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生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法

阅读:326发布:2021-02-22

IPRDB可以提供生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及通过使芳族或杂芳族卤化物R-Xn与一氧化碳和水、氨、醇或胺在碱和零价或二价钯化合物及二齿二膦或零价或二价钯与二齿二膦的配合物存在下反应而生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法,其中n为1-6的整数,R为取代或未取代的芳族或杂芳族基团,且X为氯、溴或碘原子;其中使用二齿二膦(R1-)(R2-)P-Y-P(-R3)(-R4),其中R1-R4为未取代的芳基或被至少一个具有正共振效应或正诱导效应的基团取代的芳基,或未取代或取代的环烷基;且Y为总共具有2-20个碳原子的烃基,其中至少一个碳原子带有仅一个或不带有氢原子作为取代基;不包括4-溴-3-二氟甲基-1-甲基吡唑与2-(3,4,5-三氟苯基)苯胺和一氧化碳反应形成N-[2-(3,4,5-三氟苯基)苯基]-3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酰胺。,下面是生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法专利的具体信息内容。

1.一种通过使通式I的芳族或杂芳族卤化物与一氧化碳和水、氨、醇或胺在碱和零价或二价钯化合物及二齿二膦或零价或二价钯与二齿二膦的配合物存在下反应而制备芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法,R-Xn (I),

其中下标和变量具有如下含义:

n为1-6的整数,

R为取代或未取代的芳族或杂芳族基团,且

X为氯、溴或碘原子;

其中使用通式II的二齿二膦:

1 2 3 4

(R-)(R-)P-Y-P(-R)(-R) (II),其中变量具有如下含义:

1 4

R-R 为未取代的苯基;且

Y为总共具有2-20个碳原子的取代烃基且表示为通式III:

7 5 6 7

-C(-R)2-C(-R)(-R)-C(R)2- (III);

5 6

R 和R 为具有一个碳原子或2-12个碳原子的线性或支化烷基;

7

R 为氢;

不包括4-溴-3-二氟甲基-1-甲基吡唑与2-(3,4,5-三氟苯基)苯胺和一氧化碳在如下条件下反应得到N-[2-(3,4,5-三氟苯基)苯基]-3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酰胺,(a)在N-甲基吡咯烷酮中在Pd(C6H5CN)2Cl2、2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和碳酸钾存在下,或(b)在乙腈中在Pd(C6H5CN)2Cl2、3,3-二(二苯基膦基亚甲基)庚烷、三乙胺和碳酸钾存在下。

2.根据权利要求1的方法,其中烃基Y总共包含3-15个碳原子。

5 6

3.根据权利要求1的方法,其中在通式III中,基团R 和R 相同。

5 6

4.根据权利要求2的方法,其中在通式III中,基团R 和R 相同。

5 6

5.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中基团R 和R 相互环状连接。

5 6

6.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中基团R 和R 选自甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基。

5 6

7.根据权利要求5的方法,其中基团R 和R 选自甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基。

8.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中通式Ⅱ的二齿二膦选自如下化合物:-2,2-二甲基-、2,2-二乙基-、2,2-二丙基-、2,2-二正丁基-、2,2-二(正戊基)、-2,

2-二(正己基)-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-甲基-2-乙基-、-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-乙基-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-丙基-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-正丁基-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-正戊基-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷。

9.根据权利要求7的方法,其中通式II的二齿二膦选自如下化合物:-2,2-二甲基-、2,2-二乙基-、2,2-二丙基-、2,2-二正丁基-、2,2-二(正戊基)、-2,2-二(正己基)-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-甲基-2-乙基-、-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-乙基-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-丙基-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-正丁基-2-正戊基-、-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷,-2-正戊基-2-正己基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷。

10.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中通式II的二齿二膦选自2-乙基-2-丁基-和2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷。

11.根据权利要求9的方法,其中通式Ⅱ的二齿二膦选自2-乙基-2-丁基-和2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷。

12.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中通式I的芳族基团R衍生于苯和多环芳烃且杂芳族基团R衍生于单环和多环芳族杂环。

13.根据权利要求12的方法,其中通式I的芳族基团R衍生于苯和多环芳烃且杂芳族基团R衍生于单环和多环芳族杂环。

14.根据权利要求12的方法,其中所述多环芳烃选自如下烃:-其中至少两个苯核、至少两个稠合多环芳烃或至少一个苯核和至少一个稠合多环芳烃经由至少一个碳碳单键相互连接的烃,和-稠合多环芳烃。

15.根据权利要求13的方法,其中所述多环芳烃选自如下烃:-其中至少两个苯核、至少两个稠合多环芳烃或至少一个苯核和至少一个稠合多环芳烃经由至少一个碳-碳单键相互连接的烃,和-稠合多环芳烃。

16.根据权利要求12的方法,其中所述芳族杂环包含至少一个选自氮原子、氧原子和硫原子的杂原子。

17.根据权利要求13的方法,其中所述芳族杂环包含至少一个选自氮原子、氧原子和硫原子的杂原子。

18.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述醇选自在分子中具有1-4个羟基的脂族、脂环族、芳族和杂芳族醇。

19.根据权利要求17的方法,其中所述醇选自在分子中具有1-4个羟基的脂族、脂环族、芳族和杂芳族醇。

20.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述胺选自在分子中具有1-4个氨基的脂族、脂环族、环状、芳族和杂芳族伯胺和仲胺。

21.根据权利要求19的方法,其中所述胺选自在分子中具有1-4个氨基的脂族、脂环族、环状、芳族和杂芳族伯胺和仲胺。

22.根据权利要求18的方法,其中所述醇和/或胺的相应母体被至少一个惰性取代基取代。

23.根据权利要求20的方法,其中所述醇和/或胺的相应母体被至少一个惰性取代基取代。

24.根据权利要求19或21的方法,其中所述醇和/或胺的相应母体被至少一个惰性取代基取代。

25.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述零价钯化合物选自金属钯和有机钯(0)化合物且所述二价钯化合物选自有机钯(II)化合物和钯(II)盐。

26.根据权利要求24的方法,其中所述零价钯化合物选自金属钯和有机钯(0)化合物且所述二价钯化合物选自有机钯(II)化合物和钯(II)盐。

27.根据权利要求25的方法,其中所述金属钯具有载体。

28.根据权利要求26的方法,其中所述金属钯具有载体。

2

29.根据权利要求25的方法,其中所述有机钯(0)化合物选自三(η-烯烃)钯(0)、2

二(卡宾)钯(0)、钯(0)-膦配合物和混合的钯(0)-(η-烯烃)-膦配合物,所述有机钯(II)化合物选自钯(II)-螯合物、具有单价配体和π-键合配体的供体加合物及具有单价配体和卤化物的配合物,所述钯(II)盐选自钯(II)的卤化物和羧酸盐。

