TWI300416B

TWI300416B - Method of preparing fulvene compounds and method of preparing ansa-metallocene compounds using the compounds

Info

Publication number: TWI300416B
Application number: TW093130954A
Authority: TW
Inventors: Young Whan Park; Hyosun Lee; Sung Don Hong; Kwang Ho Song; Boong Goon Jeong; Dae Woo Nam; Hye Young Jung; Bun Yeoul Lee; Young Chul Won
Original assignee: Lg Chemical Ltd
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2008-09-01
Also published as: WO2005035470A1; CN1753853A; JP4313365B2; KR20050035717A; EP1673321B9; US20050080296A1; US7166731B2; EP1673321A4; TW200523280A; EP1673321B1; CN100572346C; EP1673321A1; JP2006514120A; KR100551137B1

Description

13 004 1 0963pif doc 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明涉及到一個簡單的製備1，4,6-取代、1，4-取代、 1，6_取代或者1-取代的富稀化合物(fulvene compounds)，這種方法也可以獲得一種新的中間體(intermediate)。同時，本發明涉及到一個用富烯化合物和新的中間體來製備柄型茂金屬化合物（ansa_metallocene compound)的方法。而且本發明涉及到一個簡單、可大量生產製備只在環戊二烯基配體（cyclopentadienyl ligand)之橋的相鄰位置有取代基的柄型茂金屬化合物的方法。【先前技術】柄型茂金屬化合物是一種很重要的烯烴（olefin)聚合催化劑。本發明人提出了僅僅在化合物橋的相鄰位置有取代基的柄型茂金屬催化劑。發明人闡述了當有很強的立體位阻如冰片烯（norbomaiie)的單體藉由柄型茂金屬催化劑與乙烯發生共聚反應時，因爲在反應位只有很低的立體位阻，所以會有很好的效果。細節見韓國專利申請號10-98-12658; Organometallics, 2002，21，1500-1503 and J. Organomet. C72d5 2002, 660, 161-166。然而，如下所示的反應路線I 可以看出此方法並不簡便易行，而且產量也很低。特別是作爲製備柄型茂金屬催化劑的起始原料之1，4-戊二炔 (l，4-pentadiyne)的合成是無法由商業上提供的。一系列包括了用起始原料通過Pauson-Khand反應來合倂一個取代基 I3〇〇41463pifdoc 以及進行反向Diels-Alder反應的反應步驟是在很嚴格的條件下進行的，如高溫、高壓、反應步驟繁多，同時每一個反應步驟的中間體都需要通過柱層析的方法來作分離、純化操作。此外，反應路線中有一個很大的缺點，路線中需要用過多的甲基鋰(methyllithium)，這種化合物比較貴而且有一定的危險性。由於這些因素，使得按照以下所示的反應路線I進行催化劑的商業化生產是很難實現的。

反應路線I

爲了更容易製備在橋的相鄰位置有一個取代基之茂金屬催化劑。依照以下反應路線Π (韓國專利申請號 10-2002-51425)之製備1，4,6-取代、1，4-取代、1，6-取代或者 1-取代的富烯化合物的方法以及利用從前方法(韓國專利申 7 I300416963pif doc 請號10-2002-51426)並依照反應路線III之製備茂金屬催化劑的方法已經在之前發表了。

反應路線II

然而，針對這種化合物這樣的製備步驟還是太複雜。特別是其中包括基團保護-基團解保護步驟（deprotecting step)，例如，酮(ketone)變成縮酮（ketal)的保護、金屬有機反應，然後再把縮酮解保護，這不利於大量生產的。此外，即使各種各樣的茂金屬催化劑可以用反應路線II製得的新的富烯化合物通過反應路線ΠΙ來製備，路線I的化合物A 也不能被製備。根據專利的應用，一種新的茂金屬催化劑可以通過合成一個配體來製備，這個配體可以由環戊二烯基、茚基、芴基、醯胺基、膦基離子或它們的衍生物對富烯的親核進攻來製備，然後再在配體上接上金屬。爲了製備得到反應路線I中的化合物A，讓1，3-二甲基環戊二烯基離子與1，4-二甲基富烯反應。由於立體位阻的影響，從反 13004 1 6963pif.doc 應路線IV看到反應會向右面進行生成1-和4·位有甲基的化合物，而不是向左面進行得到預期的配體。

