在氯化鉬(v)的存在下制備2,2’-聯(lián)芳的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在氯化鉬(V)的存在下制備2,2’?聯(lián)芳,特別是制備2,2’?聯(lián)苯酚。所用的起始物質或者是兩個芳族化合物或者是兩個苯酚或者是2,2’?硒雜二芳基醚。所有反應在氯化鉬(V)的存在下進行。
【專利說明】
在氯化鉬(V)的存在下制備2,2 聯(lián)芳
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及2,2 ' -聯(lián)芳(b iary 1 s)特別是2,2 ' -聯(lián)苯酸的制備。所用的起始物質或 者是兩個芳族化合物(3^18)或者是兩個苯酸或者是2,2'-硒雜二芳基醚(861611〇1^3^1 ether)〇
【背景技術】
[0002] 2,2'_聯(lián)芳是指其中兩個芳基經由一個單鍵彼此連接在一起的化合物。最簡單的 聯(lián)芳是聯(lián)苯。其在方案〇中示出。
[0004] 方案0:聯(lián)苯作為最簡單的聯(lián)芳
[0005] 2,2 ' -聯(lián)苯酚是被至少兩個0H基團取代的2,2 ' -聯(lián)芳,并且這些也被稱為2,2 ' -二 羥基聯(lián)芳。
[0006] 聯(lián)苯酚和聯(lián)芳充當作催化活性物質的合成單元并且因而具有工業(yè)價值。聯(lián)芳是液 晶、有機裝置、染料、金屬催化劑的配體的重要合成單元,并且甚至用在醫(yī)藥領域中,由于這 些結構普遍存在于生物活性的、天然產生的產物中(參見R.Noyori,Chem.Soc.Rev.l989, 18,187和I .Cepanec,聯(lián)芳合成(Synthesis of Biaryls),Elsevier,紐約,2004)。2,2'_聯(lián) 苯酚特別可以用于所述目的;參見W02005/042547。這些特別是被用作催化劑的配體組分。 在該情況下,聯(lián)苯酚可以用作,例如,對映選擇性催化的配體單元(參見Y. Chen,S. Yekta, A.K.Yudin,Chem.Rev.2003,103,3155-3211;J.M.Brunei Chem.Rev.2005,105,857-898; S.Kobayashi,Y.Mori,J.S.Fossey,Chem.Rev.2011,11,2626-2704)〇
[0007] 聯(lián)芳和聯(lián)苯酚可以分別由芳族化合物和苯酚的直接偶聯(lián)制備以得到相應的聯(lián)芳 或聯(lián)苯酚衍生物。
[0008] 概括性術語"芳族化合物"和"苯酸"在此處應理解為表示未取代和取代的化合物。 這里的取代是在苯環(huán)上。
[0009] 芳族化合物或苯酚的偶聯(lián)以得到相應的聯(lián)芳或聯(lián)苯酚衍生物構成了主要的挑戰(zhàn), 因為這些反應通常既不是區(qū)域選擇性的也不是化學選擇性的。
[0010] 合成這些聯(lián)苯酚的一種可行方式是通過電化學方法。在這種情況下,使用碳電極 諸如石墨、玻璃碳、硼雜金剛石或者貴金屬諸如鉑;參見W02010139687A1和 TO2010023258A1。這些電化學方法的缺點是一些裝置的成本,其必須專門制造。此外,規(guī)模 高達噸級,就如工業(yè)上通常所要求的,有時是非常復雜的并在一些情況下甚至不可能。 [0011]目前為止,在傳統(tǒng)有機條件下未保護的苯酚衍生物的直接交叉偶聯(lián)僅在少數(shù)例子 下是可行的。為了該目的,通常使用超化學計量的量的無機氧化劑諸如AlCl 3、FeCl3、Mn02或 者有機的 2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌;參見6.3&付〇4,1?.]\^^81^181]\1.6抑11(^, J.Org.Chem.1993,58,7271。
