專利名稱：通過偶聯(lián)可轉(zhuǎn)移基團和受體基團產(chǎn)生碳－碳鍵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在palladocycle類型的催化劑存在下，通過生成碳-碳鍵偶聯(lián)可轉(zhuǎn)移基團和受體基團的方法。
在基于鎳、鈀或鉑的催化劑存在下，偶聯(lián)有機金屬親核體與有機鹵化物或磺酸鹽是目前最為有效的產(chǎn)生碳-碳鍵的方法。
這種交叉偶聯(lián)反應(yīng)能夠獲得大量的可應(yīng)用于化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、藥物或電子市場的產(chǎn)品以及例如用于制備液晶等的高性能產(chǎn)品。
格氏試劑是在這類反應(yīng)中成功使用的第一種有機金屬化合物，之后則嘗試了衍生于鋰、鋅、錫、鈦等的許多其它親核體。
Suzuki等人(J.Organomet.Chem.，1999，675，147)所取得的重大進展是將硼酸引入到偶聯(lián)反應(yīng)中，然后Hiyama等人(J.Organomet.Chem.，2002，653(1-2))證實了在某些條件下，同樣與大范圍的官能團相容的有機甲硅烷基化合物可在鈀催化劑和陰離子活化劑存在下與有機鹵化物偶聯(lián)。
C.Nájera等人的研究(J.Org.Chem.，2002，67，5588-5594)也公開了使用palladocycle類型的催化劑和芳基硼酸的那些Suzuki類型的偶聯(lián)反應(yīng)。
有機甲硅烷基衍生物的優(yōu)勢在于其易于由氯硅烷制備。與傾向于聚合的有機硼酸相比，其成本較低且更容易純化。另外，就環(huán)境和目前的法規(guī)而言，采用有機甲硅烷基化合物的反應(yīng)流出物比采用有機硼酸的反應(yīng)排出物所帶來的問題更少。
專利申請WO 01/94355公開了在堿性親核陰離子活化劑和作為催化劑的第10族金屬的存在下，由甲硅烷基衍生物和有機親電體為起始進行碳-碳偶聯(lián)的方法。然而，在這個專利申請中所述的方法導(dǎo)致產(chǎn)生非所需的共偶聯(lián)副產(chǎn)物，對于以上所述的應(yīng)用，所述副產(chǎn)物對提供高純度的化合物來說是有害的。
不過已證明，可通過添加膦衍生物到反應(yīng)介質(zhì)中來減少共偶聯(lián)副產(chǎn)物的形成。然而，無論是在生產(chǎn)高純度產(chǎn)品的難度方面還是在流出物排放到環(huán)境中之前的處理方面，對其的除去都可能存在問題。
另外，膦相對難以合成，通常不穩(wěn)定且昂貴。
因此仍需要一種新的合成方法，該方法使得能夠在可轉(zhuǎn)移基團和受體基團之間生成碳-碳鍵，同時消除了與現(xiàn)有技術(shù)的方法有關(guān)的缺點。
因此，本發(fā)明的第一個目的在于，在不求助于硼類化合物的情況下，提供一種通過生成碳-碳鍵使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)的方法。
本發(fā)明另一目的是，在不求助于膦類化合物的情況下，提供一種通過生成碳-碳鍵使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)的方法。
第三個目的在于，在旨在使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)的方法中，在生成碳-碳鍵的過程中，防止或者至少減少共偶聯(lián)副產(chǎn)物的形成。
本發(fā)明第四個目的是，在可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)的過程中，減少生成碳-碳鍵所需的催化劑用量。
本發(fā)明第五個目的是，通過在比現(xiàn)有技術(shù)中可使用的類似偶聯(lián)反應(yīng)中觀察到的那些顯著高的動力學(xué)情況下生成碳-碳鍵，從而實現(xiàn)可轉(zhuǎn)移基團與受體基團的偶聯(lián)。
以良好的收率(尤其是高于現(xiàn)有技術(shù)中可使用的類似偶聯(lián)反應(yīng)中觀察到的收率)，通過生成碳-碳鍵來制備可轉(zhuǎn)移基團與受體基團之間的偶聯(lián)產(chǎn)品的方法也是本發(fā)明的目的之一。
在本發(fā)明隨后公開的內(nèi)容中，其它的目的將會變得顯而易見。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，以上列出的這些目的可借助于下文將詳述的作為本發(fā)明主題之一的方法而全部或者部分地實現(xiàn)，該方法用于通過生成碳-碳鍵可使轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)。
因此，本發(fā)明首先涉及一種通過使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)生成碳-碳鍵的方法，該方法包括下述步驟a)通過活化劑活化攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物；b)添加攜帶受體基團的衍生物；并且同時或者相繼地，以任意順序，c)添加palladocycle類型的化合物，所述palladocycle類型的化合物充當(dāng)通過生成所述碳-碳鍵進行可轉(zhuǎn)移基團與受體基團之間的偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑。
該方法還可以接著進行如此獲得的偶聯(lián)產(chǎn)物的分離、離析(isolement)和純化的步驟d)。
含硅化合物的活化步驟a)在含溶劑的介質(zhì)中進行，該溶劑優(yōu)選極性溶劑，尤其是醚，這其中作為非限定性實例可以提及的是二烷、四氫呋喃、茴香醚、二丁基醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二乙醚、二甘醇二乙醚或二異丙基醚，其中二烷和茴香醚是優(yōu)選的溶劑。當(dāng)然可以使用任意比例的這些溶劑的混合物。
然而，活化步驟的溶劑并不限于極性溶劑，也可以使用其它溶劑，例如芳族溶劑，可以使用這些溶劑的混合物。甲苯是這類溶劑中的一種可能的典型溶劑。
還要理解，可以使用一種或多種選自極性溶劑中的溶劑與一種或多種其它溶劑(如在前一段落中所定義的那些溶劑)的混合物。
在含硅化合物的活化步驟a)中，可以使用常用的活化劑，尤其是陰離子親核化合物。一般來說，這種陰離子親核化合物在反應(yīng)介質(zhì)中能釋放陰離子，例如氫氧根(OH-)例子，醇鹽類離子等。
有機或無機氟化物也可適合作為活化劑。在這種情況下，可提及堿土金屬氟化物，尤其是氟化鉀，以及四烷基氟化銨，例如四丁基氟化銨。
優(yōu)選地，活化劑選自堿金屬和堿土金屬的氫氧化物，醇鹽、碳酸鹽、酰胺、以及它們的衍生物。例如，活化劑可選自氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氧化鋇、六甲基二硅氮烷的鉀鹽(KHMDS)等。
優(yōu)選地，所使用的活化劑是堿金屬氫氧化物(尤其是氫氧化鈉)，其為固體形式，例如精細研磨的粒料形式，或者水溶液形式。
如同反應(yīng)溶劑的情況一樣，可使用活化劑的混合物。
所使用的活化劑的用量要使得活化劑/含硅化合物的摩爾比通常為1至8，優(yōu)選2至6，通常為3至5，例如大約為4。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施方案，必須要活化的含硅化合物被引入到溶劑/活化劑混合物中，以保持反應(yīng)溫度為40℃至120℃，優(yōu)選60℃至110℃，更優(yōu)選80℃至110℃。