反應路線IV

由於同樣受到立體位阻的影響，單取代的環戊二烯基離子和富烯的合成反應如下反應路線V所示，會生成β-單取代配體而不是α-單取代配體。

反應路線V

本發明中提供的方法可以克服以上所提到的兩個問題。本發明提供的方法製備1,4,6-取代，1，4-取代，1,6-取代或者1-取代的富烯化合物步驟很短，而且沒有基團保護 -基團解保護步驟。另外，本發明提供了一個簡單的製備茂金屬化合物的方法，茂金屬化合物僅在橋的相鄰位置有一個取代基，如反應路線IV和反應路線V所示。【發明內容】本發明提供了一種製備1，4,6·取代，1，4-取代，1，6_取代或者1-取代的富烯化合物的方法。 13 004 1 6963pif.doc 作爲本發明的一個方面，爲製備僅在橋的相鄰位置有取代基的茂金屬化合物提供了一個中間體化合物，且提供了中間體化合物的製備方法。按照本發明的另一個方面，提供了一個製備柄型茂金屬化合物的方法，這個柄型茂金屬化合物是兩個環戊二烯基配體通過碳原子橋相連，每一個環戊二烯基配體僅在橋相連的相鄰位置有取代基。這個柄型茂金屬化合物是用富烯和新的中間體化合物來製備的。爲讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易憧，下文特舉較佳實施例，作詳細說明如下。【實施方式】通過對每一個具體的組成部分的描述可以更詳盡地闡明本發明。本發明提供了製備1，4,6·取代，1,4-取代，1，6-取代或者1-取代的富烯化合物的方法，包含了： a)化合物I與化合物IIa或IIb發生反應，以製備化合物III，如下所示：

(I) (Ha) (Hb) R、Li

R^MgX I300416963pifdoc

(in) b)鋰化化合物III，然後用一親電（electrophile)的化合物IV與產物鋰鹽反應，生成化合物V : 0 儿、 (IV) Οϋ(ο,Χ) R1 / f?3 . Q ou R2 (V) C)用超過1當量的化合物V與化合物VI反應可以製得一種醚，然後在酸催化劑作用下脫水可以生成化合物 VII ; (VI) r5_y f y^:°rs (VII) d)在化合物VII中加入鹼可以得到富烯化合物VIII: R1

在化學式I-VIII中， (VIII) 13 004J^3pif.doc R1，R2, R3和R4可以分別或同時是一個氫原子；一個 Q-Cm烷基或芳基包含任意位有一個氧原子；或一個G-C20 烯基、烷基芳基或芳基烷基。 R1不是一個氫原子，R3和R4可以通過一個亞烷基連接起來從而形成一個環，亞烷基包含CkCm烷基或芳基； X是一個鹵素原子； R5是一個烷基、烯基、烷基芳基或一個XIV族金屬取代的芳基烷基、一個芳基、一個烷氧基烷基或一個羥基； Y是通過親核取代反應的離去基團（leaving group)。本發明提供了一種新的富烯化合物的前驅化合物（化合物VII)，通過簡單的化學處理就可以得到i，4,6-取代， 1，4·取代，1，6-取代或者1-取代的富烯化合物（化合物 VIII)。化合物VII或者化合物VIII都可以通過化合物ΙΠ 來製備。适樣’本發明就提供了化合物VII如下，以及它的製備方法。

特別地，化合物VII的製備方法包括： a)化合物I與化合物Ila或IIb發生反應，以製備化合物III，如下所示： " 12 I300416963pifdoc

R^Li R^MgX

(na) (Hb) (HI) b)鋰化化合物III，然後用親電的化合物IV與產物鋰鹽反應，能生成化合物V :

(IV) OLi(orMgX)

