WO2012142956A1 - 三氟苯乙烯类化合物的制备方法 - Google Patents

三氟苯乙烯类化合物的制备方法 Download PDF

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WO2012142956A1
WO2012142956A1 PCT/CN2012/074374 CN2012074374W WO2012142956A1 WO 2012142956 A1 WO2012142956 A1 WO 2012142956A1 CN 2012074374 W CN2012074374 W CN 2012074374W WO 2012142956 A1 WO2012142956 A1 WO 2012142956A1
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tert
bis
arbr
trifluorostyrene
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PCT/CN2012/074374
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沈其龙
吕龙
徐春发
陈盛
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中国科学院上海有机化学研究所
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    • C07C17/26Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
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    • C07C45/67Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
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    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group

Definitions

  • This invention relates to the field of synthesis; in particular, the present invention relates to a novel synthesis of trifluorostyrene compounds. Background technique
  • Fossil energy resources are currently the main source of energy.
  • the proven reserves of oil and coal indicate that looking for alternative new green clean energy has become a top priority in the current world consumption rate, and it is also China's "12th Five-Year" energy plan.
  • Proton exchange membrane fuel cell is a fuel cell that generates electricity and heat by hydrogen-containing fuel and air. It has the characteristics of relatively low temperature and normal pressure, and has no chemical danger to the human body and is harmless to the environment. It is suitable for daily life. Therefore, it has great application value in small and medium-sized mobile power sources, especially electric vehicles. Ballard, Canada has commercialized its current research.
  • Perfluorosulfonic acid proton exchange resins are the conductive medium for such fuel cells and one of the core technologies of such fuel cells.
  • the monomer of such a polymer compound is a trifluorostyrene compound.
  • the synthesis of trifluorostyrene compounds was first reported in 1949, and many synthetic methods for trifluorostyrene compounds have been reported.
  • many synthetic methods for trifluorostyrene compounds reported in the prior art have many reaction steps, or require the use of a drug (for example, SbF 5 ), or a low yield, or a complicated operation, or a reaction selectivity. Not high defects.
  • WO 03051801 reports a preparation of 1,2,2-trifluorozinc reagent from HFC-134a and coupling reaction with an aryl halide under palladium catalysis, although the yield of trifluorostyrene obtained by this method is relatively high, However, there are many steps, and it is necessary to react at a low temperature, using a low-safety butyl lithium and an environmentally unfriendly HFC-134a, and the amount of the catalyst is high (about 1.5 mol% or more in terms of zinc chloride; In terms of dosage, about 1.9 mol%, and many other disadvantages.
  • An object of the present invention is to provide a novel process for synthesizing a trifluorostyrene compound starting from a readily available fluorine-containing raw material and various substituted arylboronic acids, which can reduce the amount of the catalyst.
  • the present invention provides a method for synthesizing a trifluorostyrene compound, the method comprising: carrying out a reaction represented by the following formula in an inert solvent under basic conditions in the presence of a catalyst, thereby Formation of a trifluorostyrene compound of formula II:
  • X is selected from the group consisting of: Cl, Br and I;
  • Ar is selected from the group consisting of: a substituted or unsubstituted C 6 _ 2Q aromatic ring and a substituted or unsubstituted C 4 _ 2Q heterocyclic group;
  • ArBR is selected from the group consisting of:
  • the catalyst is Pd(dba) 2 and a ligand L is present in the reaction system, the ligand L being selected from a monodentate or polydentate phosphine ligand.
  • Ar is selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, pyridyl, pyrrolyl, furyl, thienyl or thiophene.
  • X is selected from C1; and/or ArBR is ArB(OH) 2 .
  • the molar ratio of the catalyst to ArBR is from 0.01 to 0.8:100; more preferably from 0.05 to 0.6:100; more preferably from 0.1 to 0.5:100.
  • the compound of formula I ArBR: catalyst: molar ratio of base is 100-1 : 1 : 0.01-0.8%: 1-10, preferably 100-1 : 1 : 0.05-0.6%: 1-10, more preferably 100-1 : 1 : 0.1-0.5%: 1-10.
  • L is selected from the following coordinating ligands:
  • L is selected from the group consisting of: 2-(dicyclohexylphosphino)biphenyl, tri-tert-butylphosphine tetrafluoroborate, or n-butylbis(1-adamantyl)phosphine; More preferably, L is tri-tert-butylphosphine tetrafluoroborate.
  • the base is selected from the group consisting of Na 3 PO 4 , K 3 PO 4 , LiOH, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 or a combination thereof.
  • the molar ratio of the base to the ArBR is 1-10:1, more preferably 1.5-8: lo
  • the molar ratio of the compound of formula I to ArBR is from 1 to 100: 1, more preferably from 1.5 to 50:1.
  • the process is carried out at a temperature of from 40 ° C to reflux.
  • the process is carried out at 40-110 ° C, preferably 40-100 ° C, more preferably 45-90 ° C.
  • the method is carried out for 0.1 to 72 hours, more preferably for 0.2 to 24 hours.
  • the inert solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, benzene, xylene, water, DMF, toluene, or a mixed solvent thereof.
  • the mixed solvent is a two-component mixed solvent, and the volume ratio of the two components is from 1 to 20: 1 to 20, preferably from 1 to 10: 1 to 10.
  • the mixed solvent is a three-component mixed solvent, and the volume ratio of the three components is 1-20: 1-20: 1-20; preferably 1-10: 1-10: 1-10.
  • the molar ratio of the catalyst to the ligand L is from 0.5 to 1: 1.5 to 5, preferably from 1: 1.5 to 2.5.
  • the method is carried out under a protective atmosphere, and more preferably the atmosphere is nitrogen, argon or a mixed shielding gas.
  • the catalyst is tetrakis(triphenylphosphine)palladium.
  • no ligand is added to the reaction system! ⁇ .
  • the base is ⁇ 4 4 and/or the reaction is carried out at reflux temperature for 1-10 hours.
  • the molar ratio of the compound of formula I, ArBR, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium and K 3 PO 4 is 100-1 : 1: 0.05-10%: 1-10;
  • the Ar is a phenyl group, a C1-6 nonylphenyl group, a C1-6 alkoxyphenyl group, an X-substituted phenyl group (X is Cl, Br or 1), and a combination thereof.
  • the ArBR is ArB(OH) 2 .
  • the present invention provides a method for synthesizing a trifluorostyrene-based fluoromonomer, which is a halogenated trifluoroethylene, ArBR, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium and potassium phosphate at a reflux temperature. Reaction for 1-10 hours; The molar ratio of the halogenated trifluoroethylene, ArBR, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium and potassium phosphate is 100-1: 1: 0.05-10%: 1 - 10;
  • the ArBR represents an Ar-substituted boric acid, an Ar-substituted borate ester or an Ar-substituted potassium borohydride
  • the Ar is a phenyl group, a C1-6 nonylphenyl group, a C1-6 alkoxyphenyl group, an X-substituted phenyl group, a biphenyl group, a 1-4 halogenated biphenyl group, and a C1-6 hydrazine.
  • the halogen is Cl, Br or I.
  • X includes: Cl, Br or I, Ar and ArBR are as described above, and tol represents the total reaction.
  • the C1-6 fluorenyl group is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a t-butyl group, a hexyl group or a cyclohexyl group;
  • the 6 methoxy group is a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group or a phenoxy group.
  • the molar ratio of the halotrifluoroethylene, Ar-substituted boric acid, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium, and potassium phosphate is 5: 1: 1%: 3.
  • the borate ester is phenylboronic acid pinacol ester; and the potassium borohydride salt is potassium phenylfluoroborate.
  • the product is purified by column chromatography.
  • mercapto refers to a straight or branched, acyclic or cyclic saturated aliphatic hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms.
  • Representative saturated linear indenyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, and the like; and saturated branched indenyl groups include isopropyl, sec-butyl, isobutyl , tert-butyl, isopentyl and the like.
  • Representative saturated cyclic indenyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, -CH 2 cyclopropyl, -CH 2 cyclobutyl, -CH 2 cyclopentyl, -CH 2 cyclohexyl Wait.
  • Representative straight chain and branched alkenyl groups include ethenyl, propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, isobutenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-methyl-1 -butenyl, 2-methyl-2-butenyl, 2,3-dimethyl-2-butenyl and the like.
  • Halogen includes F, Cl, Br and I. Trifluorostyrene
  • Ar includes substituted and unsubstituted C6-20 aromatic rings (for example, phenyl, naphthyl) and substituted and unsubstituted C4-C20 heterocyclic groups (for example, pyridine, pyrrole, furan, thiophene, thiophene).
  • the Ar is a phenyl group, a C1-6 nonylphenyl group, a C1-6 alkoxyphenyl group,
  • the catalyst which can be used in the present invention is not particularly limited, and various palladium source catalysts which are commercially available or obtained by a conventional method can be used, and representative examples include, but are not limited to, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium, Pd ( Dba) 2 or a combination thereof.