[0012]或者,該偶聯(lián)反應在多步順序下進行。在這種情況下,使用離去官能團并且通常是 有毒的、復雜的過渡金屬催化劑,例如基于鈀的催化劑;參見L. Ackermann,現(xiàn)代芳基化方法 (Modern Arylation Methods),Wiley_VCH,Weinheim,2009,X.Chen,K.M.Engle,D._ H.ffang,J.-Q.Yu,Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,5094-511,1.V.Seregin,V.Gevorgyan, Chem. Soc .Rev. 2007,36,1 173-1193,G.Dyker,C-H轉化手冊(Handbook of C-H Transformations),Wiley-VCH,Weinheim,2005。
[0013] 用于苯酚偶聯(lián)的上述方法的一個大的缺點是需要干燥溶劑并且排除空氣。這都意 味著高水平的復雜性,特別是當所述方法以工業(yè)規(guī)模使用時。
[0014] 另外,現(xiàn)有技術中描述的反應通常會產生有毒的副產物,其必須從所需的目標產 物中以復雜方式移除,并付出巨大代價處置。原材料(例如硼和溴)的日益匱乏以及環(huán)保的 上升相關性提高了該轉化的成本。特別是在應用多步合成的情況下,多種溶劑的交換是必 要的,其構成了高水平的復雜性并且是額外的成本因素。
[0015] 排除空氣的成本驅動必要性的問題已經通過使用二氧化硒作為氧化劑而解決:
[0016] 例如,2014年05月26日的DE102014209967A1,其已經在申請日公開,描述了在酸的 存在下使用二氧化硒制備2,2'_聯(lián)苯酚。該路線的一個缺點是硒雜二芳基醚也可以根據(jù)反 應條件以次要成分形成。這些隨后必須以昂貴并且不方便的方式移除,這當然使得所述方 法以工業(yè)規(guī)模執(zhí)行時更加昂貴。
[0017] 同樣地,來自相同日期尚未公開的DE102014209976A1顯示可以使用氟化溶劑代替 酸以偶聯(lián)兩個苯酚而不用排除空氣以得到相應的聯(lián)苯酚。但是,氟化溶劑特別難以操作,特 別是在工業(yè)規(guī)模的情況下,因為在所述條件下可以生成氫氟酸。這對于安全原因確實困難。 另一個因素是氟化溶劑的制備是復雜的,并且其使用相對更為昂貴。
【發(fā)明內容】
[0018] 根據(jù)現(xiàn)有技術,本發(fā)明要解決的問題是具體給出通過將相應的芳族化合物或苯酚 的偶聯(lián)來制備2,2'_聯(lián)芳特別是2,2'_聯(lián)苯酚的方法,該方法可以在工業(yè)規(guī)模上進行。這特 別意味著因此可以噸規(guī)模選擇性地制備所需產物,而不需要必須處理和/或處置有毒物質 至不適當?shù)某潭?。此外,應產生最小量的無用副產物例如硒雜二芳基醚。所述方法還應節(jié)約 資源,并因此如果可能的話,在沒有溴和硼的情況下進行。也避免了氟化溶劑的使用。最后, 還可希望能夠在不排除空氣下工作。
[0019] 所述問題還通過在二氧化硒的存在下進行芳族化合物/苯酚的偶聯(lián)而解決,但是, 還需要加入氯化鉬(V)。
[0020] 這是因為已經發(fā)現(xiàn)在反應混合物中同時存在氯化鉬(V)與二氧化硒出人意料地可 以使得無需使用氟化溶劑或者酸。由于氯化鉬(V),也使得所述方法可以以無溴和無硼方式 進行。例如在傳統(tǒng)的鈀催化偶聯(lián)的情況下,由于除了本文的其他物質外,必須使用含溴或者 含硼離去官能團,使得這是不可能的。否則,將不能進行所述反應。
[0021] 與二氧化硒在一起,氯化鉬(V)似乎起到第二氧化劑的作用,甚至可能額外以催化 方式。雖然氯化鉬(V)在反應中消耗,但是其不被引入到聯(lián)芳或苯酚中。因此,僅需要很小的 量。由于氯化鉬(V)(M 〇Cl5)本身是生物相容性的并且在反應體系中也不會形成任何有毒副 產物,額外使用MoCls的益處占主要地位。
[0022] 使用二氧化硒的一個問題是相應的2,2'_硒雜二芳基醚和相應的Pummerer酮可以 作為副產物大量獲得。在不利的反應方式下,這甚至可能是如下情形:2,2 硒雜二芳基醚 是反應的主產物。該不希望的反應結果通過加入M0CI5而被抑制。
[0023] 通過加入二氧化硒作為氧化劑,根據(jù)反應條件,2,2'-聯(lián)苯酚或者2,2'-硒雜二芳 基醚可以以反應的主產物獲得。這些反應方案在圖1中示出。這是示出芳族化合物的方案。 但是,使用苯酚的相似的方案也是可以想到的。