(V) C)用超過1當量的化合物V與化合物VI反應可以製得一種醚，然後在酸催化劑作用下脫水可以生成化合物 VII ; r5-y

(VI) 13 (VII) I300416963pifdoc 在化學式i 一 VII中， R1，R2, R3, R4, R5, X and Y都和上面提到的限定相同。 1，4,6-取代，1，4-取代，1，6-取代或者丨_取代的富烯化合物（化合物VIII)可以通過在化合物VII中加入鹼製得。具體的用於反應步驟a)的化合物I包括2-溴-2-環戊烯-卜酮（2-bromo-2-cyclopentene-l-one)，2-溴-3-甲基-2-環戊稀 -1-嗣（2-bromo-3-methyl-2-cyclopentene-l-〇ne)，2_漠-3-乙基_2-環戊嫌-卜酮（2-bromo-3-ethyl-2-cyclopentene-l-one)，2-碘_2_環戊嫌-1_酮（2-丨〇(1〇-2-。5^1(^61^1^-1-〇1^)，2_碘_3-甲基-2-環戊稀-1-嗣（2-iodo-3-methyl-2-cyclopentene-l-one)，2-确-3-乙基-2-環戊稀 _1_ 嗣（2-i〇d〇-3-ethyl-2-cyclopentene-l-one) ’ 2_ 漠 _3_ 丙基 -2-環戊稀-1_嗣（2-bromo-3-propyl-2-cyclopentene-l-one)，2-漠-3-苯基-2-環戊稀-1-嗣（2-bromo-3-phenyl-2-cyclopentene-l-on e)，2-确-3-苯基-2-環戊儲-1·嗣（2-iodo-3-phenyl-2-cyclopentene -1-one)，2-溴-3-丁基-2-環戊稀-1-酮（2-bromo-3-butyl-2-cyclope ntene-l_one)，2_ 溴-3_ 甲苯基-2-環戊烯-1-嗣（2如〇111〇-34〇1丫1-2-cyclopentene-1-one)，2_漠-3-乙嫌基-2-環戊燦_1_嗣（2-bromo-3-tolyl-2-cyclopentene-l-one)，2_漠-3-乙釀基-2-¾戊嫌·1·酉同（2-b romo-3-ethenyl-2-cyclopentene-l-one) ’ 2-漠-3-丙本基-2-¾ 戊稀 -1-嗣（2-bromo-3-prophenyl-2-cyclopentene-l-one) ’ 2-漠-3-異丙苯基-2-環戊嫌-1-酮（2-bromo-3-cumyN2-cyclopentene-l-one) 等。在這些化合物中較佳者爲2-溴_2_環戊烯-1-酮（2-心〇111〇-2-cyclopentene-l-one) ’ 2-漠 _3·甲基-2-!哀戊嫌_1-嗣（2-1)1*〇111〇-3- methyl-2-cyclopentene-l-one) ’ 2_确_3,甲基·2-¾戊嫌-1-銅（2_i〇 I300416963pif.doc do-3- methyl-2-cyclopentene-l- one) ° 具體的用於反應步驟b)的化合物IV包括丙酮，甲醛，乙醛，苯甲醛，二苯甲酮，甲乙酮，丁醛，丙醛等，在在這些化合物中，甲醛，乙醛，苯甲醛更爲可取。具體的用於反應步驟c)的化合物VI中通過親核取代反應的離去的基團包括氯，溴，碘，甲氧基甲基，三氟化磺酸鹽，對甲苯基磺酸鹽等。此外，本發明提供了一個製備茂金屬化合物的中間化合物IX，僅在橋的相鄰位置有一個取代基，同時提供了製備這個中間化合物IX的方法。這個化合物IX可以通過以下化合物III與化合物VI反應製得。

(IX) (III) (VI) 在這些化學式中，R1，R2, R5, X和上面提到化學式工 -VIII中的限定相同。此外，本發明提供了一種由化合物IX製備化合物VII 的方法，和由化合物VII製備富烯化合物VIII的方法。由化合物IX製備化合物VII的方法包括： a)鋰化化合物IX，或者用格氏試劑與化合物IX反 15 I300416963pif doc 應。然後，產生的有機金屬有機化合物與屬於親電的化合物iv反應來製備化合物X ;

(IX) (IV) (X) b)用超過1當量的化合物X與化合物VI反應可以製得一種醚，然後在酸催化劑作用下脫水可以生成化合物 VII ; R5-Y (VI)

R4 〇_ (VII) 此外，本發明提出了一種製備化合物XI的方法，化合物XI是製備茂金屬化合物的前驅化合物，這種茂金屬化合物僅在從碳橋算五員環戊二烯基的α位的位置有取代。方法包括化合物ΙΠ或化合物IX的鋰化，或者或者用格氏試劑與化合物ΠΙ或化合物IX反應，然後，產生的有機金屬有機化合物與化合物VIII反應，並用酸處理： 16 (III) I300416963pifdoc

(IX) (VIII) (XI) 化合物XII是一種茂金屬化合物，僅在從碳橋算五員環戊二烯基的α位位置有取代。從化合物XI製備化合物 XII的方法可以借鑒很多文獻中提到的方法，具體是從以碳橋相連的兩個五員環戊二烯基化合物製備柄型茂金屬化合物的方法=