  • a particularly preferred catalyst is Pd(dba) 2 .
  • the compound of the formula II can be produced efficiently and in high yield in the case where the amount of the catalyst is much lower than in the prior art.
  • the molar ratio of the catalyst to ArBR is generally from 0.01 to 0.8:100; preferably from 0.05 to 0.6:100; more preferably from 0.1 to 0.5:100.
  • an excess of catalyst can also be used, but this adds cost.
  • the method of the present invention is preferably used in combination with the ligand L.
  • the molar ratio of the catalyst to the ligand L is about 0.5-1:1.5-5, preferably About 1: 1.5-2.5.
  • the ligand L which can be used in the present invention is not particularly limited and may be a monodentate or polydentate phosphine ligand which is conventional in the art, preferably tri-tert-butylphosphine tetrafluoroborate.
  • Representative ligands L include the ligands in Table 2.
  • X includes: Cl, Br, I; ArBR is selected from:
  • X, Ar, ArBR and L are as defined above.
  • the process of the present invention is carried out by reacting a compound of the formula I in the presence of a catalyst Pd(dba) 2 and a ligand L in an inert solvent under basic conditions.
  • a catalyst Pd(dba) 2 and a ligand L in an inert solvent under basic conditions.
  • ArBR Reaction to form a compound of formula II:
  • X, Ar, ArBR and L are as defined above.
  • reaction conditions are not particularly limited, and conventional conditions can be employed.
  • Some preferred reaction conditions include:
  • Basic conditions can be achieved by the addition of a basic substance, including but not limited to: Na 3 PO 4 , K 3 PO 4 , LiOH, Na 2 C0 3 , K 2 C0 3 or a combination thereof, preferably K 3 PO 4 .
  • a basic substance including but not limited to: Na 3 PO 4 , K 3 PO 4 , LiOH, Na 2 C0 3 , K 2 C0 3 or a combination thereof, preferably K 3 PO 4 .
  • the amount of the base is usually from 1 to 10 times, preferably from 1.5 to 8 times (molar ratio) to the boride.
  • the reaction temperature is usually 40 ° C - reflux temperature, preferably 40 - 110 ° C, more preferably 40 - 100 ° C, most preferably
  • the reaction time is not particularly limited and is usually from 0.1 to 72 hours, preferably from 0.2 to 24 hours.
  • Useful inert solvents include, but are not limited to, tetrahydrofuran, benzene, xylene, water, DMF, toluene, or a mixed solvent thereof.
  • the proportion of each solvent is not particularly limited with respect to the mixed solvent.
  • the volume ratio of the solvent A to the solvent B is usually from 1 to 20:1 to 20, preferably from 1 to 10:1 to 10.
  • the volume ratio of the solvent A, the solvent B and the solvent C is usually 1-20: 1-20: 1-20, preferably 1-10: 1-10:
  • the reaction of the present invention is preferably carried out under a protective atmosphere, and a representative protective atmosphere includes nitrogen, argon or a mixed shielding gas.
  • the compound of formula I: ArBR: catalyst: base molar ratio is about 100-1: 1: 0.01-0.8%: 1-10, preferably 100-1: 1: 0.05-0.6% : 1-10, more preferably 100-1: 1: 0.1-0.5%: 1-10.
  • the process of the invention utilizing the catalyst Pd(dba) 2 and ligand L can be carried out in conventional production equipment. Since the reaction is carried out at a temperature slightly above room temperature, the reaction is rapid and does not require a dry ice reflux device, and the reaction can be carried out in a conventional closed vessel or autoclave.
  • the method of the present invention reacts halotrifluoroethylene, ArBR, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium and potassium phosphate at a reflux temperature for 1-10 hours;
  • the molar ratio of the halogenated trifluoroethylene, ArBR, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium and potassium phosphate is 100-1: 1: 0.05-10%: 1-10;
  • the ArBR represents an Ar-substituted boric acid, an Ar-substituted boric acid ester or an Ar-substituted potassium borohydride ,
  • the Ar is a phenyl group, a C1-6 nonylphenyl group, a C1-6 alkoxyphenyl group, an X-substituted phenyl group, a biphenyl group, a 1-4 halogenated biphenyl group, and a C1-6 hydrazine.
  • the halogen is Cl, Br or I.
  • X includes: Cl, Br or I, Ar and ArBR are as described above, and tol represents the total reaction.
  • the C1-6 fluorenyl group is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a t-butyl group, a hexyl group or a cyclohexyl group;
  • the methoxy group is a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group or a phenoxy group.
  • the molar ratio of the halotrifluoroethylene, Ar-substituted boric acid, tetrakis(triphenyl)phosphine palladium, and potassium phosphate is 5:1:1%:3.
  • the borate ester is a pinacol ester of phenylboronic acid; and the potassium fluoroborate salt is a potassium phenylfluoroborate.
  • the product is purified by column chromatography.
  • the process of the present invention which utilizes the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium without the use of ligand L reduces the amount of catalyst and is also superior to the prior art.
  • the compound of the formula II obtained by the process of the present invention can be isolated or purified by a conventional method and used as a raw material for industrial use, for example, for synthesizing a perfluorosulfonic acid proton exchange resin.
  • the main advantages of the method of the invention include -
  • the raw materials are easy to obtain, which greatly reduces the production cost
  • the amount of catalyst required for the reaction method is significantly reduced, and may be less than 0.8%;
  • the reagents used in the method of the invention are environmentally friendly and safer to the operator;
  • 1,2,2-trifluorostyrene (I) Benzoboric acid (122 mg), potassium phosphate (636 mg), bis(dibenzylideneacetone)palladium (1.2 mg), tri-tert-butylphosphine Tetrafluoroborate (1.2 mg) was added to a 25 ml Schlenk tube, vacuum was applied repeatedly, argon gas was added three times; and 2 ml of re-distilled toluene, 2 ml of re-distilled DMF, 1.4 ml of deionized water were added under argon atmosphere. , slowly introduce chlorotrifluoroethylene gas for 5 min (excess) with stirring.
  • reaction liquid was washed three times with deionized water, and then the aqueous phase was extracted three times with n-pentane, and the organic phases were combined and dried over anhydrous sodium sulfate.
  • the organic phase was added to 100-200 mesh silica gel, spin-dried, n-pentyl/ether (5:1) column chromatography, yield 65%.
  • reaction liquid was washed three times with deionized water, and then the aqueous phase was extracted three times with n-pentane, and the organic phases were combined and dried over anhydrous sodium sulfate.
  • the organic phase was added to 100-200 mesh silica gel, spin-dried, toluene column chromatography, colorless liquid, yield 70%.
  • 4-vinyltrifluorostyrene 4-vinylbenzeneboronic acid (150 mg), potassium phosphate (636 mg), bis(dibenzylideneacetone)palladium (1.2 mg), tri-tert-butylphosphine IV Fluoroborate (1.2 mg) was added to a 25 ml Schlenk tube, vacuum was applied repeatedly, argon was added three times; and 2 ml of re-distilled DMF 2 ml of re-distilled toluene, 1.4 ml of deionized water was added under argon. The chlorotrifluoroethylene gas was slowly introduced under stirring for 5 min. Then tighten the Teflon cock and heat it at 80 degrees for 2 h.
  • 4-ethoxycarbonyltrifluorostyrene 4-ethoxycarbonylbenzeneboronic acid (235 mg), potassium phosphate (636 mg), bis(dibenzylideneacetone)palladium (1.2 mg), tri-tert-butyl Phosphine tetrafluoroborate (1.2 mg) added to 25 ml In a Schlenk tube, repeatedly evacuate and fill with argon three times; and add 2 ml of re-distilled DMF, 2 ml of re-distilled toluene, 1.4 ml of deionized water under argon, and slowly introduce chlorotrifluoroethylene gas under stirring. 5 min.
  • Example 1 was repeated as Example 38-48, and the reaction formula was as shown in the following formula, except that the base used and the amount thereof, the reaction temperature, the reaction time and the yield are shown in Table 5 below.
  • Example 1 was repeated. Examples 49-50 were carried out, and the reaction formula was as shown in the following formula, except that the ligands used and the amounts and yields thereof are shown in Table 6 below.
  • Example 51 Add phenylboric acid (122 mg), tetrakis(triphenyl)phosphine palladium (11.5 mg), potassium phosphate (636 mg) to an off-gas condensing reflux jacket, with a manifold in a reaction tube (no feed sequence), add 2 mL toluene After the solvent and an appropriate amount of water, a dry ice reflux device was attached to the reaction tube to exchange argon gas. Five times the equivalent of chlorotrifluoroethylene was charged into the balloon and connected to the reaction tube branch, and then the outer condenser tube was opened and the reaction tube temperature was raised to 95 °C.
