[发明专利]2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物及其制备方法和应用。

背景技术

金属有机化学是有机化学与无机化学的交叉学科，金属有机化合物用作试剂或催化剂在有机合成化学上取得了巨大的成就。现在金属有机化合物催化的化学反应已是重大化学工业、制药工业和精细化学工业基石。在众多的过渡金属有机化合物中，钯化合物以其卓越的催化性能在有机化学和工业催化中占据着重要地位，一直是化学家研究的前沿之一。时至今日，越来越多的新型钯化合物被合成出来以适应不同反应的要求，但异核环钯亚铜金属化合物还罕有报道。此外，喹啉及其衍生物是一种重要的杂环化合物，广泛应用于医药、保健品、农药等工业生产。近年来，在传统的合成路线基础上，发展了以过渡金属络合物催化合成喹啉衍生物的新方法，避免了无机酸的大量使用，是目前研究最多和最有前途的一种方法。为提高反应的原子经济性和合成效率，一锅法多组分反应引起化学家们的广泛兴趣。多组分反应实现多组分的叠加，具有操作简单、高资源利用率、高汇集性等特点，可以快速合成大量具有结构多样性、复杂性的化合物。我们设计合成异核环钯亚铜金属化合物，催化2-乙酰基吡啶、2-氨基卤代苄醇和芳基硼酸的反应，发挥钯、铜的催化特性，通过一锅法三组分反应合成制备2-吡啶基喹啉衍生物。截至目前，还未有2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物的合成及其以它作为双金属催化剂催化三组分反应，合成制备2-吡啶基喹啉衍生物的报道。该方法催化剂用量小，具有反应条件温和，反应底物范围广，产率高，经济高效等优点，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物及其制备方法和应用，该2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物可作为双金属催化剂催化2-乙酰基吡啶、2-氨基卤代苄醇和芳基硼酸的三组分反应，合成2-吡啶基喹啉衍生物。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物，该化合物的通式为：

，

其中X为Cl^-、Br^-或I^-；L为叔膦配体；P为双膦配体；R，R₁为-H、-CH₃、-C₂H或-OCH₃；R在芳环7-10上任一位置，R₁在吡啶环3-5上任一位置。

所述L为以下叔膦配体中的一种：

所述P为以下双膦配体中的一种：

、或(Ph＝苯环)。

2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物的制备方法，取2-吡啶基苯并咪唑亚铜双膦化合物与Li₂PdX₄和醋酸钠反应，反应结束后过滤、得到的固体与叔膦配体反应，反应结束后蒸干并重结晶即得2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物；

其中，2-吡啶基苯并咪唑亚铜双膦化合物的通式为：

，R，R₁，P与所述2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物中的R，R₁，P涵义相同。 

所述2-吡啶基苯并咪唑亚铜双膦化合物、Li₂PdX₄、醋酸钠和叔膦配体的加入量摩尔为1：1～1.5：1～1.5：1～1.5。

2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物的制备方法，优化地：取2-吡啶基苯并咪唑亚铜双膦化合物、Li₂PdX₄和醋酸钠加入甲醇中，控制反应温度为10-30℃，进行反应12-30h，反应结束后过滤，将叔膦配体和过滤得到的固体加入二氯甲烷或丙酮中，控制反应温度为10-30℃，进行反应1-6h，反应结束后用二氯甲烷/石油醚的混合溶剂对产物进行重结晶，得到2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物。

2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物作为双金属催化剂的用途，具体为：以2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物作为双金属催化剂催化2-乙酰基吡啶、2-氨基卤代苄醇和芳基硼酸的三组分反应，合成2-吡啶基喹啉衍生物。

2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物作为双金属催化剂的用途，优化地：将2-吡啶基苯并咪唑钯铜异核化合物、2-乙酰基吡啶、2-氨基卤代苄醇、芳基硼酸和碱加入到溶剂中，氮气保护下80～160℃反应6～48小时，反应结束后，降至室温，加水催灭，用二氯甲烷萃取、浓缩、纯化、干燥后即得2-吡啶基喹啉衍生物产品。