(XII) 在化學式XI和XII中，R1，R2, R3和R4可以分別或同 17 I3〇〇416963pifdoc 時是一個氫原子；一個烷基或芳基包含任意位有一個氧原子；或一個Ci-CM烯基、烷基芳基或芳基烷基。 R1不是一個氫原子，R3和R4可以通過一個亞烷基連接起來從而形成一個環，亞烷基包含Q-Cm烷基或芳基。在MQiQ2中，Q1和Q2可以分別或同時是一個鹵素原子；一個C^-Cm烷基，烯基、烷基芳基或芳基烷基；一個芳基；一個Q-Cm取代或非取代亞烷基；一個Q-Cm取代或非取代胺基；一^個C1-C2G垸基院氧基，一^個方基丨兀與基， Μ是IV族金屬。由化合物XI製備化合物XII的方法包括用強鹼如 KH、Mg和烷基鋰來處理化合物XI，使它成爲二價陰離子，然後用金屬化合物，其中至少每個金屬原子與兩個鹵素原子配合，來與二價陰離子反應，這樣就可以得到化合物 XII。見 H. Wiesenfeldt et al，J. ⑽om以.369 359 (1989)， S. Gutmann et al? J. Organomet. Chem., 369 343 (1989) 和 S. Collins et al，（9rg ⑽⑽咖///以，9 2695 (1990) 。另一個方法包括強鹼處理過化合物X][成爲二價陰離子後’與含XIV族非金屬的金屬有機化合物其中每一個五員環至少有一個鹵素取代反應。然後與金屬化合物反應，其中至少每個金屬原子與兩個鹵素原子配合，這樣就可以得到化合物XII。見Bunyeoul Lee et al5丄Orgei. C/2㈣·，660 161 (2002)。還有一個方法，用到的化合物χι 相同但不用鹼來處理，與氨基金屬化合物反應，具體可以見美國專利N05,998,643。按照這些方法中最可取的實驗方 18 I300416963pifdoc 法，可以得出方案··化合物xi用二當量的正丁基鋰處理’ 使每一個五員環戊二烯環脫氫生成一個二價陰離子。二價陰離子然後通過與含鹵素的金屬有機化合物反應可以生成一個橋式茂金屬化合物，這個橋式茂金屬化合物由碳橋連接環戊二烯基且僅在α位有取代基。以下，將對本發明進行更詳細的分析。本發明提供了製備1，4,6-取代，1，4-取代，1，6-取代或者1-取代的富烯化合物的方法。更進一步，本發明涉及到一種應用富烯化合物製備柄型茂金屬化合物的方法。這種柄型茂金屬化合物是通過單原子碳橋把兩個環戊二烯基配體連接起來，每一個環戊二烯基配體僅在碳橋的相鄰位置有一個取代基。

製備富烯化合物VIII的方法遵循的反應路線VI如下: 反應路線VI

在反應路線VI中，R1 - R5與上述的限定相同。在起始原料化合物Β (化學式I )中，X是鹵素原子包括碘、溴或氯，但是溴或碘更爲可取。X是溴的化合物可以用先前已知的方法來大規模生產的（丄价⑼如則ί· C/2_·， 19 I30041$4963pifdoc 677(2003)，133)。X是碘的化合物也可以用先前已知的方法來大規模生產（Κβα心办⑽Z州.，33(1992)，917)。在反應路線VI中，化合物Π a或nb在叔醇溶液對化合物Β的親核進攻，其中X是溴，可以得到陰離子化合物C的叔醇溶液。緊接著，在低溫條件下往同一反應液中加入烷基鋰’ 會得到鋰鹽（化合物D)。鋰鹽與親電的化合物IV反應得到二鋰鹽（化合物E)。在這裏，R3和R4是有親電的結構來決定的。當化學式VI的化合物如鹵代烴或烷基磺酸鹽加 φ 入到等當量的化合物E(化學式V )時，與R3和R4同樣連著的碳原子相連的氧陰離子，會生成醚鍵。當加入二當量的化合物VI時，與R1取代的碳原子相連的氧陰離子，同 . 樣生成醚鍵。在這一步反應中，與R1取代的碳原子相連的氧陰離子是可以不必生成醚的。然而，所有的氧都成醚更 ~ 爲可取。最後，在加入酸的時候，與R1取代的碳原子相連的羥基或烷氧基會在水或醇作用下，與相鄰碳上的氫發生消去反應形成雙鍵，得到化合物F (化學式VII)。這個化合物可以在真空蒸餾或層析柱分離純化後使用，也可以不 # 經過純化用於下一步反應。如果化合物F (化學式VII)在不同溶劑中用鹼處理可以得到目標產物富烯化合物G (化學式VIII)。在同一個反應器中以化合物B爲原料連續反應生成化合物F，過程中間體化合物C，D和E都不必分離和純化，是更爲可取的。然而，中間體的分離純化步驟並非用以限制本發明的。例如，在化合物C中加入水使轉化爲醇，接 20 I30041^4963pifdoc 著純化，然後加入過量的丁基鋰就可以得到化合物D ;在化合物E中加入水使之轉化爲醇，分離並純化，用不同的方法保護產物醇，然後加入酸就可以得到化合物F;在化合物E中加入水使之轉化爲醇，加入酸使其脫水生成環戊二烯基化合物，然後保護其餘的醇就可以得到化合物F。等等這些也都屬於本發明的技術範圍。此外，如果需要，化合物C，D和E都可以在不同的純化方法處理後投入使用。柄型茂金屬化合物是通過單原子碳橋把兩個環戊二烯基配體連接起來，環戊二烯基配體僅在碳橋的相鄰位置有取代基。作爲製備柄型茂金屬化合物的一個中間體化合物 IX ’可以由以下反應路線VII來製備。確切地說，當化合物VI與一種製備富烯的中間體化合物πι反應，可以得到化合物Η (化學式IX)。此外，化合物C(化學式III)中加入水，分離純化可以得到一種醇化合物，然後保護羥基官能團就可以得到化合物Η (化學式IX)。保護羥基官能團的方法就是把羥基化合物轉化爲醚，這樣就能在後面的有機金屬反應的條件下保持羥基官能團的穩定。保護羥基官能團的方法包括了眾所周知的有機合成方法，比如用烷基來取代羥基氫原子，或者用烷氧基來取代羥基氫原子，或者通過插入烯烴化合物來保護。“有機合成中的基團保護 3rd Ed. (T.W. Green 1999)中已經把這種保護經基的方法描述的很清楚了。 21 1300416—

反應路線VII

富烯化合物VIII也可以由反應路線VII中的化合物Η (化學式IX)來製備。在這個方法中，用化合物Η (化學式IX)替代化合物C進行反應路線VII中的相同反應就可以得到富烯化合物。當化合物Η (化學式IX)替代了化合物C後，金屬鋰就可以代替昂貴的丁基鋰來生成鋰鹽，或者化合物Η可以用格氏試劑來處理而不用生成鋰鹽，然後反應產物和化合物IV反應就可以來製備中間體化合物 VII。然後’繼續進行接下來的反應就可以得到目標產物富烯化合物VIII。柄型茂金屬化合物可以由下面的反應路線VIII來製備’這種柄型茂金屬化合物是通過單原子碳橋把兩個環戊二烯基配體連接起來，環戊二烯基配體僅在碳橋的相鄰位置有取代基。配體化合物Ϊ (化學式ΧΙ)可以通過反應路線VI得到的富烯化合物G(化學式VIII)與一種原料反應來製備。這種原料可以是反應路線VI中得到的鋰鹽化合物 D (化學式1Π)，或者反應路線VII中的化合物η (化學式IX) ’或者它們與格氏試劑（Grignard reagent)反應的產物。然後用酸處理就可以製得配體化合物1(化學式XI)。茂金屬化合物J (化學式XII)可以通過很多已知的方法用化合物I (化擧式XI)來製備。 22 I30〇4i6963pi,doc

反應路線VIII

接下來，將用幾個相關的實例來詳細的描述本發明。接下來的幾個實例只是起到說明性的目的，並沒有限制本發明的應用範圍。實施例反應所涉及到的有機試劑與溶劑均從Aldrich和Merk 兩家公司購買，並在使用前用標準的方法進行純化。製備的每個步驟均是在無水、無氧的條件下進行的，這使得實驗的再製性得到了很好的改善。實驗用400MHz核磁共振譜圖來證明每一個化合物的結構。實施例1 L-甲氧碁甲基-I，3-二環戊丄3-二烯的製備f化璺式 VII (R1，R2 = cm ΗΉ 將29g(166mmol)2-溴-3_甲基·2-環戊烯-1-酮[化學式i (R2=CH3，X = B〇 ]在-78它（液氮冷卻下）溶於四氫呋喃中，得300ml溶液，再將12l.7ml丨」當量的甲基鋰溶液緩緩加入上述製備好的溶液中，然後混合液反應2小時。在溫度相同的條件下向其中緩慢加入l95 3ml 2 0當量的叔丁基鋰溶液，混合液反應2小時。3 〇當量的聚甲醛與適量的起催化作用的對甲苯磺酸酸酐在l〇(rc下反應，反應生成的 I3〇〇41^963Pifdoc 甲醛氣體通入反應燒瓶。當通完氣體後’降低壓力除去溶劑同時慢慢升溫至室溫。除去溶劑後’用套管向反應器內注射250ml的二甲基甲醯胺；另外再向反應器入中加2當量的碘甲烷，混合液反應15小時。之後向其中加入等當量的氫化鈉以及2當量的碘甲烷，混和液繼續反應1天。反應結束後，向反應器中加入300ml水和300ml氯化鈉溶液，然後用600ml正己烷萃取，並用200ml正己烷再一次萃取。有機相用200ml氯化鈉溶液洗三次，並在旋轉蒸發器中蒸 _ 除溶劑，然後加入300ml乙酸乙酯。向萃取後的有機相中加入200ml 2N的鹽酸溶液，所得到的混合物劇烈搖動2分鐘。去掉水相，有機相中加入200ml飽和的碳酸氫鈉溶液中和。分離出來的有機相用硫酸鎂乾燥，除卻水分，然後真空蒸餾得14.2g白色的2-甲氧基甲基-1,3-二甲基-環戊 · -1，3-二烯。產率：62%。 lH NMR (溶劑··氘代氯仿）··標準化學位移値5 5.83 (單峰，1H，CH)，4.15 (單峰，2H，OCH2)，3.33 (單峰，3H，〇CH3)，2.85 (單峰，2H，CH2)，2.05 (單峰，3H，CH3)，1.99 (單 ⑩ 峰，3H，CH3)ppm。UcyH} NMR (溶劑··氘代氯仿）：標準化學位移値(5 142.95, 142.81，123.65, 65.73, 57.72, 44.36， 14.13，13.92 ppm 。實施例2 1：4二_:二甲棊富烯的製備「化璺式VIII (R1, R2 = CHv R3， R4 = ΗΉ 取實施例1中製備好的2-甲氣基甲基_1，3_二甲基-環戊 24 I300416963pifd〇c -1，3-二烯4.74g(34.3mm〇l)在氮氣氛保護下溶於30ml的戊烷中，並在零下20°C下加入等當量的氫化鈉。這個混合物隨著溫度緩慢升高而反應3個小時。然後過濾反應物，不經分離純化，得到了戊烷溶液，此溶液用於下一步反應。通過離析一部分產物，可以確定所得產物爲1，4~二甲基富烯化合物。 iHNMR (溶劑：氘代苯）：標準化學位移値6 5.95(二重峰，J=1.2Hz，2H，CH )，5.41(三重峰，J=1.2Hz，2H，CH2)， 1.89 (二重峰，J=1.2Hz5 6H，CH3 )ppm· nCpH} NMR (溶劑：氘代苯）：標準化學位移値5 154.51，131.17, 128.98, 114.71，12.44 ppm。實施例3

