[发明专利]新颖的膦配体、它们的制备和它们在催化反应中的用途

说明书

                    技术领域

本发明涉及新颖的膦配体，它们的制备和它们在催化反应特别是精制卤代芳香化合物中的用途。

                    背景技术

卤代芳香化合物尤其包括氯代芳香化合物是中间体，所述中间体在化学工业中具有多种应用并用作制备农用化学品中间体、药物、染料、材料等的前体。乙烯基卤化物也是重要的中间体，其用作聚合单体和上述产物的前体。

常用作卤代芳香化合物或乙烯基卤化物的官能化以得到芳香烯或二烯(Heck反应，Stille反应)、联芳(Suzuki反应)、炔(Sonogashira反应)、羧酸衍生物(Heck羰基化)和胺(Buchwald-Hartwig反应)的那些催化剂是钯和镍催化剂。钯催化剂通常就偶联基质应用的广度而言和在催化剂活性的某些情况下方面具有优势，而镍催化剂在氯代芳香化合物和乙烯基卤化物的转化领域和金属价格方面具有优势。

尽管公知钯(0)/镍(0)化合物是目前的反应催化剂，但是用来活化以及精制卤代芳香化合物的钯和镍催化剂是钯(II)和/或镍(II)以及钯(0)和/或镍(0)络合物。特别地，根据文献资料，用供体配体例如膦进行稳定化的配合不饱和的14-电子和16-电子钯(0)/镍(0)络合物被确定为活性种类。

在偶联反应中用碘化物作为离析物时也有可能不用膦配体。但是，芳基和乙烯基碘化物是非常昂贵的起始化合物，此外还产生化学计量的碘盐废物。对于Heck反应在成本上更划算的离析物，例如芳基溴或芳基氯，要求使用稳定化和活化的配体以在催化生产中变得有效。

经常只有用不经济的起始原料例如碘代芳香化合物和活化的溴代芳香化合物，针对烯化、炔化、羰基化、芳基化、胺化和类似反应描述的催化剂系统才具有满意的催化转换数(TON)。否则，在钝化的溴代芳香化合物的情况下并且特别是氯代芳香化合物的情况下，通常需要加入大量的催化剂-通常大于1mol％-以达到工业上实用的收率(＞90％)。此外，因为反应混合物的复杂性，简单的催化剂回收是不可能的，因此回收催化剂也导致高成本，这通常是在工业规模上实现的障碍。此外，特别是在制备活性物质或活性物质前体中，因为留在产物中的催化剂残余的缘故不期望使用大量的催化剂。最近的活性催化剂系统是基于有钯盐或钯络合物的环钯化的膦(W.A.Herrmann，C.Brossmer，K.fele，C.-P.Reisinger，T.Priermeier，M.Beller，H.Fischer，Angew.Chem.1995，107，1989；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995，34，1844)或空间精确的芳基膦混合物(J.P.Wolfe，S.L.Buchwald，Angew.Chem.1999，111，2570；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1999，38，2413)或三-叔丁基膦(A.F.Littke，G.C.Fu，Angew.Chem.1998，110，3586；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1998，37，3387)。

然而，甚至用这些催化剂，从工业角度来看通常也不能满意地活化成本上划算的卤代芳香化合物，即催化剂的转换数(TON)＜10,000并且催化剂活性(TOF)＜1000h^-1。因此，为得到高产率，需要使用相对大量且因此很昂贵的催化剂。从而，例如制备一千克分子量为200的有机中间体，在当前贵金属价格下用1mol％钯催化剂的催化剂成本大于100US$，因此很清楚需要提高催化剂产率。因此，尽管近年来催化剂在发展，但迄今为止只公开了少数用于氯代芳香化合物的芳基化、羰基化、烯化等的工业化反应。

                      发明内容

基于所述的理由，本发明的目的是满足新颖的、更多产的催化剂系统的巨大需求，该系统具有简单的配体且并不表现已知的催化方法的不足，所述系统适用于大规模工业生产，其以高收率将成本上划算的氯代芳香化合物和溴代芳香化合物以及相应的乙烯基化合物转化为各自的偶联产物，同时具有高的催化剂产率和高纯度偶联。

该目的是根据本发明通过研究通式为Ia和Ib新颖的膦配体而达到的：

(金刚烷基)_nP(烷基)_m                               Ia

(金刚烷基)_o(烷基)_qP(亚烃基’)P(金刚烷基)_r(烷基)_s  Ib