  • Example 51 It can be seen from Example 51 that if tetrakis(triphenyl)phosphine palladium is used as a catalyst, the amount of the catalyst is not large (about 1 mol%, which is superior to the prior art), but the reaction operation is complicated, and dry ice is required. Return device.

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Abstract

本发明提供一种合成三氟苯乙烯类化合物,所述方法在惰性溶剂中,在碱性条件下,在催化剂存在下,从式I所示化合物形成式II所示的三氟苯乙烯类化合物,式中X选自Cl、Br或I,Ar选自取代或未取代的C6-20芳香环或取代或未取代的C4-20杂环基团。本发明方法可利用四(三苯基)膦钯、Pd(dba)2或其组合作为催化剂。当利用Pd(dba)2作为催化剂时,宜配合使用配体。本发明方法从简便易得的含氟原料和各种取代的芳基硼酸类化合物出发合成三氟苯乙烯类化合物,氟谱收率极大提高,催化剂用量显著降低,更适合工业化生产。

Description

三氟苯乙烯类化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及合成领域; 具体地说, 本发明涉及三氟苯乙烯类化合物的新合 成方法。 背景技术
化石能源资源是目前主要的能源来源, 然而石油和煤炭已探明的储量表明 以目前世界的消耗速度来看, 寻找可替代的新型绿色洁净能源已成为当务之 急,也是我国"十二五 "能源规划中国家能源储备和新能源开发的主要目的之一。
氢能具有洁净和取之不竭的优势, 可能在 21世纪的能源舞台上成为一种举 足轻重的二次能源。 质子交换膜燃料电池是一种以含氢燃料与空气作用产生电 力与热力的燃料电池, 相对低温与常压的特性, 加上对人体无化学危险、 对环 境无害, 适合应用在日常生活, 因而在中小型移动电源尤其是电动车上有巨大 应用价值。 加拿大 Ballard公司已将其目前的研究成果投入商品化。
全氟磺酸质子交换树脂是这类燃料电池的传导媒介, 也是这类燃料电池的 核心技术之一。 这类高分子化合物的单体是三氟苯乙烯类化合物。 三氟苯乙烯 类化合物的合成最早在 1949年被报道, 其后三氟苯乙烯类化合物的很多合成方 法已被报道。 然而, 现有技术中报道的许多三氟苯乙烯类化合物的合成方法均 存在反应步骤多、 或需要使用剧毒品 (例如, SbF5)、 或产率低、 或操作复杂、 或反应选择性不高等缺陷。
Heinze和 Burton于 1988年报道一种以三氟碘乙烯或三氟溴乙烯为原料制备 三氟乙烯基金属试剂, 然后钯催化偶联生成三氟苯乙烯的反应, 产率较高 (J. Org. Chem. 1988, 53, 2714),但该方法操作复杂且三氟碘乙烯或三氟溴乙烯是昂 贵的试剂。
WO 03051801报道了一种从 HFC-134a制备 1,2,2-三氟锌试剂并在钯催化下 与芳基卤化物的偶联反应, 虽然该方法获得三氟苯乙烯的收率较高, 但是存在 步骤多, 需要在低温下反应, 使用安全性低的丁基锂和对环境不友好的 HFC-134a, 催化剂用量高 (按氯化锌计为约 1.5 mol%或更高; 按碘苯计, 用量 约 1.9 mol%)等诸多缺点。
201 1年 Ogoshi在 JACS( J. Am. Chem. Soc. 201 1 , 133, 3256)上报道了利用四 氟乙烯与二苯基锌试剂偶联的方法生成三氟苯乙烯, 虽然该方法条件温和, 但 用到危险品四氟乙烯和昂贵的二苯基锌试剂。
综上所述, 本领域急需能从简便易得的含氟原料和各种取代的芳基硼酸类 化合物出发合成三氟苯乙烯类化合物, 同时降低催化剂用量的新合成方法。 发明内容
本发明的目的在于提供能从简便易得的含氟原料和各种取代的芳基硼酸类 化合物出发合成三氟苯乙烯类化合物的新方法, 该方法能降低催化剂用量。
在第一方面, 本发明提供一种合成三氟苯乙烯类化合物的方法, 所述方法包 括: 在惰性溶剂中, 在碱性条件下, 在催化剂存在下, 进行下式所示的反应, 从而 形成式 II所示的三氟苯乙烯类化合物:
Figure imgf000003_0001
I II
式中:
X选自: Cl、 Br和 I;
Ar选自: 取代或未取代的 C6_2Q芳香环和取代或未取代的 C4_2Q杂环基团; ArBR选自:
Figure imgf000003_0002
在具体的实施方式中, 所述催化剂是 Pd(dba)2, 并且反应体系中存在配体 L, 所述配体 L选自单齿或多齿膦配体。
在一优选的实施方式中, Ar选自苯基、 萘基、 吡啶基、 吡咯基、 呋喃基、 噻吩基或噻嗯基。
在另一优选的实施方式中, X选自 C1; 和 /或 ArBR是 ArB(OH)2
在另一优选的实施方式中, 所述催化剂与 ArBR的摩尔比是 0.01-0.8: 100; 较 佳地 0.05-0.6: 100; 更佳地 0.1-0.5: 100。
在另一优选的实施方式中, 所述反应中, 式 I化合物: ArBR: 催化剂: 碱的 摩尔比是 100-1 : 1 : 0.01-0.8%: 1-10, 较佳地 100-1 : 1 : 0.05-0.6%: 1-10, 更佳地 100-1 : 1 : 0.1-0.5%: 1-10。
在另一优选的实施方式中, L选自以下配位配体:
1,1 '-双 (二苯基膦基)二茂铁, 三邻甲苯膦,
三环己基膦四氟硼酸盐,
三叔丁基膦四氟硼酸盐,
二叔丁基甲基膦四氟硼酸盐,
三苯基膦,
2-二-叔丁膦基 -2',4',6'-三异丙基联苯,
2-二环己基磷 -2'-甲基联苯,
三 (2-呋喃基)膦,
2- (二环己基膦基)联苯,
正丁基二 (1-金刚垸基)膦,
2- (二 -叔丁基膦) -2'-(N,N-二甲基氨基)联苯,
2- (二叔丁基膦)联苯,
2-二环己基膦 -2,,6,-二甲氧基 -1,1-联苯,
2-双环己基膦 -2,,6,-二异丙氧基联苯,
2-二环己基膦 -2,,4,,6,-三异丙基联苯,
rac-2- (二叔丁基膦 )-1,1 '-联萘,
1,3-双 (2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鑰,
1,3-双 (二苯基膦基)丙垸,
2-二苯基膦 -2'-(N,N-二甲基氨基)联苯,
三 (4-氟苯基)膦,
2,2'-双 (二苯基膦) -1,1 '-联萘,
2-二叔丁基膦 -2'-甲基联苯,
2-二环己膦基 -2'-(N,N-二甲胺)联苯,
1,1 '-双 (二叔丁基膦)二茂铁,
双 (2-二苯基磷苯基)醚,
4,5-双二苯基膦 -9,9-二甲基氧杂蒽,
1,1 '-双 (二异丙基膦)二茂铁,
1,2-双 (二苯基膦基)苯,
1,2,3,4,5-五苯基 -Γ- (二叔丁基磷基)二茂铁,
双 (二苯基膦)甲垸。
在另一优选的实施方式中, L选自: 2- (二环己基膦基)联苯、 三叔丁基膦四氟 硼酸盐、 或正丁基二 (1-金刚垸基)膦; 更佳地, L是三叔丁基膦四氟硼酸盐。
在另一优选的实施方式中,所述碱选自下组: Na3PO4、 K3PO4、 LiOH、 Na2CO3、 K2CO3或其组合。 在另一优选的实施方式中,所述碱与 ArBR的摩尔比为 1-10: 1,更佳地为 1.5-8: l o
在另一优选的实施方式中, 所述式 I化合物与 ArBR的摩尔比为 1-100: 1, 更 佳地为 1.5-50: 1。
在另一优选的实施方式中, 所述方法在 40°C至回流温度下进行。
在另一优选的实施方式中, 所述方法在 40-110°C, 较佳地 40-100°C, 更佳 地 45-90 °C下进行。
在另一优选的实施方式中, 所述方法进行 0.1-72小时, 更佳地进行 0.2-24小 时。
在另一优选的实施方式中, 所述惰性溶剂选自: 四氢呋喃、 苯、 二甲苯、 水、 DMF、 甲苯、 或其混合溶剂。
在另一优选的实施方式中, 所述混合溶剂是两组分混合溶剂, 两组分的体 积比为 1-20: 1-20, 较佳地 1-10: 1-10。
在另一优选的实施方式中, 所述混合溶剂是三组分混合溶剂, 三组分的体 积比为 1-20: 1-20: 1-20; 较佳地 1-10: 1-10: 1-10。
在另一优选的实施方式中,催化剂和配体 L的用量摩尔比为 0.5-1 : 1.5-5,较佳 地为 1 : 1.5-2.5。
在另一优选的实施方式中, 所述方法在保护气氛下进行, 更佳地保护气氛 是氮气、 氩气或混合保护气体。
在另一具体的实施方式中, 所述催化剂是四 (三苯基膦)钯。
在另一优选的实施方式中, 所述的反应体系中不添加配体!^。
在另一优选的实施方式中, 所述碱是 ^04, 和 /或所述反应在回流温度下进 行 1-10小时。
在另一优选的实施方式中,式 I所示化合物、 ArBR、四 (三苯基)膦钯和 K3PO4 的摩尔比依次为 100-1 : 1 : 0.05-10%: 1-10;
在另一优选的实施方式中, 所述的 Ar为苯基、 C1-6的垸基苯基、 C1-6垸氧 基苯基、 X取代苯基 (X为 Cl、 Br或 1)、 联苯基、 1-4个卤代联苯基、 C1-6的垸基 联苯基。
在另一优选的实施方式中, ArBR是 ArB(OH)2
在第二方面, 本发明提供一种三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法, 该方法是 在回流温度下, 卤代三氟乙烯、 ArBR、 四 (三苯基) 膦钯和磷酸钾反应 1-10小时; 所述的卤代三氟乙烯、 ArBR,四 (三苯基)膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 100-1 : 1: 0.05-10%: 1 - 10;
其中, 所述的 ArBR表示 Ar取代的硼酸、 Ar取代的硼酸酯或 Ar取代的氟硼化钾 ,
所述的 Ar为苯基、 C1-6的垸基苯基、 C1-6垸氧基苯基、 X取代苯基、 联苯基、 1-4个卤代联苯基、 C1-6的垸基联苯基;
所述的卤素为 Cl、 Br或 I。
在具体 , 所述方法的
Figure imgf000006_0001
其中, X包括: Cl、 Br或 I, Ar和 ArBR如上所述, 而 tol表示总反应。
在另一优选的实施方式中, 所述的 C1-6的垸基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙 基、 环丙基、 叔丁基、 己基或环己基; 所述的 C1-6垸氧基是甲氧基、 乙氧基、 丁氧基或苯氧基。
在另一优选的实施方式中,所述卤代三氟乙烯、 Ar取代的硼酸、四 (三苯基) 膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 5 : 1: 1%: 3。
在另一优选的实施方式中, 所述硼酸酯是苯硼酸频哪醇酯; 所述氟硼化钾 盐是苯基氟硼化钾盐。
在另一优选的实施方式中, 所述产物经过柱层析纯化。
应理解, 在本发明范围内中, 本发明的上述各技术特征和在下文(如实施 例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合, 从而构成新的或优选的技 术方案。 限于篇幅, 在此不再一一累述。 具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究, 出乎意料地发现, 在碱性条件下, 利用单 齿膦配体或多齿膦配体并利用双 (二亚苄基丙酮)钯作为催化剂, 或者单用催化 剂四 (三苯基膦)钯, 能够从简便易得的含氟原料和各种取代的芳基硼酸类化合 物出发合成三氟苯乙烯类化合物, 该方法的氟谱收率得到极大提高, 但催化剂 的用量却显著降低。 在此基础上完成了本发明。 定义
如本文所用, "垸基 " 表示 1-10个碳原子的直链或支链、 非环状或环状的 饱和脂族烃基。 代表性的饱和直链垸基包括甲基、 乙基、 正丙基、 正丁基、 正 戊基、 正己基等; 而饱和的支链垸基包括异丙基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 异戊基等。代表性的饱和环状垸基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、 -CH2 环丙基、 -CH2环丁基、 -CH2环戊基、 -CH2环己基等。 代表性的直链和支链烯基 包括乙烯基、 丙烯基、 1-丁烯基、 2-丁烯基、 异丁烯基、 1-戊烯基、 2-戊烯基、 3-甲基 -1-丁烯基、 2-甲基 -2-丁烯基、 2,3-二甲基 -2-丁烯基等。
卤素包括F、 Cl、 Br和 I。 三氟苯乙烯类化合物
本发明制得的三氟苯乙烯类化合物的结构如式 II所示:
、」 ■/ F
F Ar
II
式中:
Ar包括取代和未取代的 C6-20芳香环 (例如, 苯基、 萘基)和取代和未取代 的 C4-C20杂环基团 (例如, 吡啶、 吡咯、 呋喃、 噻吩、 噻嗯)。 典型的取代基包 括但不限于: 羟基、 氰基、 硝基、 卤素、 垸基、 卤代垸基 (如三氟甲基)、 烯基 和卤代烯基 (如 -CF=CF2)、 垸氧基 (如甲氧基)和芳氧基 (如苯氧基)。
在优选的实施方式中, 所述 Ar为苯基、 C1-6的垸基苯基、 C1-6垸氧基苯基、
X取代苯基、 联苯基、 1-4个卤代联苯基、 C1-6的垸基联苯基。
一些代表性的式 II化合物 (含不同 Ar取代基)包括 (但并不限于)下表 1所示的 化合物:
表 1
Figure imgf000007_0001
- -
Figure imgf000008_0001
Z OAV
Figure imgf000009_0001
- -
Figure imgf000010_0001
Z OAV F
24
1 -fluoro-4-(1 ,2,2-trifluorovinyl)benzene
1 -氟 -4-(l,2,2-三氟乙烯基)苯
F
25
1 -methyl-2-( 1 ,2,2-trif uorovinyl)benzene 1 -甲基 -2-( 1 ,2,2- 三氟乙烯基)苯
26
3-(1 ,2,2-trifluorovinyl)biphenyl
3-(1,2,2-三氟乙烯基)联苯
27
3'-chloro-2,4'-difluoro-5-(l ,2,2-trifluorovinyl)biphenyl
3'-氯 -2,4'-二氟 -5-(l,2,2-三氟乙烯基)联苯
催化剂
可用于本发明的催化剂没有特别限制, 可用市售的或用常规方法制得的各 种钯源催化剂, 代表性的例子包括 (但并不限于): 四 (三苯基)膦钯、 Pd(dba)2或其 组合。 特别优选的催化剂是 Pd(dba)2
在本发明方法中,在催化剂的用量远低于现有技术的情况下,就可高效地、 高收率地制备式 II化合物。
在本发明方法中, 催化剂与 ArBR的摩尔比一般为 0.01 -0.8: 100; 较佳地 0.05-0.6: 100; 更佳地 0.1 -0.5: 100。 当然, 也可以使用过量的催化剂, 但这会增 加成本。 配体 L
当使用 Pd(dba)2作为催化剂时, 本发明方法宜配合使用配体 L。
在本发明方法中, 催化剂和配体 L的用量摩尔比为约: 0.5-1 : 1.5-5, 较佳地为 约 1 : 1.5-2.5。
可用于本发明的配体 L没有特别限制, 可以是本领域常规的单齿或多齿膦 配体, 优选三叔丁基膦四氟硼酸盐。 代表性的配体 L包括表 2中的配体。
表 2. 代表性的具体配体 L
Figure imgf000012_0001
(l ,3-Bis(diphenylphosphino)propane)
2-二苯基膦 -2'-(N,N-二甲基氨基;)联苯
240417-00-9 (2-diphenylphosphino-2'-(N,N-dimethylamino)biphenyl)
三 (4-氟苯基)膦
18437-78-0 (tris(4-fluorophenyl)phosphine)
2,2'-双 (二苯基膦) -Ι ,Γ-联萘
98327-87-8 (2,2'-bis(diphenylphosphino)-l, -binaphthalene)
2-二叔丁基膦 -2'-甲基联苯
255837-19-5 (2-(di-t-butylphosphino)-2'-methylbiphenyl)
2-二环己膦基 -2'-(N,N-二甲胺)联苯
213697-53-1 (2-dicyclohexylphosphino-2'-(N,N-dimethylamino)biphenyl)
Ι,Γ-双 (二叔丁基膦)二茂铁
84680-95-5 (1,1 ' -bis(di-tert-butylphosphino)ferrocene)
双 (2-二苯基磷苯基;)醚
166330-10-5 ((oxydi-2,1 -phenylene)bis(diphenylphosphine))
4,5-双二苯基膦 -9,9-二甲基氧杂蒽
161265-03-8 (dimethylbisdiphenylphosphinoxanthene)
Ι,Γ-双 (二异丙基膦;)二茂铁
97239-80-0
(1 ,1, -bis(diisopropylphosphino)ferrocene)
1,2-双 (二苯基膦基)苯
13991 -08-7 (l ,2-bis(diphenylphosphino)benzene)
1,2,3,4,5-五苯基 -Γ- (二叔丁基磷基)二茂铁
312959-24-3 (l ,2,3,4,5-pentaphenyl- -(di-tert-butylphosphino)ferrocene)
双 (二苯基膦;)甲烷
2071-20-7
(bis(diphenylphosphino)methane) 制备方法
本发明发现在惰性溶剂中, 在碱性条件下, 在催化剂存在下进行下式所示反 应, 从而通过式 I化合物与 ArBR反应形成式 II化合物:
Figure imgf000013_0001
I II
式中:
X包括: Cl、 Br、 I; ArBR选自:
Figure imgf000013_0002
式中, X、 Ar、 ArBR和 L的定义如上所述。
在优选的实施方式中, 本发明方法是在惰性溶剂中, 在碱性条件下, 在催化 剂 Pd(dba)2和配体 L的存在下进行下式所示反应,从而通过式 I所示化合物与 ArBR的 反应形成式 II化合物:
F\ 尸 Λ Pd{dba}2. L F
+ ArBR ™ -""
F 碱 F" λ「
溶剂
I II
式中, X、 Ar、 ArBR和 L的定义如上所述。
上述反应的具体条件没有特别限定, 可采用常规的条件。 一些优选的反应 条件包括:
碱性条件可通过添加碱性物质实现, 其中包括 (但并不限于): Na3PO4、 K3PO4、 LiOH、 Na2C03、 K2C03或其组合), 优选 K3PO4
碱的用量一般为硼化物的 1-10倍, 优选 1.5-8倍 (摩尔比)。
反应温度一般为 40°C-回流温度, 优选 40-110°C, 更优选 40-100 °C, 最优选
45-90 °C。
反应时间没有特别限制, 一般为 0.1-72小时, 较佳地 0.2-24小时。
可用的惰性溶剂包括 (但并不限于): 四氢呋喃、 苯、 二甲苯、 水、 DMF、 甲苯、 或其混合溶剂。
对于混合溶剂而言,各溶剂的比例没有特别限制, 以两组分混合溶剂为例, 溶剂 A和溶剂 B的体积比通常为 1-20: 1-20, 优选 1-10: 1-10。 以三组分混合溶剂 为例, 溶剂 A、 溶剂 B和溶剂 C的体积比通常为 1-20: 1-20: 1-20, 优选 1-10: 1-10:
1-10。
本发明的反应宜在保护气氛下进行, 代表性的保护气氛包括氮气、 氩气或 混合保护气体。
在一优选例中, 式 I所示化合物: ArBR: 催化剂: 碱的摩尔比为约 100-1: 1: 0.01-0.8%: 1-10, 较佳地 100-1: 1: 0.05-0.6%: 1-10, 更佳地 100-1: 1: 0.1-0.5%: 1-10。
利用催化剂 Pd(dba)2和配体 L的本发明方法可在常规生产设备中进行。 由于 在略高于室温的温度下进行反应, 故反应迅速且无需配备干冰回流装置, 可在 普通密闭容器或高压釜内进行反应。
在另一优选的实施方式中, 本发明方法在回流温度下, 卤代三氟乙烯、 ArBR、 四 (三苯基) 膦钯和磷酸钾反应 1-10小时;
所述的卤代三氟乙烯、 ArBR、 四 (三苯基)膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 100-1: 1: 0.05-10%: 1-10;
其中, 所述的 ArBR表示 Ar取代的硼酸、 Ar取代的硼酸酯或 Ar取代的氟硼化钾 ,
所述的 Ar为苯基、 C1-6的垸基苯基、 C1-6垸氧基苯基、 X取代苯基、 联苯基、 1-4个卤代联苯基、 C1-6的垸基联苯基;
所述的卤素为 Cl、 Br或 I。
在另一 式中, 所述方
Figure imgf000015_0001
其中, X包括: Cl、 Br或 I, Ar和 ArBR如上所述, 而 tol表示总反应。
在另一优选的实施方式中, 所述 C1-6的垸基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 环丙基、 叔丁基、 己基或环己基; 所述的 C1-6垸氧基是甲氧基、 乙氧基、 丁氧 基或苯氧基。
在另一优选的实施方式中, 所述的卤代三氟乙烯、 Ar取代的硼酸、 四 (三苯 基)膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 5: 1 : 1%: 3。
在另一优选的实施方式中, 所述的硼酸酯是苯硼酸频哪醇酯; 所述的氟硼 化钾盐是苯基氟硼化钾盐。
在另一优选的实施方式中, 所述的产物经过柱层析纯化。
利用催化剂四 (三苯基膦)钯而不利用配体 L的本发明方法降低了催化剂用 量, 也优于现有技术。
用本发明方法制得的式 II化合物, 可用常规方法进行分离或纯化, 并被用 作工业的原料, 例如用于合成全氟磺酸质子交换树脂。 本发明方法的主要优点包括-
1. 原料简便易得, 从而大大降低了生产成本;
2. 操作简便, 从而易于工业水平的大规模生产;
3. 式 II化合物的氟谱收率得到极大提高;
4. 反应方法所需的催化剂用量显著降低, 可小于 0.8%;
5. 本发明方法采用的试剂对环境友好, 对操作人员更安全;
6. 生产设备简单,可在不配备干冰回流装置的普通密闭容器或高压釜内进 行反应。 以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细描述, 但应该理解, 本发明 并不限于这些具体实例。 以下实施例中未注明的具体实验条件通常按照本领域 技术人员熟知的常规操作条件或按照制造厂商所建议的条件。 除非另外说明, 否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。 实施例 1