2

30.根据权利要求26的方法,其中所述有机钯(0)化合物选自三(η-烯烃)钯(0)、2

二(卡宾)钯(0)、钯(0)-膦配合物和混合的钯(0)-(η-烯烃)-膦配合物,所述有机钯(II)化合物选自钯(II)-螯合物、具有单价配体和π-键合配体的供体加合物及具有单价配体和卤化物的配合物,所述钯(II)盐选自钯(II)的卤化物和羧酸盐。

31.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述碱选自碱金属盐,醇盐,如权利要求

20中定义的胺,以及叔胺。

32.根据权利要求30的方法,其中所述碱选自碱金属盐,醇盐,如权利要求20中定义的胺,以及叔胺。

33.根据权利要求31的方法,其中所述如权利要求20中定义的胺是过量的。

34.根据权利要求32的方法,其中所述如权利要求20中定义的胺是过量的。

35.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中通式I的芳族或杂芳族卤化物与水、醇、或胺以卤化物I:水、醇或胺基于相应亲核氧原子或氮原子的摩尔比为0.5∶1至2∶1反应。

36.根据权利要求28的方法,其中通式I的芳族或杂芳族卤化物与水、醇、或胺以卤化物I:水、醇或胺基于相应亲核氧原子或氮原子的摩尔比为0.5∶1至2∶1反应。

37.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述零价或二价钯化合物基于卤化物I以

0.001-5mol%的量使用。

38.根据权利要求36的方法,其中所述零价或二价钯化合物基于卤化物I以

0.001-5mol%的量使用。

39.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述碱以在卤化物I中的卤原子与碱的当量比为1∶1至1∶4使用。

40.根据权利要求34的方法,其中所述碱以在卤化物I中的卤原子与碱的当量比为

1∶1至1∶4使用。

41.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述反应在芳族溶剂或极性非质子有机溶剂中进行。

42.根据权利要求40的方法,其中所述反应在芳族溶剂或极性非质子有机溶剂中进行。

43.根据权利要求41的方法,其中所述有机溶剂选自过量通式I的芳族或杂芳族卤化物、甲苯、二甲苯、酰胺、醚、砜和腈。

44.根据权利要求42的方法,其中所述有机溶剂选自过量通式I的芳族或杂芳族卤化物、甲苯、二甲苯、酰胺、醚、砜和腈。

45.根据权利要求41的方法,其中在卤化物I与醇或胺反应中的有机溶剂基本或完全无水。

46.根据权利要求42-44中任一项的方法,其中在卤化物I与醇或胺反应中的有机溶剂基本或完全无水。

47.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中除了通式II的二膦或其与零价或二价钯的配合物之外,还使用至少一种有机单膦。

48.根据权利要求46的方法,其中除了通式II的二膦或其与零价或二价钯的配合物之外,还使用至少一种有机单膦。

49.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述反应在90-200℃的温度下进行。

50.根据权利要求48的方法,其中所述反应在90-200℃的温度下进行。

51.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中所述反应在0.9-100巴(90-10000kPa)的一氧化碳分压下进行。

