[发明专利]二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一类二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物，同时还涉及此类化合物的制备与应用。

背景技术

众多天然产物、具有生物活性的药物、农药、功能材料等都含有联芳环结构单元。近年来人们发现，在分子中引入三氟甲基可以提高化合物的亲酯性，从而提高化合物对生物体膜和组织的渗透性，增强化合物的生理活性。因此，通过适当方法将三氟甲基引入到药物、农药及新型功能材料具有重要意义。对于三氟甲基联芳族化合物，现有合成方法是以较毒试剂为原料，在比较苛刻的条件下形成三氟甲基基团。例如：用金属镉、锌、铜等与二卤二氯甲烷得到CF₃MX，然后再将其引入芳香烃。随着人们对联芳族化合物合物用途认识的深入，对其合成方法的研究也越来越多。因此，发展反应条件温和、选择性高的三氟甲基联芳族化合物合成方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一类二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物，同时还提供了该类化合物的制备方法。本发明的另一个目的是将获得的二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物用作催化剂，催化合成含二（三氟甲基）的联芳类化合物。

基于上述目的，本发明采用了如下技术方案：二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物，通式为：其中X选自Cl^-、Br^-或I^-，L为N-杂环卡宾配体。

所述N-杂环卡宾配体为：

所述二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物的制备方法，步骤包括：将二茂铁基吡嗪环钯二聚体和所述N-杂环卡宾配体加入有机溶剂中，搅拌反应3～18h，反应结束后分离产物，即得二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物；所述二茂铁基吡嗪环钯二聚体的结构式为：X选自Cl^-、Br^-或I^-，其合成方法可参照文献“Chen Xu,Zhi-Qiang Wang,Wei-Jun Fu,Xin-Hua Lou,Ying-Fei Li,Fei-Fei Cen,Hong-Ji Ma,Bao-Ming Ji.Organometallics,2009,28,1909－1916”。

所述制备方法中，有机溶剂为二氧六环或四氢呋喃；二茂铁基吡嗪环钯二聚体和N-杂环卡宾配体的摩尔为1：2～4。

所述二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物的用途，是将所述化合物用作金属催化剂。

所述用途是将所述二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物用作催化剂，催化Aryl—Cl与二（三氟甲基）苯硼酸的反应，合成含二（三氟甲基）的联芳类化合物；所述含二（三氟甲基）的联芳类化合物具有如下通式：所述二（三氟甲基）苯硼酸的结构式为：所述R为-H、-CH₃、-C₂H₃、-C₃H₇、-Cl、-Br、-F、-CN、-NO₂、-CHO、-OCH₃、-COCH₃、-C₄H₉、-C₅H₁₁或-COCH₂CH₃；反应历程为：

所述含二（三氟甲基）的联芳类化合物的合成步骤包括：将二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物、Aryl—Cl、二（三氟甲基）苯硼酸和碱加入有机溶剂中，惰性气体保护下于80～150℃反应10～48小时，反应结束后分离产物，即得含二（三氟甲基）的联芳类化合物。

所述用途中，二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物、Aryl—Cl、二（三氟甲基）苯硼酸和碱的摩尔比为0.001～0.1：1：1～3：1～6。

所述用途中，碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钠、磷酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾；所述溶剂为二氧六环、苯、甲苯、四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺。

本发明提供的二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物具有较高的催化活性，很少剂量便可高效催化Aryl—Cl与二（三氟甲基）苯硼酸反应，合成含二（三氟甲基）的联芳类化合物，且该合成过程条件温和、反应底物范围广、反应产率高。

本发明提供的二茂铁基吡嗪环钯氮杂环卡宾化合物的制备方法简单，反应时无需加热，室温（18～25℃）下搅拌即可完成反应，具有广阔的应用前景和推广价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1