[0024] 在早期研究中,已經發(fā)現(xiàn)通過加入堿或酸或鹵化溶劑,每種情況下反應向所需產 物的方向移動(參見2014年05月26日的申請)。通過加入具有8-11的pKb的堿,所述反應可以 以可控的方式移向2,2'_硒雜二芳基醚的方向,而通過加入具有0.0-5.0的pKa的酸或者加 入鹵化溶劑,所述反應可以以可控的方式移向2,2'_聯(lián)苯酚的方向。
[0025]已經發(fā)現(xiàn)通過加入堿和第二氧化劑例如MoCls,可以使反應以可控方式向2,2 聯(lián) 苯酚方向移動。相反,不加入第二氧化劑,將形成2,2'_硒雜二芳基醚。在本案中,2,2'_聯(lián)苯 酚或者2,2'_聯(lián)芳是所需的主產物,使得在硒雜二芳基醚的方向的不希望的反應被根據(jù)本 發(fā)明的措施所抑制。
[0026] 相對于現(xiàn)有技術中描述的方法的其他優(yōu)點是沒有必要在排除濕氣或氧氣下工作。 這構成相比于其他合成路線明顯的優(yōu)點。該C-C偶聯(lián)直接法是一種有效的并且選擇性方法, 其比現(xiàn)有的多個步驟的合成路線更有利。
[0027] 所用的未轉化反應物和溶劑可以通過蒸餾回收并用于進一步反應。因此,根據(jù)本 發(fā)明的方法滿足經濟的工業(yè)規(guī)模方法的要求。
[0028] 因此本發(fā)明提供了制備2,2'聯(lián)芳的方法,其中將包含第一芳族化合物、第二芳族 化合物和二氧化硒的反應混合物加熱,所述第一芳族化合物與所述第二芳族化合物反應以 得到相應的2,2聯(lián)芳,其中反應混合物還包含氯化鉬(V)。
[0029]兩種芳族化合物、二氧化硒和MoCljp入到反應混合物中的順序并不重要。原則 上,其他組分也可以存在于反應混合物中,例如溶劑、酸或堿。
[0030]優(yōu)選地,所述第一芳族化合物和/或第二芳族化合物為通式I的化合物:
[0032] 其中妒1、1?12、1?13、1?14、1? 15、1?16每個獨立地選自:
[0033] -!1、-(〇1-〇12)烷基、 _0_(〇1-〇12)烷基、_(〇6_〇2())芳基、 _0_(〇6_〇2())芳基、_〇1、4、- I、_0C = 0-(Cl-Cl2)烷基、_NH2、_N[ (Cl-Cl2)烷基]2 ;
[0034] 其中,兩個相鄰的基團可以但不必是彼此連接以得到稠合體系,并且,其中所提及 的烷基和芳基基團可以但不必是取代的,并且1^、1? 12、1?13、1?14、1?15、1?16基中的至少一個是-11。
[0035] 進一步優(yōu)選地,^^^^^^…每個獨立地選自:-仏-瓜-心:^烷基、…-(Q-Cu)烷基、-(C 6-C2Q)芳基、-0-(C6-C2Q)芳基、-Cl、-F、-I,其中所提及的烷基和芳基基團 可以但不必是取代的,并且1^、1? 12、1?13、1?14、1?15、1?16基團中的至少一個是-11。
[0036] 在所述方法的具體實施方案中,1^、1?12、1?13、1?14、1? 15、1?16基團中的至少一個為:-0-(Cl-Cl2)烷基。
[0037] 在所述方法的更為具體的實施方案中,Rn、R13、R14選自:-0-(&-& 2)烷基。
[0038] 在所述方法的最具體的實施方案中,Rn、R13、R14選自:-〇-CH 3。
[0039] 在所述方法的一個變形中,第一芳族化合物相應于第二芳族化合物,并且因此兩 個芳族化合物是相同的。該變形因此為兩種相同芳族化合物的自身偶聯(lián)。鄰位-鄰位偶聯(lián)因 此產生所希望的2,2'_聯(lián)芳。
[0040] 在本案中,2,2 聯(lián)苯酚是所希望的主產物,因為聯(lián)苯酚是用于有機金屬配合物催 化劑的配體的合成和其他應用的有價值的單元。
[0041] 在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案因而涉及2,2'_聯(lián)苯酚的制備。因此后者的 特征在于第一芳族化合物為第一苯酚,第二芳族化合物是第二苯酚,并且其中所述第一苯 酚與所述第二苯酚反應以得到相應的2,2聯(lián)苯酚。
[0042] 所述第一苯酚和/或第二苯酚優(yōu)選為通式II的化合物:
[0044] 其中,妒、妒、護、1?4、妒每個獨立地選自:
[0045] -!1、-(〇1-〇12)烷基、 _0_(〇1-〇12)烷基、_(〇6_〇2())芳基、 _0_(〇6_〇2())芳基、_〇1、4、- I、_0〇 = 0-(〇1-〇12)烷基;
[0046] 其中,兩個相鄰的基團可以但不必彼此連接以得到稠合體系,其中所提及的烷基 和芳基基團可以但不必是取代的,并且其中至少R 1或者R5為-H。
[0047] 優(yōu)選地^^^^每個應當獨立地選自:-匕-瓜-心:^烷基~^心-心:^烷 基、-(C6-C2Q)芳基、-〇-(C6-C2Q)芳基、-(:1、4、-1,其中所提及的烷基和芳基基團可以但不必 是取代的,并且其中至少R 1或者R5為-H。
[0048] -(&_(:12)烷基、_0-(&-(:12)烷基每個可以是未取代的或者被一個或多個相同或不 同的選自以下的基團所取代:(C3-C12)環(huán)烷基、(C3-C 12)雜環(huán)烷基、(C6-C2Q)芳基、氟、氯、氰 基、甲?;Ⅴ;蛘咄檠趸驶?。
[0049] -(C6-C2Q)芳基和-〇-(C6-C 2Q)芳基每個可以是未取代的或者被一個或多個相同或 不同的選自以下的基團所取代:_H、-(Cl_Cl2)烷基、-〇-(Cl_Cl2)烷基、-〇-(C6-C2Q)芳基、-(C6 _C2〇)芳基、_鹵素(諸如Cl、F、Br、I),-C00-(Ci -Ci2)烷基、_C0NH-(Ci-Ci2)烷基、 _(C6_C2〇) 芳基_C0N[ (Ci-Ci2)烷基]2、_C0-( Ci-Ci2)烷基、_C0-( C6_C2〇)芳基、_C00H、m〇3H、-S03Na、-N〇2、_CN、-NH 2、_N[ (C1-C12)烷基]2 〇
[0050] 在本發(fā)明的上下文中,表述(Q-Cu)烷基包含直鏈和支化烷基。優(yōu)選地,這些基團 為未取代的直鏈或支化(&-C8)烷基并且更優(yōu)選(&-〇〇烷基。(&-& 2)烷基的例子特別是甲 基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲 基丁基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、2,2_二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、2-己基、 2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1_二甲基丁基、1,2_二甲基丁基、2,2_二甲基丁 基、1,3_二甲基丁基、2,3_二甲基丁基、3,3_二甲基丁基、1,1,2_三甲基丙基、1,2,2_三甲基 丙基、1-乙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-乙基戊基、1-丙基丁基、 正辛基、2-乙基己基、2-丙基庚基、壬基、癸基。
[0051 ] 對于表述"-(Ci-Ci2)烷基"的說明同樣適用于在_0_(Ci -Ci2)烷基即_(Ci-Ci2)燒氧 基中的烷基。優(yōu)選地,這些基團為未取代的直鏈或者支化的-(&-C6)烷氧基。
[0052]取代的-(Q-Cu)烷基和取代的(Q-Cu)烷氧基可以具有一個或多個取代基,取決 于它們的鏈長。所述取代基優(yōu)選每個獨立地選自:-(c3-c12)環(huán)烷基、-(C3_C 12)雜環(huán)烷基、_ (C6-C2Q)芳基、氟、氯、氰基、甲?;?、?;蛘咄檠趸驶?。
[0053]在所述方法的一個變形中,所述第一苯酚相應于第二苯酚。第一苯酚和第二苯酚 因而是相同的。因此該變形是兩個相同苯酚的自身偶聯(lián)。鄰位-鄰位偶聯(lián)從而得到所希望的 2,2'_聯(lián)苯酚。
[0054] 在本研究的上下文中,還發(fā)現(xiàn)2,2'_聯(lián)芳不僅可以通過芳基的偶聯(lián)形成,還可以通 過2,2'_硒雜二芳基醚的轉化而形成,但是僅是在11〇(:15的存在下。由于氯化鉬(V)的存在在 此也是重要的,并且同樣的聯(lián)芳形式,在該方面有根本的共同創(chuàng)造性概念,即在氯化鉬(V) 的存在下制備2,2'_聯(lián)芳。
[0055]因此本發(fā)明還提供制備2,2'_聯(lián)芳的方法,其中,在氯化鉬(V)的存在下加熱2,2'_ 硒雜二芳基醚并轉化為2,2 聯(lián)芳。
[0056]所需的2,2'_硒雜二芳基醚可以在現(xiàn)有技術研究中找到;參見同樣于2014年05月 26日遞交的DE102014209974A1,并且因而在申請日時并未公開。
[0057]到目前為止,所述2,2 硒雜二芳基醚被認為是必須移除的無用副產物,并且以昂 貴和不便的方式處置。由于目前所發(fā)現(xiàn)的反應途徑,這些2,2'_硒雜二芳基醚以后可以作為 所需的2,2'_聯(lián)芳的反應物,并且因而它們將再也不是不希望的副產物,而相反是另外的有 價值的產物。
[0058]向2,2'_硒雜二芳基醚中加入MoCldi得形成相應的2,2'_聯(lián)芳。相應的反應方案 在圖2中示出。為了簡化,這里也僅示出了使用芳族化合物的方案。但是,類似的方案可應用 于苯酸。
[0059]已經發(fā)現(xiàn),由2,2 硒雜二芳基醚進行,通過加入MoCls,所述反應可以以可控方式 向2,2 聯(lián)芳或者2,2 聯(lián)苯酚的方向移動。這特別有利,因為相對于相應的2,2 硒雜二芳 基醚,這些化合物是具有在工業(yè)規(guī)模上多個應用領域的更感興趣的產物。
[0060]所述2,2 硒雜二芳基醚優(yōu)選為通式III的化合物:
[0062] 其中 1?23、1?24、1?25、1?26、1? 27、1?28、1?29、1?3()、1?31每個獨立地選自 :
[0063] -!1、-(〇1-〇12)烷基、 _0_(〇1-〇12)烷基、_(〇6_〇2())芳基、 _0_(〇6_〇2())芳基、_〇1、4、-I、 _0C = 0-(CrCi2)烷基、_NH2、_N[ (Ci-Ci2)烷基]2; _0H;
[0064] 其中,兩個相鄰的基團可以但不必彼此連接以得到稠合體系,并且,其中所提及的 烷基和芳基基團可以但不必是取代的。
[0065] 進一步優(yōu)選地,1?23、1?24、1?25、1?26、1? 27、1?28、1?29、1?3()、1?31每個應當獨立地選自 :-!1、-((:1-&2)烷基、_0_(&-〇12)烷基、 _(〇6_〇20)芳基、_0_(〇6_〇2())芳基、 _〇1、-卩、-1、-0!1〇
[0066] 最優(yōu)選地,R23、R24、R25、R26、R 27、R28、R29、R3Q、R31 每個獨立地選自-H、- (CrCu)烷基、_ 0_(Cl-Cl2)烷基。
[0067] 所述方法的一個變形中,R23、R24、R25、R 26、R27、R28、R29、R3Q、R 31每個獨立地選自-H、_ (CrCi2)烷基、_0_ (CrCi2)烷基、_0H 〇
[0068] 在所述方法地一個具體變形中,R23、R24、R25、R26、R 27、R28、R29、R3Q、R31每個獨立地選 自-H、- (Ci-Ci2)烷基、_0_( Ci-Ci2)烷基。
[0069] 在所述方法的一個更具體的實施方案中,R23、R31選自-OH。
[0070] 在最具體的實施方案中,r23、r31是-och3。
[0071 ]硒雜二芳基醚得到聯(lián)芳的反應在50 °C至110 °C的范圍內的溫度下完成。這里優(yōu)選 60 °C至100 °C,并且特別優(yōu)選70 °C至90 °C。
[0072]不管是否由兩種芳族化合物/苯酚還是由2,2'_硒雜二苯基醚制備聯(lián)芳或者聯(lián)苯 酚,反應應在下面的邊界條件下進行:
[0073] 如果可能,應避免存在氟化溶劑和/或酸。這二者在實驗室規(guī)模都可以,但是在工 業(yè)規(guī)模上是不可行的。
[0074] 然而,反應可以在堿的存在下進行以促進反應朝向所需產物的方向。所用的堿應 當具有8-11范圍內的pKb。所述堿可以是吡啶、喹啉、胺堿,例如三乙胺,或者二甲基甲酰 胺。特別優(yōu)選吡啶。
[0075] 除了堿,所述反應混合物也可以包含溶劑,例如四氫呋喃、乙二醇二甲醚、雙(2-甲 氧基乙基)醚、乙醚、甲苯。所有這些溶劑均沒有氟并且因而具有好的可用性。溶劑的目的是 確保良好的混合和不同組分彼此之間的可攪拌性。
[0076] 更優(yōu)選地,將堿用作溶劑。因此堿同時是溶劑;堿和溶劑是相同的物質。吡啶是允 許的,并且由于該原因,所述反應優(yōu)選在吡啶的存在下進行。
[0077] 本文描述的反應體系的特別的優(yōu)點是不易受潮濕的環(huán)境空氣的影響,即水蒸氣、 氧氣和氮氣的混合物,并且在一些情形下,甚至另外的液體水。因此,不需要排除空氣工作, 這相當程度地簡化了反應的操作,并且使得完全可以工業(yè)化實施。在潮濕空氣存在下進行 所述方法的選擇因而是特別令人感興趣。
[0078] 優(yōu)選地,基于所述第一芳族化合物和第二芳族化合物的總和,所述二氧化硒以 0.25-1.2范圍內的摩爾比加入。優(yōu)選0.25-0.9的范圍,并且特別優(yōu)選0.4-0.7的范圍。
[0079]與使用其他無機氧化劑例如AlCl3、FeCl3或者Μη02的現(xiàn)有技術中描述的反應相比, 二氧化硒可以以低于化學計量的量使用的事實是進一步的優(yōu)勢。原則上,二氧化硒不應以 大的量消耗,并且基于該原因優(yōu)選使用低于其化學計量的量使用。
[0080]關于加入的氯化鉬(V)的量,下面的描述將給出:基于反應物,0.01-0.6當量,優(yōu)選 0.05-0.2 當量。
[0081 ] 優(yōu)選地,所述反應在5分鐘至24小時的時間段實現(xiàn)。這里優(yōu)選15分鐘至12小時,并 且特別優(yōu)選15分鐘至6小時。
【附圖說明】
[0082] 圖1是基于現(xiàn)有技術的合成2,2 聯(lián)芳的方案。 圖2是基于本發(fā)明的合成2,2 聯(lián)芳的方案。 實施例 本發(fā)明隨后使用工作實施例詳細闡明。
[0083] 分析
[0084] NMR 光譜
[0085] 匪1?光譜研究是在獲自131'111^1',厶11&171:18(3116]\^88七6(3111111<:,1(&1'181'11116的厶〇 300或 者AV II 400型的多核共振光譜儀上操作。所用的溶劑為CDC13。咕和13C譜根據(jù)未氘代溶劑 的殘留量進行校正,使用獲自Cambridge Isotopes Labortories,USA的NMR Solvent Data Chart。一些1H和13C信號的歸屬借助于Η,H-COSY、Η,H-NOESY、Η,C-HSQC和Η,C-HMBC光譜的 幫助?;瘜W位移以S值(ppm)報告。對于匪R信號的多重性,使用下面的縮寫:s(單重峰),bs (寬單峰),d(二重峰),t(三重峰),q(四重峰)、m(多重峰)、dd(雙二重峰)、dt (雙三重峰)、tq (三四重峰)。所有偶合常數(shù)J以赫茲(Hz)與涵蓋的鍵數(shù)一起報告。在信號的歸屬中給出的編 號對應于在分子式方案中的編號,其無需對應于IUPAC中的命名法。
[0086] -般步驟(GP1)
[0087]將特定的苯酚或者甲氧基苯酚溶解在合適溶劑中(8.2m)。將反應混合物加熱至60 °C或者85°C,并在攪拌下加入二氧化硒(0.6當量)。在減壓下(溫度<70°C)蒸去溶劑。利用 玻璃料將固體組分過濾,為此目的,用2.5cm的硅膠(在底部)和2.5cm的沸石(在頂部)填充。 將蒸餾殘余物用洗脫劑吸收并應用至過濾柱。使用環(huán)己烷:乙酸酯(95:5)將產物從玻璃料 上洗脫,并且將其分批收集并蒸餾使得不含洗脫劑。
[0088]硒雜二芳基醚的合成
[0089] 雙(3.5-二甲基-2-羥基苯基)硒(1)
[0091]反應在有螺旋蓋的試管中根據(jù)GP1進行。為此目的,將2,4_二甲基苯酚(l.OOg, 8.2mmol)和二氧化硒(0.54g,4.9mmol)溶解在吡啶(1ml,8.2m)中并加熱至60 °C保持5小時。 產物1(0.5(^,3.1臟〇1,38%)以無色結晶固體獲得。 (s,2H,4-H),5.97(s,2H,0H),2.23(s,6H,3-CH3),2.23(s,6H,5-CH3)ppm〇 13C NMR(100MHz, CDC13):151.7(C-2)、133.2(C-3)、133.1(C-5)、130.4(C-4)、124.2(C-6)、114.9(C-1)、20.3 (5-〇1 3)、16.5(3-〇13)口口111。7756 匪 1?(761抱,〇0(:13):8 = 163.36口口111。]\^化51+):111/2 = 345.04
[M+Na]+,667.08[2M+Na]+。
[0093] 雙(2,3,5_三甲氧基苯基)硒(2)
[0095] 3,3,5,5'_四甲基聯(lián)苯基-2,2'_二醇(3)
[0097]由苯酚進行的合成
