專利名稱：一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)生成聯(lián)苯類化合物， 屬于有機(jī)化學(xué)或有機(jī)合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)中構(gòu)建碳-碳鍵的最有效方法之一， 在許多天然產(chǎn)物和藥物復(fù)雜有機(jī)分子的合成中起到了非常重要的作用。有機(jī)硼烷與有機(jī)親電試劑之間的偶聯(lián)反應(yīng)稱為Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)[(a) Suzuki A. Organoboron Compounds in New Synthetic Reactions[J]. Pure, and App1. Chem. , 1985, 57(12): 1749-1758. (b) Suzuki A. Synthetic Studies via the Cross-coupling Reaction of Organoboron Derivatives with Organic Halides[J]. Pure, and App1. Chem., 1991，63(3): 419-422.]，大多數(shù)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是以碘代、溴代作為親電試劑，但近年來以芳基四氟硼酸重氮鹽作為親電試劑成為新的研究熱點(diǎn)，關(guān)于鈀催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的研究已有不少報(bào)道[(a) Taylor R. H., Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(0)/C One-pot chemoselective double crosscoupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15) : 2911-2914. (b)Felpin F. X.， Fouquet E. Efficient and practical crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborate salts with boronic acids catalyzed by palladium(0)/barium carbonate [J]. Adv. Synth. Catal. , 2008, 350(6) : 863-868. (c) Kuethe J. T. ， Childers K. G. Suzuki -Miyaura cross-coupling of 2-nitroarenediazonium tetrafluoroborates: tynthesis of unsymmetrical 2-nitrobiphenyls and highly functionalized carbazoles[J]. Adv. Synth. Catal.， 2008， 350(10): 1577-1586. (d)Andrus M. B. ， Song C. Palladiumimidazolium Carbene Catalyzed Arylj Vinyl, and Alkyl Suzuki-Miyaura Cross Coupl ing [J]. Org. Lett. , 2001，3(23): 3761-3764. (e) Selvakumar K. , Zapf A. , Spannenberg A. , et al. Synthesis of monocarbenepalladium(0) complexes and their catalytic behavior in crosscoupling reactions of aryldiazonium salts[J]. Chem. Eur. J.，2002，8(17) : 3901-3906· (f) Dai M. J.，Liang B.，Wang C. H.， et al. Synthesis of a novel C2-Symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed cross-coupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [J]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221—224. (j)Qin Y. C.，Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki - Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported N—heterocyclic carbenepalladium catalyst [J]. Synlettj 2007， 2007(15) : 2410 - 2414. (h) Felpin F. X.，F(xiàn)ouquetΕ. , Zakri C. Improved Suzuki - Miyaura reactions of aryldiazonium salts with boronic acids by tuning palladium on charcoal catalyst properties[J]. Adv. Synth. Catal. , 2009, 351(4) : 649-655.]，但很多芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)所用催化劑具有價(jià)格較高、催化活性較低、催化劑用量大等缺點(diǎn)， 催化劑用量在 l_10mol% 之間[(a) Qin Y. C. , Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki-Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported η-heterocyclic carbenepalladium catalyst[J]. Synlett, 2007，2007(15) : 2410-2414. (b)Dai M. J. , Liang B. , Wang C. H. , et al. Synthesis of a novel c2-symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed crosscoupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [j]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221-224. (c) Taylor R. H. , Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(O)/C One-pot chemoselective double cross-coupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15): 2911-2914. (d)Sengupta S. , Bhattacharyya S. Palladium-catalyzed crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids[J]. J. Org. Chem. 1997, 62(10): 3405-3406. (e)Liu C. Y. , Gavryushin A., Knochel P. Synthesis of functionalized o~, m~, and /？-terphenyl derivatives by consecutive cross-coupling reactions of triazenesubstituted arylboronic esters[J]. Chem. Asian J. , 2007, 2(8): 1020-1030. (f)Darses S. , Jeffery Τ. , Genet J. P. , et al. Crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborates with arylboronic acids catalysed by pal ladium [J], Tetrahedron Lett. , 1996，37(22) : 3857-3860.]，而本發(fā)明采用一種納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，催化劑的用量只有0.3 mol% Pd，這就證明了該催化劑的高效性。 發(fā)明人充分查閱并分析了關(guān)于芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的文獻(xiàn)資料，認(rèn)為該類反應(yīng)的研究難點(diǎn)為合成或篩選具有高效、穩(wěn)定的催化劑，催化劑應(yīng)具有活性高、用量小、對(duì)水和空氣穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且在合成過程中無需加入配體，也無需進(jìn)行無水無氧處理。圍繞該研究難點(diǎn)，發(fā)明人于2009年初開展了該方面的研究工作，參照文獻(xiàn)合成、篩選了大量的催化劑，并將得到的催化劑同時(shí)用于鹵代芳烴與芳基硼酸、芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，但結(jié)果均不盡人意。而發(fā)明人所在課題組在以膽固醇為原料制備膽留烷醇和膽留烷酮時(shí)所用的催化劑是一種負(fù)載的納米鈀催化劑， 該催化劑以Pd(PWi3)4為主要原料制得，且能同時(shí)催化氧化和還原反應(yīng)[Kwon M. S., Kim N. , Park C. Μ. , et al. Palladium nanoparticles entrapped in aluminum hydroxide: dual catalyst for alkene hydrogenation and aerobic alcohol oxidation[J]. Org. Lett. , 2005, 7(6): 1077-1079.]，通過對(duì)納米鈀催化劑進(jìn)行透射電鏡分析，可知所制備的納米鈀催化劑為納米纖維狀，該催化劑的制備過程為
權(quán)利要求
1. 一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述的Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)方程式如下
2.如權(quán)利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述R1優(yōu)選為_Ph、-H、-CH3或-NO2。
3.如權(quán)利要求1所述一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，所述&優(yōu)選為-CH3或-H。
4.如權(quán)利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法，述反應(yīng)溫度優(yōu)選為0-35°C ；反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為2H
全文摘要
一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物的方法是采用容易制備、對(duì)水和空氣穩(wěn)定、催化活性高的納米鈀催化劑催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成聯(lián)苯類化合物。該合成方法具有工藝過程簡(jiǎn)單，反應(yīng)收率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J23/44GK102267848SQ201110226248
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者常宏宏, 張莉, 李興, 李彥威, 魏文瓏 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)