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TECHNISCHES GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die Verwendung von Phosphinoxid- und -sulfoxidverbindungen,
die mit Übergangsmetallen
komplexiert sind, zur Herstellung von Biarylen und Arylaminen über Kreuzkopplungsreaktionen mit
Arylhalogeniden und Arylboronsäuren,
Aryl-Grignard-Verbindungen oder Aminen.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Von
chelatbildenden Phosphinverbindungen ist im allgemeinen bekannt,
daß sie
bei einer Bindung an Metallatome als Katalysatoren verwendbar sind.
Eine Reaktion, die Palladiumphosphin-Katalysatoren nutzt, ist die
Kopplung von Arylhalogeniden mit Aminen zur Erzeugung von Arylaminen,
wie von Hartwig, SYNLETT, 1997, (4), S. 329–340, im Überblick dargestellt. Ein Beispiel
dieser Reaktion ist die Kopplung von Chlorbenzol und Piperidin zur
Bildung von N-Phenylpiperidin:
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Eine
weitere Reaktion, bei der Palladium/Phosphin-Katalysatoren eingesetzt
worden sind, ist die Suzuki-Reaktion, wo Biaryle durch die Kopplung
von Arylboronsäuren
und Arylhalogeniden erzeugt werden, wie von Suzuki, A., J. Orgmet.
Chem., 576 (1999), S. 147, im Überblick
dargestellt. Ein Beispiel dieser Reaktion ist die Herstellung von
Biphenyl aus Phenylboronsäure
und Chlorbenzol;
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Diese
beiden Produkte sind wichtige Klassen von Verbindungen, die weitverbreitet
in der Herstellung von Pharmazeutika, modernen Materialien, Flüssigpolymeren
und Liganden verwendet werden, und zu ihrer Herstellung ist viel
Arbeit geleistet worden. Es gibt jedoch einen wachsenden Bedarf
an stabilen, leicht herstellbaren Katalysatoren, die zu guten Ausbeuten
und milden Reaktionsbedingungen führen.
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Die
Herstellung neuer Liganden ist herkömmlicherweise einzeln nach
zeitraubenden Synthese- und Reinigungsprotokollen durchgeführt worden.
Kombinatorische Verfahren haben die Entdeckung neuer Liganden stark
beschleunigt, aber neue Syntheseprogramme sind erforderlich. Ein
wertvolles Verfahren verwendet Festphasenträger. Dieses Festphasenprotokoll
ermöglicht,
daß Reaktionen
an einem polymergebundenen Gerüst
durch Verwendung hoher Überschüsse von
Reagentien, die leicht von dem Polymerträger abgefiltert werden können zur
Vollendung getrieben werden. Nachdem das Gerüst modifiziert worden ist,
befreit dann ein zusätzlicher
Abspaltungsschritt das kleine Molekül von dem Polymerträger und
läßt es zur
Abtrennung in Lösung
gehen.
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WO-A-0
140 147, veröffentlicht
am 7. Juni 2001, lehrt die Verwendung von Phosphinoxiden für die homogene
Katalyse von Arylaminen oder Biarylen, wobei die betreffenden Verbindungen
durch Inkontaktbringen einer Koordinationsverbindung, die mindestens
ein mit einem Phosphinoxid komplexiertes Übergangsmetall aufweist, mit
einem Grignard-Reagens hergestellt werden.
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Phosphinoxid-Verbindungen
und -Bibliotheken sind unter Verwendung von Polymergerüsten gemäß der Internationalen
Patentveröffentlichung
WO 00/21663 hergestellt worden, die hier insgesamt durch Verweis einbezogen
wird. Was fehlt, ist ein Verfahren zur bequemen Herstellung von
stabilen Arylaminen mit der Formel R1-NR2R3 oder von Biarylen
mit der Formel R1-R6 unter
Verwendung eines stabilen Phosphinkatalysators unter milden Bedingungen
und mit guten Ausbeuten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die Verwendung von mit Übergangsmetallen komplexierten
Phosphinoxidverbindungen zur Herstellung von Biarylen und Arylaminen,
Arylthiol, Arylphosphinoxiden und deren Derivaten mittels Kreuzkopplungsreaktionen
von Arylhalogeniden mit Arylboronsäuren Arylmagnesiumhalogeniden,
Aminen, Thiolen und Phosphinoxiden.
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Ferner
beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung von Phosphinsulfoxiden
als Liganden für
die homogene katalytische Herstellung von Biarylen mit der Formel
R1-R7, wobei das
Verfahren aufweist: (1) Herstellen einer Koordinationsverbindung,
die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinsulfoxidverbindung mit der Formel
HP(S)R4R5 in einem
Komplex gebunden sind, wobei R1 ein wahlweise
substituiertes Aryl ist; R7 aus der Gruppe
ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hyrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus,
einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1,
OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei Q1,
Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können;
und (2) Inkontaktbringen einer Grignard-Verbindung mit der Formel
R7-MgX mit einer Arylverbindung mit der
Formel R1-X, wobei X ein Halogen ist, in
Gegenwart einer katalytischen Menge der in Schritt (1) hergestellten
Koordinationsverbindung zur Bildung von Biarylen mit der Formel
R1-R7.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen mit der Formel R1-R7, das aufweist:
Inkontaktbringen einer Grignard-Verbindung mit der Formel R7-MgX mit einer Arylverbindung mit der Formel
R1-X in Gegenwart einer katalytischen Menge
einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinsulfoxidverbindung mit der Formel
HP(S)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind, wobei X ein Halogen ist; R1 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist; R7 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hyrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht; und wobei R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus,
einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1, OQ2, PQ3Q4 und
NQ5Q6 besteht, wobei
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 und
Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy, Aryloxy
und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen
mit der Formel R1-R6,
das aufweist: Inkontaktbringen einer Boronsäure mit der Formel R6-B(OH)2 mit einer
Arylverbindung mit der Formel R1-X in Gegenwart
einer katalytischen Menge einer Koordinationsverbindung, die aus
der Gruppe ausgewählt ist,
die aus {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2 und [(t-Bu)2-P(Cl)PdCl2]2 besteht, wobei X ein Halogen ist; R1 ein wahlweise substituiertes Aryl ist;
und R6 aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen mit der Formel R1-R6, das aufweist:
Inkontaktbringen einer Boronsäure
mit der Formel R6-B(OH)2 mit
einer Arylverbindung mit der Formel R1-X
in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Koordinationsverbindung,
die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind, wobei X ein Halogen ist; R1 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus 3-Methoxyphenyl,
4-Thiomethoxyphenyl und Phenyl besteht; R6 für Phenyl
