[发明专利]表面活性剂启动的过渡金属催化的化学

说明书

相关申请

本申请要求于2009年12月1日提交的美国临时申请号61/265,615的权益，通过引用将其结合在此。

技术领域

本发明提供了使用如在此披露的表面活性剂（或“增溶剂”）用于完成多种过渡金属催化的化学反应的组合物和方法，并且包括像例如生育酚聚乙二醇750-Me琥珀酸酯（TPGS-M-PEG-750）这样的表面活性剂。

背景技术

上溯至二十世纪五十年代由柯达（Kodak）对TPGS系列的表面活性剂进行了说明（Cawley,et al.,US 2,680,749）。然而，从未研究过这些琥珀酸酯/盐类表面活性剂在水中在合成化学中的用途（例如用于“绿色”化学）。相关表面活性剂（聚氧乙烷基-生育酚基癸二酸酯（癸二酸聚氧乙烷基-生育酚基酯，polyoxyethanyl-tocopheryl sebacate）（PTS））的用途是已知的，并且已经在多种水性反应中被研究。Lipshutz et al.,Organic Letters,2008,10:3793-3796;Lipshutz et al.,Organic Letters,2008,10:1333-1336,Lipshutz et al.,Organic Letters,2008,10:1329-1332,Lipshutz et al.,Organic Letters,2008,10:1325-1328;Lipshutz,et al.,Advanced Synthesis & Catalysis,2008,350:963-956;以及Lipshutz,et al.,Organic Letters,2008,10:5329-5332。

然而，对于可以有利地用于广泛多样化学中的表面活性剂仍然存在需要。特别地是鉴别可以变得经济得多、并且通常产生更良好的反应效率的表面活性剂的问题。本发明解决了这些问题，以及其他的相关问题。

发明内容

在未公开的工作中，已经研究了数种表面活性剂，例如在TPGS系列中的那些，在室温下（rt）在水中在多种化学反应中寻找良好的反应效率。这是非常显而易见的，假定所有可能性（不同的PEG、M-PEG、以及它们在粘度、水中的溶解度、HLB值、和粒度方面相关的改变）（如果有的话）可以一致地与现在可商购的其他表面活性剂一样好或比它们更好。在一个实施方案中，我们发现TPGS-M-PEG-750（是指由外消旋维生素E，一种琥珀酸酯/盐（4碳，二羧酸）接头，以及PEG-750单甲基醚（M-PEG-750）制造的非对称性二酯）对于宽范围的常规交叉偶联反应和复分解反应显示一致地非常良好的作用。一个特别的优点是该表面活性剂的生产是经济的，假定它的组分的成本、所有商业项目是低廉的。此外，对于PEG单甲基醚而言，TPGS-M-PEG-750仅包含一个可能的可以反应的末端，由此消除了多种PEG相关副产物的选项。最初的柯达合成没有遵循沿着推理的这些线路；实际上，最初的TPGS-1000不是用M-PEG-1000制造的。此外，最初柯达合成使用远比当今易于得到的外消旋维生素E贵得多的天然维生素E。在制备TPGS-M-PEG-750的方法中出现第三主要差异，其中维生素E的使用效率（与迄今为止任何文献路径都不同）是极其高的。这显著改善了得到的表面活性剂的成本和质量（即，杂质曲线图）两者。

与其他途径（例如，使用聚氧乙烷基-生育酚基癸二酸酯（PTS））相比较在许多化学反应中使用TPGS-M-PEG-750是非常有利的。在此，产率同样好、或更好，而在考虑到制造表面活性剂的成本方面，经济性是远更为吸引人的。其他可商购的表面活性剂有时可以给出类似的以及甚至更优异的转化水平以及得到的产率（例如，Brij（布里杰）催化剂，具体地Brij-30和Brij-35；参见实施例；参见下文），并且在此通过引用包括在这种技术中，虽然这些的一般原则不匹配TPGS-M-PEG-750。可以在绿色条件下（即在水中在室温下，无有机溶剂，并且没有由于加热或冷却引起的能量消耗）完成利用本发明组合物和方法的交叉偶联反应、复分解反应以及其他有工业价值的反应，通过保护环境它们提供了显著的社会效益。

因此，一方面，本发明提供了一种混合物，包括（a）水，（b）一种过渡金属催化剂，以及（c）具有下式的一种增溶剂

Y¹-L¹-Z

其中Z是天然的或合成的α-生育酚，并且Y¹-L¹-具有下式：