52.根据权利要求50的方法,其中所述反应在0.9-100巴(90-10000kPa)的一氧化碳分压下进行。

说明书全文

生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的方法

发明领域

[0001] 本发明涉及一种制备芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的新方法。现有技术
[0002] 通过使通式I的芳族或杂芳族卤化物与一氧化碳和水、氨、醇或胺在零价或二价钯化合物、二齿二膦和碱存在下反应制备芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯、羧酰胺的方法由美国专利US 5 344 961或欧洲专利申请EP 0 282 266A2已知,
[0003] R-Xn (I),
[0004] 其中下标和变量具有如下含义:
[0005] n为1-4的整数
[0006] R为取代或未取代的芳族或杂芳族基团,且
[0007] X为氯、溴或碘原子,尤其是氯原子。
[0008] 在美国专利US 5 344 961中,使用如下通式的二齿二膦:
[0009] (R-)2P-R’-P(-R)2,
[0010] 其中变量具有如下含义:
[0011] R为具有至多15个碳原子的芳族基团,R的至少一个芳环被吸电子或显示负诱导效应的基团,尤其是烷氧基或二烷基氨基取代,且
[0012] R’为具有至多10个,优选2-4个碳原子的连接烃基。
[0013] 优选基团R为2-甲氧基苯基、2-丙氧基苯基、2,4-二乙氧基苯基、2-二甲基氨基苯基、2-乙基甲基氨基苯基和2,4,6-三甲氧基苯基,尤其是2-甲氧基苯基。合适的基团R’为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基和2,3-二甲基-1,4-亚丁基。然而,优选使用1,3-[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷。如美国专利的实施例中显示,仅溴苯可以用一氧化碳和醇在乙酸钯和1,3-[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷存在下定量转化得到苯甲酸乙酯,与其相反氯苯仅至多转化大约10%。4-甲氧基氯苯甚至仅至多5%转化成4-甲氧基苯甲酸乙酯。如果1,3-[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷用1,
3-二(二苯基膦基)丙烷替换的话,则在15小时后,溴苯本身仅产生痕量苯甲酸乙酯。
[0014] 欧洲专利申请EP 0 282 266 A2建议了一系列用于上述方法的二膦。然而,在实施例1至21中,仅使用1,4-二(二苯基膦基)丁烷。芳族酯和酰胺的收率公认地高于美国专利US 5 344 961方法中的收率但在此也仅实现低于中等收率的收率。
[0015] 因此欧洲专利申请EP 0 282 266 A2和美国专利US 5 344 961没有向本领域技术人员建议或说明如何甚至在芳族氯化物的情况下可以显著提高有用产物的收率。
[0016] 描述在2007年6月1日申请号EP 07109463.5的在先欧洲专利申请中给出使4-溴-3-二氟甲基-1-甲基吡唑与2-(3,4,5-三氟苯基)苯胺和一氧化碳在如下条件下反应得到N-[2-(3,4,5-三氟苯基)苯基]-3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酰胺,
[0017] (a)在N-甲基吡咯烷酮中在Pd(C6H5CN)2Cl2、2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和碳酸钾存在下,或
[0018] (b)在乙腈中在Pd(C6H5CN)2Cl2、3,3-二(二苯基膦基亚甲基)庚烷、三乙胺和碳酸钾存在下。
[0019] 在先欧洲专利申请中,将2,2-一甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷描述为Pepstar且将二(二苯基膦基亚甲基)庚烷描述为Et,Bu-Pepstar。
[0020] 目的
[0021] 因此本发明的目的是得到开头提及的新型可选方法,其不仅在芳族溴化物的情况下而且在芳族和杂芳族氯化物的情况下,以特别高收率,尤其是基本定量或定量收率得到芳族和杂芳族羧酸酯和羧酰胺。另外,新方法应该可以甚至在芳族和杂芳族氯化物的情况下,以特别高收率,尤其是基本定量或定量收率制备芳族和杂芳族羧酸。
[0022] 本发明的解决方案
[0023] 我们已经发现制备芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的新方法通过使通式I的芳族或杂芳族卤化物与一氧化碳和水、氨、醇或胺在碱和零价或二价钯化合物及二齿二膦或零价或二价钯与二齿二膦的配合物存在下反应而实现,
[0024] R-Xn (I),
[0025] 其中下标和变量具有如下含义:
[0026] n为1-6的整数,
[0027] R为取代或未取代的芳族或杂芳族基团,且
[0028] X为氯、溴或碘原子;
[0029] 其中使用通式II的二齿二膦:
[0030] (R1-)(R2-)P-Y-P(-R3)(-R4) (II),
[0031] 其中变量具有如下含义:
[0032] R1-R4相互独立为相同或不同的未取代芳基或被至少一个显示正共振效应或正诱导效应的基团取代的芳基,或未取代或取代的环烷基;且
[0033] Y为总共具有2-20个碳原子的烃基,其中至少一个碳原子带有仅一个或不带有氢原子作为取代基;
[0034] 不包括4-溴-3-二氟甲基-1-甲基吡唑与2-(3,4,5-三氟苯基)苯胺和一氧化碳在如下条件下反应得到N-[2-(3,4,5-三氟苯基)苯基]-3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酰胺,
[0035] (a)在N-甲基吡咯烷酮中在Pd(C6H5CN)2Cl2、2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和碳酸钾存在下,或
[0036] (b)在乙腈中在Pd(C6H5CN)2Cl2、3,3-二(二苯基膦基亚甲基)庚烷、三乙胺和碳酸钾存在下。
[0037] 制备芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酰胺的新方法在下文描述为“本发明方法”。
[0038] 发明优点
[0039] 鉴于现有技术,对本领域技术人员而言,令人惊奇且不可预知的是本发明的根本目的可以借助于本发明方法实现。
[0040] 具体而言,令人惊奇的是本发明方法不仅在芳族溴化物的情况下而且在芳族和杂芳族氯化物的情况下以特别高收率,尤其是基本定量或定量收率得到芳族和杂芳族羧酸酯和羧酰胺。另外,新方法可以甚至在芳族和杂芳族氯化物的情况下以特别高收率,尤其是基本定量或定量收率制备芳族和杂芳族羧酸。
[0041] 发明详述
[0042] 本发明方法重要的是使用通式(II)的二齿二膦:
[0043] (R1-)(R2-)P-Y-P(-R3)(-R4) (II)。
[0044] 在本发明上下文中,将IUPAC命名法用于描述二齿二膦II(比较 Online2008,“膦”)。另外,在本发明上下文中,对于二齿二膦II的描述,出于简单和清楚的目的,基本结构基于丙烷链或在2-位或2,2-位取代的1,3-亚丙基,即使这在个别情况下与IUPAC规则冲突。
[0045] 在本发明上下文中,使用惰性取代基和连接基团,即就此而言在本发明方法的条件下,取代基和连接基团不与任何原料和终产物反应和/或引发和/或催化分解反应。然而,惰性取代基可以引起诱导效应和/或共振效应。
