[发明专利]过渡金属催化的C-H卡宾体偶联反应合成C-C键及N杂环类衍生物的绿色新方法

权利要求书

1.一种基于过渡金属催化的C-H偶联反应高效合成C-C键以及N杂环类衍生物的绿色合成新方法，其特征在于以重氮类化合物为卡宾供体，以N₁,N₃-二取代咪唑型离子液体为溶剂，在室温条件下快速在芳基杂环上形成C-C键以及N杂环，其化学反应式为：

其中：

DG₁为吡啶基、吡唑基、嘧啶基、噁唑基、噁唑啉基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、三氮唑基、肟醚基、偶氮苯基；

DG₂为酰胺基、肼基、亚氨基；

A环为苯基、α-萘基、β-萘基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、吡咯基、吲哚基、二氢吲哚基；

R₁为氢、卤素、烷基、苯基、烷氧基、羰基、醛基、羧基、氰基、硝基、烷酰氧基、酰胺基中的一种或一种以上；

R₂、R₃ 为羧酸酯基、羰基、磷脂基、硝基、氰基、三氟甲基、烷酰氧基中的一种或一种以上；

R⁴、R⁵为烷基、芳基、烯烃基、羟乙基、磺酸丙基、磺酸丁基、胺乙基、胺丙基、羧甲基、羧乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙酸乙酯基中的一种或两种；

X为卤素、硝酸根、高氯酸根、醋酸根、三氟乙酸根、氢氧根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、双三氟甲磺酰亚胺根、二氰乙胺、硫酸甲酯、磷酸二甲酯。

2.一种制备权利要求1所述的衍生物的方法，其制备步骤如下：

（1）在洁净的反应器中加入芳基杂环类化合物、重氮卡宾供体化合物、催化剂、添加剂和离子液，室温下搅拌1-3小时；

（2）反应完全后，加入乙醚萃取。乙醚层经减压蒸馏除去溶剂，残留物采用硅胶柱层析分离纯化即得产品；离子液层经减压干燥后可循环使用，循环使用时无需添加新的催化剂、添加剂和离子液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中的催化剂为钯碳、四（三苯基膦）钯、醋酸钯、氯化钯、二（乙腈）二氯化钯、二（苯腈）二氯化钯、1，1’-二（二苯基膦基）二茂铁二氯化钯、二（三苯基膦）二氯化钯、双（二亚苄基丙酮）钯、三（二亚苄基丙酮）二钯、氯化烯丙基钯（II）二聚物、（1,5-环辛二烯）二氯化钯（II）、铑碳、三氯化铑、醋酸铑、乙酰丙酮三苯基膦羰基铑、双环辛烯氯化铑二聚体、二氯（五甲基环戊二烯基）合铑（III）二聚体、(二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)铑(III))、三苯基膦氯化铑、三氯化钌、三苯基膦氯化钌、二氯二羰基双三苯基膦钌、双（2-甲基烯丙基）（1,5-环辛二烯）钌（II）、对伞花烃二氯化钌二聚体、氯化钴、乙酰乙酰钴、八羰基二钴、二氯（五甲基环戊二烯基）合钴（III）二聚体、五甲基环戊二烯基羰基二碘化钴、(二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)钴(III))、三氯化铱、二氯(五甲基环戊二烯)合铱(III)二聚体、双（1,5-环辛二烯）氯化铱（Ⅰ）二聚体、甲氧基（环辛二烯）合铱二聚体中的一种或一种以上。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中的添加剂为硝酸银、乙酸银、碳酸银、硫酸银、甲烷磺酸银、三氟甲烷磺酸银、对甲苯磺酸银、双三氟甲烷磺酰亚胺银、三氟甲烷磺酸银、六氟锑酸银、四氟硼酸银、六氟磷酸银中的一种或一种以上。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中的溶剂为N₁,N₃-二取代咪唑类离子液体的一种或一种以上。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中芳基杂环类化合物：卡宾供体化合物：催化剂：添加剂的摩尔为1:（1.2~3.0）：（0.02~0.05）：（0.08~0.2）。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中芳基杂环类化合物的反应浓度为0.1~0.8mol/L。