專利名稱：一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法
技術領域：
本發明一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法，納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發生Suzuki偶聯反應生成聯苯類化合物， 屬于有機化學或有機合成領域。
背景技術：
Suzuki偶聯反應是現代有機合成化學中構建碳-碳鍵的最有效方法之一， 在許多天然產物和藥物復雜有機分子的合成中起到了非常重要的作用。有機硼烷與有機親電試劑之間的偶聯反應稱為Suzuki偶聯反應[(a) Suzuki A. Organoboron Compounds in New Synthetic Reactions[J]. Pure, and App1. Chem. , 1985, 57(12): 1749-1758. (b) Suzuki A. Synthetic Studies via the Cross-coupling Reaction of Organoboron Derivatives with Organic Halides[J]. Pure, and App1. Chem., 1991，63(3): 419-422.]，大多數Suzuki偶聯反應是以碘代、溴代作為親電試劑，但近年來以芳基四氟硼酸重氮鹽作為親電試劑成為新的研究熱點，關于鈀催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸發生Suzuki偶聯反應的研究已有不少報道[(a) Taylor R. H., Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(0)/C One-pot chemoselective double crosscoupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15) : 2911-2914. (b)Felpin F. X.， Fouquet E. Efficient and practical crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborate salts with boronic acids catalyzed by palladium(0)/barium carbonate [J]. Adv. Synth. Catal. , 2008, 350(6) : 863-868. (c) Kuethe J. T. ， Childers K. G. Suzuki -Miyaura cross-coupling of 2-nitroarenediazonium tetrafluoroborates: tynthesis of unsymmetrical 2-nitrobiphenyls and highly functionalized carbazoles[J]. Adv. Synth. Catal.， 2008， 350(10): 1577-1586. (d)Andrus M. B. ， Song C. Palladiumimidazolium Carbene Catalyzed Arylj Vinyl, and Alkyl Suzuki-Miyaura Cross Coupl ing [J]. Org. Lett. , 2001，3(23): 3761-3764. (e) Selvakumar K. , Zapf A. , Spannenberg A. , et al. Synthesis of monocarbenepalladium(0) complexes and their catalytic behavior in crosscoupling reactions of aryldiazonium salts[J]. Chem. Eur. J.，2002，8(17) : 3901-3906· (f) Dai M. J.，Liang B.，Wang C. H.， et al. Synthesis of a novel C2-Symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed cross-coupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [J]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221—224. (j)Qin Y. C.，Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki - Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported N—heterocyclic carbenepalladium catalyst [J]. Synlettj 2007， 2007(15) : 2410 - 2414. (h) Felpin F. X.，FouquetΕ. , Zakri C. Improved Suzuki - Miyaura reactions of aryldiazonium salts with boronic acids by tuning palladium on charcoal catalyst properties[J]. Adv. Synth. Catal. , 2009, 351(4) : 649-655.]，但很多芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發生Suzuki偶聯反應所用催化劑具有價格較高、催化活性較低、催化劑用量大等缺點， 催化劑用量在 l_10mol% 之間[(a) Qin Y. C. , Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki-Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported η-heterocyclic carbenepalladium catalyst[J]. Synlett, 2007，2007(15) : 2410-2414. (b)Dai M. J. , Liang B. , Wang C. H. , et al. Synthesis of a novel c2-symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed crosscoupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [j]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221-224. (c) Taylor R. H. , Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(O)/C One-pot chemoselective double cross-coupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15): 2911-2914. (d)Sengupta S. , Bhattacharyya S. Palladium-catalyzed crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids[J]. J. Org. Chem. 1997, 62(10): 3405-3406. (e)Liu C. Y. , Gavryushin A., Knochel P. Synthesis of functionalized o~, m~, and /？-terphenyl derivatives by consecutive cross-coupling reactions of triazenesubstituted arylboronic esters[J]. Chem. Asian J. , 2007, 2(8): 1020-1030. (f)Darses S. , Jeffery Τ. , Genet J. P. , et al. Crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborates with arylboronic acids catalysed by pal ladium [J], Tetrahedron Lett. , 1996，37(22) : 3857-3860.]，而本發明采用一種納米鈀催化劑催化芳基硼酸與芳基四氟硼酸重氮鹽發生Suzuki偶聯反應，催化劑的用量只有0.3 mol% Pd，這就證明了該催化劑的高效性。 發明人充分查閱并分析了關于芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸經Suzuki偶聯反應的文獻資料，認為該類反應的研究難點為合成或篩選具有高效、穩定的催化劑，催化劑應具有活性高、用量小、對水和空氣穩定等特點，而且在合成過程中無需加入配體，也無需進行無水無氧處理。圍繞該研究難點，發明人于2009年初開展了該方面的研究工作，參照文獻合成、篩選了大量的催化劑，并將得到的催化劑同時用于鹵代芳烴與芳基硼酸、芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯反應，但結果均不盡人意。而發明人所在課題組在以膽固醇為原料制備膽留烷醇和膽留烷酮時所用的催化劑是一種負載的納米鈀催化劑， 該催化劑以Pd(PWi3)4為主要原料制得，且能同時催化氧化和還原反應[Kwon M. S., Kim N. , Park C. Μ. , et al. Palladium nanoparticles entrapped in aluminum hydroxide: dual catalyst for alkene hydrogenation and aerobic alcohol oxidation[J]. Org. Lett. , 2005, 7(6): 1077-1079.]，通過對納米鈀催化劑進行透射電鏡分析，可知所制備的納米鈀催化劑為納米纖維狀，該催化劑的制備過程為
權利要求
1. 一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法，所述的Suzuki 偶聯反應方程式如下
2.如權利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法，所述R1優選為_Ph、-H、-CH3或-NO2。
3.如權利要求1所述一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法，所述&優選為-CH3或-H。
4.如權利要求1所述的一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法，述反應溫度優選為0-35°C ；反應時間優選為2H
全文摘要
一種納米鈀催化劑催化Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物的方法是采用容易制備、對水和空氣穩定、催化活性高的納米鈀催化劑催化芳基四氟硼酸重氮鹽與芳基硼酸的Suzuki偶聯反應合成聯苯類化合物。該合成方法具有工藝過程簡單，反應收率高等特點。
文檔編號B01J23/44GK102267848SQ201110226248
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月9日 優先權日2011年8月9日
發明者常宏宏, 張莉, 李興, 李彥威, 魏文瓏 申請人:太原理工大學