steht; und R4 und R5 für t-Butyl
stehen.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Herstellung von Diarylketonen mit der Formel R1-C(=O)-R6, das aufweist:
Inkontaktbringen einer Boronsäure
mit der Formel R6-B(OH)2 mit
einem Carbonat-Salz und einer Arylverbindung mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen Menge
einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind, wobei X ein Halogen ist; R1 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist; R6 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht; und wobei R4 und R5 unabhängig voneinander aus
der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus,
einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1,
OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei Q1,
Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen
mit der Formel R1-S-R6,
das aufweist: Inkontaktbringen eines Thiols mit der Formel R6-SH mit einer Arylverbindung mit der Formel
R1-X in Gegenwart einer katalytischen Menge
einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle aufweist,
die mit einer Verbindung mit der Formel HP(S)R4R5 oder HP(O)R4R5 in einem Komplex gebunden sind, wobei X
ein Halogen ist; R1 ein wahlweise substituiertes
Aryl ist; R6 aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht; und R4 und
R5 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hydrocarbyl,
substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus, einer metallorganischen
Gruppe, Cl, Br, I, SQ1, OQ2,
PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 und
Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen
mit der Formel R1-PR10-R6,
das aufweist: Inkontaktbringen einer Verbindung mit der Formel KPR6R10 mit einer Arylverbindung
mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind, wobei X ein Halogen ist; R1 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist; R6 aus
der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht; R10 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus H und R6 besteht; und R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus, einer
metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1,
OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei Q1,
Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Arylaminen
mit der Formel R1-NR2R3, das aufweist: Inkontaktbringen eines Amins
mit der Formel HNR2R3 mit
einer Arylverbindung mit der Formel R1-X
in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Koordinationsverbindung
mit der Formel {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2 oder [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2, wobei X ein Halogen ist; R1 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist; und R2 und
R3 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl und einem Heterocyclus besteht,
und wobei R2 und R3 wahlweise
zusammen einen Piperidylring bilden können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Phosphinoxid-Übergangsmetall-Komplex-Dimer
mit zwei Übergangsmetallatomen,
die jeweils an mindestens einen Phosphinoxid-Liganden gebunden sind,
wobei jedes Übergangsmetall über Metall-Phosphor-Bindungen
an die Liganden gebunden ist, und wobei die beiden Übergangsmetallatome über zwei
Halogenatome verbrückt
sind. Vorzugsweise weist das Phosphinoxid-Übergangsmetall-Komplex-Dimer
des Anspruchs 36 die Formel I oder die Formel II oder die Formel
III auf:
wobei
M ein aus der Gruppe VIII des Periodensystems ausgewähltes Übergangsmetall
ist; X ein Halogen ist; R
4 und R
5 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hydrocarbyl,
substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus, einer metallorganischen
Gruppe, Cl, Br, I, SQ
1, OQ
2,
PQ
3Q
4 und NQ
5Q
6 besteht, wobei
Q
1, Q
2, Q
3, Q
4, Q
5 und
Q
6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R
4 und
R
5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Offenbarung beschreibt Verfahren zur Verwendung von
Phosphinoxidverbindungen, die mit Übergangsmetallen komplexiert
sind, um über
Kreuzkopplungsreaktionen mit Arylhalogeniden und Arylboronsäuren, Thiolen,
Phosphinoxiden oder Aminen die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-
und Kohlenstoff Heteroatom-Bindungen bei der Erzeugung von Biarylen,
Arylthiolen, Arylphosphinen und Arylaminen zu vermitteln. Phosphinoxide
wurden früher
nicht als Liganden in der homogenen Katalyse eingesetzt, hauptsächlich weil
die P-Atome keine koordinierten Atome freien Elektronenpaaren aufweisen,
die als wesentlich angesehen wurden.
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Die
erfindungsgemäßen Verfahren
sind eine Verbesserung gegenüber ähnlichen
Verfahren nach dem Stand der Technik. Die in den vorliegenden Verfahren
eingesetzten Phosphinoxidverbindungen sind luftbeständige Feststoffe
und leicht handhabbar und können
unter Anwendung der in der Inernationalen Patentveröffentlichung
WO 00/21663 beschriebenen Verfahren leicht in verschiedenen Formen
synthetisiert werden. Die Verfahren lassen sich leicht an kombinatorische
Methoden anpassen und können
zum Aufbau von Bibliotheken von Biarylen und Arylaminen benutzt
werden, die selbst weitverbreitet bei der Herstellung von Pharmazeutika,
modernen Materialien, Flüssigpolymeren
und als Liganden eingesetzt werden. Zwei Beispiele von Verbindungen
oder deren Derivaten, die durch diese Verfahren hergestellt werden
konnten, sind der synthetische Farbstoff Chinizaringrün und p-Aminobiphenyl,
das als Antioxidationsmittel verwendet wird.
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PHOSPHINOXIDVERBINDUNGEN
UND BIBLIOTHEKEN
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Bekannt
ist, daß Phosphinoxidverbindungen
mit der Formel HP(O)R4R5 in
zwei tautomeren Formen existieren:
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Die
Phosphinoxidverbindungen können
nach einem beliebigen Verfahren hergestellt werden. Ein solches
Verfahren arbeitet mit Polymergerüsten, wie in WO-A-0021663 beschrieben.
Dieses Schema weist die folgenden Schritte auf Inkontaktbringen
(i) eines Phosphins, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus XPR4R5 und HP(=O)R4R5 besteht, wobei
X ein Halogen ist und R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus,
einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1,
OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei Q1,
Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können,
mit (ii) einem festen Träger,
was dazu führt,
daß mindestens
ein P in dem Phosphin über
eine oder mehrere kovalente Bindungen indirekt oder direkt an den
festen Träger
gebunden wird und wahlweise eine oder mehrere der Gruppen R4 und R5 durch irgendeine
andere, oben definierte Gruppe R4 und R5 ersetzt. Bei diesem Reaktionsschema können R4 und R5 symmetrisch,
asymmetrisch oder chiral sein.
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Als
Träger
zur Herstellung der Phosphinoxidverbindungen kann praktisch jeder
Feststoff verwendet werden, vorausgesetzt, daß er die folgenden Kriterien
erfüllt:
- • Das
Material ist unlöslich
in organischen, wäßrigen oder
anorganischen Lösungsmitteln.
Organische Polymerträger
sind in dieser Hinsicht akzeptierbar, müssen aber im allgemeinen vernetzt
sein. Anorganische Träger,
wie z. B. Metalloxide (SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2 usw.), Tone und Zeolithe sowie modifizierte
Kohlenstoffe sind im allgemeinen in diesen Lösungsmitteln unlöslich und
können
gleichfalls als Träger
verwendet werden.
- • Der
Träger
enthält
aktivierte Zentren, die für
die kovalente Bindung des Phosphors genutzt werden können.
- • Die
aktivierten Zentren sind isoliert, um zusätzliche Vernetzung bei weiteren
chemischen Umwandlungen zu verhindern.
- • Die
aktivierten Zentren sind dem Reaktionsmedium ausgesetzt. Bei einem
Polymerharzträger
wird dies durch Verwendung eines Harzes erreicht, das in einem Reaktionslösungsmittel
quillt oder ausreichend porös
ist, um den Transport des Reaktionsmediums durch die Polymermatrix
zuzulassen.
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Der
Begriff "fester
Träger" bezieht sich auf
ein Material mit starrer oder halbstarrer Oberfläche, das eine Funktionalität enthält oder
so derivatisiert werden kann, daß es diese Funktionalität enthält, die
eine Verbindung kovalent an seine Oberfläche bindet. Weitere Modifikationen
können
hergestellt werden, um erwünschte
physikalische Eigenschaften zu erzielen. Solche Materialien sind
dem Fachmann bekannt und schließen
beispielsweise Polystyrolträger,
Polyacrylamidträger,
Polyethylenglycolträger,
Metalloxide wie z. B. Siliciumdioxid und dergleichen ein. Derartige
Träger
nehmen vorzugsweise die Form von kleinen Kügelchen, Pellets, Scheiben,
Filmen oder andere herkömmliche
Formen an, obwohl auch andere Formen verwendet werden können.
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Ein
bevorzugter fester Träger
ist ein organisches oder anorganisches Polymer, an das Phosphor über eine
Seitenkette oder Seitengruppe der Polymerhauptkette kovalent gebunden
werden kann. Das Polymer kann vernetzt oder modifiziert werden.
Geeignete bevorzugte Polymere, die bei der Herstellung einer getragenen
Phosphinverbindung oder einer kombinatorischen Bibliothek von getragenen
Phosphinverbindungen verwendet werden können, sind unter anderem Polyolefine,
Polyacrylate, Polymethacrylate und Copolymere davon, die den oben
beschriebenen allgemeinen Kriterien genügen. Ein stärker bevorzugter Polymerträger ist Polystyrol,
in dem der Phosphor an eine Phenylseitengruppe der Polymerhauptkette
gebunden ist. Am stärksten
bevorzugt wird mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrol. Konkret
sind Polystyrole verwendet worden, die gewöhnlich für die Festphasensynthese eingesetzt
werden. Diese besonderen Harze sind mit 1 bis 10 Gew.-% Divinylbenzol
vernetzt. Die Styrolkomponenten werden in den Para- oder Meta-Positionen
substituiert. Es wird nur ein Teil der Styrolkomponenten substituiert,
was typischerweise zu Beladungen mit funktionellen Gruppen von etwa
0,2 bis 2,0 mmol pro Gramm Harz führt, wobei dieser Wert allerdings
auch höher
oder niedriger sein kann.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können
sowohl eine kombinatorische Bibliothek von Phosphinoxiden als auch
Einzelverbindungen verwendet werden. Um eine Bibliothek zu erzeugen,
werden ein oder mehrere Phosphine mit einem oder mehreren festen
Trägern
zur Reaktion gebracht, wodurch eine Vielzahl von getragenen Phosphinverbindungen
entsteht. Alternativ kann eine Bibliothek erzeugt werden, indem
eine getragene Phosphinverbindung mit einer Vielzahl von Spaltungsmitteln
zur Reaktion gebracht wird, wie weiter unten beschrieben.
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Eine "kombinatorische Bibliothek", wie sie hier benutzt
wird, ist eine absichtlich erzeugte Sammlung einer Vielzahl unterschiedlicher
Moleküle,
die durch ausgewählte
synthetische Mittel hergestellt und nach einer gewünschten
Aktivität
oder Eigenschaft in verschiedenen Formaten durchgemustert werden
kann (z. B. Bibliotheken löslicher
Moleküle,
Bibliotheken von Verbindungen, die an Harzkügelchen, Siliciumdioxid-Chips
oder andere feste Träger
gebunden sind). Die Bibliotheken werden im allgemeinen so hergestellt,
daß die
Verbindungen in annähernd äquimolaren
Mengen vorliegen, und werden durch kombinatorische Synthese erzeugt. Der
Begriff "kombinatorische
Synthese" bezieht
sich auf die parallele Synthese diverser Verbindungen durch aufeinanderfolgende
Zugaben mehrfach auswählbarer
Sortimente von Reagentien, was zur Erzeugung großer Chemikalienbibliotheken
führt,
die verwandte Moleküle
von molekularer Vielfalt enthalten. Durchmusterungsverfahren für Bibliotheken
unterscheiden sich stark voneinander und sind von einer gewünschten
Aktivität,
der Größe der Bibliothek
und der Verbindungsklasse in der Bibliothek abhängig.
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Der
Typ der Bibliotheken kann beliebig sein. Diese Typen, schließen ein,
sind aber nicht beschränkt auf
Gruppierungen und Gemische. Gruppierungen sind Bibliotheken, in
denen individuelle Verbindungen gleichzeitig an räumlich getrennten
Orten synthetisiert und typischerweise durch ihre Position auf einem
Gitter identifiziert werden. Gemischbibliotheken enthalten ein Gemisch
von Verbindungen, die gleichzeitig synthetisiert und getestet werden.
Die Identifikation der aktivsten Verbindung erfolgt dann durch eines
von mehreren, in der kombinatorischen Technik bekannten Verfahren,
wie z. B. durch Entfalten (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, S. 10779
(1994)).
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Ein
bevorzugter fester Träger
für kombinatorische
Bibliotheken gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein organisches oder anorganisches Polymer, wie oben
beschrieben, an das der Phosphor über eine Seitenkette oder Seitengruppe
der Polymerhauptkette kovalent gebunden werden kann.
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Ein
bei der Bindung von P an den festen Träger benutztes Schema arbeitet
mit der Reaktion des in dem Phosphin an den Phosphor gebundenen
Halogens oder Wasserstoffs mit einer nucleophilen Gruppe, die kovalent
an einen festen Träger
gebunden ist. Der Begriff "nucleophile
Gruppe" ist dem
Fachmann bekannt und bezieht sich auf chemische Komponenten mit
einem reaktiven Elektronenpaar. Dieses Schema läßt sich leicht an die kombinatorische
Synthese anpassen.
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Beispiele
von Reaktionen zur Herstellung der Phosphinoxidverbindungen werden
durch das nachstehende Schema 1 dargestellt, sind aber nicht darauf
beschränkt,
wobei SS der feste Träger,
X ein Halogen, M irgendein Metall ist, R eine oder mehrere der oben
definierten Gruppen R
4 oder R
5 sein
kann, Z eine zweiwertige bindende Gruppe ist, die kovalent an mindestens
einen Phosphor in dem Phosphin gebunden sein kann und aus der Gruppe
ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbylen, substituiertem Hydrocarbylen, -O-, -S-
und -NR'- besteht,
wobei R' aus der
Gruppe ausgewählt
ist, die aus einem wahlweise substituierten Hydrocarbyl und Halogen
besteht, und wobei die Z-, O- S- und N-Substituenten kovalent an
den festen Träger
gebunden sind. SCHEMA
1
legend: Base = Base
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Jeder
von den Substituenten in den obigen Verbindungen kann unter Anwendung
irgendeines dem Fachmann bekannten Verfahrens durch andere funktionelle
Gruppen ersetzt werden. Ein oder alle Substituenten können in
einer einzigen Reaktion umgesetzt werden, in Abhängigkeit von der Auswahl der
Reaktanten und Reaktionsbedingungen. Diese Reaktionen lassen sich
leicht an kombinatorische Prozesse anpassen. Beispiele geeigneter
Verfahren werden durch die in dem nachstehenden Schema 2 abgebildeten
Verfahren dargestellt, sind aber nicht darauf beschränkt, wobei
X und M den obigen Definitionen entsprechen und R irgendein R4 oder R5 bedeutet,
wie oben definiert. Beispiele geeigneter Definitionen für M sind
unter anderem Mg, Li und Zn. Cp bezeichnet einen Cyclopentadienylring.
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Die
Phosphinoxidverbindungen werden durch Abspalten der Verbindung von
dem festen Träger
gebildet, indem das getragene Phosphin mit einer Verbindung mit
der Formel ER'' in Kontakt gebracht
wird, wobei E eine elektrophile Gruppe ist und R'' aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Wasserstoff, Hydrocarbyl substituiertem Hydrocarbyl,
einer Heterocyclus, einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1, OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 und
Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht. R'' kann
wahlweise durch eine der Gruppen R4 oder
R5 ersetzt werden. Zur Erzeugung einer Bibliothek
werden ein oder mehrere getragene Phosphine mit einer oder mehreren
Verbindungen mit der Formel ER'' zur Reaktion gebracht,
wodurch eine Vielzahl von Phosphinverbindungen erzeugt werden.
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In
dem obigen Verfahren ist E irgendeine elektrophile Gruppe, welche
die kovalente Bindung spaltet, die den Phosphor an den festen Träger bindet.
Der Begriff "elektrophile
Gruppe" ist dem
Fachmann bekannt und bezieht sich auf chemische Komponenten, die
ein Elektronenpaar von einer oben definierten nucleophilen Gruppe
aufnehmen können.
Geeignete elektrophile Gruppen sind unter anderem H, Trimethylsilyl,
PCl2, Halogene und von Verbindungen wie
etwa Säuren,
Alkoholen oder Aminen abgegebene Protonen.
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Falls
ER'' Wasser ist, würde sich
die resultierende POH-Gruppe umordnen und die bei der vorliegenden
Erfindung verwendeten Phosphinoxidverbindungen liefern. Diese Verbindungen
können
auch aus jedem anderen Phosphin mit der Formel RPR4R5 gebildet werden, indem R unter Anwendung
irgendeines dem Fachmann bekannten Verfahrens durch eine -OH-Gruppe
ausgetauscht wird. Eine äquivalente
Umordnung tritt auf, wenn eine PSH-Gruppe anwesend ist.
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Ein
weiteres Verfahren zur Herstellung der Phosphinoxidverbindungen
ist die Herstellung eines Phosphinoxids, das an den festen Träger gebunden
ist, wie oben erläutert,
und die anschließende
Abspaltung des Phosphinoxids direkt vom festen Träger.
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Nach
dem Abspalten von dem festen Träger
können
R4 und R5 unter
Anwendung irgendeines dem Fachmann bekannten Verfahrens durch irgendeinen
anderen Substituenten ausgetauscht werden, um eine weitere Kollektion
von Verbindungen herzustellen, wie z. B. diejenigen, die in Encyclopedia
of Inorganic Chemistry (John Wiley & Sons, Bd. 6, S. 3149–3213) beschrieben
werden.
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REAKTIONEN VON AMINEN
MIT ARYLHALOGENIDEN MIT DER FORMEL NHR2R3
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Es
wird ein Verfahren zur Herstellung von Arylaminen mit der Formel
R1-NR2R3 beschrieben,
das aufweist: Inkontaktbringen eines Amins mit der Formel HNR2R3 mit einer Arylverbindung
mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle aufweist,
die in einem Komplex mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel
{[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2 oder [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2 gebunden sind.
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Bei
diesem Verfahren ist X ein Halogen; R1 ist
ein wahlweise substituiertes Arylradikal; R2 und
R3 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe
ausgewählt,
die aus Wasserstoff, Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl und
einem Heterocyclus besteht, und R2 und R3 können
wahlweise miteinander einen Piperidylring bilden. Wahlweise kann
das Verfahren intramolekular ausgeführt werden; d. h. die Aminfunktionalität und die Arylfunktionalität sind beide
an der gleichen Verbindung lokalisiert und das Verfahren führt zu einer
Cyclisierung.
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Die
Amin- und die Arylverbindung können
nach irgendeinem Verfahren hergestellt werden, einschließlich irgendeines
dem Fachmann bekannten Verfahrens.
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Die
Phosphinoxidverbindung wird gemäß der obigen
Offenbarung hergestellt. Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete
Phosphinoxid kann in der einen oder anderen tautomeren Form existieren,
wenn es als Komponente des Komplexes anwesend und {[(t-Bu)2P(OH)]PdCl2}2, {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 bzw. [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2 ist. Der Komplex
kann vor der Verwendung isoliert und gereinigt oder in situ hergestellt
und verwendet werden. Viele dieser Verfahren werden in Hartley,
F. R. (Hrsg.), Chem. Met.-Carbon Bond, 1987, Bd. 4, S. 1163–1225, beschrieben.
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Mit "Hydrocarbyl" ist eine geradkettige,
verzweigte oder cyclische Anordnung von Kohlenstoffatomen gemeint,
die durch einfache, doppelte oder dreifache Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und/oder
durch Etherbindungen verbunden sind und dementsprechend mit Wasserstoffatomen
substituiert sind. Derartige Hydrocarbylgruppen können aliphatisch
und/oder aromatisch sein. Beispiele von Hydrocarbylgruppen sind
unter anderem Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,
t-Butyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Methylcyclopentyl,
Cyclohexyl, Methylcyclohexyl, Benzyl, Phenyl, o-Tolyl, m-Tolyl,
p-Tolyl, Xylyl, Vinyl, Allyl, Butenyl, Cyclohexenyl, Cyclooctenyl,
Cyclooctadienyl und Butinyl. Beispiele substituierter Hydrocarbylgruppen
sind unter anderem Methoxy, Phenoxy, Toluyl, Chlorbenzyl, Fluorethyl,
p-CH3-S-C6H5, 2-Methoxypropyl und (CH3)3SiCH2.
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Mit "Aryl" ist eine aromatische
carbocyclische Gruppe mit einem Einzelring (z. B. Phenyl), mehreren Ringen
(z. B. Biphenyl) oder mehreren kondensierten Ringen gemeint, in
der mindestens eine Komponente aromatisch ist (z. B. 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl,
Naphthyl, Anthryl oder Phenanthryl), und die wahlweise einfach,
zweifach oder dreifach substituiert ist, z. B. mit Halogen, einer
niederen Alkyl-, niederen Alkoxy-, niederen Alkylthio-, Trifluormethyl-,
niederen Acyloxy-, Aryl-, Heteroaryl- und Hydroxylgruppe. Mit "Aryl" sind außerdem Heteroarylgruppen
gemeint, wobei Heteroaryl als 5-, 6- oder 7-gliedrige aromatische Ringsysteme mit
mindestens einem Heteroatom definiert ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel besteht. Beispiele von
Heteroarylgruppen sind Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl,
Pyrazinyl, Oxazolyl, Furanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Thiazolyl
und Thienyl, die wahlweise z. B. mit Halogen, einer niederen Alkyl-,
niederen Alkoxy-, niederen Alkylthio-Trifluormethyl-, niederen Acyloxy-,
Aryl, Heteroaryl- und Hydroxygruppe substituiert sein können.
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Bevorzugt
wird ein Verfahren, bei dem R1 ein wahlweise
substituiertes Phenyl ist, und wobei R2 und R3 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff
und wahlweise substituiertem Aryl besteht, und wobei R2 und
R3 Hydrocarbyl sind und zusammen einen Ring
bilden. Stärker
bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl, Br oder I steht, R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phenyl, 4-Methylphenyl, 4-Methoxyphenyl und
4-Trifluormethylphenyl besteht, R2 und R3 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Phenyl, 4-Methylphenyl besteht, und zusammen einen Piperidylring
bilden.
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REAKTIONEN VON ARYLBORONSÄUREN, THIOLEN,
PHOSPHINEN MIT ARYLHALOGENIDEN ZUR HERSTELLUNG VON BIARYLEN MIT
DER FORMEL R1-R6,
R1-C(=O)-R6, R1-S-R6 UND R1-PR10-R6
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt außerdem ein Verfahren zur Herstellung
von Biarylen mit der Formel R1-R6, das aufweist: Inkontaktbringen einer Boronsäure mit
der Formel R6-B(OH)2 mit
einer Arylverbindung mit der Formel R1-X
in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Koordinationsverbindung,
die aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2 und [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2 besteht,
wobei
X ein Halogen ist,
R1 ein wahlweise
substituiertes Aryl ist; und
R6 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht.
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Wahlweise
kann das Verfahren intramolekular ausgeführt werden; d. h. die Boronsäurefunktionalität und die
Arylfunktionalität
sind beide an der gleichen Verbindung lokalisiert, und das Verfahren
führt zu
einer Cyclisierung.
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Bevorzugt
wird ein Verfahren, wobei R1 ein wahlweise
substituiertes Phenyl und R6 ein wahlweise
substituiertes Aryl ist. Stärker
bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl, Br oder I steht, R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phenyl, 4-Methoxyphenyl,
3-Methoxyphenyl, 4-Thiomethoxyphenyl, 2-Methoxyphenyl und 4-Methylphenyl besteht,
und wobei R6 aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus 4-Methoxyphenyl
und Phenyl besteht.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt außerdem ein Verfahren zur Herstellung
von Biarylen mit der Formel R1-R6, das aufweist: Inkontaktbringen einer Boronsäure mit
der Formel R6-B(OH)2 mit
einer Arylverbindung mit der Formel R1-X
in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Koordinationsverbindung,
die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind, wobei X ein Halogen ist;
R1 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus 3-Methoxyphenyl, 4-Thiomethoxyphenyl und Phenyl besteht;
R6 für
Phenyl steht; und
R4 und R5 für t-Butyl
stehen.
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Außerdem gehört das Übergangsmetall
vorzugsweise zur Gruppe VIII des Periodensystems. Stärker bevorzugt
ist das Übergangsmetall
Pd oder Ni. Außerdem
ist der Katalysator vorzugsweise {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2 oder [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2. Am stärksten bevorzugt
ist der Katalysator {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2.
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Wenn
dem Reaktionsgemisch ein Carbonatsalz zugesetzt wird, werden Diarylketone
mit der Formel R1-(C=O)-R6 gebildet.
Bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl oder Br steht, R1 für
Phenyl steht, R6 für Phenyl steht und R4 und R5 für t-Butyl
stehen. Gleichfalls bevorzugt ist der Katalysator {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2. Das Carbonatsalz
kann irgendein Salz sein, das eine Quelle von Carbonationen (CO3 –2) ist, vorzugsweise
ein Alkali- oder Erdalkalisalz, wie z. B. K2CO3.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt außerdem ein Verfahren zur Herstellung
von Biarylen mit der Formel R1-S-R6, das aufweist: Inkontaktbringen eines Thiols
mit der Formel R6-SH mit einer Arylverbindung
mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinsulfoxidverbindung mit der Formel
HP(S)R4R5 oder einer Phosphinoxidverbindung
mit der Formel HP(O)R4R5 in
einem Komplex gebunden sind. R1, R6, R4 und R5 und die Phosphinsulfoxide und -oxide entsprechen
der obigen Beschreibung. Wahlweise kann das Verfahren intramolekular
ausgeführt
werden; d. h. die Thiolfunktionalität und die Arylfunktionalität sind beide
an der gleichen Verbindung lokalisiert, und das Verfahren führt zu einer
Cyclisierung. Bevorzugt wird ein Verfahren, wobei R1 ein
wahlweise substituiertes Phenyl ist, R4 und
R5 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hydrocarbyl,
substituiertem Hydrocarbyl und einem Heterocyclus besteht, und wobei
R6 ein wahlweise substituiertes Aryl ist.
Stärker
bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl, Br oder I steht, R1 Phenyl ist, R6 für t-Butyl
oder Phenyl steht und R4 und R5 für t-Butyl
stehen. Ebenso bevorzugt gehört
das Übergangsmetall
zur Gruppe VIII des Periodensystems. Stärker bevorzugt ist das Übergangsmetall
Pd oder Ni. Ebenfalls stärker bevorzugt
ist der Katalysator {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2.
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Gleichfalls
beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von Biarylen mit
der Formel R1-PR10-R6,
das aufweist: Inkontaktbringen einer Verbindung mit der Formel KPR7R10 mit einer Arylverbindung
mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind. R1, R6,
R4 und R5 und die
Phosphinoxide entsprechen der obigen Beschreibung, und R10 ist aus der Gruppe ausgewählt, die
aus H und R6 besteht. Wahlweise kann das
Verfahren intramolekular ausgeführt werden;
d. h. die Phosphinfunktionalität
und die Arylfunktionalität
sind beide an der gleichen Verbindung lokalisiert, und das Verfahren
führt zu
einer Cyclisierung. Bevorzugt wird ein Verfahren, wobei R1 ein wahlweise substituiertes Phenyl ist,
R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl und einem
Heterocyclus besteht, und wobei R10 für R6 steht und R6 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist. Stärker bevorzugt wird ein Verfahren,
wobei X für
Cl steht und der Katalysator {[R4R5P(OH)]2PdCl}2 ist, R1 4-Tolyl
oder 2-Methoxyphenyl
ist, R6 Phenyl ist und R4 und
R5 t-Butyl sind. Ebenso bevorzugt gehört das Übergangsmetall
zur Gruppe VIII des Periodensystems. Stärker bevorzugt ist das Übergangsmetall
Pd.
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REAKTIONEN VON ARYL-GRIGNARD-VERBINDUNGEN
MIT ARYLHALOGENIDEN ZUR HERSTELLUNG VON BIARYLEN MIT DER FORMEL
R1-R6
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt außerdem ein Verfahren zur Herstellung
von Biarylen mit der Formel R1-R7, das aufweist: Inkontaktbringen einer Grignard-Verbindung
mit der Formel R7-MgX mit einer Arylverbindung
mit der Formel R1-X in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
aufweist, die mit einer Phosphinoxidverbindung mit der Formel HP(O)R4R5 in einem Komplex
gebunden sind; wobei X ein Halogen ist; R1 ein
wahlweise substituiertes Aryl ist, R7 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hyrocarbylamino,
Alkoxy, Aryloxy und einem Heterocyclus besteht; und wobei R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, einem Heterocyclus,
einer metallorganischen Gruppe, Cl, Br, I, SQ1,
OQ2, PQ3Q4 und NQ5Q6 besteht, wobei Q1,
Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 unabhängig
voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl, Hydrocarbylamino, Alkoxy,
Aryloxy und einem Heterocyclus besteht, und wobei R4 und
R5 wahlweise zusammen einen Ring bilden
können.
Wahlweise kann das Verfahren intramolekular ausgeführt werden;
d. h. die Grignardfunktionalität
und die Arylfunktionalität
sind beide an der gleichen Verbindung lokalisiert, und das Verfahren führt zu einer
Cyclisierung.
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Bevorzugt
wird ein Verfahren, wobei R1 ein wahlweise
substituiertes Phenyl ist, R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl und einem
Heterocyclus besteht, und wobei R7 ein wahlweise
substituiertes Aryl ist. Stärker
bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl steht, R1 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus 4-Methoxyphenyl und Phenyl besteht, R7 o-Tolyl ist
und R4 und R5 t-Butyl
sind. Ebenso bevorzugt gehört
das Übergangsmetall
zur Gruppe VIII des Periodensystems. Stärker bevorzugt wird Ni.
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Das
oben beschriebene Verfahren zur Herstellung von Biarylen mit der
Formel R1-R7 mit
Inkontaktbringen einer Grignard-Verbindung mit der Formel R7-MgX mit einer Arylverbindung mit der Formel
R1-X kann auch in Gegenwart einer katalytischen
Menge einer Koordinationsverbindung ausgeführt werden, die ein oder mehrere Übergangsmetalle
enthält,
die mit einem Phosphinsulfoxid mit der Formel HP(S)R4R5 in einem Komplex gebunden sind. R1, R7, R4 und
R5 entsprechen der obigen Beschreibung.
Wahlweise kann das Verfahren intramolekular ausgeführt werden;
d. h. die Grignardfunktionalität
und die Arylfunktionalität
sind beide an der gleichen Verbindung lokalisiert, und das Verfahren
führt zu
einer Cyclisierung. Die Phosphinsulfoxide können unter Anwendung der Verfahren
hergestellt werden, die oben für
die Phosphinoxide beschrieben wurden. Das bei der vorliegenden Erfindung
verwendete Phosphinoxid kann auch in einer der beiden tautomeren
Formen existieren, wenn es als Komponente des Komplexes anwesend
ist. Der Komplex kann vor Gebrauch isoliert und gereinigt oder in
situ hergestellt und verwendet werden. Das Phosphinsulfoxid kann
gleichfalls vor Gebrauch isoliert oder gereinigt oder in situ hergestellt
und verwendet werden. Bevorzugt wird ein Verfahren, wobei R1 ein wahlweise substituiertes Phenyl ist,
R4 und R5 unabhängig voneinander
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydrocarbyl, substituiertem Hydrocarbyl und einem
Heterocyclus besteht, und wobei R7 ein wahlweise substituiertes
Aryl ist. Stärker
bevorzugt wird ein Verfahren, wobei X für Cl, Br oder I steht. R1 ist aus der Gruppe ausgewählt, die
aus 4-Methoxyphenyl
und Phenyl besteht, R7 ist o-Tolyl und R4 und R5 sind t-Butyl.
Ebenso bevorzugt gehört
das Übergangsmetall
zur Gruppe VIII des Periodensystems. Stärker bevorzugt wird Ni.
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Die
Schemata 1 und 2 zur Bildung von Phosphinoxiden und -sulfoxiden,
die Abspaltungsverfahren und die oben offenbarten Kopplungsreaktionen
werden vorzugsweise unter trockener, inerter Atmosphäre mit trockenen,
desoxidierten Lösungsmitteln
ausgeführt.
Jedes Lösungsmittel
ist geeignet, vorausgesetzt, daß es
gegenüber
allen Reagentien und Produkten inert ist. Geeignete Temperaturen
für die
homogene Katalyse liegen im Bereich von –80°C bis 200°C. Bevorzugte Temperaturen betragen
etwa 0°C
bis etwa 150°C.
Vorzugsweise sollte in den offenbarten Kopplungsreaktionen eine
Base zugesetzt werden. Bevorzugte Basen sind CsF, CsCO3,
K2CO3, Na2CO3 und NaOtBu.
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Die
folgenden nicht einschränkenden
Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen, aber in keiner Weise
einschränken.
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MATERIALIEN
UND METHODEN
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Alle
Manipulationen von luftempfindlichen Materialien wurden unter strengem
Sauerstoff und Feuchtigkeitsausschluß in flammengetrockneten Glasgeräten vom
Schlenk-Typ an einer Schlenk-Leitung mit Doppelverteiler und Schnittstelle
zu einer Hochvakuumleitung (10
–4–10
–5 Torr)
oder in einer stickstoffgefüllten
Manipulationskammer von Vacuum Atmospheres mit einer hochleistungsfähigen Umwälzpumpe
(1–2 ppm
O
2) ausgeführt. Vor Gebrauch wurden alle
Lösungsmittel
unter trockenem Stickstoff über
geeigneten Trockenmitteln destilliert (wie z. B. Natriumbenzophenonketyl
und Metallhydriden, mit Ausnahme chlorierter Lösungsmittel). Deuteriumoxid,
THF-D
8, C
6D
6 und Chloroform-d wurden von Cambridge Isotopes (Andover,
MA) bezogen. Alle organischen und anorganischen Ausgangsmaterialien
wurden von Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI), Farchan Laboratories
Inc. (Gainesville, FL), Strem Chemicals (Newburyport, MA), Calbiochem-NovaBiochem Corp.
(San Diego, CA), Rieke Metals, Inc. (Lincoln, NE) oder Lancaster
Synthesis Inc. (Windham, NH) bezogen und gegebenenfalls vor Gebrauch
destilliert. ABKÜRZUNGSLISTE
| dba | Bis(dibenzylidenaceton) |
| DVB | Divinylbenzol |
| GC/MS | Gaschromatographie/Massenspektroskopie |
| FT | Fourier-Transformierte |
| h | Stunde |
| i.d. | Innendurchmesser |
| in. | Zoll |
| Me | Methyl |
| mg | Milligramm |
| NMR | kernmagnetische
Resonanz (Kernspinresonanz) |
| tBu | tert-Butyl |
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PHYSIKALISCHE
UND ANALYTISCHE MESSUNGEN
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NMR-Spektren
wurden entweder an einem Nicolet NMC-300 Gerät mit weiter Bohrung (FT, 300
MHz, 1H; 75 MHz, 13C,
121 MHz 31P) oder einem GE QM-300 Gerät mit enger
Bohrung (FT, 300 MHz, 1H) aufgezeichnet.
Chemische Verschiebungen (δ)
für 1H, 13C werden auf
interne Lösungsmittelresonanzen
bezogen und bezüglich
SiMe4 angegeben. 31P-NMR-Verschiebungen
werden bezüglich
externer Phosphorsäure
angegeben. Die analytische Gaschromatographie wurde auf einem Varian-Gaschromatographen,
Modell 3700, mit Flammenionisationsdetektoren (FID) und einem Hewlett-Packard
3390A-Digitalrekorder/Integrator unter Verwendung einer Säule mit
3,175 mm (0,125 Zoll) Innendurchmesser und mit 3,8 Gew.-% SE-30-Flüssigphase
auf einem Chromosorb W-Träger
ausgeführt.
GC/MS-Untersuchungen wurden auf einem VG 70-250 SE-Gerät mit 70
eV-Elektronenstoßionisation
ausgeführt.
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Die
polymergebundenen Monophosphine wurden hergestellt, wie in der Internationalen
Patentveröffentlichung
WO 00/21663 beschrieben. Die funktionellen Gruppen an den Phosphinen
können
in zwei Schritten zugesetzt werden, um asymmetrische Substitutionen
zu ergeben, oder in einem Schritt, um eine mehr symmetrische Substitution
zu ergeben.
