專利名稱：作為復(fù)分解反應(yīng)(預(yù))催化劑的釕絡(luò)合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于式1的釕碳烯絡(luò)合物，其合成及其作為不同類型復(fù)分解反應(yīng)的催化劑的實(shí)際用途。
現(xiàn)有技術(shù)近年來，烯烴復(fù)分解在有機(jī)合成中的應(yīng)用已取得了巨大進(jìn)展。已研制出一些釕碳烯絡(luò)合物作為(預(yù))催化劑，其在各種復(fù)分解反應(yīng)中具有高活性，且對(duì)許多官能基團(tuán)具有廣泛的耐受性(tolerance)。多種特征的組合是這種(預(yù))催化劑用于有機(jī)合成的基礎(chǔ)。
此外，為實(shí)際應(yīng)用，尤其是在工業(yè)規(guī)模中，極需要這些釕絡(luò)合物在熱負(fù)荷(thermal load)條件下在一較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定，且需要它們可在無保護(hù)氣體的環(huán)境中進(jìn)行儲(chǔ)存、純化及使用。
具有上述特征的釕絡(luò)合物在文獻(xiàn)中為人所知。參見J.Am.Chem.Soc.2000，122，8168-8179或Tetrahedron Lett.2000，41，9973-9976。然而，已發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選的穩(wěn)定性與較低的催化活性相關(guān)。這種局限性發(fā)現(xiàn)于，例如式A的(預(yù))催化劑(參見Angew.Chemie In.Ed.2002，114，832)。

接下來，描述式B及式C(預(yù))催化劑，這些(預(yù))催化劑展示了比式A(預(yù))催化劑具有更高的催化活性。式A、式B及式C的催化劑包含螯合(chelate)金屬原子的異丙氧基。引起系統(tǒng)B及C具有更高活性的原因是由于在異丙氧基的鄰位存在的苯基或(經(jīng)取代的)萘基而造成的位阻(Angew.Chemie Int.Ed.2002，114，832-834；Angew.Chemie Int.Ed.2002，114，2509-2511)。
已驚人地發(fā)現(xiàn)，含有芳族硝基的通式1的釕絡(luò)合物的(預(yù))催化劑，證明比已知的釕絡(luò)合物具有更高的催化活性，且這些絡(luò)合物同時(shí)是熱穩(wěn)定的，在空氣也穩(wěn)定。
發(fā)明概要本發(fā)明是關(guān)于式1的新穎釕絡(luò)合物，其合成，及所有中間體的合成，及式1絡(luò)合物作為催化劑或預(yù)催化劑的應(yīng)用， 其中，L1是中性配位體；X及X′為陰離子配位體；R1是-C1-5-烷基或-C5-6-環(huán)烷基；R2是H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20-炔基或芳基；R3是-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或芳基，其中芳基可經(jīng)-C1-6-烷基或-C1-6-烷氧基取代；n是0、1、2或3。
本發(fā)明的式1化合物可用于催化烯烴類復(fù)分解反應(yīng)，包括(但不限于)開環(huán)復(fù)分解聚合(ROMP)、閉環(huán)復(fù)分解(RCM)、不飽和聚合物的解聚作用，遙爪聚合物(telechelic polymer)的合成、烯炔復(fù)分解及烯烴類合成。
本發(fā)明的另一方面是關(guān)于式2的新穎2-烷氧基-5-硝基苯乙烯衍生物，它用于制備絡(luò)合物1的中間體，
其中，R1、R2、R3及n的定義如上，且R4是-C1-20-烷基；m是0、1或2；該部分式 代表亞烷基，其中該亞甲基的一個(gè)或兩個(gè)氫原子可被基團(tuán)R4替代。因此，其包含下列亞烷基 本發(fā)明的另一方面是式2的新穎2-烷氧基-5-硝基苯乙烯衍生物的制備，其中-經(jīng)取代的2-羥基-5-硝基苯甲醛3是經(jīng)R1Z烷基化，其中R1具有式1的定義，且Z是選自鹵素原子、C1-6-烷基-S(O)-O-、C1-6-氟代烷基-S(O)-O-、芳基-S(O)-O-或芳基-S(O)2-O-中的離去基團(tuán)； -經(jīng)取代的式4的2-烷氧基-5-硝基苯甲醛接著用式 的烯化試劑進(jìn)行處理以生成式2，其中R4及m具有用于式2的定義，且W適于烯化反應(yīng)的離去基團(tuán)； -化合物2接著可與式5的釕絡(luò)合物反應(yīng)，生成式1的釕絡(luò)合物，其中L1及L2是中性配位體；R5是H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20-炔基或芳基；R6是芳基、乙烯基或丙二烯基(allenyl)，且X及X′是陰離子配位體。
