[发明专利]一种催化剂体系及其在有机合成中导入多氟苯基的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂体系及其在有机合成中导入多氟苯基的应用。

背景技术

目前，合成多氟代联芳香类化合物主要有两种方法：

1、Daugulis等人利用铜催化的碳氢键活化反应，用多氟苯为原料制备多氟联苯 (Copper-Catalyzed Arylation and Alkenylation of Polyfluoroarene C-H Bonds.Hien-Quang Do，and Olafs Daugulis，J.Am.Chem.Soc.2008，130， 1128-1129)。

Daugulis等使用多氟苯作为导入五氟苯基的试剂，在磷酸钾的存在下，采用碘 化亚铜催化，菲咯啉作为配体，与溴代芳烃偶联，得到取代的多氟联苯。该方法的 主要缺点是：多氟代苯易挥发，一般是液体，操作不便，且毒性较大；需要2个当 量碱的参与，经济性不够好；并且该方法限制了底物的适用面，不能存在对碱敏感 的基团比如酮羰基等；只能适用于溴代芳烃，不能使用更廉价的氯代芳烃等底物。

2、Fagnou等人利用钯催化的碳氢键活化反应，用多氟苯为原料制备多氟联苯 (Catalytic Intermolecular Direct Arylation of Perfluorobenzenes.Marc Lafrance， Christopher N.Rowley，Tom K.Woo，and Keith Fagnou.J.Am.Chem.Soc.2006， 128，8574-8576)。

此方法的缺点和Daugulis等人的方法缺点相似，也使用了多氟苯，并且使用了碳 酸钾作为碱，且只适用于溴代芳烃。

3、傅尧，刘磊等人利用铜催化的脱羧偶联反应制备多氟联苯类化合物 (Copper-Catalyzed Decarboxylative Cross-Coupling of Potassium Polyfluorobenzoates with Aryl Iodides and Bromides.Rui Shang，Yao Fu，Yan Wang，Qing Xu，Hai-Zhu Yu， and Lei Liu，Angew.Chem.Int.Ed.2009，48，9350-9354)。

上述论文中，使用多氟代苯甲酸钾作为合成试剂，用亚铜作催化剂，实现了用 脱羧偶联反应合成多氟联苯类化合物。此方法的局限性在于：只能适用于碘代芳烃 和溴代芳烃，不能使用价格低的氯代芳烃，也不能使用三氟甲磺酸酯，催化量大， 不利于大规模生产。而且不能通过调节配体实现不同卤原子的分别偶联。

鉴于现有合成方法的固有缺点，有必要发展一种基于钯催化在有机合成中导入 五氟及多氟苯基的新的催化体系，为有机合成以及药物中间体合成中导入多氟苯基 提供一个行之有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化剂体系及其应用。

本发明所提供的催化剂体系由钯催化剂、膦配体和极性非质子溶剂组成。

其中，所述钯催化剂可选自下述钯源中的至少一种：乙酸钯(Pd(OAc)₂)、氯 化钯、二(乙腈)氯化钯、三氟乙酸钯、二(乙酰丙酮)钯(Pd(acac)₂)、三(二亚苄基丙 酮)二钯(Pd₂(dba)₃)、和二(二亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)₂)。

所述膦配体可选自下述至少一种：三苯基膦、三环己基膦、三(邻甲基苯基) 膦(P(o-Tol)₃)、取代三苯基膦、取代三环己基膦、三叔丁基膦、2-二环己基膦-2，4，6- 三异丙基联苯(X-Phos)、2-双环己基膦-2′，6′-二甲氧基联苯(S-Phos)、2-(二叔 丁基膦)联苯(JohnPhos)、2-(二环己基膦)联苯Cy-JohnPhos和2-二环己基膦 -2-(N，N-二甲基胺基)联苯(DavePhos)。

所述极性非质子溶剂可选自下述溶剂中的至少一种：二甲基亚砜、二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四甲基脲、环丁砜、磷酸三甲酯、甲基丙基 酮、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚和二丙二醇二乙醚；优选 为二乙二醇二甲醚和二乙二醇二乙醚缩醚类。

本发明所述催化剂体系优选为下述1)-4)中的任意一种：