[0046] 在通式II中,基团R1-R4相互独立地为相同或不同的未取代芳基或被至少一个显示正共振效应即+M效应或正诱导效应即+I效应的基团取代的芳基,或未取代或取代的环烷基。
[0047] 术语“正共振效应”或“+M效应”,参考 Online 2008,“共振”,术语“正诱导效应”或“+I效应”,参考 Online 2008,“诱导效应”。
[0048] 显示正共振效应即+M效应或正诱导效应即+I效应的基团在上述意义上优选为惰性。
[0049] 引起+M效应的合适基团的实例为氨基和羟基,条件是它们在本发明给定方法的条件下为惰性。
[0050] 引起+I效应的合适基团的实例为上述具有一个碳原子或2-12个碳原子的支化或非支化烷基。
[0051] 优选取代和未取代的芳基在环中具有6-20个碳原子。
[0052] 优选基团R1-R4选自未取代的苯基和萘基以及被至少一个显示正共振效应或正诱导效应的基团取代的苯基和萘基。尤其是使用未取代的苯基。
[0053] 优选未取代和取代的环烷基R1-R4在环中具有5-16个碳原子。优选使用环戊基和环己基,尤其是环己基。
[0054] 优选取代的环烷基R1-R4的取代基选自氟原子、氯原子、溴原子、腈基、硝基以及包含或由如下基团组成的取代基:至少一个具有至多12个碳原子的非卤化、部分卤化或全卤化的,尤其是非氟化、部分氟化及全氟化的非支化或支化烷基,至少一个具有3-16个碳原子的非卤化、部分卤化或全卤化的,尤其是非氟化、部分氟化及全氟化的环烷基和/或至少一个具有6-20个碳原子的非氟化、部分氟化及全氟化的芳基。就此而言,取代基同样可以经由碳-碳单键或惰性二价官能团键合至至少一个基团R1-R4上。
[0055] 优选惰性二价官能团选自醚、硫醚、羧酸酯、硫代羧酸酯、碳酸酯、硫代碳酸酯、磷酸酯、硫代磷酸酯、膦酸酯、硫代膦酸酯、亚磷酸酯、硫代亚磷酸酯、磺酸酯、酰胺、胺、硫代酰胺、磷酰胺、硫代磷酰胺、膦酰胺、硫代膦酰胺、磺酰胺、酰亚胺、酰肼、氨基甲酸酯、脲、硫脲、羰基、硫代羰基、砜或亚砜基。
[0056] 基团R1-R4尤其为未取代的苯基和环己基。
[0057] 在通式II中,变量Y为总共具有2-20个,优选3-16个,尤其是3-10个碳原子的烃基,至少一个,优选一个碳原子带有仅一个或不带有,优选不带有氢原子作为取代基。
[0058] 烃基Y包含碳原子和氢原子或它们仅包含这些。优选它们仅包含碳原子和氢原子。
[0059] 烃基Y可以包含芳族基团或脂环族基团。
[0060] 烃基Y可以为取代和未取代的。
[0061] 合适烃基Y的实例为乙叉基,丙叉基,丁叉基,1,2-和1,3-亚环戊基,环戊叉基,1,2-、1,3-和1,4-亚环己基,环己叉基或存在于Ya)-Yv)结构中的二价烃基:
[0062]
[0063]
[0064]
[0065] 具有手性烃基Y的二膦II的实例如(+)-NORHOS、(R,R)-CHIRAPHOS或(-)-Diop由Thieme Online 2008,“膦”已知。
[0066] 特别优选使用通式III的烃基Y:
[0067] -C(-R7)2-C(-R5)(-R6)-C(R7)2-(III)。
[0068] 在通式III中,变量R5和R6相互独立地为相同或不同的氢原子、取代或未取代的线性或支化烷基,取代或未取代的环烷基或芳基或包含或由至少两个这些基团组成的基5 6
团,基团R 和R 中仅一个为氢原子。
[0069] 可以将上述具有基团R1和R4的取代基用作取代基团R5和R6的取代基。取代基可5 6
以经由共价键或下述惰性二价连接基团键合至基团R 和R 上。
[0070] 优选在给定的二齿二膦II中,基团R5和R6都不为氢原子。
[0071] 假设基团R5和R6都不为氢原子,它们可以相互环状连接。就此而言,连接可以经由碳-碳单键或惰性二价连接基团进行,优选惰性二价连接基团选自亚烷基、亚环烷基、亚芳基、醚、硫醚、羧酸酯、硫代羧酸酯、碳酸酯、硫代碳酸酯、磷酸酯、硫代磷酸酯、膦酸酯、硫代膦酸酯、亚磷酸酯、硫代亚磷酸酯、磺酸酯、酰胺、胺、硫代酰胺、磷酰胺、硫代磷酰胺、膦酰胺、硫代膦酰胺、磺酰胺、酰亚胺、酰肼、氨基甲酸酯、脲、硫脲、羰基、硫代羰基、砜或亚砜基团。
[0072] 优选基团R5和R6选自如下基团:
[0073] - 取代和未取代的,优选未取代的,具有一个碳原子或 2-12 个碳原子的线性或支化烷基,尤其是具有一个碳原子或 2-6 个碳原子的未取代烷
基 ;
[0074] -在环中具有5-16个碳原子的取代和未取代的环烷基,尤其是未取代的环烷基和被烷基,优选具有1-4个碳原子的烷基取代的环烷基,这些环烷基在环中具有5-16个碳原子;
[0075] -在环中具有6-20个碳原子的取代和未取代的芳基,尤其是未取代的芳基和被烷基,优选具有1-4个碳原子的烷基取代的芳基,这些芳基在环中具有6-20个碳原子;
[0076] -在环烷基中具有5-16个碳原子的取代和未取代的x-环烷基链烷-1-基,尤其是未取代的环烷基和被烷基,优选具有1-4个碳原子的烷基取代的环烷基,这些环烷基在环烷基中具有5-16个碳原子,其中在每种情况下在x-环烷基链烷-1-基的1,x-亚烷基中具有一个碳原子或2-6个碳原子,其中x为1-6的整数,优选1-4;
[0077] -在芳基中具有6-20个碳原子取代和未取代的x-芳基链烷-1-基,尤其是未取代的芳基和被烷基,优选具有1-4个碳原子的烷基取代的芳基,这些芳基在芳基中具有6-20个碳原子,其中在每种情况下在x-芳基链烷-1-基的1,x-亚烷基中具有一个碳原子或2-6个碳原子,其中x为1-6整数,优选1-4;或
[0078] -在芳基中具有6-20个碳原子且在y-芳基环烷-1-基的1,y-亚环烷基中具有5-16个的碳原子的取代和未取代y-芳基环烷-1-基,尤其是未取代的芳基和被烷基,优选具有1-4个碳原子的烷基取代的芳基,这些芳基在芳基中具有6-20个碳原子,以及在环烷基中具有5-16个碳原子的环烷基,其中y为1-12的整数,优选1-4。
[0079] 优选线性或支化烷基R5和R6选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、2,2-二甲基己基、3-甲基-2-乙基戊基、壬基、癸基、5-甲基壬基、十一烷基和十二烷基。
[0080] 优选环烷基R5和R6选自环戊基和环己基以及衍生于降蒈烷、降蒎烷、降冰片烷、莰烷、10-降冰片烷、邻薄荷烷、间薄荷烷、对薄荷烷、侧柏烷、蒈烷、蒎烷、2-乙基蒎烷、2,4,7,7-四甲基降蒈烷和2,2-二甲基降冰片烷且经由环碳原子连接至通式II的基本结构上,即连接至1,3-亚丙基的2-位或2,2-位上的基团。
[0081] 优选x-环烷基链烷-1-基R5和R6选自环己基甲基、2-环己基乙-1-基、3-环己基丙-1-基和4-环己基丁-1-基以及衍生于莰烷、10-降冰片烷、邻薄荷烷、间薄荷烷、对薄荷烷、侧柏烷、蒈烷、蒎烷、2-乙基蒎烷、2,4,7,7-四甲基降蒈烷和2,2-二甲基降冰片烷且经由未出现在环中的脂族烃原子连接至通式II的基本结构上的基团。
[0082] 优选芳基R5和R6选自苯基和萘基以及衍生于甲苯、二甲苯、丙基苯、异丙基苯、正丁基苯、仲丁基苯和叔丁基苯且经由芳环碳原子连接至通式II的基本结构上的基团。
[0083] 优选x-芳基链烷-1-基R5和R6选自衍生于甲苯、二甲苯、丙基苯、异丙基苯、正丁基苯、仲丁基苯和叔丁基苯且经由未出现在环中的脂族碳原子连接至通式II的基本结构上的基团。
[0084] 优选y-芳基环烷-1-基R5和R6选自衍生于苯基环戊烷、苯基环己烷、甲苯基环己烷和二甲苯基环己烷并且经由出现在环烷烃环中的碳原子连接至通式II的基本结构上的基团。
[0085] 特别优选基团R5和R6选自甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、苄基、环戊基、环己基和苯基,非常特别优选甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、环己基和苯基,尤其是甲基、乙基和正丁基。