視情況，所獲得的式1化合物可接著與不同的中性配位體L1反應(yīng)，以取代存在于式1化合物中的中性配位體L1，并由此獲得不同的式1化合物。
本文所述的化合物可具有不對(duì)稱中心。本發(fā)明含有經(jīng)不對(duì)稱取代的原子的化合物，可以旋光形式或外消旋形式進(jìn)行分離。本技術(shù)人員熟知如何制備旋光形式，例如通過外消旋形式的解析或通過由旋光性原材料的合成。烯烴的許多幾何異構(gòu)體也可存在于本文所述的這些化合物中，且所有這些穩(wěn)定異構(gòu)體都包括在本發(fā)明中。描述了本發(fā)明的這些化合物的“順”及“反”的幾何異構(gòu)體，且可作為異構(gòu)體的混合物或作為分離的異構(gòu)體形式而分離。意欲涵蓋結(jié)構(gòu)的所有手性的、非對(duì)映性的、外消旋形式及其所有幾何異構(gòu)體形式，除非有特別指明的立體化學(xué)或異構(gòu)體形式都包括在內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是使用本發(fā)明的釕催化劑與使用已知的釕催化劑對(duì)2-烯丙基-2-(2-甲基烯丙基)二乙基丙二酸酯的環(huán)化速率的比較。
發(fā)明詳述本文中未特別限定的術(shù)語應(yīng)被理解為具有由本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)公開及其內(nèi)容而給予的含義。然而，在本說明書中所使用的(除非另有指定為有相反含義)，下述術(shù)語具有所指示的含義且遵守下列常規(guī)的含義。
在下面的基團(tuán)、殘基或部分中，通常在基團(tuán)的前面說明碳原子的數(shù)目，例如，-C1-6烷基是指烷基或殘基具有1至6個(gè)碳原子。除非下文另外說明，應(yīng)認(rèn)為在所有式或基團(tuán)中沿用對(duì)術(shù)語的通常限定以及通常的穩(wěn)定的原子價(jià)。
本文所使用的術(shù)語“取代的”，意指在指定原子上的任何一個(gè)或多個(gè)氫由所指示的基團(tuán)的選擇(selection)所替代，只是不超過所指定的原子的正常原子價(jià)，且該取代可產(chǎn)生穩(wěn)定的化合物。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“芳基”是指芳族單碳環(huán)系統(tǒng)或芳族多碳環(huán)系統(tǒng)。例如，芳基包括苯基或萘基環(huán)系統(tǒng)。
本文所使用的術(shù)語“鹵素”，意指選自氟、氯、溴或碘的鹵素取代基。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“-C1-20-烷基”意指包含1至20個(gè)碳原子的非環(huán)狀、直鏈或支鏈烷基取代基。本文所使用的術(shù)語“-C1-5-烷基”或“-C1-6-烷基”，具有與上述術(shù)語相同的含義，但是包含更少的碳原子，確切地，具有最多五個(gè)或六個(gè)碳原子。術(shù)語“-C1-20-烷基”、“-C1-5-烷基”或“-C1-6-烷基”可包括即甲基、乙基、丙基、丁基、己基、1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基或1，1-二甲基乙基。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“-C2-20-烯基”意指包含2至20個(gè)碳原子且具有至少一個(gè)雙鍵的非環(huán)狀、直鏈或支鏈烯基取代基。本文所使用的術(shù)語“-C2-6-烯基”，具有與上述術(shù)語相同的含義，但是包含更少的碳原子，確切地，具有最多六個(gè)碳原子。術(shù)語“-C1-20-烯基”、或“-C1-6-烯基”可包括即乙烯基或丙二烯基。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“-C2-20-炔基”意指包含2至20個(gè)碳原子且具有至少一個(gè)三鍵的非環(huán)狀、直鏈或支鏈炔基取代基。本文所使用的術(shù)語“-C2-6-炔基”，具有與上述術(shù)語相同的含義，但是包含更少的碳原子，確切地，具有最多六個(gè)碳原子。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“-C5-6-環(huán)烷基”是指包含5或6個(gè)碳原子的環(huán)烷基取代基，且其包括(即)環(huán)戊基或環(huán)己基。
本文單獨(dú)地或與另外取代基組合使用的術(shù)語“-C1-6-烷氧基”意指-C1-6-烷基-O-的取代基，其中烷基如上所述包含至多六個(gè)碳原子。烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、1-甲基-乙氧基、丁氧基或1，1-二甲基乙氧基。
其他實(shí)施方案優(yōu)選的是式1a化合物，其中L1、X、X′、R1、R2、R3及n的定義如上。
更優(yōu)選的是通式1或式1a的化合物，其中L1是P(R11)3，且R11各自獨(dú)立地為-C1-6-烷基、-C3-8-環(huán)烷基或芳基；或L1是式6a、6b、6c或6d的配位體 其中，R7與R8各自獨(dú)立地為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；特別是，R9與R10各自獨(dú)立地為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；或R9與R10與它們所連結(jié)的碳原子一起組合以形成一個(gè)3至8員碳環(huán)。
Y及Y′為鹵素。
尤其優(yōu)選的化合物是其中R7與R8各自獨(dú)立地為H、-C1-6-烷基、-C2-6-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；R9與R10各自獨(dú)立地為H、-C1-6-烷基、-C2-6-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；或R9與R10與其所連結(jié)的碳原子一起組合以形成一個(gè)5至7員碳環(huán)。
最佳是通式1或1a的化合物，其中·R1是異丙基；及/或·R2是H、-C1-6-烷基或芳基，特別是，R2具有氫原子的含義；及/或·X及X′是鹵素、尤其是氯；及/或·L1是P(環(huán)己基)3；或·L1是式6a、6b、6c或6d的基團(tuán)；及/或·R7與R8是2-甲基苯基、2，6-二甲基苯基或2，4，6-三甲基苯基；及/或·n為0。
其他實(shí)施方案是式1或1a化合物，其中
·R1是異丙基，·R2是H；·n為0；·X及X′各為氯；及·L1是式6a的配位體 其中R7與R8各為2，4，6-三甲基苯基；及·R9及R10各為H。
優(yōu)選的式2a化合物，其中R1、R2、R3、R4、m及n的定義如上。
更佳的是通式2或式2a化合物，其中·R1是異丙基；及/或·R2是H、-C1-6-烷基或芳基，特別是，R2具有氫原子的含義；及/或·R4為-C1-6-烷基，特別是甲基或乙基；及/或·n為0；及/或·m為0。
另外的實(shí)施方案是式2或2a的化合物，其中·R1是異丙基，·R2為H；·m為0；及·n為0。
此外優(yōu)選的是制備式1或1a絡(luò)合物的方法，其中通式2或2a化合物與式5的釕絡(luò)合物在任選的不同的中性配位體L1存在下進(jìn)行反應(yīng)
其中L1及L2為中性配位體；R5為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20炔基或芳基；及R6為芳基、乙烯基或丙二烯基；及X及X′為陰離子配位體。
更優(yōu)選的是在以下條件下進(jìn)行而合成上述的式1釕絡(luò)合物的方法·存在一種銅鹽，特別是CuCl；及/或·于鹵化的溶劑或芳族溶劑中，尤其是選自二氯甲烷、氯仿、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯或其混合物；及/或·在0至100℃的溫度，特別是在10至80℃，更好在20至60℃；及/或·反應(yīng)時(shí)間為1至24小時(shí)，尤其為1至10小時(shí)，更好為1至4小時(shí)。
最好的上述的釕絡(luò)合物的合成，其中反應(yīng)是于一容器中通過將式6a、6b、6c或6d的配位體與式5(其中配位體L1及L2均是式P(R11)3的膦，其中R11具有上述的定義)的固體絡(luò)合物混合而進(jìn)行反應(yīng)，且隨后添加式2或2a的配位體。
上述釕絡(luò)合物的合成的一個(gè)優(yōu)選變體是就地自式7a、7b、7c或7d的穩(wěn)定鹽 產(chǎn)生通式6a、6b、6c或6d的配位體，其中陰離子選自甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根，或其他酸根、鹵素或[BF4]-。因此，鹽優(yōu)選是以在例如脂族或芳族烴(優(yōu)選為己烷)的溶劑中的懸浮物形式，與一強(qiáng)堿反應(yīng)，該強(qiáng)堿是選自堿金屬氫化物或堿土金屬氫化物或醇化物，尤其是叔戊醇鉀、叔戊酸鉀(amylate)或叔丁醇鉀。隨后添加式5(其中配位體L1及L2均為式P(R11)3的膦)的固體絡(luò)合物，且隨后添加式2或2a配位體而繼續(xù)反應(yīng)，以生成通式1或1a的化合物。
此外優(yōu)選的制備中間體的方法，其包含以下步驟a)用式R1Z(9)的試劑進(jìn)行烷化通式3化合物，以生成式4的中間體；及b)使4與式10的烯烴化試劑反應(yīng)，以生成通式2的化合物， 其中式2a、3、4、9及10中的R1、R2、R3、R4、m及n的定義如上，及W為適于烯烴化反應(yīng)的離去基團(tuán)；及Z為鹵素、-C1-6-烷基-S(O)-O-、-C1-6-氟烷基-S(O)-O-、芳基-S(O)-O-或芳基-S(O)2-O-。
更優(yōu)選的方法為，其中上述步驟a)于以下條件中進(jìn)行·于非質(zhì)子性溶劑中，尤其是選自DMF、DMSO、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、乙二醇醚、甲醇、乙醇或其混合物，更特別是該溶劑為DMF；或·在具有符合相轉(zhuǎn)移催化劑的雙相溶劑系統(tǒng)中；或·在有催化劑，特別是，該催化劑是選自Cs2CO2、CsF、季銨鹽、冠醚或穴狀配體(cryptand)，更特別是Cs2CO3；或·在有堿土金屬碳酸鹽或堿金屬氫氧化物，特別是選自Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、Cs2CO3、NaOH、KOH、LiOH、CsOH的化合物；或·反應(yīng)時(shí)間為1至24小時(shí)，特別是8至24小時(shí)，更好16至24小時(shí)。
·在0至150℃的溫度，特別是10至100℃的溫度，更好是20至80℃的溫度；或自化合物4開始，可在Tebbe、維悌希(Wittig)、Wittig-Horner、Wittig-Horner-Emmons或Peterson的條件下獲得化合物2，但優(yōu)選的方法為其中上述步驟b)在以下條件中進(jìn)行·在選自醇類、乙二醇醚或環(huán)醚的溶劑中，優(yōu)選是THF中；或·W是適于烯烴化反應(yīng)的離去基團(tuán)根據(jù)Tebbe，使用Tebbe鈦試劑；或根據(jù)Wittig，使用Wittig鏻鹽試劑，更特別是選自PPh3或TiCp2的離去基團(tuán)；其中Ph是經(jīng)取代的未經(jīng)取代的苯基且Cp是經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)戊二烯基陰離子，其可在反應(yīng)后以氧化形式存在。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案是一種用于所有類型的復(fù)分解反應(yīng)的方法，包括使烯烴與通式1或1a的催化劑接觸；特別是，其中復(fù)分解反應(yīng)為閉環(huán)復(fù)分解或交叉復(fù)分解反應(yīng)。
下列實(shí)施例是說明本發(fā)明的各種實(shí)施方案，且不應(yīng)將其理解為以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1 4.I在粉末狀無水碳酸鉀(1.1g，8mmol)、催化劑量的碳酸銫(521mg，40mol％)、及3.I(668mg，4mmol)的無水DMF(25ml)中的攪拌懸浮液中，添加純2-碘丙烷(0.8ml，8mmol)。在室溫下攪拌反應(yīng)混合物24小時(shí)，接著真空蒸發(fā)溶劑。殘留物倒入水(50ml)中，且用tBuOMe(4×25ml)進(jìn)行萃取。將組合的有機(jī)層用鹽水沖洗，并用Mg2SO4干燥且蒸發(fā)至干。使用硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc8∶2)純化粗產(chǎn)物，得到低溶點(diǎn)固體2-異丙氧基-5-硝基苯甲醛4.I(850mg，產(chǎn)率86％)。
IR(KBr)ν[cm-1]＝3115，2991，2942，1679，1609，1526，1348，1284，1111，950，832，748，667；1H-NMR(500MHz，CDCl3)δ[ppm]＝1.48(d，6H，J＝6.1Hz)4.85(q，1H，J＝6.1Hz)，7.10(d，1H，J＝9.2Hz)，8.39(dd，1H，J＝2.9，9.2Hz)，8.69(d，1H，J＝2.9Hz)，10.41(s，1H)；13C-NMR(125MHz，CDCl3)δ[ppm]＝21.8，72.6，113.6，124.7，125.12，130.4，141.1，164.3，187.8；MS(El)m/z209(10，[M]+.)，167(100)，137(18)，120(11)，93(7)，75(3)，65(10)，53(4)；HRMS(El)[M]+(C10H11O4N)的計(jì)算值為209.0688；實(shí)驗(yàn)值為209.0686。
2.I在-78℃下在Ph3PCH3Br(932mg，2.53mmol)的無水THF(20ml)中的攪拌懸浮液中，慢慢地相繼添加BuLi的己烷溶液(1.8ml，2.7mmol，1.5M)及4.I的無水THF(2ml)溶液。此后，使反應(yīng)混合物溫?zé)嶂潦覝?，并攪?0小時(shí)。在這段時(shí)間后，添加NH4Cl(2ml)及tBuOMe(100ml)的飽和溶液。濾除不可溶物質(zhì)，并在真空中蒸發(fā)所得的溶液。通過在硅膠柱層上的色譜法(利用環(huán)己烷/EtOAc8∶2)純化粗產(chǎn)物，以產(chǎn)生淺黃色油狀2-異丙氧基-5-硝基苯乙烯2.I(236mg，產(chǎn)率63％)。
