), 7,193-7,114 (m, 2H), 7,022 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 3,393 (s, 3H).
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = -14,13.
(S)-4,4-dichloro-4-fenylo-4,5-dihydro-3H-dinafto[2,1-c:1’,2’-e] 4,5-fosfepina, PCI6 1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,764-8,659 (m, 2H), 8,028 (d, J = 1,0 Hz, 4H), 8,015-7,944 (m, 2H), 7,823-7,738 (m, 1H), 7,694 (ddd, J = 8,7, 6,9, 4,5 Hz, 2H), 7,549 (ddt, J = 8,2, 6,8, 1,3, 1,3 Hz, 2H), 7,293 (ddd, J = 8,3, 6,8, 1,3 Hz, 2H), 7,149 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 6,065 (dd, J = 15,6, 14,6 Hz, 2H), 3,737 (dd, J= 15,4, 11,9 Hz, 2H).
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 86,87.
PCI6
PL 245084 Β1 (S)-4-fenylo-4,5-dihydro-3H-dinafto[2,1-c:1’,2’-e]fosfepina, P6 1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,011-7,930 (m, 2H), 7,890 (dt, J =8,2, 1,1,1,1 Hz, 1H), 7,707 (dd, J= 9,4, 8,3 Hz, 2H), 7,494-7,354 (m, 2H), 7,356-7,259 (m, 4H), 7,297-7,154 (m, 4H), 6,942 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 5,346 (s, 1H), 3,067 (dd, J= 16,8, 11,6 Hz, 1H), 2,896-2,789 (m, 3H).
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 7,37.
P6
Przykład IV
Konwersja soli chlorofosfoniowych do fosfin (III) z dalsza synteza kompleksów metaloorganicznych M2
MesN, NMes ?kCI Si2CI6 ·· Umicore M31 P-Cy cy-p-Cy --------------» । CH2CI2, 5 min., J CH2CI2,0,5 godz., y temp, pokojowa y temp, pokojowa
PM2
PCI2 P2
Zastosowano procedurę opisaną w Przykładzie III do momentu wygenerowania fosfiny (III). Przed zastosowaniem filtracji z użyciem celitu, ciało stałe lub pieniste ciało stałe rozpuszczono w chlorku metylenu (6 ml) i dodano prekursor kompleksu, Umicore M31 (187 mg, 0,25 mmola, 1,0 równoważnika). Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 minut, po czym wszystkie rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość rozpuszczono w chlorku metylenu (3 ml), dodano heksan (3 ml) i rozpuszczalniki odparowano. Proces powtórzono kolejne dwa razy (w celu usunięcia pirydyny). Surowy osad zawieszono w heksanie (3 ml) i czerwoną zawiesinę mieszano przez 10 minut, po czym ciało stałe przefiltrowano przez celit i przemyto czystym heksanem (0,5 ml). Ciało stałe rozpuszczono w chlorku metylenu, przeniesiono do wcześniej starowanej kolby i odparowano do sucha, otrzymując kompleks metalu, Umicore M2 (PM2), w postaci czerwonego proszku (228 mg, 0,24 mmola, 96%).
Na schemacie reakcyjnym skrót „Mes” oznacza podstawnik mezytylenowy (2,4,6-trimetylofenylowy).
Dichlorotricykloheksylo-k5-fosfan, PCI2:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 3,25-3,11 (m, 1H), 2,24-2,13 (m, 2H), 2,04-1,92 (m, 2H), 1,88-1,78 (m, 1H), 1,68-1,45 (m, 4H), 1,40-1,25 (m, 1H);
13C NMR (101 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 53,43 (dt, J = 54,5, 27,2 Hz), 35,84 (d, J = 29,8 Hz), 26,58 (d, J = 4,2 Hz), 25,89 (d, J= 14,0 Hz), 25,05 (d, J = 2,1 Hz);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 105,06.
Tricykloheksylofosfina, P2:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 2,23-1,53 (m, 5H), 1,25 (qd, J =11,7,10,9, 2,8 Hz, 4H); 31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 10,43.
[1,3-bis(2,4,6-trimetylofenylo)-2-imidazolidinylideno]dichloro(3-fenyl-1 H-inden-1 -ylideno)(tricykloheksylofosfino)ruten(ll), PM2:
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 8,61-8,57 (m, 1H), 7,72 (dd, J = 8,3, 1,4 Hz, 2H), 7,56-7,50 (m, 1H), 7,43 (ddt, J= 8,2, 6,6, 1,2 Hz, 2H), 7,22 (tdd, J= 15,0, 7,2, 5,9 Hz, 3H), 7,08-7,03 (m, 3H), 6,43 (s, 1H), 5,99 (s, 1H), 4,03-3,95 (m, 2H), 3,90-3,71 (m, 2H), 2,69 (s, 6H), 2,35 (s, 3H), 2,22 (s, 3H), 2,21-2,11 (m, 3H), 2,07 (s, 3H), 1,85 (s, 3H), 1,64-1,40 (m, 15H), 1,13-0,93 (m, 15H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 26,54.
PL 245084 Β1
Przykład V
Wydzielanie soli chlorofosfoniowych funkcjonalizowanych imidazolem z dalsza konwersją do fosfin (III) __ chlorek θ _ 0
TsO oksalilu 2CI ®i=\ SbCL Cl @/=\ ^N^NMes > -N^NMes ---—-—► NMes . L' CH2CI2,2 godz., ©/ CH2CI2, 5 min., , i.
Bu2P θ temp, pokojowa Bu2p Cl temp, pokojowa Bu2P'
PO7 PCI7, pC
97%’ %
