[发明专利]双环烷基化合物及合成

说明书

本申请涉及双环烷基化合物及合成。本文公开了通式(I)的化合物，以及使用第VII族或者第IX族过渡金属化合物合成取代的双环[1.1.1]戊烷的方法，其中R¹如说明书中所定义。

本申请为申请日为2014年12月10日、发明名称为“双环烷基化合物及合成”的第201480067673.7号中国发明专利申请的分案申请。

通过引用任何优先权申请而并入

根据37CFR 1.57以及4.18的规定和20.6的规定，将标识了国外优先权申明或者本国优先权申明的任何申请和所有申请(例如，如本申请所提交的申请数据表或者请求中的)通过引用并入本文。

领域

本公开内容涉及合成有机化学，并且具体地涉及[1.1.1]-双环戊烷基化合物(螺桨烷衍生物)及其合成。

描述

在合成有机化学中，对于用作试剂的新型种类的小有机分子存在重大需求。尽管据估计存在10⁶⁰种可能的含碳小分子，但是仅有其中极少部分可使用熟知的反应和易于获得的原料(或者“结构单元”)来有效且高效地合成。新型结构单元或合成已知但昂贵的结构单元的更有效方法可拓展可用于探索的化学空间，例如在诸如药物、农业化学、聚合物、先进材料的领域以及所尝试的许多其它领域。

在合成有机化学中非常不具代表性的一个结构基元为双环[1.1.1]戊烷(BCP)，其具有以下结构：

这主要是由于BCP及其衍生物使用已知的合成方案存在困难、高成本和低收率。尽管BCP在药物、聚合物、液晶显示器、高能量密度材料、纳米颗粒或者分子棒、大环化合物、有机金属复合物以及物理有机化学中作为结构基元已经成为一些实验的对象，但是具有BCP结构的化合物在这些领域尚未实现商业化。简而言之，BCP的商业应用由于试剂的可用性和成本而受到了限制。

概述

本文公开的一些实施方案涉及制备取代的双环[1.1.1]戊烷化合物的方法，所述方法可包括将[1.1.1]螺桨烷；第VII族过渡金属化合物或者第IX族过渡金属化合物；氢化物源；以及能够提供全部取代基或者部分取代基的试剂结合，以便双环[1.1.1]戊烷被取代基取代。

本文所述的一些实施方案涉及使用本文所述的方法以获得式(I)的化合物。

本文所述的一些实施方案涉及式(I)的化合物。

详述

双环[1.1.1]戊烷是非常稳定的，尽管其可发生高度环应变。Wiberg在1964年报道了经分离的双环[1.1.1]戊烷的第一个实例(Wiberg等人，Tetrahedron Lett.1964,531-4)。然而，双环[1.1.1]戊烷领域的发展是缓慢的，这是由于困难且低收率的化学过程。经过大约20年后，Wiberg(Wiberg等人，J.Am.Chem.Soc.1982,104,5239-40)发现了BCP的更高产率的路线，并且由Sziemes(Semmler等人，J.Am.Chem.Soc.1985,107,6410-11)采用高度环应变的[1.1.1]螺桨烷作为原料进行了进一步发展。