顯然，當(dāng)含硅化合物被引入時，根據(jù)情況可加熱或冷卻反應(yīng)介質(zhì)，以便反應(yīng)介質(zhì)的溫度保持在以上列出的數(shù)值范圍內(nèi)?？筛鶕?jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員(他是有機合成領(lǐng)域的專家)已知的任何常規(guī)的方法來冷卻或加熱反應(yīng)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物可以為任何類型，并且尤其是對應(yīng)于式(I)的二鹵代硅烷 其中·X1和X2相同或不同，彼此獨立地為選自氟、氯、溴和碘的鹵素原子，優(yōu)選氯和溴；更優(yōu)選地是，X1和X2相同，且各自為溴原子或氯原子，有利地為氯原子；·R選自氫原子、含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基和如下定義的RT基；·RT是可轉(zhuǎn)移基團且選自芳基、乙烯基和烯丙基，它們中的每一個可任選地被取代，RT優(yōu)選代表任選取代的芳基，例如任選取代的苯基。
可轉(zhuǎn)移基團RT例如可以是下式R’T的基團 其中RT1、RT2和RT3相同或不同，彼此獨立地選自氫原子和具有1-20個碳原子的烴基，所述烴基可以是飽和或不飽和的直鏈或支化的脂族基團；飽和的，不飽和的或芳族的單環(huán)或多環(huán)的碳環(huán)或雜環(huán)基團；或者以上提及的脂族和/或碳環(huán)和/或雜環(huán)基團的鏈段( )。
本發(fā)明不排除在烴鏈上存在一個或多個其它不飽和度，例如一個或多個其它雙鍵和/或一個或多個三鍵，它們可以共軛或者不共軛。
烴鏈可任選地被雜原子(例如氧或硫)或被官能團隔開，只要后者不發(fā)生反應(yīng)即可；特別可提及尤其是諸如-CO-這樣的基團。
烴鏈可任選地攜帶一個或多個取代基，只要它們在反應(yīng)條件下不發(fā)生反應(yīng)即可，并且作為可能的取代基，尤其可提及鹵素原子、腈基或三氟甲基。
該飽和或不飽和的直鏈或支化的無環(huán)脂族基團可任選地攜帶環(huán)狀取代基。術(shù)語“環(huán)狀”要理解為是指飽和，不飽和或芳族碳環(huán)或雜環(huán)。
該無環(huán)脂族基團可通過價鍵、雜原子或官能團如氧基、羰基、羧基、磺?；冗B接到環(huán)上。
脂環(huán)族，芳族或雜環(huán)取代基，尤其是在環(huán)上含6個碳原子的脂環(huán)族取代基或苯取代基可被視為環(huán)狀取代基的實例，這些環(huán)狀取代基本身任選地攜帶任何取代基，只要它們不干擾本發(fā)明方法所涉及的反應(yīng)即可。尤其可提及具有1-4個碳原子的烷基或烷氧基。
在攜帶環(huán)狀取代基的脂族基團當(dāng)中，更特別地涉及具有7-12個碳原子的芳烷基，尤其是芐基或苯乙基。
在R’T基中，RT1也可以是優(yōu)選在環(huán)上含有5或6個碳原子的飽和或不飽和碳環(huán)基團，優(yōu)選環(huán)己基；在環(huán)上尤其含5或6個原子，其中包括1或2個雜原子如氮、硫和氧原子的飽和或不飽和雜環(huán)基團；單環(huán)芳族碳環(huán)基團，優(yōu)選苯基，或者縮合或非縮合的多環(huán)芳族碳環(huán)基團，優(yōu)選萘基。
至于RT2和RT3，它們優(yōu)選是氫原子或具有1-12個碳原子的烷基，苯基或具有7-12個碳原子的芳烷基，優(yōu)選芐基。
在R’T基中，RT1、RT2和RT3更特別地是氫原子，或者RT1是苯基并且RT2和RT3是氫原子。
可轉(zhuǎn)移基團RT也可以是下式R”T的基團 其中A代表形成單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)體系中的全部或一部分的環(huán)的殘基；
RT4相同或不同，代表在環(huán)上的取代基，t是在環(huán)上的取代基數(shù)目。
特別地，A是在環(huán)上優(yōu)選具有至少4個原子，優(yōu)選5或6個原子的環(huán)狀化合物的殘基，其任選地被取代且代表至少一種下述環(huán)*單環(huán)芳族碳環(huán)，或者多環(huán)芳族碳環(huán)，也即由至少2個芳族碳環(huán)組成的化合物，其中在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；或者由其中僅僅一個是芳族碳環(huán)的至少兩個碳環(huán)組成的化合物，其中在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；*含至少一個選自氧、氮和硫的雜原子的單環(huán)芳族雜環(huán)，或者多環(huán)芳族雜環(huán)，也即由其中在每個環(huán)上包含至少一個雜原子的至少兩個雜環(huán)組成的化合物，其兩個環(huán)中的至少一個環(huán)是芳環(huán)，并且在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；或者由至少一個碳環(huán)和至少一個雜環(huán)組成的化合物，其環(huán)中的至少一個環(huán)是芳環(huán)，并且在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系。
更特別地，任選取代的殘基A優(yōu)選是芳族碳環(huán)如苯的殘基，含兩個芳族碳環(huán)的芳族雙環(huán)如萘的殘基，或者含兩個碳環(huán)并且這兩個碳環(huán)之一是芳環(huán)的部分芳族雙環(huán)如1，2，3，4-四氫萘的殘基。
本發(fā)明還考慮A可以是雜環(huán)的殘基。更特別地，任選取代的殘基A是下述環(huán)之一-對應(yīng)于下述化學(xué)式之一的芳族雜環(huán)
-由下述化學(xué)式之一表示的含芳族碳環(huán)和芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán) -由下述化學(xué)式之一表示的含芳族碳環(huán)和雜環(huán)的部分芳族雙環(huán) -下式的含兩個芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán) -對應(yīng)于下式的含碳環(huán)和芳族雜環(huán)的部分芳族雙環(huán) -下式的含至少一個碳環(huán)或者一個芳族雜環(huán)的三環(huán)
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選使用具有以上定義的可轉(zhuǎn)移基團R”T的式(I)化合物，其中A是芳核，優(yōu)選苯或萘核。
可轉(zhuǎn)移基團R”T可攜帶一個或多個取代基。存在于環(huán)上的取代基數(shù)目取決于該環(huán)的碳縮合以及在環(huán)中是否存在不飽和度。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定一個環(huán)所能攜帶的取代基的最大數(shù)。
在本文中，術(shù)語“數(shù)個”要理解為是指在芳核上通常小于4個RT4取代基。
以下給出取代基的實例，但所列舉的取代基并不是限定性的。
該一個或多個RT4基團相同或不同，優(yōu)選是下述基團之一-具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；-具有2-6個碳原子，優(yōu)選2-4個碳原子的直鏈或支化鏈烯基或炔基，例如乙烯基或烯丙基；-具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷氧基或硫醚基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、鏈烯氧基且優(yōu)選烯丙氧基、或者苯氧基；-環(huán)己基、苯基或芐基；-具有2-6個碳原子的?；?下式的基團-R1OH、-R1-SH、-R1-COOR2、-R1-CO-R2、-R1-CHO、-R1-CN、-R1-N(R2)2、-R1CO-N(R2)2、-R1-SO3Z、-R1-SO2Z、-R1-Y或-R1-CF3；在這些式中，R1是價鍵或具有1-6個碳原子的飽和或不飽和的直鏈或支化的二價烴基，例如甲撐、乙撐、丙撐、異丙撐或異丙叉；R2基相同或不同，代表氫原子、具有1-6個碳原子的直鏈或支化烷基、或者苯基；Z代表氫原子、堿金屬優(yōu)選鈉，或R2基；而Y代表鹵素原子，優(yōu)選氯、溴或氟原子。
應(yīng)當(dāng)理解，剛剛描述的存在于式(I)二鹵代硅烷上的各種取代基的選擇要使得它們在活化條件下不產(chǎn)生干擾，尤其是它們不與反應(yīng)介質(zhì)反應(yīng)，特別是不與活化劑反應(yīng)。