Przygotowano zapas soli chlorofosfoniowej PCI7 według procedury z Przykładu III, którą w drugim etapie przekształcono do fosfiny (III). Fosfinyte później użyto bez dodatkowego etapu oczyszczania do syntezy kompleksów metaloorganicznych. W suchym naczyniu Schlenka zabezpieczonym septą umieszczono 4-metylobenzenosulfonian 3-((di-te*butylofosforylo)metylo)-1-mezytylo-1/7-imidazol-3-u, PO7 (2,13 g, 4,0 mmola, 1 równoważnik) w atmosferze argonu, po czym rozpuszczono, mieszając w chlorku metylenu (20 ml). Ustalono łagodny przepływ argonu przez przebicie septy przy użyciu igły przymocowanej do płuczki olejowej. Do mieszaniny wkroplono chlorek oksalilu (3,45 ml, 40,0 mmola, 10 równoważników), co doprowadziło do uwolnienia monotlenku węgla (II) oraz ditlenku węgla (IV). Mieszanie kontynuowano przez dwie godziny. Igłę (podłączoną do płuczki) usunięto, a naczynie Schlenka zamknięto, po czym podłączono do wymrażalnika z gumowym wężem. Gazy z wymrażalnika usunięto w wysokiej próżni (1 χ 10 3 mbara), następnie naczynie napełniono argonem, a proces powtórzono kolejne dwa razy. Następnie, wymrażalnik podłączono do aktywnej próżni, po czym zanurzono go w naczyniu Dewara wypełnionym ciekłym azotem. Naczynie Schlenka, zawierające surowy osad soli chlorofosfoniowej PCI7, zamknięto pod próżnią i przeniesiono do komory rękawicowej. Surowy osad rozpuszczono w minimalnej ilości chlorku metylenu, dodano taką samą ilość heksanu, po czym rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem. Do pozostałości dodano heksan, a powstałą zawiesinę mieszano przez godzinę, przefiltrowano przez lejek filtracyjny ze spiekiem i przemyto świeżą porcją heksanu. Ciało stałe umieszczono ponownie w naczyniu Schlenka i zawieszono w heksanie, powstałą zawiesinę mieszano przez 30 minut, przefiltrowano i przemyto czystym heksanem. Proces powtarzano do momentu usunięcia z mieszaniny całego chlorku p-toluenosulfonylu. Imidazolową sól chlorofosfoniową (chlorek 3-((di-te/Y-butylodichloro-X5-fosfanylo)metylo)-1 -mezytylo-1 /7-imidazol-3-u) PCI7 (1,76 g, 3,9 mmola, 97%) otrzymano w postaci bladobrązowego proszku nadającego się do dalszej reakcji z heksachlorodisilanem bez dalszego oczyszczania, po uprzednim wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem pompy olejowej przez noc. Sól PCI7 (0,113 g, 0,25 mmola, 1,0 równoważnika) odważono do naczynia Schlenka i rozpuszczono, mieszając w chlorku metylenu (10 ml), po czym do otrzymanej mieszaniny wkroplono heksachlorodisilan (64,6 pl, 0,39 mmola, 1,5 równoważnika) za pomocą mikrostrzykawki i mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 minut. Wszystkie rozpuszczalniki usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość rozpuszczono w chlorku metylenu (3 ml), po czym dodano heksan (3 ml), a rozpuszczalniki odparowano, otrzymując ciało stałe, które suszono przez kolejne 10-30 minut. Proces powtórzono kolejne dwa razy, po czym osad lub pieniste ciało stałe rozpuszczono w minimalnej ilości chlorku metylenu, a roztwór przefiltrowano przez celit do uprzednio zważonej kolby. Rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując fosfinę (III), chlorek 3-((di-te/Y-butylofosfanylo)metylo)-1-mezytylo-1/7-imidazol-3-u, P7 (94 mg, 0,25 mmola, 99%):
1H NMR (400 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 11,19 (s, 1H), 7,92 (s, 1H), 7,15 (t, J= 1,8 Hz, 1H), 7,05 (s, 2H), 5,08 (s, 2H), 2,35 (s, 3H), 2,07 (s, 6H), 1,26 (d, J = 11,8 Hz, 18H);
31P NMR (162 MHz, chlorek metylenu-*) δ = 31,87.
Na schemacie reakcyjnym skrót ,,‘Bu” oznacza podstawnik te/Y-butylowy.
Alternatywnie, w celu przekształcenia tlenku fosfiny (V) do odpowiednich pochodnych chlorku chlorofosfanu zamiast chlorku oksalilu (CICOCOCI) można stosować fosgen (COCb), chlorek tionylu (SOCb) lub inne czynniki chlorujące. Zmiany tych odczynników nie wpływały na zmiany wydajności.
Alternatywnie zamiast heksachlorodisilanu (ΟΙθ3Ϊ2) stosowano trichlorowodorosilan (HCbSi) w obecności zasady, korzystnie aminy trzeciorzędowej takiej jak trójetyloamina (NEts). Zmiany tych odczynników nie wpływały na zmiany wydajności.
PL 245084 Β1
Uwaga: Zaobserwowano, że jeżeli chlorek oksalilu pozostanie w mieszaninie reakcyjnej, to wymagane były większe ilości heksachlorodisilanu do pełnej konwersji soli chlorofosfoniowych PCI do fosfin (III) P, jednak może to także prowadzić do reakcji ubocznych, co wpływa na zmniejszenie wydajności.

Claims (4)

1. Sposób otrzymywania fosfiny (III) wybranej spośród związków reprezentowanych wzorami P1, P2, P3, P4, P5, P6, oraz P7:
P5
O
Cl Θ/^Λ ^N^NMes feuzP ·
P7, z odpowiedniego tlenku fosfiny (V) wybranego spośród związków reprezentowanych wzorami
PO1, PO2, PO3, PO4, PO5, PO6, oraz PO7:
PO5
PL 245084 Β1
TsO°® ^-N^NMes fBu2P-0
PO7 znamienny tym, że tlenek fosfiny (V) poddaje się dwuetapowej reakcji zawierającej następujące etapy, w których • w pierwszym etapie tlenek fosfiny (V) poddaje się reakcji z chlorkiem oksalilu;
• w drugim etapie mieszaninę reakcyjną wytworzoną w pierwszym etapie poddaje się reakcji z heksachlorodisilanem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym polarnym i/lub niepolarnym i/lub fluorowcowanym, takim jak alifatyczne lub aromatyczne rozpuszczalniki: toluen, benzen, mezytylen, chlorobenzen, heksan, fluorowcowane alkany, dichlorometan; estry: octan etylu, octan metylu; etery: eter tertbutylometylowy, eter cyklopentylometylowy, lub w ich mieszaninach.
3. Sposób według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika, korzystnie poniżej 50°C, najkorzystniej w temperaturze pokojowej.
4. Sposób według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w jednym naczyniu reakcyjnym.
PL426256A 2018-07-09 2018-07-09 Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V) PL245084B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL426256A PL245084B1 (pl) 2018-07-09 2018-07-09 Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL426256A PL245084B1 (pl) 2018-07-09 2018-07-09 Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL426256A1 PL426256A1 (pl) 2020-01-13
PL245084B1 true PL245084B1 (pl) 2024-05-06

Family

ID=69161619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL426256A PL245084B1 (pl) 2018-07-09 2018-07-09 Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V)

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245084B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL426256A1 (pl) 2020-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102637889B1 (ko) 루테늄 복합체 및 그의 중간체를 제조하는 방법 및 올레핀 복분해에서 그의 사용방법
EP2718016B1 (en) New complexes of ruthenium, method for their preparation, and their application in olefin metathesis reactions
EP3294747B1 (en) Ruthenium complexes, method of producing them, and their use
IL266559B2 (en) Use of ruthenium complexes in metathesis reactions of olefins
PL227609B1 (pl) Nowe kompleksy rutenu, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie
PL245084B1 (pl) Sposób otrzymywania fosfin (III) z odpowiednich tlenków fosfin (V)
KR20210008347A (ko) 신규한 루테늄 착물 및 올레핀 복분해 반응에서의 이의 용도
EP3548501B1 (en) Novel ruthenium complex, method of its production and its use in reaction of olefine metathesis
EP2760581B1 (en) Ruthenium complex, method for its preparation and use thereof
PL221841B1 (pl) Nowe kompleksy rutenu, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie w metatezie olefin
PL238279B1 (pl) Immobilizowane kompleksy rutenu na nośnikach typu MOF, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie w metatezie olefin
PL216625B1 (pl) Kompleksy rutenu, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie