[发明专利]一种钯/咪唑盐催化硝基芳烃和胺类化合物合成芳香胺化合物的方法

说明书

本发明公开了一种钯/咪唑盐催化硝基芳烃和胺类化合物合成芳香胺的方法，包括：在有机溶剂中，以钯/咪唑盐为催化剂，将硝基芳烃和胺类化合物在碱的作用下进行偶联反应，经过后处理得到芳香胺化合物。本发明方法配体合成简单，易于保存，价格便宜且配体的用量较低，产物收率高，底物适用性好，可适用于二芳基胺、N‑烷基芳胺的制备。本发明方法可用于合成一系列芳香胺化合物，该类化合物在农药、医药、材料等领域均有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及钯/咪唑盐催化硝基芳烃和胺类化合物合成芳香胺化合物的方法。

背景技术

芳香胺化合物是合成各种医药、农药、染料、聚合物以及精细化学品的重要中间体(Ruiz-Castillo,P.；Buchwald,S.L.Applications of Palladium-Catalyzed C–N Cross-Coupling Reactions，Chemical Reviews，2016,116(19),12564–12649)，而钯催化的Buchwald-Hartwig偶联反应是一种高效构建C-N键的方法。

Buchwald-Hartwig偶联反应一般由卤代芳烃作为亲电试剂，但是为了减少卤代芳烃所产生的含卤废弃物污染，化学家发展了其他拟卤芳烃如醚，酯等为亲电试剂的偶联反应。其中，硝基芳烃是基础化工原料，来源广泛，是理想的亲电偶联试剂。

硝基芳烃的Buchwald-Hartwig偶联反应已有文献报道(Inoue,F.；Kashihara,M.；Yadav,M.R.；Nakao,Y.Buchwald-Hartwig Amination of Nitroarenes，AngewandteChemie International Edition，2017,56(43),13307–13309)，该反应使用的是膦配体Brettphos(2-二环己基膦基-3,6-二甲氧基-2’,4’,6’-三异丙基联苯)。但是，上述膦配体的制备条件苛刻、对空气敏感、价格昂贵，且其催化剂的效率不高，导致该反应中的催化剂用量较大，底物范围小，因此开发新配体来实现硝基苯的Buchwald-Hartwig偶联反应有重要的意义。

N-杂环卡宾是一类强σ-给电子体，其给电子能力可以与膦配体相媲美，通过增大N-杂环卡宾配体的位阻所设计出来的N-杂环卡宾配体是膦配体强有力的竞争者，目前在许多偶联反应中，都出现了效果拔群，能够替代磷配体的N-杂环卡宾配体(Valente,C.；S.；Hoi,K.H.；Mallik,D.；Sayah,M.；Organ,M.G.The Development of BulkyPalladium NHC Complexes for the Most-Challenging Cross-Coupling Reactions，Angew.Chem.Int.Ed.2012,51(14),3314–3332)。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种钯/咪唑盐催化硝基芳烃和胺类化合物偶联合成芳香族化合物的方法，该反应操作简单、收率高、配体用量较低、底物适用性好，适合大规模的推广应用。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种钯/咪唑盐催化硝基芳烃和胺类化合物合成芳香胺化合物的方法，包括：在有机溶剂中，以钯/咪唑盐为催化剂，将硝基芳烃和胺类化合物在碱的作用下进行偶联反应，经后处理得到芳香族化合物；

所述的硝基芳烃的结构如下式(I)所示：

Ar-NO₂ (I)

所述的胺类化合物的结构如下式(II)所示：

式(I)中，Ar为芳基或杂芳基；式(II)中，R¹为氢或烷基，R²为烷基、芳基或杂芳基。