2-溴-3-甲氢某-1，3-二甲某-環戊烯的製備丨化學式IX (R1· R2· R5 = CHJ 在液氮氣氛保護下，將152ml(即0.228mol)的甲基鋰溶液置於1L的燒瓶中，減壓除去溶劑。然後注入0.10L四氫呋喃。取40g(即0.228mol)的2-溴-3-甲基-2-環戊烯-1-酮[化學式I (R2=CH3，X = B〇]在零下78X：下溶解於0.1L的四氫呋喃中，然後把溶液注入反應器中。混合液攪拌1個小時，1個小時後減壓除卻溶劑，並加入0.2L二甲基甲醯胺，並在攪拌下再加入1當量的碘甲烷。在40°C下反應2個小時，加入1當量的氫化鈉和等當量的碘甲烷，並在40°C 下繼續反應15個小時。反應結束後，向其中加入400ml水，用600ml的正己烷萃取有機相，並用200ml氯化鈉溶液洗 25 I300418963pifdoc 三次，有機相用碳酸鈉乾燥，然後在旋轉蒸發器中蒸除溶劑。然後在真空度500毫托、溫度50°C條件下，真空蒸餾得到32.7g的2-漠-3_甲氧基-1 ’ 3__>甲基-環戊嫌。產率： 79%。 NMR (溶劑：氘代氯仿）：標準化學位移値5 3.11 (單峰，3H，OCH3 )，2.42-2.24 (多重峰，2H，CH2 )，2·18 (ddd， J=14.0, 4.0, 9·2Ηζ，1H，CH2)，1.92 (ddd，J=14.4, 5.6, 9·2Ηζ， 1H，CH2)，1·82 (單峰，3H，CH3 )ppm. 〜{屯} NMR (溶劑··氘代氯仿):標準化學位移値5 141.49， 121.78， 88.35， 50.30， 34.83, 31.98， 26.34, 16.37ppm 〇實施例4 2，2’ 亞甲某雙Π,3-二甲某_1，3_環戊二烯）「化學式 XI (R1，R2 = CH3; R3, R4 = Η)]的製備取實施例3製得的2-漠-3-甲氧基-1 ’ 3-^甲基-環戊嫌 7.038g(即34.3mmol)在零下25t液氮氣氛保護條件下溶解於38ml的乙醚中，加入等當量的正丁基鋰溶液。當有白色沈澱生成時，反應溫度升高至l〇°C，反應繼續進行10分鐘。當溫度降至零下25°C時加入實施例2中製得的富烯化合物。反應終點由反應中產生的黃色反應混合物的量來定。反應結束後，加入50ml水，並在旋轉蒸發器中除卻溶劑。向有機相中加入50ml 2 N的鹽酸溶液，用50ml乙酸乙酯萃取有機相，所得到的混合物劇烈搖動2分鐘。靜置分層後除去水相，然後用50ml的飽和碳酸氫鈉中和有機 26 130041463Pif doc 相。分離出來的有機相採用硫酸鎂乾燥，然後真空蒸餾得到4.17g黃色的2, 2’ ·亞甲基雙（1，3-二甲基-1，3-環戊二嫌）。產率爲：61%。實施例5 2」.—?，_I甲某雙Π·3-二甲基環戊二烯某）二氛合銷丨化學式 XII (R1，R2 = CH3; R3, R4 = H)] 取實施例4製得的2，2’ -亞甲基雙（1，3·二甲基-1， 3-環戊二烯)化合物3.24g(即16.17mmol)在零下78。(：液氮氣氛保護條件下溶解於40ml的乙醚中，再將2當量的正丁基鋰加到溶液中，混合物反應一天，期間溫度緩慢升至室溫。固體產物在液氮氣氛保護條件下過濾，用20ml的乙醚洗滌兩次，減壓條件下徹底除卻溶劑。這樣製得的200g(即 0.853mmol)的鋰鹽溶於15ml甲苯和3ml的四氫呋喃配成的溶劑中。加入同當量的四氯化锆化合物，混合物反應一天，然後過濾得產物，過濾後的溶劑減壓除卻，得到263mg淺黃色的化合物。產率爲：85%。如上所述，本發明提供了製備1，4,6-取代，1，4-取代， 1，6-取代或者1-取代富烯化合物的一種簡單的方法。本發明中提到的製備方法反應步驟少，和以前的發明(韓國專利，申請號：10-2002-51425)相比，可以用於大量生產。而且本發明還提供了一種簡便製備柄型茂金屬化合物的方法，這種柄型茂金屬化合物是通過單原子碳橋把兩個環戊二烯基配體連接起來，環戊二烯基配體僅在碳橋的相鄰位置有取代基。以往的技術方法需要高壓的一氧化碳氣體、同時在 27 1300416 l4963pif.doc 超過40(TC的高溫下才能進行。以往技術方法反應步驟比較繁瑣，還必須、用層析柱來純化中間體，同時存在產量低的問題。本發明所提到的方法則克服了上述問題，而且可以簡單的實現大規模生產。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。【圖式簡單說明】 Μ j \ \\ 【主要元件符號說明】 Μ

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Claims

1300416

爲第93130954號中文專利範圍無劃線修正本」....... 1490^pTf\d〇i：公告本十、申^專利範圍: __ 1.一種製備 1，4,6-取代，1，4-取代，1，6-取代的富烯化合物的方法，包括： a)使下列化合物I與化合物Π a或Π b發生反應，以製備，如下之化合物III : 0

R2 (I ) · (Πα) (lib) · R1 w〇y{or MgX5 R]-Li R^MgX

(III) b) 鋰化化合物III，然後用一親電的化合物IV與產物鋰鹽反應，以製備下列化合物V :

y

(IV) (V) C)用超過1當量的化合物V與化合物VI反應，以製得一醚，然後在一酸催化劑作用下脫水生成下列化合物 VII ;以及 29 (VI)1300416 1 4963pif.doc r5-y

(VII) d)在化合物VII 中加入一鹼，以得到富烯化合物VIII

(VIII)

R1，R2, R3和R4可以分別或同時是一個氫原子；一個 G-C20烷基或芳基包含任意位有一個氧原子；或一個C^C^o 烯基、烷基芳基或芳基烷基，且 R1不是一個氫原子，R3和R4可以通過一個亞烷基連接起來從而形成一個環，亞烷基包含G-C20烷基或芳基；

X是一個鹵素原子； R5是一個烷基、烯基、烷基芳基或一個XIV族金屬取代的芳基烷基、一個芳基、一個烷氧基烷基或一個羥基；以及 Y是通過親核取代反應的離去基團（leaving group)。 2.—種化合物VII，包括：

30 (VII) 1300416 1 4963pif.doc 其中R1，R2，R3 ，R4和R5與申請專利範圍第1項所定義的一樣。 3. —種製備化合物VII的方法，包括： R1 R3

R2 R4 ORs (VII) a)使以下化合物I與化合物Π a或nb發生反應，以製備，如下之化合物III ; 0

R^Li R^MgX (I ) (Π a) (nb) R1

；OUi〇rMgX1 X (III) b)鋰化化合物III，然後用一親電的化合物IV與產物鋰鹽反應生成化合物V ;以及 R3 (IV) 1300416 1 4963pif.doc OLi(orMgX)

