[发明专利]蒽桥联的四齿咪唑盐及其制备方法与应用

说明书

关于资助研究或开发的声明

本发明是在国家自然科学基金（基金号为21172172）和天津市自然科学基金（基金号为11JCZDJC22000）的资助下进行的。

技术领域

本发明属于有机合成和金属有机化学技术领域，涉及蒽桥联的四齿咪唑盐的合成。更具体的说是9,10-二[双(N-1-取代基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽盐的制备方法以及其在催化领域中的应用。

背景技术

近年来，N-杂环卡宾以其独特的性质引起了化学家们极大的兴趣。自1991年Arduengo第一次分离得到了稳定的游离N-杂环卡宾以后，随着对N-杂环卡宾及其金属络合物研究的不断深入，人们对它的认识也渐渐开阔和系统化。

经过理论化学家和金属有机化学家对N-杂环卡宾性质的研究，发现其虽然类似于富电子的膦配体，但它具有更高的热稳定性，耐水性，空气稳定性，较低的毒性，使均相反应固相化等优点。在一些反应中，N-杂环卡宾的金属配合物比膦配体的金属配合物有更高的催化活性，如高效催化烯烃的复分解反应，烯烃的氢硅化反应，呋喃的合成等，尤其是在与过渡金属形成的配合物催化偶联反应中得到了极大的发展。N-杂环卡宾不仅仅是作为金属有机化合物的前体用于催化反应，还能用作反应底物参与到有机反应中，如亲核Wanzlick型N-杂环卡宾参与的反应，对二氧化碳进行固定而发生的羧化反应以及强亲核N-杂环卡宾作为底物的多组分反应等。因此，N-杂环卡宾以其独特的性能为人们寻找新的性能良好的催化剂以及探索一些新的化学反应开辟了新的视野。随着研究的深入和研究范围的拓展，N-杂环卡宾会在越来越多的领域中显现出其更广泛的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供蒽桥联的四齿咪唑盐，特别是9,10-二[双(N-1-取代基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽盐。

本发明也涉及制备此类蒽桥联四齿咪唑盐的方法。

本发明涉及此类蒽桥联四齿咪唑盐的氢谱和碳谱标定。

本发明更进一步涉及了通过9,10-二[双(N-1-取代基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽盐与PdCl₂原位生成卡宾钯配合物做为催化剂应用于催化领域。

为完成上述各项发明目的，本发明提供的技术方案如下：

蒽桥联四齿咪唑盐具有如（Ⅰ）所示的结构式：

其中R是独立地或结合起来为氢或C₁—C₆有机基，包括烷基、支链烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、芳基、芳基烷基、含氮杂环或烷氧基； X为卤素或六氟磷酸根。

其中烷基指的是-C₁—C₆烷基；甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基；

支链烷基指的是C₃—C₆支链烷基，例如：异丙基，仲丁基，叔丁基；

环烷基指的是C₃—C₆环烷基，例如：环丙基，环丁基，环戊基，环己基；

链烯基指的是：烯丙基，丁烯基等；

环烯基指的是：环戊烯，环己烯等；

炔基指的是：炔丙基，炔丁基等；

芳基指的是：苯基，萘基，蒽基等；

芳基烷基指的是：苄基，萘甲基，蒽甲基等；

含氮杂环或烷氧基指的是：吡啶，咪唑，苯并咪唑，乙氧基，丙氧基等。

本发明优选典型的化合物为：

9,10-二[双(N-1-乙基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽六氟磷酸盐；

9,10-二[双(N-1正丙基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽六氟磷酸盐；

9,10-二[双(N-1-正丁基-3-咪唑乙基)胺甲基]蒽六氟磷酸盐；