一種氨基聯(lián)苯類化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備氨基聯(lián)苯類化合物的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 如下列通式（I)所示的氨基聯(lián)苯類化合物
[0003]
[0004] 其中，妒、妒、妒、1?4和1?5中至少一個(gè)取代基獨(dú)立地表示苯基，其余的取代基分別獨(dú)立 地表示氫原子、氯原子或溴原子，在現(xiàn)代有機(jī)合成和實(shí)際應(yīng)用中起著重要的作用。該類化合 物在咔唑樹脂和橡膠等物質(zhì)的合成中有著極為廣泛的應(yīng)用。例如，化合物2-氨基聯(lián)苯是合 成聯(lián)苯類鈀催化劑的重要原料。
[0005] 目前有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)合成氨基聯(lián)苯類化合物的方法并不多見。比較常見的有2-氨基聯(lián) 苯的制備，主要是用四（三苯基)膦鈀作為催化劑催化鄰氯苯胺和苯硼酸反應(yīng)合成2-氨基聯(lián) 苯，該方法的反應(yīng)路線如下：
[0006]
[0007]但該方法的弊端，一是產(chǎn)率不高，僅80%左右;二是催化劑四（三苯基)膦鈀的用量 較大，是鄰氯苯胺摩爾量的10%，故鈀的損耗很大，制備成本很高，這對于放大生產(chǎn)操作是 極為不利的。另外，該方法只限于以鄰氯苯胺為原料制備2-氨基聯(lián)苯，如果換成鄰溴苯胺， 反應(yīng)便不能實(shí)現(xiàn)，因此該方法有很大的發(fā)應(yīng)局限性，可能無法制備更多的氨基聯(lián)苯類化合 物。
[0008] 因此，尋求一種適合制備氨基聯(lián)苯類化合物的通用方法，既能提高制備產(chǎn)率，又能 降低鈀催化劑的用量、減少鈀的損耗以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，是氨基聯(lián)苯類化合物制備 領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種氨基聯(lián)苯類化合物的通用制備方法，既提高了制備產(chǎn) 率，又降低了鈀催化劑的用量，減少了鈀的損耗，大幅降低了制備成本，有效解決了現(xiàn)有技 術(shù)中存在的技術(shù)問題。
[0010] 本發(fā)明提供了一種通式(I)所示的氨基聯(lián)苯類化合物的制備方法
[0011]
[0012] 其中，妒、妒、護(hù)、1?4和妒中至少一個(gè)取代基獨(dú)立地表示苯基，其余的取代基分別獨(dú)立 地表示氫原子、氯原子或溴原子，包括:用式(II)所示的鈀催化劑
[0013]
[0014] 催化通式（III)所示的鹵代苯胺與苯硼酸反應(yīng)
[0015]
[0016]其中，21、22、23、2 4和25中至少一個(gè)取代基獨(dú)立地表示氯原子或溴原子，其余的取代 基分別獨(dú)立地表示氫原子。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，通式（III)的鹵代苯胺取代 基21、22、23、2 4和25中有1_3個(gè)取代基分別獨(dú)立地表示氯原子或溴原子，其余的取代基分別獨(dú) 立地表示氫原子;制備得到的通式(I)的氨基聯(lián)苯類化合物取代基1^、1?2、1?3、1?4和1? 5中有1-3 個(gè)取代基分別獨(dú)立地表示苯基，其余的取代基分別獨(dú)立地表示氫原子、氯原子或溴原子。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，所述方法包括：
[0019] 在惰性氣體保護(hù)下，通式(III)的鹵代苯胺、苯硼酸、堿、溶劑和式(II)的鈀催化劑 在50-100°C反應(yīng)5-10小時(shí)，降至室溫，加堿性水溶液淬滅反應(yīng)，萃取，有機(jī)相脫溶，得到通式 (I)的氨基聯(lián)苯類化合物。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾 比是 1:1-3.5。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，鹵代苯胺與鈀催化劑的摩 爾比是 1:0.001-0.01。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，反應(yīng)用的堿為碳酸鉀、碳酸 鈉或磷酸鉀中至少一種。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，鹵代苯胺與堿的摩爾比是 1:1.卜7〇
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，鈀催化劑最后加入。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，當(dāng)通式（III)的鹵代苯胺取代基 21、22、23、24和2 5中有多于一個(gè)的取代基分別獨(dú)立地表示氯原子或溴原子，其余的取代基分 別獨(dú)立地表示氫原子時(shí)，通過控制鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾比來控制連接到產(chǎn)物上的苯環(huán) 的個(gè)數(shù)和位置，以生成不同的氨基聯(lián)苯類化合物。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，其中，通式（III)的鹵代苯胺上氯 原子或溴原子發(fā)生反應(yīng)的順序是先對位，再鄰位，后間位。
[0027]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：
[0028] 1.本發(fā)明利用一種新型的鈀催化劑2GAd2(n-bu)PPd代替現(xiàn)有技術(shù)的四（三苯 基)膦鈀催化鹵代苯胺與苯硼酸反應(yīng)，可獲得高產(chǎn)率、高純度的氨基聯(lián)苯類化合物，制備產(chǎn) 率尚達(dá)97%以上，遠(yuǎn)尚于現(xiàn)有技術(shù)80%左右的制備廣率。
[0029]2.本發(fā)明鈀催化劑2GAd2(n-bu)PPd的用量非常微小，僅為鹵代苯胺摩爾量的 0.1-1%，比現(xiàn)有技術(shù)鈀催化劑的用量低了 1-2個(gè)數(shù)量級，因此大幅減少了鈀的損耗，有效地 降低了制備成本。
[0030]3.本發(fā)明是一種適合制備氨基聯(lián)苯類化合物的通用方法，實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明用于 制備各種位置的一苯基、二苯基和三苯基苯胺等氨基聯(lián)苯類化合物均取得了很好的效果。
[0031] 4.本發(fā)明的氨基聯(lián)苯類化合物的制備方法，不僅產(chǎn)率高，而且后處理簡單，易于操 作，原料易得，制備成本低，尤其適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0032]圖1是實(shí)施例1制備的2-氨基聯(lián)苯的1H-NMR圖譜。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下文提供了具體的實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅限于以下的實(shí)施 方式。
[0034]式（II)所示的鈀催化劑
[0035]
[0036]CAS: 1375477-29-4，分于式：(：3仙49(：1他？〇1，分子量：668.63g/mol，化學(xué)名稱： Chloro[(di(1-adamantyl)-N_butylphosphine)-2-(2-aminobiphenyl)]palladium(II)， 通常本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為:2GAd2(n-bu)PPd，在本專利上下文中稱之為:2GAd2(n-bu) PPd，是一種近年來開發(fā)出的新型鈀催化劑，而該催化劑用于催化苯環(huán)間的偶聯(lián)反應(yīng)目前 尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。
[0037]本發(fā)明的發(fā)明人在制備2-氨基聯(lián)苯的研究中發(fā)現(xiàn)，用式（II)的鈀催化劑2GAd2 (n-bu)PPd代替現(xiàn)有技術(shù)的四（三苯基)膦鈀催化鄰氯苯胺與苯硼酸反應(yīng)，不僅產(chǎn)率能提高 20%以上，而且鈀催化劑的用量可以從現(xiàn)有技術(shù)的10%降至0.1-1%，因此大幅降低了制備 成本，有益效果十分顯著。接著，把鄰氯苯胺換成鄰溴苯胺，同樣也取得了非常好的實(shí)驗(yàn)效 果;而現(xiàn)有技術(shù)卻無法用四（三苯基)膦鈀催化鄰溴苯胺與苯硼酸的反應(yīng)。
[0038]通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，除了制備2-氨基聯(lián)苯，式（II)的鈀催化劑2GAd2(n-bu)P Pd還可以用于催化不同位置的一鹵代和多鹵代的鹵代苯胺如鄰、間或?qū)ξ坏囊畸u苯胺、二 鹵苯胺和三鹵苯胺，與苯硼酸反應(yīng)制備不同位置的一苯基和多苯基苯胺，同樣也取得了非 常好的實(shí)驗(yàn)效果。
[0039] 因此，本發(fā)明提出一種制備下列通式(I)所示的氨基聯(lián)苯類化合物的方法
[0040]
[0041] 其中，#、1?2、1?3、1?4和1?5中至少一個(gè)取代基獨(dú)立地表示苯基，其余的取代基分別獨(dú)立 地表示氫原子、氯原子或溴原子，包括:用式(II)所示的鈀催化劑
[0042]
123 催化下列通式(III)所示的鹵代苯胺與苯硼酸反應(yīng) 2
[0044]
3 其中，21、22、23、24和2 5中至少一個(gè)取代基獨(dú)立地表示氯原子或溴原子，其余的取代 基分別獨(dú)立地表示氫原子。