1,2,2-三氟苯乙烯的合成 (I): 将苯硼酸 (122 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚 苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管中, 重复抽真空,充氩气三次;并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的甲苯, 2 ml重蒸的 DMF, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min (过量)。 然后旋紧特 氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 加入 l mmol 氟苯作为内标, 氟谱收率>99 %。 远高于 WO03051801中约 70%的氟谱收率。
1,2,2-三氟苯乙烯的合成 (II): 将苯硼酸 (122 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二 亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管 中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 0.7 ml去 离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80 度下加热 2 h。 冷却后, 力 P入 l mmol 氟苯作为内标, 氟谱收率>99 %。 实施例 2
4-乙酰基三氟苯乙烯的合成:将 4-乙酰基苯硼酸 (166 mg),磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg),三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk 管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重 蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋 紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用 正戊垸萃取水相三次, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥。 有机相加入 100-200目硅 胶,旋干,正戊垸 /乙醚 (5: 1)柱层析,产率 65 %。 1H NM (300.0 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 7.95 (d, J = 8·4Ηζ, 2 H), 7.50 (d, J = 8.4Hz, 2 H), 2.56 (s, 3 H) ppm; 19F NMR (282.4 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ -96.94 (dd, J = 62.3, 33.0 Hz, 1 F), -1 11.56 (dd, J = 108.4, 62.4 Hz, 1 F), -178.10 (dd, J = 108.5, 33.0 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.6 MHz, CDC13, 298 K, TMS) 196.96, 154.17 (ddd, J = 293.4, 285.8, 49.2 Hz), 136.84, 131.54 (dd, J = 21.9, 7.2Hz), 129.01 , 128.20 (ddd, J = 226.8, 45.4, 20.0 Hz), 124.82-123.61(m), 26.42 ppm. 实施例 3 4-氯三氟苯乙烯的合成: 将 4-氯苯硼酸 (162 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二 亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管 中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重蒸 的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧 特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正 戊垸萃取水相三次,合并有机相,无水硫酸钠干燥。有机相加入 100-200目硅胶, 旋干, 正戊垸柱层析, 产率 75 %。 1H NM (399.6 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 7.41 (s, 4 H) ppm; 19F NMR (376.0 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ -98.96 (dd, J = 69.6, 33.1Hz, 1 F), -1 13.78 (dd, J = 109.6, 69.6 Hz, 1 F), -176.97 (dd, J = 109.6, 33.0 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.6 MHz, CDC13, 298 K, TMS) 153.72 (ddd, J = 291.7, 283.4, 49.6 Hz), 134.74, 129.97, 128.20, 128.14 (ddd, J = 240.9, 44.9, 19.9 Hz), 125.80 (dd, J= 20.2, 6.9Hz), 125.55 (m) ppm. 实施例 4
1-(1,2,2-三氟乙烯基)萘的合成: 将 1-萘硼酸 (175 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双
(二亚苄基丙酮)钯(1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk 管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重 蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋 紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用 正戊垸萃取水相三次, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥。 有机相加入 100-200目硅 胶, 旋干, 正戊垸柱层析, 无色液体, 产率 70 %。 1H NMR (399.6 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 8.03-7.91 (m, 3 H), 7.61-7.50 (m, 4 H) ppm; 19F NMR (376.0 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ -101.49 (dd, J = 74.0, 29.1 Hz, 1 F), -117.14 (dd, J = 1 17.5, 74.2 Hz, 1 F), -159.91 (dd, J = 1 17.7, 29.1 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.6 MHz, CDCI3, 299 K, TMS) δ 154.08 (ddd, J = 290.8, 283.0, 49.8 Hz), 133.75, 131.38, 128.89, 128.66, 127.66 (ddd, J = 232.2, 45.7, 19.7 Hz), 127.31, 126.85, 125.03, 124.854, 123.77 (dd, J = 20.7, 4.1 Hz) ppm; MS(EI) m/z(%) 234.2 (100). 实施例 5
3-(l,2,2-三氟乙烯基)苯胺的合成: 将 3-胺基苯硼酸 (240 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg)加入 25 ml
Schlenk管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF,
2 ml 重蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正戊垸萃取水相三次, 合并有机相。 有机相加入 100-200目硅胶, 旋干, 正戊垸 /乙醚 (5 1)柱层析, 产率 53 % 1H NMR (400.1 MHz, CDC13 299 K TMS) δ 7.21 (t, J = 7.9 Hz, 1 H), 6.88 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 6.79 (s, 1 H), 6.67 (dd, J = 8.0, 2.1 Hz, 1 H). 3.73 (b, 2 H); 19F NM (282.4 MHz, CDC13, 297 K, TMS) δ -99.69 (dd, J = 71.4, 32.3 Hz, 1 F), -113.91 (dd, J = 108.9, 71.4 Hz, 1 F), -176.00 (dd, J = 108.9, 32.3 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.5 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 153.91 (ddd, J = 290.1 , 282.8, 50.2 Hz), 146.69 (s), 129.67 (d, J = 6.3 Hz), 128.80 (ddd, J = 226.0, 44.6, 19.5 Hz), 128.29 (dd, J = 21.9, 6.5 Hz), 115.53, 114.77 (m), 110.68 (dd, J = 10.6, 6.3 Hz) ppm; I : v 3465, 3381, 3222, 2928, 1757 1622, 1589 1496 1455 1345, 1308, 1292, 1244, 1 173, 1144 1080 1027, 1012, 909 866. 783, 734, 688 620, 526, 453 cm"1; MS (EI): m/z (%) 173 (100); HRMS: Calculated for C8H6F3N: 173.0452; Found: 173.0450. 实施例 6
4-乙烯基三氟苯乙烯的合成:将 4-乙烯基苯硼酸 (150 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg),三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk 管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF 2 ml 重 蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋 紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用 正戊垸萃取水相三次, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥。 有机相加入 100-200目硅 胶, 旋干, 正戊垸柱层析, 无色液体, 产率 51 % 1H NMR (400.1 MHz, CDC13 300 K, TMS) δ 7.52-7.47 (m, 1 H), 6.77 (dd, J = 17.6, 10.9 Hz, 1 H), 5.85 (d, J = 17.6 Hz, 1 H), 5.37 (d, J = 10.9 Hz, 1 H) ppm; 19F NMR (282.4 MHz, CDC13, 297 K, TMS) δ -99.61 (dd, J = 70.3, 32.3 Hz, 1 F), -1 14.25 (dd, J = 108.9, 70.4 Hz, 1 F), -176.95 (dd, J = 108.9, 32.3 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.5 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 153.87 (ddd, J = 291.0, 283.3, 50.1 Hz), 138.07, 135.99, 128.69 (ddd, J = 226.4, 45.3, 19.8 Hz), 126.54 (dd, J = 22.2, 6.8 Hz), 126.46, 124.55 (dd, J = 10.6, 6.6 Hz), 1 15.09 ppm. IR: v max 3092, 3046, 3012, 2928, 1758 1631, 1558 1515, 1406, 1288, 1261, 121 1, 1151, 1 118, 984, 909, 843, 735, 605 cm"1; MS (EI): m/z (%) 166 (100); HRMS Calculated for C10H7F3: 184.0500; Found: 184.0504. 实施例 7
4-乙氧羰基三氟苯乙烯的合成: 将 4-乙氧羰基苯硼酸 (235 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正戊垸萃取水相三次,合并有机相,无水硫酸钠干燥。有机相加入 100-200 目硅胶,旋干,正戊垸 /乙醚(10: 1)柱层析,无色液体,产率 70 %。 1H NMR (400.1 MHz, CDC13, 299 K, TMS) δ 8.06 (d, J = 8.5 Hz, 2 H), 7.49 (d, J = 8.4 Hz, 2 H), 4.38 (q, J = 7.1 , Hz, 2 H), 1.39 (t, J = 7.1 Hz, 3 H) ppm; 19F NM (282.4 MHz, CDCI3, 297 K, TMS) δ -97.50 (dd, J = 70.3, 32.1 Hz, 1 F), -112.05 (dd, J = 108.7, 63.6 Hz, 1 F), -178.16 (dd, J = 108.7, 33.3 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.5 MHz, CDCI3, 298 K, TMS) δ 165.62, 154.12 (ddd, J= 293.0, 285.4, 49.3 Hz), 131.28 (dd, J = 21.9, 7.1 Hz), 130.53, 129.74, 128.21 (ddd, J = 228.4, 44.5, 20.1 Hz), 123.88 (dd, J = 11.0, 6.9 Hz) 61.09, 14.09 ppm; I : v max 2985, 2940, 2908, 1755, 1720, 1621, 1569, 1465, 1447, 1412, 1390, 1368, 1336, 1314, 1277, 1186, 1154, 1108, 1023, 985, 857, 771, 733, 697,495 cm"1; MS (EI): m/z (%) 185 (100); HRMS Calculated for C„H9F3O2: 230.0555; Found: 230.0559. 实施例 8
3-(l,2,2-三氟乙烯基)苯甲醛的合成: 将 3-甲酰基苯硼酸 (188 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管中,重复抽真空,充氩气三次;并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正戊垸萃取水相三次, 合并有机相。 有机相加入 100-200目硅胶, 旋干, 正戊垸 /乙醚(10: 1)柱层析, 产率 50 %。 1H NM (400.1 MHz, CDC13, 299 K, TMS) δ 10.04 (d, J = 0.7 Hz, 1 H), 7.97 (s, 1 H), 7.88 (d, J = 7.7 Hz, 1 H), 7.72 (d, J = 1.9 Hz, 1 H), 7.62 (t, J = 7.7 Hz, 1 H) ppm; 19F NMR (282.4 MHz, CDC13, 297 K, TMS) δ -98.23 (dd, J = 66.9, 33.1 Hz, 1 F), -1 13.27 (dd, J = 109.5, 67.1 Hz, 1 F) -177.94 (dd, J = 109.5, 33.3 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.5 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 191.33, 153.01 (ddd, J = 292.5, 284.2, 49.1 Hz), 136.77, 129.64 (dd, J = 15.7, 7.5 Hz), 128.95, 128.44 (m), 127.89 (ddd, J = 226.7, 45.1, 20.2 Hz), 125.41 (dd, J = 10.8, 6.6 Hz) ppm; IR: v max 3389, 3072, 2836, 2739, 1757, 1704, 1604, 1584, 1484, 1442, 1384, 1333, 1296, 1287, 1190, 1 172, 1145, 1088, 1027, 1013, 909, 853, 798, 733, 706, 686, 651, 619, 432 cm"1; MS (EI): m/z (%) 186 (100);
HRMS Calculated for C9H5F3O: 186.0292; Found: 186.0290. 实施例 9
3- (l,2,2-三氟乙烯基)苯腈的合成: 将 3-氰基-苯硼酸 (185 mg), 磷酸钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 DMF, 2 ml 重蒸的甲苯, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正戊垸萃取水相三次, 合并有机相。 有机相加入 100-200目硅胶, 旋干, 正戊垸 /乙醚(10 : 1)柱层析, 产率 57 %。 1H NMR (400.1 MHz,CDCl3,299 K, TMS) δ 7.77 (s, 1 Η), 7.73 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 7.67 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.59 (t, J = 7.9 Hz, 1 H); 19F NM (282.4 MHz, CDC13, 297 K, TMS) δ -98.23 (dd, J = 64.7, 33.7 Hz, 1 F), -11 1.58 (dd, J = 109.8, 64.3 Hz, 1 F), -178.06 (dd, J = 109.8, 33.7 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.5 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 154.05 (ddd, J = 293.6, 284.9, 48.6 Hz), 132.09 (dd, J = 4.3, 2.4 Hz), 129.72, 128.79 (dd, J = 22.8, 7.0 Hz), 128.19 (ddd, J = 7.7, 5.9, 4.0 Hz), 127.89 - 127.47 (m), 127.32 (ddd, J = 227.0, 45.0, 20.6 Hz), 1 17.94, 1 13.41 ppm; I : v max 2235, 1757, 1488, 1432, 1422, 1334, 1298, 1 187, 1152, 1 141, 1089, 1030, 1013, 912, 824, 800, 735, 684, 475 cm"1; MS (EI): m/z (%) 183 (100); HRMS Calculated for C9H4F3N: 183.0296; Found: 183.0295. 实施例 10
4- (l,2,2-三氟乙烯基)联苯的合成: 将 4-联苯硼酸 (2 g),磷酸钾 (6.7 g),双 (二 亚苄基丙酮)钯(11.6 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐(11.6 mg)加入 250 ml Schlenk 瓶中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 20 ml重蒸的甲苯, 20 ml 重蒸的 DMF, 14 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 10 min。 然后 旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 用去离子水洗涤反应液三次, 接着用正戊垸 萃取水相,然后合并有机相,无水硫酸钠干燥。有机相加入 100-200目硅胶旋干, 正戊垸柱层析得白色固体, 产率 80 %。 1H NM (300.1 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 7.60-7.30 (m, 9 H) ppm; 19F NMR (282.4 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ -99.47 (dd, J = 70.6, 32.5 Hz, 1 F), -114.32 (dd, J = 109.0, 70.6 Hz, 1 F), -176.87
(dd, J = 109.0, 32.2 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.6 MHz, CDC13, 299 K, TMS) δ
154.08 (ddd, J = 290.8, 283.0, 49.8 Hz), 141.67, 140.16, 129.04, 128.85 (ddd, J =
225.4, 45.7, 19.7 Hz,), 126.28 (dd, J = 22.3, 6.8 Hz), 127.93, 127.40, 127,13,
124.92 ppm; MS(EI) m/z(%) 234.2 (100); HRMS: calculated for C14H9F3 234.0656, FOUND 234.0659; I : 3034, 1756, 1605, 1557, 1488, 1450, 1407, 1343, 1293, 1 153, 1130, 11 15, 1028, 1005, 984, 840, 764, 743, 721, 690 cm"1, mp: 57 - 59 °C。 实施例 11