[0098]反應在有螺旋蓋的試管中根據(jù)GP1進行。為此目的,將2,4_二甲基苯酚(l.OOg, 8.2mmol)和二氧化硒(0.54g,4.9mmol)溶解在甲酸中(lml,8.2m)并加熱至70 °C保持2小時。 產物3(0.618,5.0臟〇1,61%)以淺褐色結晶固體獲得。
[0099] 參見實驗手冊(麗1-):394,395,397,400,427,443,474。
[0100] 由硒雜二芳基醚(1)進行的合成(本發(fā)明的)
[0101] 將硒雜二芳基醚1 (500mg,1.56mmo 1)溶解在二氯甲烷(10ml)中。在22 °C下,將在二 氯甲烷中的五氯化鉬(935mg在2ml中,3.42mmol)加入。為了結束反應,20分鐘后加入水 (10ml)。移出有機相并在減壓下蒸出溶劑。將蒸餾殘余物用洗脫劑吸收并應用至過濾柱。使 用環(huán)己烷:乙酸酯(95:5)將產物從過濾柱上洗脫,并通過蒸餾使得不含洗脫劑。產物3以少 量獲得。
[0102] GC(hard,HP-5):tR=12.3min〇Rf = 0.2(CH:EA 98:2)</H Mffi(300MHz,CDCl3)J = 7.00(s,2H,6-H),6.87(s,2H,4-H),5.07(s,2H,0H),2.27(sa2H,3-CH3,5-CH 3)ppm〇13C NMR (75MHz,CDC13) : δ = 149.2(02)、132. l(C-3)、130.0(05)、128.5(06)、125. l(C-3)、 122 · 1 (C-l)、20 · 4(5-CH3)、16 · SU-O^ppnuHRMSUSI + k/z C29H34〇4Na[M+Na]+計算值: 469 · 2355,實測值469 · 2352。
[0103] 1,2,4,Γ,2',4'_六甲氧基-5,5'_聯(lián)苯(4)(本發(fā)明)
[0105] 將硒雜二芳基醚2(50〇11^,1.21111111〇1)溶解在二氯甲烷(1〇1111)中。在22°(:下,將在二 氯甲烷中的五氯化鉬(727mg于1.5ml中,2.66mmol)加入。為了結束反應,20分鐘后加入水 (10ml)。移出有機相并在減壓下蒸出溶劑。將蒸餾殘余物用洗脫劑吸收并應用至過濾柱。使 用環(huán)己烷:乙酸酯(95:5)將產物從過濾柱上洗脫,并將其分批收集,其通過蒸餾使得不含洗 脫劑。產物4(399mg,1.19mmo 1,99 % )以淺褐色結晶固體獲得。
[0106] GC(hard,HP-5) 匪R(400MHz,CDC13) J = 6.82(s,2H),6.63(s, 2H),3.93(s,6H),3.84(s,6H),3.76(8,6!1)口口111。 13(:匪R(101MHz,CDC13) :δ = 151.38, 148.93,143.02,119.05,115.45,98.50,57.04,56.68,56.25ppm。
[0107] 上述結果示出本發(fā)明的方法是一種合成途徑,通過該途徑2,2'_聯(lián)芳可以由2,2'_ 硒雜二芳基醚選擇性地并以良好的收率進行制備。
[0108] 令人吃驚的是所用的物質沒有事先干燥并且研究也沒有在惰性條件下進行。通 常,當在排除空氣下進行,所有的溶劑和固體需要預先干燥并使用所謂的Schlenk瓶。 Schlenk瓶是反應容器,其首先被抽空并隨后用氬氣或氮氣充滿直到空氣被置換,因此其基 本上在保護氣體(氬氣/氮氣)下工作。但是這在本實驗中不需要。因此,所有實驗在潮濕空 氣即實驗室中的環(huán)境空氣下操作。因此,可以預期甚至在噸的規(guī)模上依照本發(fā)明制備聯(lián)芳/ 聯(lián)苯酚的情況下,不必須排除空氣,這將實現(xiàn)顯著的工藝簡化以及成本降低。
【主權項】