[0086] 优选使用未取代的基团R5和R6。
[0087] 在通式III中,变量R7选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、腈基、硝基以及基团5 6
R 和R。
[0088] 如果基团R7为基团R5和R6的话,则它们可以经由共价键或上述惰性二价连接基团连接至通式III的基本结构即1,3-亚丙基的碳原子上。
[0089] 通式III的烃基Y可以包含1-4个基团R7。就此而言,至少两个基团R7可以彼此7 7
相同或不同。优选基团R 中的一个,优选两个,更优选三个,尤其是四个基团R 全部为氢原子。
[0090] 优选通式II的二齿二膦选自如下化合物:
[0091] -2-甲基-、2-乙基-、2-丙基-、2-正丁基-、2-正戊基-、2-正己基-、2-环己基-和2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0092] -2,2-二甲基-、2,2-二乙基-、2,2-二丙基-、2,2-二正丁基-、2,2-二正戊基-、2,2-二正己基-、2,2-二环己基-和2,2-二苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0093] -2-甲基-2-乙基-、-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0094] -2-乙基-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0095] -2-丙基-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0096] -2-正丁基-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0097] -2-正戊基-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,
[0098] -2-正己基-2-环己基-和-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷及-1,3-二(二环己基膦基)丙烷,以及
[0099] -2-环己基-2-苯基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷和-1,3-二(二环己基膦基)丙烷。
[0100] 尤其是使用2-乙基-2-丁基-或2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷或其混合物。2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷随后描述为Pepstar且2-乙基-2-丁基-二(二苯基膦基)丙烷随后描述为Bustar。
[0101] 二膦II借助于常规和已知的有机磷化学方法制备,优选通过使合适的二环烷基氟-、-氯-或-溴膦或合适的二环芳基烷氧基-或-芳氧基膦或二环烷基烷氧基-或-芳氧基膦,尤其是合适的二环烷基氯-或-溴膦,例如二环己基氯膦或-溴膦与合适的1,3-二氟-、1,3-二氯-、1,3-溴氯-、1,3-氯氟-、1,3-溴氟-或1,3-二溴丙烷,尤其是1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴丙烷,例如-1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-甲基-,-2-乙基-、-2-丙基-、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基丙烷;
[0102] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2,2-二甲基-、-2,2-二乙基-、-2,2-二丙基-、-2,2-二正丁基-、-2,2-二正戊基-、-2,2-二正己基-、-2,2-二环己基-和-2,2-二苯基丙烷;
[0103] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-甲基-2-乙基-、-2-丙基-,-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基丙烷;
[0104] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-乙基-2-丙基、-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基丙烷;
[0105] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-丙基-2-正丁基-、-2-正戊基-、-2-正己基-、-2-环己基-和-2-苯基丙烷;
[0106] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-正丁基-2-正戊基-、-2-正己基-和-2-环己基丙烷;-2-正戊基-2-正己基-、-2-环己基-1,3-和-2-苯基-1,3-丙烷;
[0107] -2-正己基-2-环己基-和-2-苯基-1,3-丙烷;以及
[0108] -1,3-二氯-、1,3-溴氯-或1,3-二溴-2-环己基-2-苯基丙烷;
[0109] 尤其是1,3-二氯-2,2-二甲基丙烷反应,用金属钠消除卤原子而制备。就此而言,优选使用描述在国际专利申请WO 2006/084878 A1中或L.Brandsma等人,“Application of Transition Metal Catalysts in Organic Synthesis”,Springer-Verlag,Berlin 1997,第6-9页中的反应条件。
[0110] 通式I的芳族或杂芳族卤化物在本发明方法中反应。
[0111] 在通式IR(-x)n中,下标n为1-6,优选1-4,更优选1-3,尤其是1或2的整数。
[0112] 变量X为氯、溴或碘原子、优选氯或溴原子,尤其是氯原子。
[0113] 变量R为取代或未取代的芳族或杂芳族基团。
[0114] 优选芳族基团R衍生于苯和多环芳烃。优选杂芳族基团R衍生于单环和多环芳族杂环。
[0115] 优选多环芳烃选自如下烃:
[0116] -其中至少两个苯核,至少两个稠合多环芳烃或至少一个苯核和至少一个稠合多环芳烃经由至少一个碳-碳单键相互连接的烃,和
[0117] -稠合多环芳烃。
[0118] 特别优选多环芳烃选自联苯、异构苯并菲、四亚苯、五亚苯、苯基萘和联二萘、二亚苯、不对称和对称的茚、芴、萘、苊烯、苊、菲、蒽、 芘、荧蒽、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘、苯并[a:h]蒽、苯并[g:h:i]苝和吲哚并[1,2,3-c:d]芘、四苯并萘和菲并[3,4-c]苯。
[0119] 芳族基团R尤其衍生于苯或萘,尤其是苯。
[0120] 优选芳族杂环包含至少一个选自氮原子、氧原子和硫原子的杂原子。
[0121] 优选芳族杂环选自吡咯、咪唑、吡唑、异构异噻唑和异 唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、1H-吡咯嗪、中氮茚、异吲哚、吲哚、1H-吲唑、嘌呤、4H-喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、1,8-萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、β-咔啉、菲啶、吖啶、 啶、1,7-菲咯啉、吩嗪、吩噻嗪、吩 嗪、噻吩、苯并[b]噻吩、萘并[2,3-b]噻吩、噻蒽、呋喃、异苯并呋喃、吩 嗪、并噻吩、萘并噻吩、硫茚、香豆酮、异香豆酮、苯并异 唑(indoxazene)、氨茴内酐和苯并噻二唑。