4-(l,2,2-三氟乙烯基)联苯的合成: 将 4-联苯硼酸噸哪醇酯 (285 mg), 磷酸 钾 (636 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg)加入 25 ml Schlenk管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 2 ml重蒸的 甲苯, 2 ml重蒸的DMF, 1.4 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 用去离子水洗涤反应液三次, 接 着用正戊垸萃取水相, 然后合并有机相, 无水硫酸钠干燥。 有机相加入 100-200 目硅胶旋干, 正戊垸柱层析得白色固体, 产率 88 %。 NM (300.1 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ 7.60-7.30 (m, 9 H) ppm; 19F NMR (282.4 MHz, CDC13, 298 K, TMS) δ -99.47 (dd, J = 70.6, 32.5 Hz, 1 F), -1 14.32 (dd, J = 109.0, 70.6 Hz, 1 F) -176.87 (dd, J = 109.0, 32.2 Hz, 1 F) ppm; 13C NMR (100.6 MHz, CDC13, 299 K, TMS) δ 154.08 (ddd, J = 290.8, 283.0, 49.8 Hz), 141.67, 140.16, 129.04, 128.85 (ddd, J = 225.4, 45.7, 19.7 Hz,), 126.28 (dd, J = 22.3, 6.8 Hz), 127.93, 127.40, 127,13, 124.92 ppm; MS(EI) m/z(%) 234.2 (100); H MS: calculated for C14H9F3 234.0656, FOUND 234.0659; IR: 3034, 1756, 1605, 1557, 1488, 1450, 1407, 1343, 1293, 1 153, 1 130, 1 115, 1028, 1005, 984, 840, 764, 743, 721 , 690 cm"1, mp: 57 - 59°C。 实施例 12
4-(l,2,2-三氟乙烯基)联苯的合成: 将 4-联苯硼酸三氟化钾盐 (130 mg), 磷 酸钾 (320 mg), 双 (二亚苄基丙酮)钯 (1.2 mg), 三叔丁基膦四氟硼酸盐 (1.2 mg) 加入 25 ml Schlenk管中, 重复抽真空, 充氩气三次; 并在氩气氛下加入 1 ml重 蒸的甲苯, 1 ml重蒸的 DMF, 0.7 ml去离子水, 在搅拌下缓慢通入三氟氯乙烯 气体 5 min。 然后旋紧特氟龙旋塞, 80度下加热 2 h。 冷却后, 加入 0.5 mmol氟苯 作为内标, 氟谱收率为 60 %。 实施例 13-26
进行实施例 13-26, 其反应式如下式所示, 产物以及分离收率如下表 3所示。
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
进行实施例 27-37, 其反应式如下式所示, 产物以及分离收率如下表 4所示
Figure imgf000023_0001
表 4
Figure imgf000023_0002
实施例 38-48
重复实施例 1进行实施例 38-48, 其反应式如下式所示, 不同之处在于, 所 用的碱及其用量、 反应温度、 反应时间以及收率如下表 5所示。
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0004
实施例 49-50
重复实施例 1进行实施例 49-50, 其反应式如下式所示, 不同之处在于, 所 用的配体及其用量以及收率如下表 6所示。
CI
Figure imgf000024_0003
K3P04
80 °C, 2 h
表 6
Figure imgf000024_0005
实施例 51 将苯硼酸(122 mg), 四(三苯基)膦钯(11.5 mg), 磷酸钾(636 mg)加入带 外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2 mL甲苯溶剂和适量 水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当量的三氟氯乙烯 充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反应管温度到 95°C 上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰回流 6小时, 然后用正己垸过柱后得无色液体, 氟谱收率为 78%。 1H NM (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 7.54-7.38 (m, 5 Η) ppm; 19F NMR (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -100.12 (dd, J = 54.1, 25.1 Hz, 1 F), -114.94 (dd, J = 82.1, 53.6 Hz, 1 F), -176.952(dd,J= 82.1, 24.8 Hz, 1 F) ppm. MS (EI): m/z (%) 158 (100)
从实施例 51可以看出, 如果利用四(三苯基)膦钯作为催化剂, 则该催化剂 用量虽然不大(约 l mol%, 优于现有技术), 但反应操作较为复杂, 需要使用干 冰回流装置。
然而, 当使用催化剂 Pd(dba)2并联合使用配体 L时, 不仅可以进一步降低催化 剂的用量 (通常 0.5%), 而且反应温度易于控制, 不必使用干冰回流装置。 实施例 52 1-氯 -4-(1,2,2-三氟乙烯基)苯的合成
将 4-氯苯硼酸(156 mg), 四(三苯基)膦钯(11.5 mg), 磷酸钾(636 mg) 加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2 mL甲苯溶剂和 适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当量的三氟氯 乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反应管温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰回流 6 小时, 然后用正己垸过柱后得无色液体, 产率 80%。 1H NMR (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 7.41(s, 4 Η) ppm; 19F NMR (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -98.95 (dd, J = 52.1, 24.8 Hz, 1 F), -113.77 (dd, J = 82.1, 52.2 Hz, 1 F), -176.95 (dd,J= 82.1, 24.8 Hz, 1 F) ppm. MS (EI): m/z (%) 192 (100). 实施例 533'-氯 -2,4'-二氟 -5-(l,2,2-三氟乙烯基)联苯的合成
将 3'-氯 -4',6-二氟联苯 -3-硼酸 (268 mg), 四 (三苯基) 膦钯 (11.5 mg) , 磷 酸钾 (636 mg ) 加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加 入 2mL甲苯溶剂和适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5 倍当量的三氟氯乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升 高反应管温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰回流 6小时,然后用正己垸过柱后得无色液体,产率 94%。 1HNM (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 7.60-7.58 (m, 1 H), 7.50-7.39 (m, 3 H), 7.26-7.22 (m, 2 H) ppm; 19F NM (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -98.57 (dd, J = 71.1, 31.9 Hz, 1 F), -114.29 (dd, J = 110.3, 71.1 Hz, 1 F), -115.57 (s, 1 F), -115.96(s, 1 F), -175.59 (dd,J = 109.7.1, 32.4 Hz, 1 F) ppm; MS (EI): m/z (%) 304(100). 实施例 542-(l,2,2-三氟乙烯基)萘的合成
将 2-萘硼酸(172 mg) , 四 (三苯基) 膦钯 (11.5 mg) , 磷酸钾 (636 mg) 加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2mL甲苯溶剂和 适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当量的三氟氯 乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反应管温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰回流 6 小时, 然后用正己垸过柱后得无色液体, 产率 92%。 1H NMR (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 7.94 (s, 1 Η), 7.87-7.81 (m, 3 Η), 7.56-7.50 (m, 3 Η) ppm; 19F NMR (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -99.14 (dd, J = 52.1, 23.4 Hz, 1 F), -114.33 (dd, J= 81.5, 52.7 Hz, 1 F), -176.20 (dd, J= 81.5, 24.3 Hz, 1 F) ppm; MS (EI): m/z (%) 208 (100). 实施例 55 1-(1,2,2-三氟乙烯基)萘的合成
将 1-萘硼酸(172 mg), 四 (三苯基) 膦钯 (11.5 mg) , 磷酸钾 (636 mg) 加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2mL甲苯溶剂和 适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当量的三氟氯 乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反应管温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰回流 6 小时, 然后用正己垸过柱后得无色液体, 产率 93%。 1H-NMR (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 8.03-7.85(m, 3 Η), 7.62-7.48(m, 4 Η) ppm; 19F-NM (282 MHz, CDCI3, 293K, TMS) δ -101.48 (dd, J = 55.3, 21.7 Hz, 1 F), -117.13 (dd, J = 88.3, 55.8 Hz, 1 F), -159.89(dd, J = 88.3, 21.7 Hz, 1 F) ppm. MS (EI): m/z (%) 208 (100)· 实施例 56 1,2,2-三氟乙烯基苯的合成 将苯硼酸 (6.0 g ) , 四 (三苯基) 膦钯 (575 mg), 磷酸钾 (31g) 加入 1L 高压釜中, 加入 100mL甲苯溶剂和适量水后, 交换氩气。 将 5倍当量的三氟氯乙 烯充入其中, 密封后升高反应管温度到 95°C上。 反应 10小时后停止反应, 将反 应液减压快速蒸馏分离杂质和催化剂,然后精馏得无色液体,产率 75%。 NMR (300 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ 7.54-7.38(m, 5 Η) ppm; 19F NM (282 MHz, CDCI3, 293K, TMS) δ -100.12 (dd, J = 54.1 , 25.1 Hz, 1 F), -1 14.94 (dd, J = 82.1 , 53.6 Hz, 1 F), -176.95 (dd, J = 82.1 , 24.8 Hz, 1 F) ppm; MS (EI): m/z (%) 158 (100)· 实施例 57 1,2,2-三氟苯乙烯的合成
将苯基氟硼化钾盐 (184 mg) , 四 (三苯基) 膦钯 (1 1.5 mg) , 磷酸钾 ( 636 mg)加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2 mL 甲苯溶剂和适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当 量的三氟氯乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反 应管温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持 干冰回流 6小时,然后用正己垸过柱后得无色液体,产率 79%。 1H NM (300 MHz CDCI3, 293K, TMS) δ 7.54-7.38 (m, 5 H) ppm; 19F NMR (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -100.12 (dd, J = 54.1 , 25.1 Hz, 1 F), -1 14.94 (dd, J = 82.1 , 53.6 Hz, 1 F), -176.952(dd, J = 82.1 , 24.8 Hz, 1 F) ppm. MS (EI): m/z (%) 158 (100) 实施例 58 1,2,2-三氟苯乙烯的合成
将苯硼酸频哪醇酯(204 mg), 四(三苯基)膦钯(1 1.5 mg), 磷酸钾(636 mg) 加入带外冷凝回流套, 带支管的反应管中 (无投料顺序), 加入 2 mL甲苯 溶剂和适量水后, 在该反应管上接上干冰回流装置, 交换氩气。 将 5倍当量的 三氟氯乙烯充入气球接在反应管支管上, 然后打开外冷凝管水后再升高反应管 温度到 95°C上。 加完干冰丙酮浴后打开支管阀门, 放入三氟氯乙烯, 保持干冰 回流 6小时, 然后用正己垸过柱后得无色液体, 产率 76%。 NMR (300 MHz, CDCI3, 293K, TMS) δ 7.54-7.38 (m, 5 Η) ppm; 19F NMR (282 MHz, CDC13, 293K, TMS) δ -100.12 (dd, J = 54.1 , 25.1 Hz, 1 F), -1 14.94 (dd, J = 82.1 , 53.6 Hz, 1 F), -176.952(dd, J = 82.1 , 24.8 Hz, 1 F) ppm. MS (EI): m/z (%) 158 (100) 实施例 59-67
进行实施例 59-67, 其反应式如下式所示, 产物以及分离收率如下表 7所示
p Ar
Figure imgf000028_0001
表 7
Figure imgf000028_0002
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考, 就如同每一篇文献 被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后, 本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改, 这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

权 利 要 求
1. 一种合成三氟苯乙烯类化合物的方法, 所述方法包括: 在惰性溶剂中, 在 碱性条件下, 在催化剂存在下, 进行下式所示的反应, 从而形成式 II所示的三氟苯 乙烯类化合物:
Figure imgf000029_0001
式中:
X选自: Cl、 Br和 I;
Ar选自: 取代或未取代的 C6_2o芳香环和取代或未取代的 C4_2Q杂环基团;
ArBR选自:
Figure imgf000029_0002
2. 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述催化剂是 Pd(dba)2, 并且反应 体系中存在配体 L, 所述配体 L选自单齿或多齿膦配体。
3 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, Ar选自苯基、 萘基、 吡啶基、 吡咯基、 呋喃基、 噻吩基或噻嗯基。
4. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, X选自 C1 ; 和 /或 ArBR是 ArB(OH)2
5. 如权利要求 1或 2所述的方法,其特征在于,所述催化剂与 ArBR的摩尔比是 0.01-0.8: 100; 较佳地 0.05-0.6: 100; 更佳地 0.1-0.5: 100。
6. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, L选自以下配位配体:
1,1 '-双 (二苯基膦基)二茂铁,
三邻甲苯膦,
三环己基膦四氟硼酸盐,
三叔丁基膦四氟硼酸盐,
二叔丁基甲基膦四氟硼酸盐,
三苯基膦,
2-二-叔丁膦基 -2,,4,,6,-三异丙基联苯,
2-二环己基磷 -2'-甲基联苯, 三 (2-呋喃基)膦,
2- (二环己基膦基)联苯,
正丁基二 (1-金刚垸基)膦,
2- (二 -叔丁基膦) -2'-(N,N-二甲基氨基)联苯,
2- (二叔丁基膦)联苯,
2-二环己基膦 -2,,6,-二甲氧基 -1,1-联苯,
2-双环己基膦 -2,,6,-二异丙氧基联苯,
2-二环己基膦 -2,,4,,6,-三异丙基联苯,
rac-2- (二叔丁基膦 )-1,1 '-联萘,
1,3-双 (2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鑰,
1,3-双 (二苯基膦基)丙垸,
2-二苯基膦 -2'-(N,N-二甲基氨基)联苯,
三 (4-氟苯基)膦,
2,2'-双 (二苯基膦) -1,1 '-联萘,
2-二叔丁基膦 -2'-甲基联苯,
2-二环己膦基 -2'-(N,N-二甲胺)联苯,
1,1 '-双 (二叔丁基膦)二茂铁,
双 (2-二苯基磷苯基)醚,
4,5-双二苯基膦 -9,9-二甲基氧杂蒽,
1,1 '-双 (二异丙基膦)二茂铁,
1,2-双 (二苯基膦基)苯,
1,2,3,4,5-五苯基 -Γ- (二叔丁基磷基)二茂铁,
双 (二苯基膦)甲垸。
7. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述碱选自下组: Na3PO4、 K3PO4、 LiOH、 Na2CO3、 K2CO3或其组合。
8. 如权利要求 1或 2所述的方法,其特征在于,所述碱与 ArBR的摩尔比为 1-10: 1, 更佳地为 1.5-8: 1。
9. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述方法在 40°C至回流温度 下进行。
10. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述惰性溶剂选自: 四氢 呋喃、 苯、 二甲苯、 水、 DMF、 甲苯、 或其混合溶剂。
1 1. 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 催化剂和配体 L的用量摩尔 比为 0.5-1 : 1.5-5, 较佳地为 1 : 1.5-2.5。
12. 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述催化剂是四 (三苯基膦)钯。
13. 如权利要求 12所述的方法, 其特征在于, ArBR是 ArB(OH)2
14. 一种三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法,其特征是在回流温度下, 卤代三 氟乙烯、 ArBR、 四 (三苯基) 膦钯和磷酸钾反应 1-10小时;
所述的卤代三氟乙烯、 ArBR,四 (三苯基)膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 100-1 : 1: 0.05-10%: 1 - 10;
其中, 所述的 ArBR表示 Ar取代的硼酸、 Ar取代的硼酸酯或 Ar取代的氟硼化钾 ,
所述的 Ar为苯基、 C1-6的垸基苯基、 C1-6垸氧基苯基、 X取代苯基、 联苯基、 1-4个卤代联苯基、 C1-6的垸基联苯基;
所述的卤素为 Cl、 Br或 I。
15. 如权 的方法, 其特 :
Figure imgf000031_0001
其中, X包括: Cl、 Br或 I, Ar和 ArBR如上所述, 而 tol表示总反应。
16. 如权利要求 14所述的三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法, 其特征是所 述的 C1-6的垸基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 环丙基、 叔丁基、 己基或环己 基; 所述的 C1-6垸氧基是甲氧基、 乙氧基、 丁氧基或苯氧基。
17. 如权利要求 14所述的三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法, 其特征是所 述的卤代三氟乙烯、 Ar取代的硼酸、四 (三苯基)膦钯和磷酸钾的摩尔比依次为 5 : 1: 1%: 3。
18.如权利要求 14所述的三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法,其特征是所述 的硼酸酯是苯硼酸频哪醇酯; 所述的氟硼化钾盐是苯基氟硼化钾盐。
19 如权利要求 14所述的三氟苯乙烯类含氟单体的合成方法, 其特征是所 述的产物经过柱层析纯化。
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