[发明专利]钌金属催化剂DREAM-2nd及其在烯烃关环复分解和双环戊二烯聚合反应中的应用

说明书

本发明公开了一种钌金属催化剂DREAM‑2nd及其在烯烃关环复分解反应和双环戊二烯聚合反应中的应用。本发明选用结够简单的取代的水杨醛为起始原料反应很方便地得到所需要的烯配体，所得到的烯配体再和催化剂前体进行配体交换即能够得到相应的新型钌金属催化剂。该类催化剂可高效地催化烯烃复分解反应，用于各种烯烃的关环复分解反应而得到多种类的环状化合物。该方法原料易得，操作简单，工艺稳定，环境友好，适合放大生产，为制备烯配体和钌卡宾催化剂以及利用这种烯烃复分解催化剂制备聚合物提供了一种很好的思路和方法。

技术领域

该发明涉及一种烯烃复分解催化剂及其制备方法和应用，特别是一种钌金属催化剂DREAM-2nd及其在催化二烯烃底物进行关环复分解反应中以及催化双环戊二烯进行开环易位聚合反应的应用。

技术背景

近几十年来，烯烃复分解反应的研究因其合成产物在医药、农药及材料等领域的重大价值而获得了迅速的发展。而关环复分解(Ring-closing metathesis，简称RCM)反应是烯烃复分解反应的一种重要类型，因其在合成各种大环分子方面的显著特点，已经得到越来越多的关注。它通过构建碳-碳双键使化合物环合，提供了合成环状有机化合物的重要手段。目前，一些大环类化合物已经作为药物在临床中得到了应用，更多的大环类化合物则处在相应的药物研发阶段之中(Nature,2008,7,608-624)。开环易位聚合(Ring-openingmetathesis polymerization，简称ROMP)反应是烯烃复分解反应的另一种重要类型。该领域的研究主要集中在合成高效的ROMP反应催化剂和基于ROMP反应制备多功能的新材料方面(Macromolecules,2012,45,4447-4453)，研究者们利用ROMP反应已经研究出了一大批具有优异性能的新型高分子材料，比如聚双环戊二烯、聚降冰片烯和聚环辛烯等。

烯烃复分解反应的催化剂经过多年的发展产生了各种不同的类型，而卡宾型催化剂是目前研究和发展的最重要的RCM催化剂。这类催化剂中，最重要且应用最多的是Schrock催化剂(J.Am.Chem.Soc.1990,112,3875-3886)和Grubbs催化剂(BioorganicMedicinal Chemistry,2001,9(1),199-209)以及将Grubbs催化剂进行修饰的Hoveyda-Grubbs催化剂、Grela催化剂以及Zhan氏催化剂。本发明合成了一类新型的钌金属烯烃聚合催化剂并将它应用于催化二烯烃底物进行关环复分解反应中。

发明内容

本发明旨在选用结够简单的取代的水杨醛为起始原料，能很方便地得到所需要的烯配体，所得到的烯配体再和催化剂前体进行配体交换即能够得到相应的新型钌金属催化剂。该类催化剂可高效地催化烯烃复分解反应，用于各种催化二烯烃底物进行关环复分解反应合成大环类有机分子。该方法原料易得，操作简单，工艺稳定，环境友好，适合放大生产，为利用这种烯烃复分解催化剂制备大环状药物分子提供了一种很好的思路和方法。

本发明提供了一种钌金属烯烃复分解催化剂，其特征在于：具体结构式如下所示：

其中，R₁为氢、烷基、芳基；

R₂为氢、烷基、芳基；

R₃为氢、烷基、芳基；

R₄为氢、烷基、芳基；

R₅为氢、烷基、芳基；

R₁^‘为氢、烷基、芳基；

R₂^‘为氢、烷基、芳基；

R₃^‘为氢、烷基、芳基；