[发明专利]碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物，其结构如式I所示：其中，R为烷基、苄基或芳基，n＝2～10。本发明通过廉价易得、水溶性良好、立体化学丰富的天然手性化合物D‑葡萄糖作为碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物的手性源，在无额外添加碱助剂的条件下，采用快捷一步法合成了碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物I，并将其作为催化C‑C偶联反应的钯催化剂，克服无水无氧反应条件，高收率的制备了一系列结构新颖的芴衍生共轭小分子功能材料。

技术领域

本发明涉及一种碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物及其制备方法和用途，属于手性氮杂环卡宾过渡金属配合物合成与催化领域。

背景技术

过渡金属催化反应是现代有机化学的重要手段，特别是钯催化剂在C-C偶联反应方面的突出贡献，使得2010年诺贝尔化学奖授予了在钯催化领域有重大贡献的化学家Suzuki、Heck和Negishi。

碳水化合物是合适手性骨架的筛选池，因其价廉、结构多样，并且容易获得手性明确的化合物，自1991年Arduengo首次分离稳定的N-杂环卡宾(NHCs)以来，人们越来越关注NHCs作为辅助配体和催化剂，特别是NHCs配位的钯催化剂得到最为广泛的关注，众所周知，杂环上N取代基的电子效应和空间位阻直接对NHCs配位的钯催化剂活性和选择性起决定性作用。通常，空间位阻大的取代基会提高催化反应的活性和立体选择性[Chem.Rev.2009,109,3612-3676；Chem.Rev.2011,111,2705-2733；Chem.Soc. Rev.2011,40,5151-5169]。碳水化合物及其衍生物空间体积庞大，具有多个手性中心，广泛用作手性助剂，手性试剂和不对称催化剂的手性池[Chem.Eur.J.2007,13, 8648-8659；Coord.Chem.Rev.2010,254,2007-2030；Coord.Chem.Rev.2017,339,1-16]。已经报道一系列基于葡萄糖衍生手性NHCs配体并用于钯(Pd)催化的Suzuki偶联反应中，目前所有关于葡萄糖衍生手性NHCs-Pd配合物的方法都是两步法，先由咪唑鎓盐和Ag₂O反应制备Ag-NHCs配合物，然后Ag-NHCs配合物再与钯盐反应，通过NHCs 转移法合成NHCs-Pd配合物，这不仅增加了复杂性，还有违绿色环保、原子经济性原则，同时也降低了反应总产率，如葡萄糖环上C-6键合手性NHCs-Pd用于催化的Suzuki 偶联[Organometallics 2010,29,5959-5971]，葡萄糖环上C-1和C-3键合的含糖手性NHCs 过渡金属配合物和催化活性也有报道，但是它们的制备均是两步法合成的[Eur.J.Inorg. Chem.2007,2007,2221-2224；J.Organomet.Chem.2007,692,4593-4602；Organometallics 2007,26,1126-1128；Organometallics 2010,29,403-408；DaltonTrans.2011,40, 4826-4829；Dalton Trans.2011,40,6778-6784；.Bull.Chem.Soc.Jpn.2017,90(1),59-67； Bull.Chem.Soc.Jpn.2017,90(9),1050-1057]。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物及其一步法制备方法和用途。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物，其结构如式I所示：

其中，R为烷基、苄基或芳基，n＝2～10。

一种如前述的碳水化合物烷基键连咪唑型氮杂环卡宾钯配合物的制备方法，其包括如下步骤：