[发明专利]双齿亚磷酸酯配体的制备方法及其在Buchwald‑Hartwig反应中的应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种新型双齿亚磷酸酯配体的制备方法和在有机合成催化方面的应用。

背景技术

胺类化合物及其衍生物是一类重要的天然产物，并广泛存在于自然界中。因其常具有独特的生理活性，故在医药、精细化工和染料等领域中得到广泛的应用。虽然，胺类化合物的合成方法有很多种，但其中许多是多步反应，并且存在诸多问题，如反应条件苛刻、需强酸强碱等对环境不友好试剂以及副反应多等。在100多年前，Ullman首次利用化学计量的铜试剂作为催化剂用于催化碳-氮交叉偶联反应，并成功构建了C-N键(And S Guram,Roger A Rennels,Stephen L Buchwald.A Simple Catalytic Method for the Conversion of Aryl Bromides to Arylamines.Angew.Chem.Int.Ed.,1995,34,12)，但该方法并不能够取得良好的化学选择性以及较高的化学产率。在上世纪九十年代,Buchwald和Hartwig课题组分别独立的报道了以钯为催化剂，采用合适的二级胺或者膦配体实现的N-芳基化反应(John P Wolfe,Stephen L Buchwald.Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Iodides.J.Org.Chem.,1996,61:1133～1135)，并对催化剂体系不断完善，逐步发展成为构建碳-氮的一种切实有效的方法(Buchwald-Hartwig，偶联反应)。

通过胺(氨)对卤代芳烃加成反应来合成相应的胺类化合物的方法有巨大优势。Buchwald-Hartwig偶联反应具有芳烃底物简单易得、无需其它转化，一步合成目标分子、原子利用率高等优点，无疑是构建碳-氮键最简洁高效的方法(化学式1)。

化学式1钯催化的卤代烃与胺类化合物的Buchwald-Hartwig反应

到目前为止，在催化应用方面，双齿亚磷酸酯配体主要应用于催化氢化、氢甲酰化等领域中，有关Buchwald-Hartwig反应研究进展文献综述中尚未见此类配体的相关报道。

围绕这一目的进行相关研究和探索，设计并成功合成出三种双齿亚磷酸酯配体，与钯盐催化Buchwald-Hartwig反应，期望能够获得高反应活性以及较广的底物普适性。

发明内容

本发明的目的提供一种新型双齿亚磷酸酯配体的制备方法及应用，其合成条件温和、反应时间短，并且此类配体稳定易大量制备，与钯催化的Buchwald-Hartwig反应，构建新型碳-氮键，合成不同胺类化合物。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型双齿亚磷酸酯配体化合物，其特征在于：所述的双齿亚磷酸酯配体化合物具有不同连接结构的双齿亚磷酸酯配体，并且能够与钯催化Buchwald-Hartwig反应，构建碳-氮键，所述的双齿亚磷酸酯配体具有以下通式：

通式中Linker为1,2-丙二醇、顺丁烯-1,4-二醇或新戊二醇或1,4-丁二醇中的一种，其中所述的Linker为相应的二醇脱去羟基上的H之后与P连接。

所述的新型双齿亚磷酸酯配体化合物的制备方法，步骤如下：

(1)3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羟基联苯的制备：以2,4-二叔丁基苯酚为起始原料，甲醇为溶剂，在氧气存在下，加入铜盐和碱作为催化剂，在10-25℃的条件下反应10-72小时，停止搅拌，过滤得到白色固体，并用少量甲醇洗涤3次，干燥后得到3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羟基联苯；

(2)双齿亚磷酸酯配体化合物的制备：氮气保护下，将3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羟基联苯溶解在有机溶剂中，滴加三氯化磷和NEt₃，滴加完毕后，在室温条件下反应2小时，再加热回流4小时，停止加热，反应体系冷却至室温后，在氮气保护下加入不同结构的二醇和NEt₃，在25-140℃的条件下反应1-22小时，浓缩液体除去大部分溶剂，用甲苯和乙腈重结晶得到白色固体双齿亚磷酸酯配体。

所述步骤(1)中的2,4-二叔丁基苯酚与铜盐的摩尔比为5-50:1；其中铜盐为氯化铜、碘化铜、氧化铜或氧化亚铜。