IR(膜)ν[cm-1]＝3088，2982，2967，1627，1607，1583，1516，1341，1271，1107，950，742cm-1；1H-NMR(500MHz，CDCl3)δ[ppm]＝1.41(d，6H，J＝6.0Hz)4.71(q，1H，J＝6.0Hz)，5.40(dd，1H，J＝0.5，11.2Hz)，5.87(dd，1H，J＝0.5，17.7Hz)，6.91(d，1H，J＝9.1Hz)，7.00(dd，1H，J＝11.2，17.7Hz)，8.12(dd，1H，J＝2.8，9.1Hz)，8.36(d，1H，J＝2.8Hz)；13C-NMR(125MHz，CDCl3)δ[ppm]＝21.9，71.5，112.2，116.8，122.4，124.5，128.1，130.1，141.0，159.9；MS(El)m/z207(4，[M]+.)，165(59)，148(100)，135(4)，118(96)，104(2)，90(15)，65(8)，63(7)，51(4)；MS(ESI)m/z230([M+Na]+)；HRMS(ESI)[M+Na]+(C11H13O3NNa)的m/z計(jì)算值為230.0788；實(shí)驗(yàn)值為230.0776。
實(shí)施例2 于氬氣氛中，將式5.II(其中L2代表式6a.II的NHC配位體) 的碳烯絡(luò)合物(153mg，0.18mmol)及無水CuCl(18mg，0.18mmol)置放于一Schlenck試管中。接著添加無水、去氧的CH2Cl2(10ml)，隨后添加化合物2.I(38mg，0.18mmol)的CH2Cl2(4ml)溶液。將所得的懸浮液在30℃下攪拌1小時(shí)，隨后在真空中濃縮，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc 5∶2)進(jìn)行純化。移除溶劑，并用少量的無水n-戊烷沖洗后，獲得綠色微晶固體絡(luò)合物1.II(其中Mes表示三甲基苯基)(100mg，產(chǎn)率83％)。Rf＝0.30(己烷/EtOAC8∶2)。
1H-NMR(500MHz，CD2Cl2)δ[ppm]＝16.42(s，1H)，8.46(dd，1H，J＝9.1，2.5Hz)，7.80(d，1H，J＝2.5Hz)，7.10(s，4H)，6.94(d，1H，J＝9.1Hz)，5.01(七峰，1H，J＝6.1Hz)，4.22(s，4H)，2.47(2s，18H)，1.30(d，6H，J＝6.1Hz)；13C-NMR(125MHz，CD2Cl2)δ[ppm]＝289.1，208.2，156.8，150.3，145.0，143.5，139.6，139.3，129.8，124.5，117.2，113.3，78.2，52.0，21.3，21.2，19.4；IR(KBr)ν[cm-1]＝2924，2850，1606，1521，1480，1262，1093，918，745；MS(ESI)m/z636[M-CI]+；HRMS(EI)C31H37N3O3Ru[M+.]的m/z計(jì)算值為671.1255；實(shí)驗(yàn)值為671.1229；C31H37N3O3Ru(671.63)的元素分析計(jì)算值(％)為C55.44，H5.55，N6.26；實(shí)驗(yàn)值為C55.35；H5.70，N6.09。
實(shí)施例3 于氬氣氛中，將式5.III碳烯絡(luò)合物(164.6mg，0.20mmol)置于一Schlenck試管中。接著添加無水、去氧的CH2Cl2(15ml)，隨后添加化合物2.I(50mg，0.24mmol)的CH2Cl2(5ml)溶液。將所得的懸浮液在40℃下攪拌1小時(shí)，隨后在真空中濃縮，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc 5∶2)進(jìn)行純化。移除溶劑，并用少量的無水n-戊烷進(jìn)行沖洗后，獲得褐色微晶固體絡(luò)合物1.III(95mg，產(chǎn)率70％)。
1H-NMR(500MHz，CDCl3)δ[ppm]＝1.26-2.35(m，39H)，5.33-5.40(m 1H)，7.18(d，J＝5Hz，1H)，8.54(d，J＝5Hz，1H)，8.60(s，1H)，17.38(d，J＝5.0Hz，1H)；13C-NMR(125MHz，CDCl3)δ[ppm]＝22.1，26.2，27.7(d，J＝24Hz)，30.1，35.8(d，J＝10Hz)，78.2，113.2，117.6，124.2，143.3，157.0 273.2；IR(CH2Cl2，薄膜)ν[cm-1]＝2930(s)，2852(s)，1604(m)，1575(m)，1521(s)，1476(m)，1447(m)，1379(w)，1342(s)，1275(s)，1241(m)，1205(w)，1181(w)，1136(m)，1095(s)，1049(w)，1005(2)，951(m)，918(s)，851(m)，830(m)，789(m)，745(s)，656(m)，606(m)，518(m)；HRMS(EI)C28H44O3N(35)Cl2P(102)Ru(M+)的m/z計(jì)算值為645.14794；實(shí)驗(yàn)值為645.14706。
實(shí)施例4在氬氣氛下，于一Schlenck試管中，將鹽7.IV(152mg，0.388mmol)懸浮于n-己烷(7ml)中。
隨后，添加叔戊氧鉀CH3CH2C(CH3)2O-K+(0.22ml，0.372mmol，1.7M的甲苯溶液)，并在室溫下將所得的淺黃色混濁液攪拌30分鐘。
接著添加式5.III的釕絡(luò)合物(255mg，0.310mmol)，并使所得的懸浮液回流(reflux)30分鐘。于室溫下，于所得的褐紅色懸浮液中添加化合物2.I(83.5mg，0.403mmol)的CH2Cl2(7ml)溶液，及固體CuCl(33.8mg，0.341mmol)。
將所得的混合物在40℃下加熱1小時(shí)。在真空中濃縮所得的混合物，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc5∶2)進(jìn)行純化。移除溶劑，并用少量無水n-戊烷沖洗后，獲得綠色微晶固體絡(luò)合物1.II(149mg，產(chǎn)率72％)。分析數(shù)據(jù)與先前獲得的一致(參見實(shí)施例2)。
實(shí)施例5 復(fù)合物1.V的制備類似于實(shí)施例2，生成綠色微晶固體(產(chǎn)率40％)。
IR(KBr)ν[cm-1]＝2924(s)，2853(s)，1608(m)，1523(m)，1483(s)，1343(s)，1267，1010(w)，905(s)，826(m)，745(m)。
MS(El)m/z643(3)，322(4)，304(100)，289(11)，246(5)，181(12)，159(12)，158(12)，105(8)，77(15)，43(58)。
MS(LSIMS)m/z644(M+H+)。
使用通式1的化合物作為復(fù)分解反應(yīng)的催化劑分別合成含雙鍵C＝C及/或其他官能基團(tuán)的化合物，得出驚人高的成功。因此下述的式1新穎(預(yù))催化劑似乎較已知的其他具有可比的高活性釕催化劑更佳，特別是若考慮到其活性。
與通常所用的已有復(fù)合物相比較其結(jié)果是，產(chǎn)出更好的產(chǎn)率，并且需要更少量的催化劑、更低的反應(yīng)溫度及更短的反應(yīng)時(shí)間。下列實(shí)施例6-10表示式1催化劑的這種優(yōu)越性。
實(shí)施例6通過式1.II的化合物(參見實(shí)施例2)催化的閉環(huán)復(fù)分解反應(yīng)。
在0℃下，于二烯S1(210mg，0.75mmol)的CH2Cl2(35ml)溶液中，添加催化劑1.II(5mg，1mol％)的CH2Cl2(2ml)溶液。于0℃下再攪拌一小時(shí)后，于真空中移除溶劑，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc8∶2)對(duì)殘留物進(jìn)行純化，以生成無色固體P1(186mg，產(chǎn)率99％)。
IR(KBr)ν[cm-1]＝3030，2942，2899，2855，1657，1596，1450，1332，1286，1162，910，816，712；1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ[ppm]＝2.28(m，4H)，2.39(s，3H)，3.25(m，4H)，5.72(m，2H)，7.25(d，2H，J＝8.2Hz)，7.64(d，2H，J＝8.2Hz)；13C-NMR(50MHz，CDCl3)δ[ppm]＝21.5，29.9，48.2，126.9，129.5，130.1，136.2，142.9；MS(EI)m/z251(5，M+)223(2)，184(6)，155(4)，105(2)，91(19)，96(16)，77(1)，65(13)，42(100)；HRMS(EI)[M]+(C13H17O2NS)的m/z計(jì)算值為251.0980；實(shí)驗(yàn)值為251.0979。
實(shí)施例7用式1.II的化合物(參見實(shí)施例2)催化的交叉復(fù)分解反應(yīng)。
于吲哚S2(77.8mg，0.36mol)及丙烯酸甲酯S2b(92.9mg，1.1mmol)的無水CH2Cl2(15ml)攪拌溶液中，添加1.II催化劑(12.1mg，5mol％)的CH2Cl2(5ml)溶液。于室溫下攪拌所得的混合物2小時(shí)。于真空中移除溶劑，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc 8∶2)對(duì)殘留物進(jìn)行純化，以生成黃色結(jié)晶固體(E)-P2(186mg，產(chǎn)率99％)。
IR(KBr)ν[cm-1]＝3364，2953，2904，1707，1655，1504，1324，1215，750cm-1；1H-NMR(500MHz，CDCl3)δ[ppm]＝2.42(s，3H)，3.61(dd，2H，J＝1.7，6.0Hz)，3.70(s，3H)，5.74(dt，1H，J＝1.7，15.7Hz)，7.09(dt，1H，J＝6.0，15.7Hz)，7.42(d，1H，J＝8.8Hz)，7.98(dd，1H，J＝2.0，8.8Hz)，8.24(d，1H，J＝2.0Hz)，8.51(br.s，1H)；13C-NMR(125MHz，CDCl3)δ[ppm]＝12.0，26.7，51.5，107.2，108.8，115.4，117.5，121.4，133.2，133.6，138.9，142.6，146.7，167.0；
MS(EI)m/z274(100，[M]+.)259(75)，242(63)，215(38)，199(11)，189(15)，175(15)，168(53)，154(18)，143(31)，127(12)，115(12)，84(17)；HRMS(EI)[M]+(C14H14O4N2)的m/z計(jì)算值為247.0954；實(shí)驗(yàn)值為274.0959。
(C14H14O4N2)的元素分析計(jì)算值為C，61.31；H，5.14；N，10.21；實(shí)驗(yàn)值為C，61.05；H，5.22；N，10.09。
實(shí)施例8當(dāng)使用1.II催化劑時(shí)，檢測(cè)基質(zhì)S3(丙二酸2-烯丙基-2-(2-甲基烯丙基)二乙酯)的環(huán)化速度。
于一Schlenk試管中，在25℃下，添加二烯S3(100mg，0.4mmol)的CH2Cl2(20ml)溶液，添加1.II催化劑(2.6mg，0.004mmol，1mol.％)的CH2Cl2(1ml)溶液。在相同溫度下另外攪拌所得溶液18小時(shí)。自GC進(jìn)行換算。(通過添加計(jì)算量的乙基乙烯基醚的1M溶液，立即使反應(yīng)混合物的等分試樣(Aliquot)淬火，并通過GC技術(shù)進(jìn)行分析。)所得的結(jié)果以曲線10(◆)示于圖1中。
用催化劑A，重復(fù)檢測(cè)基質(zhì)S3(丙二酸2-烯丙基-2-(2-甲基烯丙基)二乙酯)的環(huán)化速度。在除了將催化劑A的量提高至2.5mol.％之外，其余在上述條件相同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所得的結(jié)果以曲線2(●)示于圖1中。
實(shí)施例9比較1.II催化劑與C催化劑在交叉復(fù)分解反應(yīng)中的效率。
條件a)1.II催化劑(1Mol％)、室溫、30分鐘、產(chǎn)率95％b)C催化劑(2.5Mol％)、室溫、20分鐘、產(chǎn)率91％于烯烴S4(107mg，0.5mmol)與丙烯酸甲酯S2b(86mg，1mmol)的CH2Cl2(10ml)的攪拌溶液中，添加1.II催化劑(3.4mg，1mol％)的CH2Cl2(2ml)溶液。接著在室溫下攪拌所得混合物30分鐘。減壓下移除溶劑，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc 8∶2)對(duì)殘留物進(jìn)行純化。得到無色油狀產(chǎn)物P4，是以95∶5比率的(E)與(Z)異構(gòu)體的混合物(130mg，產(chǎn)率95％)。
根據(jù)Angew.Chemie 2002，114，2509-2511中的數(shù)據(jù)，式C催化劑在類似反應(yīng)中以91％的產(chǎn)率產(chǎn)生P4。
實(shí)施例10比較1.II催化劑與A催化劑在交叉復(fù)分解反應(yīng)中的效率。
條件a)1.II催化劑(5Mol％)、室溫、30分鐘、產(chǎn)率87％b)A催化劑(8Mol％)、室溫、6小時(shí)、產(chǎn)率79％在烯丙基丙二酸二乙酯S5(100mg，0.5mmol)與S5a(53mg，1mmol)的CH2Cl2(5ml)攪拌溶液中，添加1.II催化劑(16.8mg，5mol％)的CH2Cl2(5ml)溶液。在室溫下攪拌所得溶液30分鐘。減壓以移除溶劑，并通過硅膠柱色譜法(環(huán)己烷/EtOAc 8∶2)對(duì)殘留物進(jìn)行純化。生成無色油狀產(chǎn)物P5，其為以1∶2比率的(E)與(Z)異構(gòu)體的混合物(98mg，產(chǎn)率87％)。
根據(jù)Synlett 2001，430-431，A催化劑在類似反應(yīng)中以79％的產(chǎn)率產(chǎn)生P5。
權(quán)利要求
1.一種式1的化合物， 其中，L1是中性配位體；X/X′為陰離子配位體；R1是-C1-5-烷基或-C5-6-環(huán)烷基；R2是H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20-炔基或芳基；R3是-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或芳基，其中芳基可視情況經(jīng)-C1-6-烷基或-C1-6-烷氧基取代；n是0、1、2或3。
2.如權(quán)利要求1的化合物，是式1a化合物 其中，L1、X、X′、R1、R2、R3及n如權(quán)利要求1所定義。
3.如權(quán)利要求1或2的化合物，其中L1是P(R11)3；R11為-C1-6-烷基、-C3-8-環(huán)烷基或芳基；或L1是式6a、6b、6c或6d的配位體 R7與R8各獨(dú)立地為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；R9與R10各自獨(dú)立地為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；或R9與R10與其所連接的碳原子一起組合以形成一個(gè)3至8員碳環(huán)；Y及Y′為鹵素。
4.如權(quán)利要求1-3的化合物，其中R7與R8各自獨(dú)立地為H、-C1-6-烷基、-C2-6-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；R9與R10各自獨(dú)立地為H、-C1-6-烷基、-C2-6-烯基或苯基，其中苯基視情況可獨(dú)立地經(jīng)選自-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或鹵素的至多三個(gè)基團(tuán)所取代；或R9與R10與其所連接的碳原子一起組合以形成一個(gè)5至7員碳環(huán)。
5.如權(quán)利要求1或2的化合物，其中R2是H、-C1-6-烷基或芳基X及X′各為鹵素。
6.如權(quán)利要求1-5的化合物，其中L1是PCy3或式6a、6b、6c或6d的配位體；Cy是環(huán)己基；X及X′各為氯。
7.如權(quán)利要求1-6的化合物，其中L1是式6a、6b、6c或6d的配位體；且R7與R8是2-甲基苯基、2，6-二甲基苯基或2，4，6-三甲基苯基。
8.如權(quán)利要求1-7的化合物，其中h為0。
9.如權(quán)利要求1-8的化合物，其中R1為iPr；R2為H。
10.一種式2的化合物， 其中，R1是-C1-5-烷基或-C5-6-環(huán)烷基；R2是H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20-炔基或芳基；R3是-C1-6-烷基、-C1-6-烷氧基或芳基，其中芳基可經(jīng)-C1-6-烷基或-C1-6-烷氧基取代；R4是-C1-20-烷基；m是0、1或2；及n是0、1、2或3。
11.如權(quán)利要求10的化合物，是式2a化合物 其中R1、R2、R3、R4、m及n如權(quán)利要求10所定義。
12.如權(quán)利要求10或11的化合物，其中R2是H、-C1-6-烷基或芳基；R4是-C1-6-烷基；m是0或1。
13.如權(quán)利要求10-12的化合物，其中R4是甲基或乙基；n為0。
14.如權(quán)利要求10-13的化合物，其中R1是異丙基；R2是H；m為0。
15.一種制備權(quán)利要求1-9中任一絡(luò)合物的方法，其中使按權(quán)利要求10-14的式2或2a的化合物與通式5的釕絡(luò)合物反應(yīng)， 其中，L1及L2為中性配位體；R5為H、-C1-20-烷基、-C2-20-烯基、-C2-20-炔基或芳基；R6為芳基、乙烯基或丙二烯基；X/X′為陰離子配位體。
16.如權(quán)利要求15的方法，它是在銅鹽的存在下進(jìn)行。
17.一種制備權(quán)利要求10-14中任一的式2或2a的中間體的方法，其包含以下步驟a)用式R1Z(9)的試劑來烷化通式3化合物， 以生成式4中間體 及b)使式4的中間體與式10的烯烴化試劑進(jìn)行反應(yīng)， 以生成通式2化合物， 其中式2a、3、4、9及10的R1、R2、R3、R4、m及n如權(quán)利要求10-14中所定義；且W為適于烯烴化反應(yīng)的離去基團(tuán)；Z為鹵素、-C1-6-烷基-S(O)2-、-C1-6-氟烷基-S(O)2-、芳基-S(O)2-或芳基-S(O)3-。
18.一種用手復(fù)分解反應(yīng)的方法，包含使具有一C＝C雙鍵的兩種化合物或具有至少兩個(gè)C＝C雙鍵的一種化合物與一催化劑接觸，其中該催化劑包括權(quán)利要求1-9的釕絡(luò)合物。
19.一種進(jìn)行閉環(huán)復(fù)分解或交叉復(fù)分解反應(yīng)的方法，該方法包括使二烯基化合物與權(quán)利要求1-9中的釕絡(luò)合物接觸。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于式1的新穎(預(yù))催化劑釕絡(luò)合物，其中L
文檔編號(hào)C07F15/00GK1571791SQ03801320
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者卡羅爾·格雷拉 申請(qǐng)人:貝林格爾·英格海姆國(guó)際有限公司