以上定義的式(I)的優(yōu)選化合物是單獨具有或者兼有下述特征的那些化合物·X1和X2相同且各自表示溴原子或氯原子，有利地為氯原子；·R選自氫原子、如下定義的RT基和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、異丁基、戊基、新戊基和正己基，更優(yōu)選甲基或乙基；·RT表示任選取代的芳基，例如任選取代的苯基。
對于本發(fā)明方法來說，特別優(yōu)選的式(I)化合物是具有如下定義的那些化合物·X1和X2各自表示氯原子；·R表示甲基或任選取代的苯基；且·RT表示任選取代的苯基。
式(I)化合物可以直接商購，或者根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的操作方法，或者根據(jù)可從科學(xué)文獻、專利文獻、計算機數(shù)據(jù)庫、化學(xué)文摘(ChemicalAbstracts)和互聯(lián)網(wǎng)獲得的操作方法，由各種硅源獲得。
作為實例，以上定義的式(I)化合物可選自氯硅烷，尤其是，式(I)化合物可以是二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷或甲基甲苯基二氯硅烷。
根據(jù)另一方面，攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物可有利地選自硅油，通常被稱為聚硅氧烷。適合于本發(fā)明方法的聚硅氧烷的實例對應(yīng)于下式(I’) 其中
RT表示以上定義的可轉(zhuǎn)移基團；Ra、Rb、Rc、Rd和Re相同或不同，彼此獨立地選自氫原子、含1-6個碳原子子的直鏈或支化烷基、和以上定義的RT基；r是1至10的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；q是0或1至9的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；s是0或1至9的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；q+r+s之和為4至10，其中包括端值在內(nèi)。
式(I’)的聚硅氧烷也可以呈環(huán)狀的形式，也即其橋環(huán)原子交替地是硅和氧的環(huán)的形式。這種環(huán)狀聚硅氧烷可用下式圖示表示 其中RT、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、q、r和s如上定義。
式(I’)的硅油，尤其是環(huán)狀或非環(huán)狀聚硅氧烷，是尤其可在有機硅工業(yè)中獲得的已知化合物。另外，也可容易地通過在緩沖含水介質(zhì)中水解以上定義的式(I)化合物來制備式(I’)化合物。
與式(I)二鹵代硅烷的情況相同，應(yīng)當(dāng)理解，存在于硅油并且尤其是式(I’)化合物中的各種取代基必須使得它們在活化條件下不產(chǎn)生干擾，尤其是它們不與反應(yīng)介質(zhì)反應(yīng)，尤其不與活化劑反應(yīng)。
對于式(I’)化合物，無論其是線性或者環(huán)狀，優(yōu)選具有如下定義的那些化合物·Ra、Rb、Rc、Rd和Re相同或不同，彼此獨立地選自氫原子、以下定義的RT基、和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、異丁基、戊基、新戊基和正己基，更優(yōu)選甲基或乙基；
·RT表示任選取代的芳基，例如任選取代的苯基。
在適合于本發(fā)明方法的硅油當(dāng)中，可提及通過水解下述物質(zhì)獲得的那些以上定義的式(I)的二鹵代硅烷，烷基芳基聚硅氧烷，尤其是甲基芳基聚硅氧烷，例如由Rhodia公司以名稱Rhodorsil H550銷售的甲基苯基聚硅氧烷。
如上所述，在本發(fā)明方法中使用的攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物在進行嚴格意義上的偶聯(lián)反應(yīng)之前必須進行活化。
活化持續(xù)時間取決于攜帶可轉(zhuǎn)移基團的化合物(例如式(I)化合物或式(I’)化合物)的性質(zhì)和用量、所用溶劑和所用活化劑。這個持續(xù)時間通常在數(shù)分鐘至數(shù)天內(nèi)變化。它更通常地小于數(shù)小時，有利地小于3小時。
當(dāng)攜帶可轉(zhuǎn)移基團的化合物被活化時，它可直接在隨后的步驟b)和/或c)中使用，也就是說，向該化合物中添加使得能夠生成C-C鍵的攜帶-C＝C-X類型的受體基團的化合物，并且同時或者相繼地，以任意順序添加palladocycle類型的催化劑。
更具體地，攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于下式(II)RA-X (II)其中RA是含2-20個碳原子并且具有位于離去基團X的α位的雙鍵的烴基(受體基團)，或者單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團；和X表示離去基團。
優(yōu)選地，RA表示在離去基團X的α位包含雙鍵的脂族烴基，或者含帶有離去基團X的不飽和度的環(huán)狀烴基，或者是單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團。
優(yōu)選地，X表示鹵素原子、全鹵代烷基，例如三氟甲基、或化學(xué)式-OSO2-R’的磺酸酯基，其中R’是烴基。在該磺酸酯基的化學(xué)式中，R’是任何性質(zhì)的烴基。然而，假設(shè)X是離去基團，則從經(jīng)濟角度考慮，有利地是，R’是性質(zhì)簡單的基團，并且因此有利地為具有1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，優(yōu)選甲基或乙基；然而，R’也可以是例如苯基或甲苯基或三氟甲基。例如，當(dāng)離去基團X是三氟甲磺酸酯基團時，其對應(yīng)于-OSO2-R’基，其中R’表示三氟甲基。
作為優(yōu)選的離去基團，優(yōu)選選擇鹵素原子，尤其是溴或氯原子，更優(yōu)選氯原子。
根據(jù)本發(fā)明方法所特別針對的式(II)化合物可分成下述兩組-(1)帶有雙鍵并且可用下式(IIa)表示的脂族類型的那些化合物 在式(IIa)中RA1、RA2和RA3相同或不同，彼此獨立地選自氫原子和具有1-20個碳原子的烴基，所述烴基可以是飽和或不飽和的直鏈或支化的脂族基團；飽和的，不飽和的或者芳族的單環(huán)或多環(huán)的碳環(huán)或雜環(huán)基團；或者以上所述的脂族和/或碳環(huán)和/或雜環(huán)基團的鏈段；X表示以上定義的離去基團；-(2)隨后用“鹵代芳族化合物”表示并可用下式(IIb)示出的芳族類型的那些化合物 其中D代表形成單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)體系中的全部或一部分的環(huán)的殘基，X是以上定義的離去基團，RA4相同或不同，表示環(huán)上的取代基，n表示環(huán)上的取代基數(shù)目。
本發(fā)明適用于對應(yīng)于式(IIa)的不飽和化合物，其中RA1優(yōu)選表示優(yōu)選具有1-12個碳原子的飽和直鏈或支化的無環(huán)脂族基團。
本發(fā)明不排除在烴鏈上存在一個或多個其它不飽和度，例如一個或多個其它雙鍵和/或一個或多個三鍵，它們可以共軛或者不共軛。
烴鏈可任選地被雜原子(例如氧或硫)或被官能團隔開，只要后者不發(fā)生反應(yīng)即可；尤其可提及特別是諸如-CO-之類的基團。
烴鏈可任選地攜帶一個或多個取代基，只要它們在反應(yīng)條件下不反應(yīng)即可，并且作為可能的取代基，尤其可提及鹵素原子、腈基或三氟甲基。
該飽和或不飽和的直鏈或支化的無環(huán)脂族基團可任選地攜帶環(huán)狀取代基。術(shù)語“環(huán)狀”要理解為是指飽和的，不飽和的或芳族的碳環(huán)或雜環(huán)。
無環(huán)脂族基團可通過價鍵、雜原子或官能團如氧基、羰基、羧基、磺?；冗B接到環(huán)上。
作為環(huán)狀取代基的實例，可以涉及脂環(huán)族的，芳族的或雜環(huán)取代基，尤其是在環(huán)上含6個碳原子的脂環(huán)族取代基，或者苯基，這些環(huán)狀取代基本身任選地攜帶任何取代基，只要它們不干擾本發(fā)明方法所牽涉的反應(yīng)即可。尤其可提及具有1-4個碳原子的烷基或烷氧基。
在攜帶環(huán)狀取代基的脂族基團當(dāng)中，更特別地涉及具有7-12個碳原子的芳烷基，尤其是芐基或苯乙基。
在式(IIa)中，RA1應(yīng)當(dāng)理解為具有與以上對于RT1給出的相同定義，因而也可以表示在環(huán)上優(yōu)選含5或6個碳原子的飽和或不飽和的碳環(huán)基團，優(yōu)選環(huán)己基；在環(huán)上尤其含5或6原子并且其中包括1或2個雜原子如氮、硫和氧原子的飽和或不飽和的雜環(huán)基團；單環(huán)芳族碳環(huán)基團，優(yōu)選苯基，或者縮合或非縮合的多環(huán)芳族碳環(huán)基團，優(yōu)選萘基。
關(guān)于RA2和RA3，它們具有與以上對于RT2和RT3給出的相同定義，它們優(yōu)選是氫原子或具有1-12個碳原子的烷基、苯基或具有7-12個碳原子的芳烷基，優(yōu)選芐基。
在式(IIa)中，RA1、RA2和RA3更特別地是氫原子，或者RA1是苯基，而RA2與RA3是氫原子。
作為對應(yīng)于式(IIa)的化合物的實例，尤其可提及乙烯基氯、乙烯基溴、β-溴苯乙烯或β-氯苯乙烯。
本發(fā)明尤其適用于對應(yīng)于式(IIb)的鹵代芳族化合物，其中D代表環(huán)狀化合物的殘基，其具有針對以上定義的R”T基團中的環(huán)狀化合物A的殘基所給出的相同定義，也就是說，在環(huán)上優(yōu)選具有至少4個原子，優(yōu)選5或6個原子的環(huán)狀化合物的殘基，其任選地被取代并且表示以上針對A所述的環(huán)中的至少一個，也就是說，單環(huán)或多環(huán)芳族碳環(huán)，或者含選自氧、氮和硫的至少一個雜原子的單環(huán)芳族雜環(huán)，或者多環(huán)芳族雜環(huán)。
更特別地，任選取代的殘基D優(yōu)選表示芳族碳環(huán)如苯的殘基，含兩個芳族碳環(huán)的芳族雙環(huán)如萘的殘基，或者含兩個碳環(huán)并且其中之一是芳環(huán)的部分芳族雙環(huán)如1，2，3，4-四氫萘的殘基。
本發(fā)明還考慮D可以是雜環(huán)的殘基。更特別地，任選取代的殘基D表示以上針對R”T基團中的A已經(jīng)列出的環(huán)之一。
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選使用式(IIb)的鹵代芳族化合物，其中D表示芳核，優(yōu)選苯或萘核。
式(IIb)的芳族化合物可攜帶一個或多個取代基。存在于環(huán)上的取代基的數(shù)目取決于環(huán)的碳縮合以及在環(huán)上是否存在不飽和度。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定一個環(huán)能夠攜帶的取代基的最大數(shù)目。
在本文中，術(shù)語“數(shù)個”要理解為是指在芳核上通常小于4個RA4取代基。
RA4取代基的實例尤其是在說明書中以上作為RT4的實例給出的那些。不過，所列舉的取代基并不具有限定性。
本發(fā)明特別適用于對應(yīng)于式(IIb)的化合物，其中一個或多個RA4基團表示-具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；-具有2-6個碳原子，優(yōu)選2-4個碳原子的直鏈或支化的鏈烯基，例如乙烯基或烯丙基；-具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、鏈烯氧基且優(yōu)選烯丙氧基、或者苯氧基；-下式的基團-R1-OH、-R1-N-(R2)2或-R1-SO3Z，在這些式中，R1表示價鍵或具有1-6個碳原子的飽和或不飽和的，直鏈或支化二價烴基，例如甲撐、乙撐、丙撐、異丙撐或異丙叉；R2基相同或不同，代表氫原子或具有1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，或者苯基；Z代表氫原子或鈉原子。
在式(IIb)中，n是小于或等于4的數(shù)，優(yōu)選等于1或2。
作為對應(yīng)于式(IIb)的化合物的實例，尤其可提及對氯甲苯、對溴茴香醚或者對溴三氟甲基苯。
所使用的式(II)，優(yōu)選式(IIa)或(IIb)的攜帶離去基團的化合物的用量通常以相對于攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物的用量來表達。因此，攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物的摩爾數(shù)與攜帶受體基團的化合物的摩爾數(shù)之比通常為1至3，優(yōu)選1至2。
在開始嚴格意義上的偶聯(lián)反應(yīng)之前，已證明有利地是，可添加相轉(zhuǎn)移劑到反應(yīng)介質(zhì)中。合適的相轉(zhuǎn)移劑的用量當(dāng)然取決于反應(yīng)介質(zhì)中各種成分的性質(zhì)，并且通常為0.01mol至1mol相轉(zhuǎn)移劑/mol攜帶受體基團的化合物(II)。這個用量優(yōu)選為0.01mol至0.1mol，有利地約0.05mol相轉(zhuǎn)移劑/mol攜帶受體基團的化合物(II)。
相轉(zhuǎn)移劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的相轉(zhuǎn)移劑?？稍诒景l(fā)明方法中有利地使用的相轉(zhuǎn)移劑用下式的化合物表示AW其中A表示陽離子，而W表示抗衡離子，其選自本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的那些抗衡離子。
作為抗衡離子W，尤其可提及鹵根離子，例如氟根離子、氯根離子、溴根離子或碘根離子；或者氫氧根陰離子等。
A陽離子通常是有機陽離子，尤其是類，特別地選自銨、锍、、碳正離子、氧、甲基吡啶、吡啶、砷、三唑和碘陽離子。
在其中，特別優(yōu)選下述通式(III-1)和(III-2)的化合物
其中-E選自氮、磷或砷原子；-G選自硫、氧、硒和碳原子；-Y1、Y2、Y3和Y4相同或不同，選自·被一個或多個苯基、羥基、鹵素、硝基、烷氧基或烷氧基羰基基團或原子任選取代的具有1-16個碳原子的直鏈或支化烷基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·具有2-12個碳原子的直鏈或支化鏈烯基；·被一個或多個具有1-4個碳原子的烷基，烷氧基、烷氧基羰基或鹵素原子任選取代的具有6-10個碳原子的芳基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·所述Y1-Y4中的兩個基團可一起形成具有3-6個碳原子的直鏈或支化亞烷基、亞鏈烯基或亞鏈二烯基。
季銨衍生物是特別有利的，尤其是四烷基銨，三烷基芐基銨，二烷基二苯基銨和烷基三苯基銨。
在式AW的化合物當(dāng)中，可以提及下述化合物四丁基碘化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四甲基溴化銨、鯨蠟基三甲基溴化銨、Bu4NSCN、Bu4NOCN、Bu4NCN、Et4NCN、KCN、Bu4NOSO2NH2、Bu4NONO2、Bu4NONO、Bu4NSPh、Et4NSH、MeSNa、Bu4NSEt、NaSO2Me、Bu4NOAc、Bu4NOMe、Bu4NHSO4、Bu4NN3、CF3SCu和(Me2N)3SOCF。
在本發(fā)明方法特別優(yōu)選的相轉(zhuǎn)移劑當(dāng)中，尤其可提及四丁基碘化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四甲基溴化銨和鯨蠟基三甲基溴化銨。
當(dāng)然，仍然認為相轉(zhuǎn)移劑的存在對于本發(fā)明方法來說并不是必不可少的。
因此，任選地在剛才定義的相轉(zhuǎn)移劑存在下，偶聯(lián)反應(yīng)在通常為環(huán)境溫度至150℃，優(yōu)選50℃至110℃的溫度下進行通常為數(shù)分鐘至4小時，更通常為大約15分鐘至1.5小時的持續(xù)時間。
取決于式(II)化合物的性質(zhì)，偶聯(lián)反應(yīng)甚至可以是基本上瞬時的，甚至是瞬時的，或者可持續(xù)大于1.5小時，甚至大于4小時。
嚴格意義上的偶聯(lián)反應(yīng)(步驟b))的溶劑通常與在鹵代甲硅烷基化合物的活化步驟(步驟a))中所使用的溶劑相同。當(dāng)來自步驟a)的反應(yīng)產(chǎn)物沒有分離并直接引入到步驟b)中時，通常就是這種情況。
不過，可以證明地是，在將來自步驟a)的反應(yīng)產(chǎn)物引入到步驟b)之前添加溶劑是有用的，而不管來自步驟a)的反應(yīng)產(chǎn)物是否分離。步驟b)的溶劑有利地選自針對步驟a)定義和以上所述的可能的溶劑。
一般來說，在偶聯(lián)步驟中所使用的溶劑用量要使得含受體基團的式(II)化合物的濃度為0.01M至2M，優(yōu)選0.1M至1M。
偶聯(lián)步驟b)的另外的特征在于在添加以上定義的攜帶受體基團的式(II)化合物之前、之中或者甚至之后，添加palladocycle類型的催化劑(步驟c))。
術(shù)語“palladocycle類型的催化劑”(在本發(fā)明的以下說明中簡稱為“palladocycle”)要理解為是指在環(huán)中含碳-鈀鍵的環(huán)狀化合物。這個碳-鈀鍵通常來自于碳鈀化反應(yīng)，尤其是來自于用鈀原子取代sp2雜化碳原子(例如芳族碳原子)或者sp3雜化碳原子所攜帶的氫原子的反應(yīng)。
這種palladocycle是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，且其描述例如見于K.Hiraki等(Inorg.Synth.，1989，26，208-210)，M.Pfeffer(Inorg.Synth.，1989，26，211-214)，C.Nájera等(J.Org.Chem.，2002，67，5588-5594)，R.B.Bedford等(Angew.Chem.Int.Ed.，2002，41(21)，4120-4122)和J.Dupont等(Eur.J.Inorg.Chem.，2001，1917-1927)。
作為實例，尤其可在本發(fā)明方法中使用的palladocycle對應(yīng)于下式(IV) 其中*Q是式(Q-1)的基團或式(Q-2)的基團
在該基團中-E選自氮、磷或砷原子；-G選自硫、氧、硒和碳原子；和-Y3和Y4相同或不同，選自·被一個或多個苯基、羥基、鹵素、硝基、烷氧基或烷氧基羰基基團或原子任選取代的具有1-16個碳原子的直鏈或支化烷基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·具有2-12個碳原子的直鏈或支化鏈烯基；·被一個或多個具有1-4個碳原子的烷基，烷氧基、烷氧基羰基或鹵素原子任選取代的具有6-10個碳原子的芳基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·Y3和Y4可一起形成具有3-6個碳原子的直鏈或支化亞烷基、亞鏈烯基或亞鏈二烯基；·Y3或Y4可與R4或R4’以及與它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；·另外，Y3或Y4之一可以是氫，另一個如上所定義；-另外，當(dāng)E是氮原子時，Y3可與R3(或R3’)形成鍵，在此情況下，Y4也可以是羥基；*T是本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的抗衡離子，且通常選自下述組中的陰離子-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-OCN、-SCN、-CF3、-OCF3、-SCF3、-ONO、-ONO2、-OSO2N(R6)(R7)、-SO2R8、-OSO2R8、-O(O)CR8、-SR8、-N3和-OR8；*R3、R4、R3’和R4’相同或不同，選自氫原子和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基；優(yōu)選地，R3、R4、R3’和R4’相同或不同，表示氫原子或甲基，更優(yōu)選氫原子；另外，R3、R4、R3’或R4’可與Y3和/或Y4和/或R5以及與它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；*R5相同或不同，表示環(huán)上的取代基，優(yōu)選地選自下述基團之一具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；具有2-6個碳原子，優(yōu)選2-4個碳原子的直鏈或支化的鏈烯基或炔基，例如乙烯基或烯丙基；具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷氧基或硫醚基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、鏈烯氧基且優(yōu)選烯丙氧基、或者苯氧基；環(huán)己基、苯基或芐基；具有2-6個碳原子的?；幌率降幕鶊F-R1-OH、-R1-SH、-R1-COOR2、-R1-CO-R2、-R1-CHO、-R1-CN、-R1-N(R2)2、-R1-CO-N(R2)2、-R1-SO3Z、-R1-SO2Z、-R1-Y或-R1-CF3；在這些式中，R1是價鍵或具有1-6個碳原子的飽和或不飽和的直鏈或支化二價烴基，例如甲撐、乙撐、丙撐、異丙撐或異丙叉；R2基相同或不同，代表氫原子或具有1-6個碳原子的直鏈或支化烷基或苯基；Z是氫原子、堿金屬并且優(yōu)選鈉、或R2基；Y代表鹵素原子，優(yōu)選氯、溴、碘或氟原子；另外，R5可與R3、R4、R3’或R4’、Y3、Y4或另一R5取代基以及它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；*R6和R7相同或不同，表示氫原子或直鏈或支化的C1-C16烷基；*R8是直鏈或支化的C1-C16烷基；*p是環(huán)上的取代基數(shù)目，也即0、1、2、3或4；和*m為0或1。
式(IV)的palladocycle也可以以二聚形式存在。
在以上定義的式(IV)的palladocycle當(dāng)中，優(yōu)選單獨具有或者兼有下述特征中的一種或多種特征的那些化合物*Q是式(Q-1)的基團 其中-E是氮原子；
-Y3和Y4相同或不同，表示具有1-16個碳原子，優(yōu)選1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，更優(yōu)選甲基；另外，Y3或Y4之一可以是氫，另一個如上所定義；-另外，當(dāng)E是氮原子時，Y3可與R3(或R3’)一起形成鍵，在此情況下，Y4也可以是羥基；*T是鹵素，優(yōu)選-F、-Cl、-Br或-I，更優(yōu)選-Cl，或者三氟甲磺酸酯基團或者乙酸酯基團；*R3、R4、R3’和R4’相同或不同，表示氫原子或甲基，更優(yōu)選氫原子；*R5相同或不同，表示選自下述的基團之一具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；或鹵素原子，優(yōu)選氯、溴或氟原子；*p是0、1或2；和*m為0。
式(IV)的palladocycle的一個特別優(yōu)選的實例是下式(IV-1)的二聚形式的palladocycle 其中R5如上所定義。
另外，在以上的式(IV-1)的化合物當(dāng)中，優(yōu)選其中R5是氫或鹵素原子如氟或氯的那些化合物。
特別優(yōu)選的二聚形式的palladocycle是下述palladocycle P1和P2
當(dāng)然，任何其它palladocycle，例如在現(xiàn)有技術(shù)(例如以上援引的文章)公開的內(nèi)容中所提出的那些palladocycle也適合于本發(fā)明的方法。
僅僅作為說明，可在本發(fā)明方法中使用的現(xiàn)有技術(shù)中的這種palladocycle的一些實例(即使它們不對應(yīng)于以上定義的式(IV))如下所示 其中R4、R5、Y3、Y4和p可以例如采用針對上式(IV)定義的值。
在本發(fā)明方法中所使用的palladocycle類型的催化劑為液體或固體形式。在后一種情況下，催化劑可以直接引入到反應(yīng)物中，或者在合適的溶劑如在步驟a)或b)中使用且如上定義的溶劑中稀釋之后引入到反應(yīng)物中。
涉及到palladocycle類型的催化劑與甲硅烷基衍生物的本發(fā)明方法表明了在不需要求助于添加膦的情況下，反應(yīng)產(chǎn)物基本上不含共偶聯(lián)產(chǎn)物。另外，觀察到的收率明顯好于采用現(xiàn)有技術(shù)中迄今為止所述的偶聯(lián)方法所獲得的收率，并且反應(yīng)時間通常短于現(xiàn)有技術(shù)中已知的反應(yīng)時間。
本發(fā)明方法的另一個非常有利的特征是只需非常少量的催化劑就可以得到非常良好的結(jié)果，無論是在數(shù)量還是在質(zhì)量方面。具體地說，相對于攜帶受體基團的式(II)化合物，本發(fā)明方法所使用的催化劑用量通常為0.0005mol％至2mol％，優(yōu)選0.01mol％至1mol％。尤其是，在相對于攜帶受體基團的式(II)化合物采用小于0.1mol％(1000ppm)的催化劑用量的情況下，本發(fā)明的方法被證明是完全適合和有效的。
在剛才所述的本發(fā)明方法中，式(I)、(I’)、(II)、(III)和(IV)的化合物可以直接商購或者根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)操作方法容易地進行制備，這些操作方法例如是在科學(xué)文獻、專利和專利申請、化學(xué)文摘的摘要和藉助互聯(lián)網(wǎng)獲得的操作方法。
在偶聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，按照本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)，或者按照尤其可以容易地從以上援引的資料中獲得的已知操作方法，將反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)介質(zhì)中分離，離析并純化。
當(dāng)通過偶聯(lián)上述攜帶可轉(zhuǎn)移基團的化合物與攜帶受體基團的化合物獲得本發(fā)明方法的反應(yīng)產(chǎn)物時，它是可用下式(V)圖示表示的化合物RT-RA(V)其中化合物RT和RA如上所定義。
化合物(V)可以特別有利地應(yīng)用于許多領(lǐng)域中，例如在農(nóng)業(yè)化學(xué)、藥物、電子以及例如在制備液晶等時使用的高性能產(chǎn)品的領(lǐng)域中。
下述實施例的目的在于闡述本發(fā)明的方法，但其并不是限制性的。
實施例催化劑P1的合成將氯化鈀(PdCl2，1.26g)、氯化鋰(LiCl，0.6g)和30ml水引入到反應(yīng)器中。使攪拌的混合物經(jīng)1.5小時達到沸點。減壓蒸發(fā)水，所得固體溶解在10ml甲醇中。減壓蒸發(fā)溶劑，并將褐色固體溶解在35g甲醇中，然后添加N，N-二甲基芐胺(1.06g)。
攪拌混合物5分鐘，然后在1小時內(nèi)逐滴添加三乙胺(0.7g)。在添加結(jié)束后，維持攪拌8小時。過濾出所獲得的黃色沉淀物，用甲醇洗滌3次并用醚洗滌2次。減壓干燥該黃色固體。獲得1.78g的palladocycle P1(收率91.2％)。
按照類似的操作步驟還合成在說明書中如上定義的palladocycle P2。
由二苯基二氯硅烷Ph2SiCl2為起始的偶聯(lián)操作的實施例將20ml二烷和80mmol制成粉末的氫氧化鈉引入到反應(yīng)器中，接著引入2Ommol二苯基二氯硅烷(Ph2SiCl2)。在100℃下加熱攪拌的混合物30分鐘。然后在70℃下引入四丁基溴化銨(0.5mmol)、(4-三氟甲基)溴苯(10mmol)和palladocycle P2(0.005mmol)。
在100℃下攪拌混合物30分鐘，然后冷卻到40℃，并用20ml水進行水解。用2×20ml甲苯提取反應(yīng)物料。在從合并的有機相中蒸發(fā)溶劑之后，獲得9.5mmol預(yù)期的產(chǎn)物，(4’-三氟甲基)苯基苯(收率95％)。
由甲基苯基二氯硅烷(PhMeSiCl2)為起始的偶聯(lián)操作的實施例將20ml茴香醚和80mmol制成粉末的氫氧化鈉引入到反應(yīng)器中。隨后在30分鐘內(nèi)在加熱至85℃的攪拌的混合物上引入20mmol甲基苯基二氯硅烷。在85℃下保持攪拌1小時之后，引入四丁基溴化銨(0.5mmol)、芳基溴(10mmol)和催化劑P1(0.005mmol)。
在110℃下攪拌混合物1.5小時，然后冷卻到40℃，之后用20ml水進行水解。從反應(yīng)介質(zhì)中分離有機相，通過內(nèi)部校準(zhǔn)的GC(氣相色譜)進行定量分析。下表給出了所得的對應(yīng)于起始芳基溴(II)的聯(lián)苯(V)的收率(RY)。
由甲基苯基聚硅氧烷為起始的偶聯(lián)操作的實施例將20ml茴香醚和40mmol制成微細粉末的氫氧化鈉引入到反應(yīng)器中。隨后在10分鐘內(nèi)在加熱至85℃的攪拌的混合物上引入20mmol(以Si單元來表示)由Rhodia公司以名稱Rhodorsil H550銷售的甲基苯基聚硅氧烷硅油。在85℃下保持攪拌1小時之后，引入催化劑P1(0.005mmol)和芳基溴(10mmol)。
在110℃下攪拌并加熱混合物1.5小時，然后冷卻到40℃，之后用20ml水進行水解。通過沉降分離有機相，并用20ml茴香醚提取含水相。合并有機提取物，并通過內(nèi)部校準(zhǔn)的GC(氣相色譜)進行定量分析。轉(zhuǎn)化是完全的，并且所得收率(RY％)如下所述
權(quán)利要求
1.一種通過使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)生成磁-碳鍵的方法，該方法包括下述步驟a)通過活化劑活化攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物；b)添加攜帶受體基團的衍生物；并且同時或者相繼地，以任意順序，c)添加palladocycle類型的化合物，所述palladocycle類型的化合物充當(dāng)通過生成所述碳-碳鍵進行可轉(zhuǎn)移基團與受體基團之間的偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑。
2.權(quán)利要求1的方法，其中活化劑是陰離子親核化合物，選自堿金屬和堿土金屬的氫氧化物，醇鹽、碳酸鹽、酰胺、以及它們的衍生物。
3.權(quán)利要求2的方法，其中活化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氧化鋇和六甲基二硅氮烷的鉀鹽。
4.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物是對應(yīng)于式(I)的二鹵代硅烷 其中·X1和X2相同或不同，彼此獨立地表示選自氟、氯、溴和碘的鹵素原子，優(yōu)選氯和溴；更優(yōu)選地是，X1和X2相同，且各自為溴原子或氯原子，有利地為氯原子；·R選自氫原子、如下定義的RT基和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，例如選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、異丁基、戊基、新戊基和正己基，優(yōu)選甲基或乙基，有利地，R表示氫原子、苯基或者甲基；·RT是可轉(zhuǎn)移基團且選自芳基、乙烯基和烯丙基，它們中的每一個可任選地被取代，RT優(yōu)選代表任選取代的芳基，例如任選取代的苯基。
5.權(quán)利要求4的方法，其中具有式(I)的攜帶可轉(zhuǎn)移基團的二鹵代硅烷單獨具有或者兼具下述特征·X1和X2相同且各自表示溴原子或氯原子，有利地為氯原子；·R選自氫原子、以下定義的RT基和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、異丁基、戊基、新戊基和正己基，更優(yōu)選甲基或乙基；·RT是任選取代的芳基，例如任選取代的苯基。
6.權(quán)利要求4或5的方法，其中式(I)的二鹵代硅烷選自氯硅烷。
7.權(quán)利要求6的方法，其中式(I)的二鹵代硅烷是二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷或甲基甲苯基二氯硅烷。
8.權(quán)利要求1-3任何一項的方法，其中攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物是硅油。
9.權(quán)利要求8的方法，其中硅油是式(I’)的聚硅氧烷 其中RT表示權(quán)利要求4或權(quán)利要求5中定義的可轉(zhuǎn)移基團；Ra、Rb、Rc、Rd和Re相同或不同，彼此獨立地選自氫原子、含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基、和以上定義的RT基；r是1至10的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；q是0或1至9的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；s是0或1至9的整數(shù)，其中包括端值在內(nèi)；q+r+s之和為4至10，其中包括端值在內(nèi)。
10.權(quán)利要求9的方法，其中聚硅氧烷為環(huán)狀形式
11.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于下式(II)RA-X(II)其中RA是含2-20個碳原子并且具有位于離去基團X的α位的雙鍵的烴基(受體基團)，或者單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)基團；和X表示離去基團，優(yōu)選鹵素原子或者式-OSO2-R’的磺酸酯基團，其中R’是烴基。
12.權(quán)利要求11的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于下式(IIa) 其中RA1、RA2和RA3相同或不同，彼此獨立地選自氫原子和具有1-20個碳原子的烴基，所述烴基可以是飽和或不飽和的直鏈或支化的脂族基團；飽和的，不飽和的或者芳族的單環(huán)或多環(huán)的碳環(huán)或雜環(huán)基團；脂族和/或碳環(huán)和/或雜環(huán)基團的鏈段；X表示權(quán)利要求11定義的離去基團。
13.權(quán)利要求12的方法，其中攜帶受體基團的化合物選自乙烯基氯、乙烯基溴、β-溴苯乙烯和β-氯苯乙烯。
14.權(quán)利要求11的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于式(IIb) 其中D表示形成單環(huán)或多環(huán)的芳族碳環(huán)和/或雜環(huán)體系中的全部或者一部分的環(huán)的殘基，X是在權(quán)利要求5中定義的離去基團，RA4相同或不同，表示環(huán)上的取代基，n表示環(huán)上的取代基數(shù)目。
15.權(quán)利要求14的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于式(IIb)，其中D是在環(huán)上優(yōu)選具有至少4個原子，優(yōu)選5或6個原子的環(huán)狀化合物的殘基，其任選地被取代且代表下述環(huán)中的至少一種*單環(huán)芳族碳環(huán)，或者多環(huán)芳族碳環(huán)，也即由至少2個芳族碳環(huán)組成的化合物，其中在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；或者由其中僅僅一個是芳族碳環(huán)的至少兩個碳環(huán)組成的化合物，其中在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；*含至少一個選自氧、氮和硫的雜原子的單環(huán)芳族雜環(huán)，或者多環(huán)芳族雜環(huán)，也即由其中在每個環(huán)上包含至少一個雜原子的至少兩個雜環(huán)組成的化合物，其兩個環(huán)中的至少一個環(huán)是芳環(huán)，并且在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系；或者由至少一個碳環(huán)和至少一個雜環(huán)組成的化合物，其環(huán)中的至少一個環(huán)是芳環(huán)，并且在這些環(huán)之間形成鄰位或鄰位和迫位稠合體系。
16.權(quán)利要求15的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于式(IIb)，其中D是任選取代的芳族碳環(huán)如苯的殘基，含兩個芳族碳環(huán)的芳族雙環(huán)如萘的殘基；或者含兩個碳環(huán)并且這兩個碳環(huán)之一是芳環(huán)的部分芳族雙環(huán)如1，2，3，4-四氫萘的殘基。
17.權(quán)利要求15的方法，其中攜帶受體基團的化合物對應(yīng)于式(IIb)，其中D是選自下述的雜環(huán)的殘基-芳族雜環(huán) -含芳族碳環(huán)和芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán) -含芳族碳環(huán)和雜環(huán)的部分芳族雙環(huán) -含兩個芳族雜環(huán)的芳族雙環(huán) -含碳環(huán)和芳族雜環(huán)的部分芳族雙環(huán) 和-含至少一個碳環(huán)或者一個芳族雜環(huán)的三環(huán)
18.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中攜帶受體基團的化合物選自對氯甲苯、對溴茴香醚和對溴三氟甲基苯。
19.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中palladocycle化合物對應(yīng)于下式(IV) 其中*Q是式(Q-1)的基團或式(Q-2)的基團 在該基團中-E選自氮、磷或砷原子；-G選自硫、氧、硒和碳原子；和-Y3和Y4相同或不同，選自·被一個或多個苯基、羥基、鹵素、硝基、烷氧基或烷氧基羰基基團或原子任選取代的具有1-16個碳原子的直鏈或支化烷基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·具有2-12個碳原子的直鏈或支化鏈烯基；·被一個或多個具有1-4個碳原子的烷基，烷氧基、烷氧基羰基或鹵素原子任選取代的具有6-10個碳原子的芳基，該烷氧基具有1-4個碳原子；·Y3和Y4可一起形成具有3-6個碳原子的直鏈或支化亞烷基、亞鏈烯基或亞鏈二烯基；·Y3或Y4可與R4或R4’以及與它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；·另外，Y3或Y4之一可以是氫，另一個如上所定義；-另外，當(dāng)E是氮原子時，Y3可與R3(或R3’)形成鍵，在此情況下，Y4也可以是羥基；*T是本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的抗衡離子，且通常選自下述組中的陰離子-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-OCN、-SCN、-CF3、-OCF3、-SCF3、-ONO、-ONO2、-OSO2N(R6)(R7)、-SO2R8、-OSO2R8、-O(O)CR8、-SR8、-N3和-OR8；*R3、R4、R3’和R4’相同或不同，選自氫原子和含1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，優(yōu)選地，R3、R4、R3’和R4’相同或不同，表示氫原子或甲基，更優(yōu)選氫原子；另外，R3、R4、R3’或R4’可與Y3和/或Y4和/或R5以及與它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；*R5相同或不同，表示環(huán)上的取代基，優(yōu)選地選自下述基團之一具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；具有2-6個碳原子子，優(yōu)選2-4個碳原子的直鏈或支化的鏈烯基或炔基，例如乙烯基或烯丙基；具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷氧基或硫醚基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、鏈烯氧基且優(yōu)選烯丙氧基、或者苯氧基；環(huán)己基、苯基或芐基；具有2-6個碳原子的酰基；下式的基團-R1-OH、-R1-SH、-R1-COOR2、-R1-CO-R2、-R1-CHO、-R1-CN、-R1-N(R2)2、-R1-CO-N(R2)2、-R1-SO3Z、-R1-SO2Z、-R1-Y、-R1-CF3；在這些式中，R1是價鍵或具有1-6個碳原子的飽和或不飽和的直鏈或支化二價烴基，例如甲撐、乙撐、丙撐、異丙撐、異丙叉；R2基相同或不同，代表氫原子或具有1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，或者苯基；Z是氫原子、堿金屬并且優(yōu)選鈉、或R2基；Y代表鹵素原子，優(yōu)選氯、溴、碘或氟原子；另外，R5可與R3、R4、R3’或R4’、Y3、Y4或另一R5取代基以及與它們所連接的原子一起形成不飽和或完全或部分不飽和的5或6元環(huán)；*R6和R7相同或不同，表示氫原子或直鏈或支化的C1-C16烷基；*R8是直鏈或支化的C1-C16烷基；*p是環(huán)上的取代基數(shù)目，也即0、1、2、3或4；和*m為0或1，式(IV)的palladocycle也可以以二聚形式存在。
20.權(quán)利要求19的方法，其中式(IV)的palladocycle單獨具有或者兼有下述特征中的一種或多種特征*Q是式(Q-1)的基團 其中-E是氮原子；-Y3和Y4相同或不同，表示具有1-16個碳原子，優(yōu)選1-6個碳原子的直鏈或支化烷基，更優(yōu)選甲基；另外，Y3或Y4之一可以是氫，另一個如上所定義；-另外，當(dāng)E是氮原子時，Y3可與R3(或R3’)一起形成鍵，在此情況下，Y4也可以是羥基；*T表示鹵素，優(yōu)選-F、-Cl、-Br或-I，更優(yōu)選-Cl；*R3、R4、R3’和R4’相同或不同，表示氫原子或甲基，更優(yōu)選氫原子；*R5相同或不同，表示選自下述的基團之一具有1-6個碳原子，優(yōu)選1-4個碳原子的直鏈或支化烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；鹵素原子，優(yōu)選氯、溴或氟原子；*p是0、1或2；和*m為0。
21.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中palladocycle對應(yīng)于下式(IV-1) 其中R5如權(quán)利要求16中所定義，優(yōu)選是氫或鹵素原子。
22.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中palladocycle選自palladocycleP1或palladocycle P2
23.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中相對于攜帶受體基團的化合物，所使用的催化劑的用量通常為0.0005mol％至2mol％，優(yōu)選0.01mol％至1mol％，尤其小于0.1mol％(1000ppm)。
24.前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中步驟a)的溶劑是二烷或茴香醚。
25.前述任何一項權(quán)利要求的方法，另外包括在步驟b)和步驟c)之間添加相轉(zhuǎn)移劑。
26.權(quán)利要求25的方法，其中相轉(zhuǎn)移劑選自四丁基碘化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四甲基溴化銨和鯨蠟基三甲基溴化銨。
27.前述任何一項權(quán)利要求的方法，該方法包括下述步驟a)通過堿金屬或堿土金屬氫氧化物活化二氯硅烷；b)任選地在相轉(zhuǎn)移劑存在下，添加芳基鹵和palladocycle催化劑；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物。
28.權(quán)利要求27的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化二苯基二氯硅烷；b)在作為相轉(zhuǎn)移劑的四丁基溴化銨的存在下，添加(4-三氟甲基)溴苯和palladocycle催化劑P2；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(4’-三氟甲基)苯基苯。
29.權(quán)利要求27的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化甲基苯基二氯硅烷；b)在作為相轉(zhuǎn)移劑的四丁基溴化銨的存在下，添加(4-三氟甲基)溴苯和palladocycle催化劑P1；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(4’-三氟甲基)苯基苯。
30.權(quán)利要求27的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化甲基苯基二氯硅烷；b)在作為相轉(zhuǎn)移劑的四丁基溴化銨的存在下，添加(2-甲基)溴苯和palladocycle催化劑P1；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(2’-甲基)苯基苯。
31.權(quán)利要求27的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化甲基苯基二氯硅烷；b)在作為相轉(zhuǎn)移劑的四丁基溴化銨的存在下，添加(4-甲氧基)溴苯和palladocycle催化劑P1；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(4’-甲氧基)苯基苯。
32.權(quán)利要求1-26之一的方法，該方法包括下述步驟a)通過堿金屬或堿土金屬氫氧化物活化硅油；b)任選地在相轉(zhuǎn)移劑存在下，添加芳基鹵和palladocycle催化劑；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物。
33.權(quán)利要求32的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化甲基苯基聚硅氧烷；b)添加(4-三氟甲基)溴苯和palladocycle催化劑P1；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(4’-三氟甲基)苯基苯。
34.權(quán)利要求32的方法，該方法包括下述步驟a)通過氫氧化鈉活化甲基苯基聚硅氧烷；b)添加(4-甲氧基)溴苯和palladocycle催化劑P1；c)分離并離析偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，其為(4’-甲氧基)苯基苯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過使可轉(zhuǎn)移基團與受體基團偶聯(lián)生成碳－碳鍵的方法，該方法包括下述步驟a)通過活化劑活化攜帶可轉(zhuǎn)移基團的含硅化合物；b)添加攜帶受體基團的衍生物；并且同時或者相繼地，以任意順序，c)添加palladocycle類型的化合物，所述palladocycle類型的化合物充當(dāng)通過生成所述碳－碳鍵進行可轉(zhuǎn)移基團與受體基團之間的偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑。
文檔編號C07C17/14GK1863751SQ200480028712
公開日2006年11月15日 申請日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月28日
發(fā)明者J·瓦斯特拉 申請人:羅狄亞化學(xué)公司