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用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物、催化体系和偶联反应

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成果类型:
专利
发明/设计人:
王德平;徐嘉敏;刘文婕;张复兴;许志锋;...
申请/专利权人:
衡阳师范学院
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2019-11-27
申请/专利号:
CN201911189158.7
公开时间:
2021-05-28
公开号:
CN112851579A
主申请人地址:
421002 湖南省衡阳市珠晖区衡花路16号衡阳师院
申请地区:
中国湖南
代理人:
颜勇
机构署名:
本校为其他完成单位
主权项:
1.用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物,其特征在于:所述化合物选自具有式1化学结构式、式2化学结构式或式3化学结构式的化合物中的一种或多种, 式中,n为1或2; 上述式中R1选自:H、硝基、羟基、氨基、单取代或双取代的氨基、卤素、取代或未取代的C1~C6烷基、烷氧基(如C1~C6烷基氧基)、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代3至20元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基芳基、取代或未取代的C1~C5烷基3至20元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基,或取代或未取代的3至20元的杂环基中的一种;其中,所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S中一种或多个杂原子;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构; R2选自:氢、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代3至20元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基-芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基,或取代或未取代的3至20元的杂环基;其中,所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S中一种或多个杂原子;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构; R3选自:氢、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代3至20元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基-芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基,或取代或未取代的3至20元的杂环基;其中,所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S中一种或多个杂原子;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构; R4选自:H、硝基、羟基、氨基、单取代或双取代的氨基、卤素、取代或未取代的C1~C6烷基、烷氧基(如C1~C6烷基氧基)、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代3至20元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基,或取代或未取代的3至20元的杂环基;其中,所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自选自N、O或S中一种或多个杂原子;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构。 2.如权利要求1所述的用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物,其特征在于:所述的具有式1化学结构式的化合物选自以下化合物中的一种, 3.如权利要求1所述的用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物,其特征在于:所述的具有式2化学结构式的化合物选自以下化合物中的一种, 4.如权利要求1所述的用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物,其特征在于:所述的具有式3化学结构式的化合物选自以下化合物中的一种, 5.一种用于卤代芳烃偶联反应的催化体系,包括含铜化合物、配体化合物、碱和有机溶剂或水溶剂,其特征在于:所述的配体采用如权利要求1~4之一所述的化合物。 6.一种卤代芳烃偶联反应的体系,在惰性溶剂中有反应物和包含铜催化剂的催化体系,反应物为偶联试剂和包含卤代芳烃基团的化合物,包含铜催化剂的催化体系中包括含铜化合物、配体化合物、碱和有机溶剂或水溶剂,其特征在于:所述催化体系中配体化合物采用如权利要求1~4之一所述的化合物。 7.