[发明专利]一种二茂铁基膦配体化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种二茂铁基膦配体化合物及其合成方法，该方法以二茂铁为起始原料，通过和正丁基锂发生锂化反应生成1,1’‑二锂代二茂铁，再和不同的卤代膦配体生成相应的二茂铁基膦配体化合物。根据本发明提供的合成方法，产物纯度和收率高，合成步骤少，分离纯化简单，无污染，适合工业化生产。制备得到的目标产物是一系列二茂铁基膦配体化合物，在烯烃的烷氧羰基化反应中具有高效的催化活性，在医药、化工合成以及天然产物合成领域也具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，涉及一种二茂铁基膦配体化合物及其合成方法，尤其是1,1’-二((叔丁基)(2-吡啶基)膦基)-二茂铁膦配体化合物及其合成方法。

背景技术

膦化合物配体是一类重要的催化剂配体，新型配体和相应金属配合物的发展，为催化、有机合成以及大规模化工生产奠定了基础。

在钯催化领域，钯/膦配合物在烷氧羰基化反应中比其他金属配合物起到了更好的催化效果。目前工业上发展最成熟，最先进的钯/膦配合物催化体系是Whiston课题组开发了1，2-双((二叔丁基膦)苄基)苯催化体系(如文献Chem.Commun.1999,1877-1878中记载)，其最大的优势是可以在较温和的反应条件下，高效催化烯烃的烷氧羰基化反应。

有机膦配体的相关性质主要由位阻效应和电子效应所决定。参考Cole-Hamilton课题组的工作(如文献Chem.Commun.2004,1720–1721中记载)，与传统三苯基膦修饰的钯催化剂体系相比，富电子的双齿状膦配体修饰的钯催化剂体系由于其更大的空间位阻效应而表现出更好的钯催化性能。近些年来，二茂铁基膦配体化合物因其结构稳定、配体可调控，其双齿状的双膦骨架也对催化剂的活性和反应产物的选择性起到了关键的作用等特性，吸引了科研界和工业界的很多关注。同时，它的发展促进了很多钯催化反应的突破，在合成功能材料、天然产物及生物活性材料中有着广泛的用途。

鉴于二茂铁基膦配体化合物独特的催化性质以及广阔的市场前景，因此本发明提供了一种新的二茂铁基膦配体化合物的合成方法，并在烯烃的烷氧羰基化反应中具有高效的催化活性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种二茂铁基膦配体化合物及其合成方法。该合成方法条件温和、后处理简单、适合工业化生产二茂铁基膦配体化合物。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种二茂铁基膦配体化合物的合成方法，其具体如下：

将三氯代磷经过有机卤化镁金属化合物或有机锂金属化合物取代反应后得到的二氯代膦配体，与有机卤化镁金属化合物或有机锂金属化合物在第一有机溶剂中进行取代反应，分离得到一氯代膦配体；这里的分离方法可以采用蒸馏法。随后将所述一氯代膦配体和1,1’-二锂代二茂铁在第二有机溶剂中进行取代反应，经过分离得到二茂铁基膦配体化合物；这里的分离方法可以通过柱层析或重结晶实现。

在实际应用时，可以首先将1,1’-二锂代二茂铁溶解在第二有机溶剂中，随后在-78℃以下温度滴加一氯代膦配体，滴加结束后，反应3～9小时。

所述二茂铁基膦配体化合物的化学结构式如下：

其中，R1、R2、R3和R4包括但不限于叔丁基，吡啶基，N-甲基吡咯基，N-甲基咪唑基，喹啉基，呋喃基，硫代呋喃基，金刚烷基等有机配体。

作为优选，所述二茂铁基膦配体化合物为Fc-1至Fc-10中的任一种，具体化学结构式分别为：

进一步的，所述有机卤化镁金属化合物的化学结构式为中的一种；所述有机锂金属化合物的化学结构式为中的一种。