[发明专利]一种钌卡宾催化剂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体地，涉及一种钌金属卡宾催化剂及其合成 方法。

背景技术

自20世纪50年代含W、Mo或Re氧化物的多相烯烃复分解催化剂问世以来， Schrock和Grubbs等人又相继开发出了具有单一组分、活性可控、稳定性更好 的Mo金属卡宾(J.Am.Chem.Soc.1998,120,9720-9721.)和Ru(J.Am.Chem. Soc.1999,121,2674-2678.)金属卡宾均相催化剂。

特别是Grubbs等人开发的钌金属卡宾催化剂因其对氧和质子性溶剂的稳定 性在制药及材料行业具有越来越广泛的应用。

此类催化剂由于其对含质子的极性基团很好的耐受性，在各种需要利用 RCM(ringclosingmetathesis)构建新的大环结构的药物分子的合成上有着重 要的作用：

如抗肿瘤药物Epothilone(J.Am.Chem.Soc.1997,119,7960-7973.)以及抑 制HCV病毒的小分子化合物BILN2061(Org.Process.Res.Dev.2005,9,513-515.) 的合成。

发明内容

本发明旨在提供一种新型的钌金属卡宾催化剂。

本发明提供的一种钌卡宾催化剂，其特征在于，为如下结构所示的化合物：

其中，R₁为苯环上单取代或多取代的氢、烷基及取代烷基、烷氧基及取代烷 氧基、芳基及取代芳基、杂芳基及取代杂芳基、卤素、羟基、胺基、氰基、硝 基；

R₂为苯环上单取代或多取代的氢、烷基及取代烷基、烷氧基及取代烷氧基、 芳基及取代芳基、杂芳基及取代杂芳基、卤素、羟基、胺基、氰基、硝基。

此外，在本发明中，R₁和R₂优选自H、Me、Et、Ph、Cl、Br、I。

此外，本发明还提供了上述钌卡宾催化剂的制备方法，其特征在于：由水 合三氯化钌与配体反应获得钌络合物后，与二苯基类重氮甲烷化合物反应生成 钌卡宾络合物后，与三环己基膦反应后形成目标钌卡宾催化剂。

具体合成工艺如下所示：

步骤一、将水合三氯化钌和配体L在有机溶剂中加热至40-80℃，反应3-12 小时，得到钌络合物Cl₂RuL_n；

其中，n为1-10的整数；

上述配体L选自可与Ru金属发生配位反应的任意配体化合物，优选自三苯 基膦(PPh₃)或1,5-环辛二烯(COD)；

上述水合三氯化钌和配体的质量比为1：3-8；优选为1：4-5；(配体的当 量数为3-8倍。)

上述步骤中的反应温度优选为50-60℃；

上述步骤的反应时间优选为4-5小时；

上述有机溶剂选自沸点为40-80℃的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、 四氢呋喃、二氧六环、苯、甲苯中的一种或几种的混合物，优选采用醇类溶剂。 最优选位甲醇或乙醇。

此外，在上述反应过程中，优选采用将水合三氯化钌在溶剂中低温加热溶 解后再投入配体L，升温至目标温度进行配位反应，当反应体系中有固体物质产 生时，可结束反应，经冷却、结晶和过滤的方式获得固体产物，其产率大于95％， 一般情况下可获得几乎100％的产率。

步骤二、将钌络合物Cl₂RuL_n溶解于有机溶剂，保持0℃的温度下，滴加二 苯基类重氮甲烷化合物，生成钌卡宾络合物；

上述有机溶剂选自沸点为40-80℃的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、 四氢呋喃、二氧六环、苯、甲苯、及其他结冰点可达到-78℃中的有机溶剂中的 一种或几种的混合物，优选为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、四氢呋喃中的 一种。

上述钌络合物和二苯基类重氮甲烷化合物的质量比为1-10：1(摩尔比为1： 0.5-3，优选为1：1-2)；二苯基类重氮甲烷化合物的优选用量为，在滴加二苯 基类重氮甲烷溶液的过程中，反应发生放热升温的现象，保持反应体系平缓的 进行过程中，以体系颜色发生变化为滴加终点。

上述二苯基类重氮甲烷化合物的结构如下所示：