一种卤代芳烃与偶联试剂反应形成C-N键化合物的方法,在惰性溶剂中,以铜催化剂体系,于25~180℃,偶联试剂与包含卤代芳烃基团的化合物发生反应,铜催化体系包括配体化合物、含铜化合物、碱和溶剂,其特征在于:所述的偶联试剂采用化学式为NHRcRd的化合物,式中Rc、Rd各自独立地选自下组:H、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C1~C6烯基、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代的3-至20-元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基-芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基、取代或未取代的C1~C5烷基-C3~C20的环烷基、取代或未取代的3-至20-元的杂环基,或取代或未取代的C1~C5烷基3-至20-元的杂环基;或Rc和Rd共同形成取代或未取代的C3-C20的环烷基、取代或未取代的3-至20-元的杂环基;所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S杂原子中的一种或多种;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、氰基、氧、C1~C6烷基、卤代C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C6~C10的芳基、C6~C10的芳基-氧基、C2~C10的酯基、C2~C10的酰基-烷氧基、C2~C10的酰基、C2~C10的酰胺基、-COOH、硝基、羟基、氨基、被1个或2个C1~C6的烷基取代的氨基、C1~C6烷基-S-;所述的配体化合物选自以下合物中的一种或多种, 8.一种卤代芳烃与偶联试剂反应形成C-N键化合物的方法,在惰性溶剂中,以铜催化剂体系,于25~180℃,偶联试剂与包含卤代芳烃基团的化合物发生反应,铜催化体系包括配体化合物、含铜化合物、碱和溶剂,其特征在于:所述的偶联试剂选自氨气、氨水、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、磷酸氢二铵中的一种,所述的配体化合物选自以下合物中的一种或多种, 9.一种卤代芳烃与偶联试剂反应形成C-O键化合物的方法,在惰性溶剂中,以铜催化剂体系,于25~80℃,偶联试剂与包含卤代芳烃基团的化合物发生反应,铜催化体系包括配体化合物、含铜化合物、碱和溶剂,其特征在于:所述的偶联试剂采用化学式为RcOH的化合物,式中Rc选自下组:H、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C1~C6烯基、取代或未取代的C6~20的芳基、取代或未取代的3-至20-元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基-芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基、取代或未取代的C1~C5烷基-C3~C20的环烷基、取代或未取代的3-至20-元的杂环基,或取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂环基;所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S杂原子中的一种或多种;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、氰基、氧、C1~C6烷基、卤代C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C6~C10的芳基、C6~C10的芳基-氧基、C2~C10的酯基、C2~C10的酰基-烷氧基、C2~C10的酰基、C2~C10的酰胺基、-COOH、硝基、羟基、氨基、被1个或2个C1~C6的烷基取代的氨基、C1~C6烷基-S-;所述的配体化合物选自以下合物中的一种或多种, 10.一种卤代芳烃与偶联试剂反应形成C-S键化合物的方法,在惰性溶剂中,以铜催化剂体系,于50-180℃,偶联试剂与包含卤代芳烃基团的化合物发生反应,铜催化体系包括配体化合物、含铜化合物、碱和溶剂,其特征在于:所述的偶联试剂采用化学式为RcSH的化合物,式中Rc选自下组:H、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C1~C6烯基、取代或未取代的C6~C20的芳基、取代或未取代的3-至20-元的杂芳基、取代或未取代的C7~C25的烷基-芳基、取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂芳基、取代或未取代的C3~C20的环烷基、取代或未取代的C1~C5烷基-C3~C20的环烷基、取代或未取代的3-至20-元的杂环基,或取代或未取代的C1~C5烷基-3至20-元的杂环基;所述的杂芳基或杂环基中具有1~5个选自N、O或S杂原子中的一种或多种;所述的环烷基或杂环基可以为单环、多环、螺环或桥环结构;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、氰基、氧、C1~C6烷基、卤代C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C6~C10的芳基、C6~C10的芳基-氧基、C2~C10的酯基、C2~C10的酰基-烷氧基、C2~C10的酰基、C2~C10的酰胺基、-COOH、硝基、羟基、氨基、被1个或2个C1~C6的烷基取代的氨基、C1~C6烷基-S-;所述的配体化合物选自以下合物中的一种或多种,
摘要:
本发明提供了一种可用于铜催化卤代芳烃偶联反应的配体化合物,为一种包含2‑(取代或非取代的)氨基吡啶氮氧基团的三类化合物,也提供了用于卤代芳烃偶联反应的催化体系,包括铜催化剂、采用包含2‑(取代或非取代的)氨基吡啶氮氧基团的化合物作为配体、碱和溶剂,同时也提供了采用这种催化剂体系的卤代芳烃偶联反应的体系。本发明的这类包含2‑(取代或非取代的)氨基吡啶氮氧基团的化合物,可用于铜催化芳基氯代物偶联反应的配体,该类配体强碱性条件下稳定,在用于芳基卤代物的铜催化偶联反应时,可以很好地保持催化活性。并且采用本发明的这种化合物作为配体的铜催化剂,特别是能够有效促进常规...

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