一種(1e,2e)-1,2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼，是含有亞胺基團(tuán)的雙膦配體。且芳環(huán)上有給電子的甲氧基，使其雙金屬具有更強的配位能力。其合成方法是：以中間體5-甲氧基-2-二苯基膦基苯甲醛與水合肼為原料，甲酸為催化劑，在甲醇中回流得到雙亞胺雙膦四齒配體L。該配體L與Cu(CH3CN)4ClO4原位催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)，該催化體系對于芳基碘的反應(yīng)活性很高(收率高達(dá)99％)，并且對芳基溴也有一定的活性，能很好地避免炔自偶聯(lián)產(chǎn)物的形成，且反應(yīng)體系簡單，后處理方便。所采用的Cu廉價易得、經(jīng)濟(jì)清潔，代替昂貴及有毒性的Pd，參與Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，而且不使用有機(jī)胺作為溶劑和堿，相信在未來的工業(yè)生產(chǎn)中會有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】—種(1E, 2E) -1, 2- 二(5-甲氧基-2- 二苯基滕基苯亞甲基)肼的合成方法及應(yīng)用
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及用于交叉偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑配體的制備，特別是一種亞胺磷配體(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法及其應(yīng)用，屬有機(jī)合成方法學(xué)領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]有機(jī)膦配體由于具有良好的配位性能及豐富的配位模式，在醫(yī)藥、農(nóng)藥及催化等方面有著廣泛的應(yīng)用，也一直受到較多的關(guān)注。其中，氮膦配體由于具有多個配位點、復(fù)雜多變的配位方式及可調(diào)控的分子變形性，可與過渡金屬離子組裝得到許多結(jié)構(gòu)新穎、有獨特功能的金屬絡(luò)合物。已報道的文獻(xiàn)中研究較多的是單齒膦配體及其金屬絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)與催化性能。近年來，關(guān)于雙齒或多齒膦配體及其金屬絡(luò)合物的研究亦有報道，主要是烷基鏈或芳香環(huán)螯合的剛性結(jié)構(gòu)，而關(guān)于雙齒膦配體構(gòu)建的金屬大環(huán)結(jié)構(gòu)則報道較少。
[0003]膦配體的過渡金屬絡(luò)合物可以作為很多重要反應(yīng)的催化劑前體或催化劑，例如將其應(yīng)用于催化Sonogashira反應(yīng)、Heck反應(yīng)、Suzuki反應(yīng)等。其中，Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)較常用的催化劑體系有Pd/Cu/膦體系和Pd/膦體系，無Pd的催化體系，單銅催化體系卻鮮有報道。Pd作為Sonogashira反應(yīng)中最為常用的金屬催化劑，不僅價格昂貴，毒性大，容易在產(chǎn)品中殘留，同時還易發(fā)生炔-炔自偶聯(lián)反應(yīng)。因此，選用更為廉價高效的無Pd催化體系是Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)展的趨勢。
[0004]我們以前設(shè)計合成的一種亞胺膦配體(E) — (2- ( 二苯基膦基)苯亞甲基)肼(徐鳳波，朱佳芳等，CN102603797A)和亞銅鹽形成的單銅絡(luò)合物在催化末端炔烴與sp2型碳的鹵化物之間的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)中有很好的應(yīng)用。進(jìn)而我們又設(shè)計合成了新型亞胺勝配體(IE, 2E)-1, 2-二(5-甲氧`基-2-二苯基勝基苯亞甲基)餅特征是，在苯環(huán)上增加了甲氧基，使得膦上的電子云密度增加，使新配體L與Cu (I)鹽在無Pd無胺條件下原位催化Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)具有更好的效果。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明提供了一種新型雙亞胺雙膦四齒配體(1E，2E)-1，2_ 二(5-甲氧基_2_ 二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，該膦配體L與Cu (CH3CN) 4C104反應(yīng)得到了兩個配體分子與兩個金屬銅離子構(gòu)建的[2+2]型大環(huán)雙銅絡(luò)合物，利用催化劑體系L/Cu (CH3CN)4ClO4原位催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)，該催化體系對于芳基碘、芳基溴的反應(yīng)活性很高(收率最高可達(dá)99 % )，能很好地避免炔自偶聯(lián)產(chǎn)物的形成(Glaser偶聯(lián))，且反應(yīng)體系簡單，后處理方便。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0007]一種(1E，2E)-1，2_ 二(5-甲氧基_2_ 二苯基膦基苯亞甲基)肼，其特征在于是含有雙亞胺的雙膦四齒配體L，且芳環(huán)上具有給電子的甲氧基基團(tuán)，具有結(jié)構(gòu)如下:[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基勝基苯亞甲基)餅，其特征在于是含有雙亞胺的雙膦四齒配體L，且芳環(huán)上具有給電子的甲氧基基團(tuán)，具有結(jié)構(gòu)如下:
2.一種如權(quán)利要求1所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于如下步驟: (一)中間體5-甲氧基-2-二苯基膦基苯甲醛的制備 1)室溫下，向間甲氧基苯甲醛的冰醋酸溶液中緩慢滴入液溴，滴畢，室溫攪拌36小時。反應(yīng)液用飽和亞硫酸鈉溶液淬滅后倒入水中，用乙醚萃取，合并的有機(jī)相用水和飽和食鹽水洗滌，分液，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾，脫去溶劑，得到暗黃色固體2-溴-5-甲氧基苯甲醛。 2)氬氣保護(hù)下，將2-溴-5-甲氧基苯甲醛，乙二醇，對甲基苯磺酸加入甲苯中，混合加熱回流至分水器中不再有水產(chǎn)生，此過程大約需要24小時。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓除去溶劑，粗產(chǎn)品用二氯甲烷溶解后，用碳酸氫鈉水溶液洗滌，然后用飽和食鹽水洗滌至中性，分液，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥。過濾，脫去溶劑，減壓蒸餾得到暗紅色液體2-(2-溴-5-甲氧基苯基)-1,3- 二氧雜環(huán)戍燒。 3)IS氣保護(hù)下，在_78°C下緩慢將正丁基鋰滴至2-(2-溴-5-甲氧基苯基)-1, 3- 二氧雜環(huán)戊烷的四氫呋喃溶液中，滴畢，維持此溫度下繼續(xù)攪拌2小時，然后緩慢將二苯基氯化膦滴加至上述反應(yīng)體系中，滴畢，在此溫度下繼續(xù)攪拌2小時，自然升至室溫攪拌過夜。氬氣保護(hù)下除去溶劑，用二氯甲烷溶解粗品，用水和飽和食鹽水洗滌至中性，分液，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥。過濾，脫去溶劑，得粗產(chǎn)品。用二氯甲烷和乙醚重結(jié)晶，得到白色固體2_ (5-甲氧基_2_ 二苯基勝基苯基)-1,3- 二氧雜環(huán)戍燒。 4)IS氣保護(hù)下，將化合物2-(5-甲氧基-2-二苯基勝基苯基)-1, 3-二氧雜環(huán)戍燒,對甲基苯磺酸加入丙酮中，混合回流反應(yīng)8小時，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液呈黃色。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓除去溶劑，粗品用二氯甲烷溶解后，用水洗滌，分液，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥。過濾，脫去溶劑，得粗產(chǎn)品。用二氯甲烷和甲醇重結(jié)晶，得到黃色固體5-甲氧基-2-二苯基膦基苯甲醛。 (:)(1E，2E)-1，2_: (5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的制備 氬氣保護(hù)下，將化合物5-甲氧基-2- 二苯基膦基苯甲醛，水合肼和甲酸加入到甲醇中，混合加熱回流反應(yīng)6小時。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，氬氣保護(hù)下除去溶劑，用二氯甲烷溶解后，用水和飽和食鹽水洗滌，分液，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥。過濾，脫去溶劑，得粗產(chǎn)品。用二氯甲烷和石油醚重結(jié)晶，得到黃色固體(1E，2E)-1，2-二 (5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼。
3.一種如權(quán)利要求2所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于:所述的間甲氧基苯甲醛、液溴、冰醋酸的摩爾比為1: 1-3: 1-20。
4.一種如權(quán)利要求2所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于:所述的2-溴-5-甲氧基苯甲醛、乙二醇、對甲基苯磺酸、甲苯摩爾比為 1:1-3: 1-5: 1-20。
5.一種如權(quán)利要求2所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于:所述的2-(2-溴-5-甲氧基苯基)-1，3_ 二氧雜環(huán)戊烷、正丁基鋰、二苯基氯化膦、四氫呋喃摩爾比為1: 1-2: 1-2: 1-20。
6.一種如權(quán)利要求2所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2 二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于:所述的2- (5-甲氧基-2- 二苯基勝基苯基)-1，3- 二氧雜環(huán)戍燒、對甲基苯磺酸、丙酮摩爾比為1: 1-2: 1-20。
7.一種如權(quán)利要求2所述(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼的合成方法，其特征在于:所述的5-甲氧基-2-二苯基膦基苯甲醛、水合肼、甲酸、甲醇摩爾比為 I: 1-10: 0.1-1.0: 1-20。
8.一種如權(quán)利要求1所述的(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼應(yīng)用，其特征在于:膦配體L/Cu(I)原位催化Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)，形成碳-碳炔烴偶聯(lián)產(chǎn)物。方法是:惰性氣體保護(hù)下二氧六環(huán)為溶劑，以L/Cu(CH3CN)4ClO4作為催化劑，碳酸鉀為堿，鹵代芳烴，取代苯乙炔80°C下回流反應(yīng)16小時，TLC檢測，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，加入乙酸乙酯，用硅藻土助濾，柱層析分離，得到產(chǎn)物。
9.一種如權(quán)利要求1所述的(1E，2E)-1，2-二(5-甲氧基-2-二苯基膦基苯亞甲基)肼應(yīng)用，其特征在于所述的鹵代芳烴為鄰硝基氯代芳烴、一溴代芳烴、對氯溴代芳烴、對硝基溴代芳烴、鄰硝基溴代芳烴、一碘代芳烴、對氯碘代芳烴、對甲基碘代芳烴、對甲氧基碘代芳烴、對硝基碘代芳烴、鄰硝基碘帶芳烴、鄰氨基碘帶芳烴等，取代苯乙炔為:苯乙炔、對甲氧基苯乙炔、對硝基苯乙炔等`。
【文檔編號】C07F19/00GK103483383SQ201310413339
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】徐鳳波, 張春來, 朱佳芳, 王文虎, 李慶山, 胡方中, 祝冠彬 申請人:南開大學(xué)