1. 制備2,2'-聯(lián)芳的方法,其中,加熱包含第一芳族化合物、第二芳族化合物和二氧化 砸的反應混合物,所述第一芳族化合物與所述第二芳族化合物反應獲得相應的2,2 聯(lián)芳, 其特征在于,所述反應混合物還包含氯化鋼(V)。2. 根據(jù)權利要求1的方法,其特征在于,所述第一芳族化合物和/或第二芳族化合物為 通式I的化合物:其中Rii、r12、r13、r14、r15、r16每個獨立地選自; -山-(〔1-〔12)烷基、-〇-(〔1-。2)烷基、-(〔6-〔20)芳基、-〇-(〔6-〔20)芳基、-〔1、斗、-1、-〇〇 =Ο- (C廣Ci2)烷基、-N 出、-N [ (C廣Ci2)烷基]2; 其中,兩個相鄰的基團可w但不必彼此連接w得到稠合體系,并且,其中所提及的烷基 和芳基基團可W但不必是取代的,并且1?11、1?12、1?13、1?14、1?1 5和1?16基團中的至少一個是-出3. 根據(jù)權利要求2的方法,其特征在于,護、護、護、護、1?15、1?16每個獨立地選自: -H、-(打-Cl2 )烷基、-〇- ( C廣Cl2 )烷基、-(C6-C20 )芳基、-〇- ( C6-C20 )芳基、-Cl、-F、-I, 其中所提及的烷基和芳基基團可W但不必是取代的, 并且護、護、護、護、1?15、1?1堪團中的至少一個是寸。4. 根據(jù)權利要求2或3的方法,其特征在于,所述第一芳族化合物和所述第二芳族化合 物是相同的。5. 根據(jù)權利要求1的方法,用于制備2,2'-聯(lián)苯酪,其特征在于,所述第一芳族化合物為 第一苯酪,所述第二芳族化合物是第二苯酪,并且所述第一苯酪與所述第二苯酪反應得到 相應的2,2'-聯(lián)苯酪。6. 根據(jù)權利要求5的方法,其特征在于,所述第一苯酪和/或第二苯酪為通式II的化合 物: 其中,r1、R2、R3、R4、R5每個獨立地選自:-H、-(Ci-Ci2)烷基、-〇-(Cl-Cl2)烷基、-(C6-C20)芳基、-〇-(C6-C20)芳基、-C1、-F、-I、-〇C = 〇-(Ci-Ci2)烷基; 其中,兩個相鄰的基團可W但不必彼此連接W得到稠合體系,并且,其中所提及的烷基 和芳基基團可w但不必是取代的, 并且其中至少Ri或者R5為-H。7. 根據(jù)權利要求6的方法,其中,1?1、護、護、於、護每個獨立地選自:寸、-((:1-加)烷基、-0- (C廣Cl2 )烷基、-(C6-C20 )芳基、-0- ( C6-C20 )芳基、-C1、-F、-I,其中所提及的烷基和芳基基團 可W但不必是取代的,并且其中至少Ri或者R5為-H。8. 根據(jù)權利要求6或7的方法,其特征在于,所述第一苯酪和所述第二苯酪是相同的。9. 制備2,2'-聯(lián)芳的方法,其特征在于,將2,2'-砸雜二芳基酸在氯化鋼(V)的存在下加 熱并轉化為2,2'-聯(lián)芳。10. 根據(jù)權利要求11的方法,其中,2,2砸雜二芳基酸為通式ΠI的化合物,其中R23、R24、R25、護6、護7、護 8、護9、rW、護1每個獨立地選自; -H、-(Ci-Ci2)烷基、-〇-(Ci-Ci2)烷基、-(Cs-Cso)芳基、-〇-(〔6-〔2〇)芳基、-C1、-F、-I、-〇C =0- (C廣Ci2)烷基、-N 出、-N [ (C廣Ci2)烷基]2; -OH; 其中,兩個相鄰的基團可W但不必彼此連接W得到稠合體系,并且,其中所提及的烷基 和芳基基團可W但不必是取代的。11. 根據(jù)權利要求10的方法,其中,323、護4、325、326、護 7、328、護9、護*\331每個獨立地選 自:-H、-(Ci-Ci2)烷基、-〇-(Ci-Ci2)烷基、-(Cs-Cso)芳基、-〇-(〔6-〔2〇)芳基、-C1、-F、-I、-〇H。12. 根據(jù)權利要求10或者11的方法,其中,323、護4、護5、護 6、1?"、1?28、1?29、護\護1每個獨立 地選自:-H、-(Ci-Ci2)烷基、-〇-(Ci-Ci2)烷基。13. 根據(jù)權利要求1或者權利要求2-12任一項的方法,其在沒有氣化溶劑和/或在沒有 酸的情況下進行。14. 根據(jù)權利要求1或者權利要求2-13任一項的方法,其在堿和/或在溶劑的存在下進 行,所述堿選自化晚、哇嘟、胺堿、二甲基甲酯胺,所述溶劑選自四氨巧喃、乙二醇二甲酸、雙 (2-甲氧基乙基)酸、二乙基酸、甲苯。15. 根據(jù)權利要求1或者權利要求2-14任一項的方法,其在潮濕的空氣的存在下進行。
【文檔編號】C07C43/205GK105936621SQ201610249019
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】K·M·戴博拉, R·弗蘭克, D·弗里達格, M·米里翁, T·奎爾, S·R·瓦爾德福格爾
【申請人】贏創(chuàng)德固賽有限公司