[0122] 基团可以被至少一个在上述意义上的惰性取代基取代。优选取代基选自氟原子、腈基、硝基和包含或由如下基团组成的取代基:至少一个具有至多16个碳原子的非卤化、部分卤化或全卤化的非支化或支化烷基,至少一个具有至多16个碳原子的非卤化,部分卤化或全卤化的环烷基和/或至少一个具有6-20个碳原子的非氟化、部分氟化及全氟化的芳基。就此而言,取代基可以直接经由碳-碳单键或惰性二价官能团键合至基团R上和/或在该取代基中的烷基、环烷基和/或芳基可以经由至少一个碳-碳单键和/或至少一个惰性二价官能团相互键合。
[0123] 优选惰性二价官能团选自醚、硫醚、羧酸酯、硫代羧酸酯、碳酸酯、硫代碳酸酯、磷酸酯、硫代磷酸酯、膦酸酯、硫代膦酸酯、亚磷酸盐、硫代亚磷酸酯、磺酸酯、酰胺、胺、硫代酰胺、磷酰胺、硫代磷酰胺、膦酰胺、硫代膦酰胺、磺酰胺、酰亚胺、酰肼、氨基甲酸酯、脲、硫脲、羰基、硫代羰基、砜或亚砜基团,尤其是醚、羧酸酯、酰胺和羰基。
[0124] 令人满意的合适的通式I芳族和杂芳族卤化物实例由欧洲专利申请EP0 282 266 A2,第5页第40行至第6页第5行已知。在此详细引入本文供参考。
[0125] 合适的通式I芳族和杂芳族卤化物实例中特别合适的为氯苯,溴苯,2-、3-和4-氯-和-溴苯乙酮,2-、3-和4-氯-和-溴苯甲酸甲酯和乙酯,2-、3-和4-氯-和-溴苯甲醛,2-、3-、4-氯-和-溴茴香醚,2-、3-和4-氯-和-溴甲苯,2-、3-和4-氯-和-溴苯甲腈,2-、3-和4-氯-和-溴硝基苯,2-、3-和4-氯-和-溴氟苯,2-、3-和4-氯-和-溴甲基苯,2-、3-和4-氯-和-溴三氟甲基苯,1-和2-氯-和-溴萘,1-氯-和-溴-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-和-8-甲氧基萘,2-氯-和-溴-1-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-和-8-甲氧基萘,2-、3-和4-氯-和-溴联苯,9-氯-和-溴菲,1,2-、1,3-和1,4-二氯苯,1,2,3-、
1,2,4-和1,3,5-三氯苯,1,2,3,4-、1,2,3,5-和1,2,4,5-四氯苯,3-、4-和5-氯和-溴吡唑,2-、3-和4-氯-和-溴吡啶,2-和3-氯-和-溴噻吩,2,3-、2,4-、2,5-和2,6-二氯-和二溴吡啶,2,3-、2,4-和2,5-二氯-和二溴噻吩、2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、2,5-、2,6-、
2,7-和2,8-二氯-和二溴喹啉,3,4-、3,5-、3,6-、3,7-和3,8-二氯-和二溴喹啉,4,5、4,
6-、4,7-和4,8-二氯-和二溴喹啉,5,6-、5,7-和5,8-二氯-和二溴喹啉,6,7-和6,8-二氯-和二溴喹啉和7,8-二氯-和-二溴喹啉。
[0126] 上述通式I的芳族和杂芳族卤化物可以以摩尔过量用作原料和溶剂,条件是它们在所用反应条件下为液态。
[0127] 在本发明方法中,上述通式I的芳族和杂芳族卤化物与水反应得到羧酸,与氨反应得到伯酰胺,与醇反应得到羧酸酯,与胺反应得到仲酰胺和叔酰胺。
[0128] 优选醇选自在分子中具有1-4个羟基的脂族、脂环族、芳族和杂芳族醇。
[0129] 优选脂族醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、2-甲基-2-丁醇、正己醇、异构庚醇、4-甲基-3-庚醇、异构辛醇、壬醇和癸醇、苯甲醇、2-苯基乙醇、3-苯基丙醇、4-苯基丁醇、乙二醇、丙二醇、异构丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和二乙基辛二醇、N-苯基二乙醇胺,丙三醇、三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷、三羟乙基胺、赤藓醇、苏糖醇和季戊四醇。
[0130] 优选脂环族醇选自环戊醇,环己醇,冰片,异冰片,1,1-、1,2-、1,3-和1,4-环己二醇,顺式和反式-1,8-萜二醇以及氢化双酚A和F。
[0131] 优选芳族醇选自苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚、间苯三酚、α-和β-萘酚、以及双酚A和F。
[0132] 优选杂芳族醇选自异构羟基吡啶、羟基吡嗪、羟基嘧啶、羟基哒嗪、1H-羟基吡咯嗪、4H-羟基喹嗪、羟基异喹啉、羟基喹啉、羟基酞嗪、羟基-1,8-萘啶、羟基喹喔啉、羟基喹唑啉、羟基喹啉、羟基蝶啶、羟基菲啶、羟基吖啶、羟基-1,7-菲咯啉和别嘌呤醇。
[0133] 上述醇可以直接或以醇盐的形式使用,其中它们同时具有碱的功能。
[0134] 优选胺选自分子中具有1-4个氨基的脂族、脂环族、环状、芳族或杂芳族伯胺和仲胺。
[0135] 优选脂族或脂环族伯胺或仲胺选自甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、异构丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺和癸胺、十二烷基胺、苄胺、苯乙胺、肼、1,2-乙二胺、1,3-二氨基丙烷、腐胺、尸胺、1,6-二氨基己烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、精胺、环己胺和二环己胺。
[0136] 优选环状仲胺选自吡咯、咪唑、吡唑、异吲哚、吡咯烷、哌啶、吗啉、异吲哚啉、咪唑烷、吡唑烷、哌嗪。
[0137] 优选芳族和杂芳族伯胺和仲胺选自苯胺、异构苯二胺、二苯胺、异构联苯二胺、联苯三胺和联苯四胺、吲哚、吲哚啉、1H-吲唑、嘌呤、咔唑、β-咔啉、 啶、吩噻嗪、异构氨基吡啶、氨基吡嗪、氨基嘧啶、胺基哒嗪、1H-氨基吡咯嗪、4H-氨基喹嗪、氨基异喹啉、氨基喹啉、氨基酞嗪、氨基-1,8-萘啶、氨基喹喔啉、氨基喹唑啉、氨基噌啉、氨基蝶啶、氨基菲啶、氨基吖啶、氨基-1,7-菲咯啉、苯并胍胺和三聚氰胺。
[0138] 上述胺可以以摩尔过量用作原料和碱。
[0139] 醇和/或胺的相应母体可以被至少一个惰性取代基取代。优选惰性取代基选自上述取代基。
[0140] 本发明方法在至少一种零价或二价钯化合物的存在下进行。
[0141] 优选零价钯化合物选自金属钯和有机钯(0)化合物且二价钯化合物选
[0142] 自有机钯(II)化合物和钯(II)盐。
[0143] 优选金属钯具有载体。在上述意义上呈惰性的合适载体的实例为活性炭、氧化铝和铝酸盐、二氧化硅和硅酸盐、硫酸钡和碳酸钙。在使用金属钯时,也优选使用可以络合钯(0)化合物的常规已知配体。
[0144] 优选有机钯(0)化合物选自三(η2-烯烃)钯(0)、二(卡宾)钯(0)、钯(0)-膦配合物和混合的钯(0)-(η2-烯烃)-膦配合物。
[0145] 优选有机钯(II)化合物选自钯(II)-螯合物、具有单价配体的供体加合物或具有单价配体、卤化物和π-键合配体的配合物。
[0146] 优选钯(II)盐选自钯(II)的卤化物和碳酸盐。
[0147] 合适零价和二价钯 化合物的实例由Hollemann-Wiberg,Lehrbuch derAnorganischen Chemie[Textbook of Inorganic Chemistry][无机化学教科书],Nils Wiberg,第102版,2007,“2.2Verbindungen des Palladiums und Platins[Palladium and platnium compound][钯或铂化合物]”,第1726-1743页,尤其是“2.2.6 Organische Verbindungen des Palladiums und Platins[Organic palladium and platnium compound][有机钯和铂化合物]”,第1739-1734页已知。在此详细引入本文供参考。
[0148] 优选使用氯化钯(II)、乙酸钯(II)、乙酰丙酮钯(II)、二氯二(氰基苯基)钯(II)、二氯二(二苯基膦基)钯(II)和/或四(二苯基膦基)钯(II),尤其是乙酸钯(II)。
[0149] 钯化合物可以直接用于本发明反应。然而,也可以用本身已知的方法用二膦II将它们预先转化成钯(0)-或钯(II)-二膦配合物。然后所得配合物可以用于本发明反应。非常令人满意的合适配合物的实例为:
[0150] -钯[2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷]2Cl2或Pd(Pepstar)2Cl2,和[0151] -钯[2-乙基-2-丁基-二(二苯基膦基)丙烷]2Cl2或Pd(Bustar)2Cl2。
[0152] 本发明反应在至少一种,尤其是一种碱的存在下进行。
[0153] 优选碱选自碱金属盐,醇盐,上述过量胺,以及叔胺。
[0154] 合适碱金属盐的实例为磷酸钠、磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠和乙酸钾。它们优选以无水形式用于根据本发明方法制备羧酸酯和羧酰胺。尤其使用无水碳酸钾。
[0155] 合适醇盐的实例为上述醇的钠和钾醇盐,尤其是钠和钾的甲醇盐、乙醇盐、异丙醇盐、叔丁醇盐和酚盐。
[0156] 合适叔胺的实例为三甲胺、三乙胺、二异丙基乙基胺、N-甲基哌啶、嘧啶、可力丁、卢锡啶、4-二甲基氨基吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU),尤其是三乙胺和DBU。
[0157] 在本发明方法的反应中,优选通式I的芳族或杂芳族卤化物与水、醇或胺以卤化物I:水、醇或胺在每种情况下基于相应亲核氧原子或氮原子的摩尔比为0.5∶1至2∶1,尤其是0.8∶1至1.2∶1反应。
[0158] 就此而言,优选零价或二价钯化合物在每种情况下基于卤化物I以0.001-5mol%,尤其是0.01-1mol%的量使用。
[0159] 特别优选二齿二膦II以二齿二膦II与钯化合物的摩尔比为0.01∶1至10000∶1,尤其是0.1∶1至100∶1使用。
[0160] 优选碱以卤化物I中的卤原子与碱的当量比为1∶1至1∶4使用。在使用碱金属盐时,特别使用当量比为1∶1至1∶4,尤其是1∶2。在使用叔胺时,特别优选使用当量比为1∶0.1至1∶4,尤其是1∶0.2至1∶2。
[0161] 本发明方法的反应可以在有机溶剂不存在下进行。然而,它也可以在芳族溶剂或极性非质子有机溶剂中进行。
[0162] 优选芳族溶剂选自过量通式I的芳族或杂芳族卤化物、甲苯和二甲苯。
[0163] 优选极性非质子有机溶剂为酰胺、醚、砜和腈。优选使用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、1,4-二 烷、环丁砜、乙腈、丙腈及其混合物。
[0164] 特别优选在卤化物I与醇或胺反应中的有机溶剂基本或完全无水。这意指其水含量<1000ppm,尤其是<100ppm。
[0165] 另外本发明反应可以在有机单膦的存在下进行。单膦包含至少一个烷基、环烷基或芳基。优选单膦包含两个,尤其是三个选自烷基、环烷基或芳基的基团。这些基团也可以相互环状连接。尤其使用三苯基膦。
[0166] 优选将上述二膦II的钯配合物用于与至少一种,尤其是一种单膦组合使用。
[0167] 优选本发明方法的反应在90-200℃,优选100-180℃,尤其是110-150℃的温度下进行。
[0168] 本发明方法的反应可以在轻度负压、标准压力或超压下进行。就此而言施用的压力尤其由一氧化碳分压决定。优选反应在0.9-100巴(90-10000kPa),特别优选1-50巴(100-5000kPa),尤其是5-20巴(500-2000kPa)的一氧化碳分压下进行。
[0169] 优选将本发明方法获得的反应混合物在含水条件下后处理。就此而言,将反应混合物与水或水溶液接触。在含水反应混合物酸化后,本发明程序制备的羧酸、羧酸酯和羧酰胺可以通过用有机溶剂萃取和随后除去有机溶剂分离。合适的话,尤其是若将水混溶性溶剂用于本发明方法的反应中,则在萃取前例如通过蒸馏至少部分除去溶剂是有利的。
[0170] 本发明方法和所得反应混合物的后处理对于方法而言没有表现出不寻常的特征,但是可以借助于标准的和已知的方法以及有机化学装置进行。
[0171] 实施例和比较实验
[0172] 制备实施例
[0173] 制 备 钯 [2,2- 二 甲 基 -1,3- 二 ( 二 苯 基 膦 基 ) 丙 烷 ]2Cl2 或Pd(Pepstar)2Cl2Pd(Pepstar)2Cl2类似于M.R.Mason和J.G.Verkade,Organometallics,1992,11,2212-2220制备。
[0174] 将Pd(PhCN)2Cl2(0.31mmol)置于Schlenk烧瓶中。连续加入总共50ml甲苯用于溶解。将Pepstar(0.33mmol)溶于5ml甲苯中并加入桔色钯溶液中。在此期间,浅黄色固体沉淀同时溶液褪色。
[0175] 在搅拌另外1小时后,过滤出固体并且每次用3ml己烷洗涤三次。配合物在真空下干燥至恒重。PdCl2(Pepstar)2以定量收率(191.5mg)获得。
[0176] 实施例1至5-4
[0177] 羧甲基化氯苯乙酮得到4-乙酰基苯甲酸甲酯
[0178] 反应方程式:
[0179]
[0180] 实施例1:
[0181] 用2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar)作为配体甲氧基羰基化(方法A)
[0182] 将催化剂Pd(OAc)2(Ac=乙酰基;0.3mol%)与配体2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar;1.1mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气甲醇中。随后,将20ml脱气甲苯、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)与乙酸钠(15mmol)加入进料中。
[0183] 将反应进料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用6巴CO压力。反应在8巴和130℃下进行16小时。将高压釜冷却并打开。16小时后,气相色谱分析显示选择性为85%的定量转化率。
[0184] 分析:
[0185] DB-1,5min 60℃;10°/min至260℃
[0186]保留时间[min] 化合物
14.67 4-氯苯乙酮
18.28 产物
[0187] 实施例2:
[0188] 用2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar)作为配体甲氧基羰基化(改进的方法A)
[0189] 将催化剂Pd(OAc)2(0.1mol%)与配体2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar,1.1mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气甲醇中。随后,将20ml脱气甲苯、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)与乙酸钠(15mmol)加入进料中。