[0046]通式（III)的鹵代苯胺取代基Z1、Z2、Z3、Z4和Z5中優(yōu)選有1-3個(gè)取代基分別獨(dú)立地表 示氯原子或溴原子，其余的取代基分別獨(dú)立地表示氫原子。制備得到的通式(I)的氨基聯(lián)苯 類化合物取代基#、1?2、1?3、1? 4和1?5中優(yōu)選有1-3個(gè)取代基分別獨(dú)立地表示苯基，其余的取代基 分別獨(dú)立地表示氫原子、氯原子或溴原子。
[0047]本發(fā)明的具體制備方法如下：
[0048]在惰性氣體如氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，向反應(yīng)容器中加入通式（III)的鹵代苯胺、苯硼酸、 堿、溶劑和式（Π)的鈀催化劑2GAd2(n-bu)PPd，在50-100°C反應(yīng)5-10小時(shí)，降至室溫，加 堿性水溶液如氫氧化鈉、氫氧化鉀水溶液淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯或二氯甲烷等有機(jī)溶劑萃 取，有機(jī)相脫溶，除去溶劑，得到通式(I)的氨基聯(lián)苯類化合物。
[0049] 其中，鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾比可以是1:1-3.5。
[0050] 反應(yīng)用的堿通常為弱堿，如碳酸鉀、碳酸鈉或磷酸鉀等。鹵代苯胺與堿的摩爾比可 以是1:1.1_7。
[0051 ] 鹵代苯胺與鈀催化劑26八(12(11-1311)??(1的摩爾比可以是1:0.001-0.01。
[0052] 反應(yīng)用的溶劑通常是N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯或四氫呋喃等，優(yōu)選N，N-二甲 基甲酰胺。溶劑的使用量可以參考1g鹵代苯胺需要5-1OmL溶劑。
[0053]猝滅用的堿的量可以參考lg鹵代苯胺需要0.2-lg堿，通常lg堿可以用5-10mL水溶 解，制成堿性水溶液。
[0054]上述反應(yīng)中，鈀催化劑2GAd2(n-bu)PPd優(yōu)選最后加入，其它物料的加料順序沒 有要求。
[0055]上述方法中，優(yōu)選鹵代苯胺是一鹵苯胺如鄰鹵苯胺、間鹵苯胺或?qū)u苯胺，任意位 置的二齒苯胺或三齒苯胺，對應(yīng)生成各種位置的一苯基苯胺、二苯基苯胺或三苯基苯胺。
[0056] 本發(fā)明制備的氨基聯(lián)苯類化合物如2-氨基聯(lián)苯、3-氨基聯(lián)苯、4-氨基聯(lián)苯、2，3-二 苯基苯胺、2，3，4-三苯基苯胺等，都取得了非常好的制備效果，產(chǎn)率高達(dá)97 %左右，比現(xiàn)有 技術(shù)提高了20%多，最為顯著的是，鈀催化劑2GAd2(n-bu)PPd的用量非常微小，僅是鹵代 苯胺摩爾量的〇. 1-1 %，比現(xiàn)有技術(shù)10%的鈀催化劑用量低了 1-2個(gè)數(shù)量級，極為有效地降 低了制備成本，這對于放大生產(chǎn)操作是極為有利的。
[0057]另外，發(fā)明人進(jìn)一步對多鹵代苯胺與苯硼酸的反應(yīng)進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)苯硼 酸的用量對連接到產(chǎn)物上的苯環(huán)的個(gè)數(shù)和位置有著重要的影響。下面我們以2,3,4_三鹵苯 胺為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0058]
[0059]其中，X為氯原子或溴原子。
[0060]如果加入一當(dāng)量的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾比控制為1:1時(shí)，只有對位 的鹵原子發(fā)生反應(yīng);如果加入兩當(dāng)量的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾比控制為1:2 時(shí)，對位和鄰位的鹵原子發(fā)生反應(yīng);如果加入三當(dāng)量或更多的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸 的摩爾比為1:3及以上時(shí)，三個(gè)鹵原子都發(fā)生反應(yīng)。因此，鹵原子發(fā)生反應(yīng)的順序是先對位， 再鄰位，后間位。
[0061] 同樣，對于二鹵苯胺，鹵原子也是按照先對位，再鄰位，后間位的順序與不同量的 苯硼酸發(fā)生反應(yīng)。例如，2,4_二鹵苯胺，當(dāng)加入一當(dāng)量的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸的摩 爾比為1:1時(shí)，只有對位的鹵原子發(fā)生反應(yīng)；當(dāng)加入兩當(dāng)量或更多的苯硼酸，即鹵代苯胺與 苯硼酸的摩爾比為1:2及以上時(shí)，對位和鄰位的鹵原子都發(fā)生反應(yīng)。又如，2,3_二鹵苯胺，當(dāng) 加入一當(dāng)量的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾比為1:1時(shí)，由于對位沒有鹵原子，所以 只有鄰位的鹵原子發(fā)生反應(yīng)；當(dāng)加入兩當(dāng)量或更多的苯硼酸，即鹵代苯胺與苯硼酸的摩爾 比為1: