[发明专利]含双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体和亚磷酸酯配体的混配型镍(II)配合物的制备及应用

说明书

本发明公开了一类含双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体和亚磷酸酯配体的混配型镍(II)配合物及其应用，混配型镍(II)配合物化学式为Ni(NHC)[P(OR)₃]X₂，其中R为乙基或异丙基中的一种，X为溴原子或氯原子中的一种，NHC为双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体。在镁屑的存在下，本发明含双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体和亚磷酸酯配体的混配型镍(II)配合物可以催化低活性的氯代芳烃、氟代芳烃分别与氯化苄类化合物在单一温度下的还原交叉偶联反应，一步生成二芳甲烷类化合物，为合成二芳甲烷类化合物提供了一种新方法。

技术领域

本发明涉及一种镍(II)配合物，具体涉及一种含双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体和亚磷酸酯配体的混配型镍(II)配合物的制备及其作为催化剂在镁屑存在下催化氯代芳烃、氟代芳烃分别与氯化苄类化合物在单一温度下的还原交叉偶联反应一步合成二芳甲烷类化合物的应用。

背景技术

二芳甲烷类化合物作为重要的结构单元，广泛存在于有机功能材料和药物活性分子中，具有重要的合成价值。过渡金属催化的亲核试剂和亲电试剂的交叉偶联反应是合成这类化合物的传统方法，但是这种方法通常需要直接使用具有易燃危险性的金属有机试剂，例如有机锌试剂、格氏试剂等。

近年来，双亲电试剂的还原交叉偶联反应成为了合成二芳甲烷类化合物的一个新方法，得到了业界的关注，因为这一方法可以避免直接使用具有易燃危险性的金属有机试剂，具有更好的步骤经济性，同时也可以提高反应的官能团耐受性。例如，2012年，彭羽课题组报道了以二氯化镍、吡啶和锌粉组成的催化体`系催化碘代芳烃和溴代烷烃的还原交叉偶联反应，但仅涉及对甲氧基碘苯和溴化苄的一例还原交叉偶联反应得到相应的二芳甲烷化合物，同时催化剂用量较大（30%），并且锌粉是大大过量的（参见：Yan, C.-S.; Peng,Y.; Xu, X.-B.;Wang, Y.-W. Chem. Eur. J.2012, 18, 6039）。2014年，Love课题组以二（三乙基膦）二氯化镍为催化剂，通过氯化苄和锌粉的反应预先制备苄基锌试剂，再与苯环上有亚胺导向基团的氟苯反应，可以较高产率合成二芳甲烷类化合物。整个过程需要在不同温度下分步投料才能使反应顺利进行，并且氯化苄底物仅涉及一例，同时需要亚胺导向基团来活化碳─氟键（参见：Sun, A. D.; Leung, K.; Restivo, A. D.; LaBerge, N.A.; Takasaki, H.; Love, J. A. Chem. Eur. J. 2014, 20, 3162）。2015年，Weix课题组报道了在锌粉存在下，以溴化镍(II)三水合物为主催化剂、以哌嗪钴为助催化剂，通过碘代或溴代芳烃和苄醇的还原交叉偶联反应合成二芳甲烷类化合物，但是若将苄醇换成氯化苄时只能得到后者的自偶联产物，同时该方法也不适用于廉价易得、低活性的氯代芳烃，反应也需要分步投料才能顺利完成（参见：Ackerman, L. K. G.; Anka-Lufford, L. L.;Naodovic, M.; Weix, D. J. Chem. Sci.2015, 6, 1115）。2016年，龚和贵课题组报道了在锌粉存在下，采用二碘化镍和联吡啶组成催化体系实现了溴代芳烃和氯化苄类化合物的还原交叉偶联反应，但是对于含有不同电子效应取代基的溴代芳烃还需要加入不同的添加剂，同时也不能适用于廉价易得、低活性的氯代芳烃（参见：Zhang, Q. C.; Wang, X.;Qian, Q.; Gong, H. G. Synthesis2016, 48, 2829）。2016年，发明人课题组报道了含氮杂环卡宾配体和膦配体的混配型镍(II)配合物在镁屑存在下实现了氯代芳烃和氯化苄类化合物的还原交叉偶联反应，但是，该合成方法需要分段升温进行，即先在低温下反应一段时间，然后再升温至所需反应温度完成后续的交叉偶联反应，若不经过低温反应过程、直接在交叉偶联反应温度下进行反应则会导致较多氯化苄类化合物的自偶联产物生成，无法达到便捷高效合成二芳甲烷类化合物的目的（参见：Zhang, J.; Lu, G. S.; Xu, J.; Sun,H. M.; Shen, Q. Org. Lett.2016, 18, 2860）。