[0190] 将反应进料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳冲洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用6巴CO压力。反应在8巴和130℃下进行16小时。将高压釜冷却并打开。16小时后,气相色谱分析显示转化率为99%且选择性为82%。
[0191] 实施例3:
[0192] 用Pd(Pepstar)2Cl2甲氧基羰基化(方法B)
[0193] 将催化剂Pd(Pepstar)2Cl2(0.1mol%;参照制备实施例)与配体2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar,0.3mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气甲醇中。随后,将20ml脱气甲苯、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)与NaOAC(15mmol)加入进料中。
[0194] 将反应料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用6巴CO压力。反应在8巴和130℃下进行24小时。将高压釜冷却并打开。24小时后,气相色谱分析显示转化率为99%且选择性为82.6%。
[0195] 实施例4:
[0196] 用Pd(Pepstar)2Cl2甲氧基羰基化(方法C)
[0197] 将催化剂Pd(Pepstar)2Cl2(0.1mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气甲醇中。随后,将20ml脱气甲苯、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)与NaOAC(15mmol)加入进料中。
[0198] 将反应料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用6巴CO压力。反应在8巴和130℃下进行16小时。将高压釜冷却并打开。16小时后,气相色谱分析显示转化率为85%且选择性为81.7%。
[0199] 实施例5-1至5-4
[0200] 用Pd(Pepstar)2Cl2和三苯基膦甲氧基羰基化(方法D)
[0201] 普通实验方法:
[0202] 将催化剂Pd(Pepstar)2Cl2(0.1mol%)与配体三苯基膦在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气甲醇中。随后,将20ml脱气甲苯、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)与NaOAC(15mmol)加入进料中。
[0203] 将反应料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用6巴CO压力。反应在8巴和130℃下进行16小时。将高压釜冷却并打开。转化率和选择性在16小时或24小时后借助于气相色谱测定。
Pd(Pepstar)2Cl2∶三苯基膦的摩尔比、转化率和选择性的总结在下表1中给出。
[0204] 表1:
[0205]编号5- Pd(Pepstar)2Cl2∶三苯基膦 转化率[%] 选择性[%]
1 1∶3 74.5 80.2
2* 1∶5 92.4 83.7
3* 1∶7.5 84.0 100.0
4* 1∶10 82.3 100.0
[0206] *在这些实验中反应时间为24小时
[0207] 实施例6-1至6-3和7
[0208] 用苯胺酰胺基羰基化氯苯乙酮得到4-乙酰基-N-苯基苯甲酰胺
[0209] 反应方程式:
[0210]
[0211] 实施例6-1:
[0212] 用2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar)作为配体酰胺基羰基化普通实验方法:
[0213] 将催化剂Pd(PhCN)2Cl2(0.5mol%)与配体2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Pepstar,1.5mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气DMF中。随后,将20ml脱气DMF、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)、苯胺(15mmol)与碱(15mmol)加入进料中。
[0214] 将反应进料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用15巴CO压力。反应在15巴和130℃或150℃下进行24小时。将高压釜冷却并打开。反应产物的气相色谱分析根据下表2进行。
[0215] 分析:
[0216] DB-1,5min 60℃;10°/min至260℃
[0217] 表2:
[0218]保留时间[min] 化合物
9.40 苯胺
14.72 4-氯苯乙酮
29.54 产物
[0219] 在用不同碱的实施例6-1至6-3中获得的转化率和选择性在下表3中显示。
[0220] 表3:
[0221]编号6- 碱 转化率[%] 选择性[%]
1 DBUa) 99.1 70.1
2* NEt3b) 89.1 29.4
3* K2CO3 96.7 78.0
[0222] *在这些实验中反应温度为150℃。
[0223] a)1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯
[0224] b)三乙胺
[0225] 实施例7:
[0226] 用2-丁基-2-乙基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Bustar)作为配体酰胺基羰基化将催化剂Pd(PhCN)2Cl2(0.5mol%)与配体2-丁基-2-乙基-1,3-二(二苯基膦基)丙烷(Bustar;1.5mol%)在保护气体下在手套盒中称重并溶于5ml脱气DMF中。随后,将
20ml脱气DMF、基料4-乙酰基氯苯(10mmol)和DBU(15mmol)加入进料中。
[0227] 将反应进料转移至用氩气清洗的高压釜中且高压釜用一氧化碳清洗三次。随后,将反应溶液加热至130℃。随后,施用15巴CO压力。反应在15巴和130℃下进行16小时。将高压釜冷却并打开。24小时候后,气相色谱分析显示转化率为97.7%且选择性为
91.4%。
[0228] 实施例8和9以及比较实验C1和C2
[0229] 羧基化4-溴甲苯得到4-甲基苯甲酸
[0230] 反应方程式:
[0231]
[0232] 普通实验方法:
[0233] 将NaOAc(4.1mmol)置 于 包 含 四 个 平 行 反 应 器 的 反 应 装 置 中。 将Pd(OAc)2(0.028mmol,1mol%)和相应配体(0.084mmol,3mol%)加入DMF(10ml)中。将所得反应混合物在环境温度下搅拌30min。随后,将4-溴甲苯(2.8mmol)和水(1ml)计量加入。10min后在15巴CO和室温下,将应混合物加热到140℃。16小时后,将反应器冷却并减压。反应产物借助于气相色谱分析(参照表4)。
[0234] 分析:
[0235] DB-1,5min 60℃;10°/min至260℃
[0236] 表4:
[0237]
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