(V) c)用超過1當量的化合物V與化合物VI反應，以製得一種醚，然後在一酸催化劑作用下脫水生成化合物VII ; R5-Y (VI)

R4 ORs (VII) 其中R1，R2，R3 ，R4，R5，X和Y的與申請專利範圍第1項所定義的一樣。 4.一種製備富烯化合物VIII的方法，包括：在化合物VII中加入一鹼，以得到富烯化合物VIII，

(VII)

其中 R1，R2，R3 (VIII) ，R4，R5的限定與申請專利範圍第 1項所定義的一樣。 5.—種化合物IX，包括： 32 1300416 14963pif.doc

β'2 其中R1， R2， (IX) R5，X的限定與申請專利範圍第1項所定義的一樣。 6. —種製備化合物IX的方法，包括：使以下化合物ΠΙ與化合物VI反應生成化合物IX，

KjDU(mUm R2 (III) R5-Y (VI)

n (IX)

其中R1，R2，R5，X和Y的限定與申請專利範圍第 1項所定義的一樣。 7.—種製備下列化合物VII的方法，包括：

R4 OR5 (VII) a)鋰化化合物IX，或者用格氏試劑轉換化合物IX，然後，以下面一親電的化合物IV與產生的有機金屬化合物反應，以製備下面的化合物X ;以及 33 1300416 14963pif.doc

b)用超過1當量的化合物X與化合物VI反應，以製得一種醚，然後在一酸催化劑作用下脫水生成化合物VII， R5-Y (VI) 其中R1，R2，R3，R4，R5，X和Y的限定與申請專利範圍第1項所定義的一樣。

8. —種製備化合物XI的方法，包括：鋰化下列化合物 III或化合物IX，或者用格氏試劑與化合物ΠΙ或化合物IX 反應，然後，產生的有機金屬化合物與下列化合物VIII反應，並用一酸處理：

34 (XI) (III)1300416 14963pif.doc

(IX)

R3，R4，R5 (VIII) X的限定與申請專利範圍

第1項所定義的一樣。

9.一種以化合物III或化合物IX來製備化合物XII的方法，其特徵在於：化合物XI是由一製備方法製備的，該製備方法包括鋰化下列化合物III或化合物IX，或者用格氏試劑與化合物m或化合物IX反應，然後，產生的有機金屬化合物與下列化合物VIII反應，並用一酸處理，且藉由用強鹼處理化合物XI，然後與其中至少每個金屬原子與兩個鹵素原子配合的金屬化合物反應，以利用化合物XI來製備化合物XII

35 (XI) 1300416 14963pif.doc

(XII) (ΠΙ) · (IX) (VIII) 其中R1，R2，R3，R4，R5，X的限定與申請專利範圍第1項所定義的一樣； Q1和Q2可以分別或同時是一個鹵素原子；一個垸基’嫌基、院基方基或方基院基；一^個方基；一^個C1-C20 取代或非取代亞烷基；一個CkCm取代或非取代胺基；一個C1-C20院基院氧基；或者一個方基垸氧基；以及 Μ是IV族金屬。 10.如申請專利範圍第1或3項所述之方法，其中化合物I係選自包括2-溴-2-環戊烯-1-酮、2-溴-3-甲基-2-環戊烯-1-酮與2-碘-3-甲基-2-環戊烯-1-酮之族群。 36 1300416 14963pif.doc 11 ·如申請專利範圍第1、3或7項所述之方法’其中化合物IV係選自包括丙酮、甲醛、乙醛、苯甲醛、二苯甲酮、甲乙酮、丁醛與丙醛之族群。 12·如申請專利範圍第1、3、4、6、7、8或9項所述之方法，其中R1、R2均爲甲基。 U·如申請專利範圍第1、3、4、7、8或9項所述之方法，其中R1、R2均爲甲基，R3爲氫原子，R4爲氫原子、甲基或苯基。 14. 如申請專利範圍第1、3、4、7、8或9項所述之方法，其中R1、R2、R5均爲甲基，X爲溴。 15. 如申請專利範圍第1、3、4、7、8或9項所述之方法’其中R1、R2均爲甲基，R3、R4均爲氫原子。 16. 如申請專利範圍第2或5項所述之化合物，其中 V、R2均爲甲基。 17. 如申請專利範圍第2或5項所述之化合物，其中 Rl、R2均爲甲基，R3爲氫原子，R4爲氫原子、甲基或苯基。 18 ·如申請專利範圍第2項所述之化合物，其中r1、r2 均爲甲基，R3、R4均爲氫原子。