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Eine
Lösung
von t-Butylamin (276 g, 3,78 mol) und KI (0,3 g, 2 mmol) in 1000
ml THF wurde 30 Minuten unter Rühren
bei Raumtemperatur mit Chlormethylpolystyrol-Divinylbenzol behandelt
(Merrifield-Harz, 2% DVB, 75 g, 1,26 mmol/g, 94,5 mmol). Die Suspension
wurde dann 24 h unter Rückfluß erhitzt,
bevor die Lösung
abgefiltert wurde. Das entstehende Harz wurde mit H2O
(3 × 250
ml), THF (3 × 150
ml) und dann mit Hexan (3 × 200
ml) gewaschen. Nach dem Trocknen unter Vakuum über Nacht erhielt man 75 g
des Harzes (98% Ausbeute gemäß N-Elementaranalyse.
Analyse berechnet für Polymer-NHC(Me)3: N, 1,25. Gefunden: N, 1,22). Außerdem läßt das Verschwinden
von 1H-Resonanzen von Polymer-Ph-CH2-Cl (CH2 = ~4,5
ppm) und das Auftreten von 1H-Resonanzen
von Polymer-Ph-CH2-NHC(Me)3 (CH2 = ~3,7 ppm) darauf schließen, daß die Chlormethylgruppen
vollständig
in tert-Butylaminomethyl-Gruppen
umgesetzt wurden. Im folgenden wird dies als Harz I bezeichnet.
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Eine
Lösung
von PCl3 (26 g, 189 mmol) in 400 ml THF
wurde 30 Minuten unter Rühren
bei Raumtemperatur langsam mit dem oben erwähnten Harz I behandelt (25
g, 1,21 mmol/g, 30,3 mmol), bevor Et3N (16
g, 157,5 mmol) zugesetzt wurde. Die entstehende Suspension wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt, bevor
die Lösung
abgefiltert wurde. Das Harz wurde mit Hexan (2 × 50 ml), CH2Cl2 (5 × 80
ml) und Hexan (5 × 30
ml) gewaschen. Das entstehende polymergebundene PCl3-Harz
wurde über
Nacht unter Vakuum getrocknet. 31P-NMR (122
MHz, CDCl3): δ 179,1 ppm.
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Eine
Suspension des oben erwähnten
polymergebundenen PCl2-Harzes (5,0 g, 1,12
mmol/g, 5,6 mmol) in 150 ml THF wurde langsam mit Phenylmagnesiumbromid
(2 M Lösung
in Diethylether, 64 mmol) behandelt. Das entstehende Gemisch wurde
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, bevor die Lösung abgefiltert
wurde, und das Harz wurde mit THF (3 × 50 ml), Me2CHOH/THF
(20% Me2CHOH, 10 ml) und Hexan (3 × 30 ml)
gewaschen. Das entstehende Harz wurde über Nacht unter Vakuum getrocknet
und ergab polymergebundenes PPh2. 31P NMR (122 MHz, CDCl3): δ 52,3 ppm.
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Eine
Lösung
von Cl2PPh (33,8 g, 189 mmol) und Et3N (16,0 g, 157,5 mmol) in 500 ml THF wurde über eine
Zeitspanne von 10 Minuten unter Rühren bei Raumtemperatur langsam
mit Harz I behandelt (25,0 g, 1,21 mmol/g, 30,3 mmol). Die entstehende
Suspension wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
bevor die Lösung
abgefiltert wurde. Das Harz wurde mit THF (50 ml), Hexan (3 × 50 ml),
CH2Cl2 (4 × 50 ml)
und Hexan (2 × 50
ml) gewaschen. Das entstehende polymergebundene PPhCl-Harz wurde über Nacht
unter Vakuum getrocknet. 31P NMR (122 MHz,
CDCl3): δ 135,4
ppm.
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Eine
Suspension des resultierenden Harzes, des polymergebundenen PPhCl
(5,0 g, 1,03 mmol/g, 5,2 mmol) in 150 ml THF wurde langsam mit i-Propylmagnesiumchlorid
(0,5 M Lösung
in Diethylether, 32,0 mmol) behandelt. Das entstehende Gemisch wurde
2 h bei Raumtemperatur gerührt,
bevor die Lösung
abgefiltert wurde, und das Harz wurde mit THF (3 × 10 ml)
Me2CHOH/THF (20% Me2CHOH,
5 ml) und Hexan (3 × 30
ml) gewaschen. Das resultierende Harz wurde über Nacht unter Vakuum getrocknet
und ergab polymergebundenes (i-C3H7)PPh. 31P NMR (122
MHz, CDCl3): δ 55,5 ppm.
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Die
folgenden Experimente veranschaulichen die Herstellung des bei dem
Verfahren eingesetzten Phosphinoxid-Katalysators.
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EXPERIMENT 1
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Synthese von (Me2CH)PH(O)(Ph)
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Eine
Suspension von polymergebundenem PPh(CHMe2),
hergestellt gemäß der obigen
Beschreibung (1,25 g, 1,02 mmol/g, 1,28 mmol), 31P
NMR (121 MHz, CDCl3): δ 55,5 ppm) und H2O
(0,1 g, 4,8 mmol) in THF (10 ml) wurde über Nacht unter Rückfluß erhitzt,
bevor das Harz abgefiltert wurde, und mit THF (2 × 5 ml)
gewaschen. Das Filtrat wurde unter Vakuum getrocknet, um das Lösungsmittel
und überschüssiges H2O zu entfernen. Der entstehende Rückstand
betrug 80 mg (37% Ausbeute) (Me2CH)PH(O)(Ph).
Seine Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 31P NMR (121
MHz, CDCl3, 1H-entkoppelt): δ 47,8. 31P NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-gekoppelt): δ 47,8 (d, Jp-H =
487,7 Hz). 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,74–7,53 (m,
5H), 7,25 (d, Jp-H = 487,5 Hz, 1H), 2,33
(m, 1H), 1,12 (m, 6H). 13C NMR (125 MHz,
CDCl3): δ 133,8,
131,1, 129,4, 125,4, 28,0, 14,7. HRMS (hochauflösende Massenspektroskopie):
Berechnet für
C9H13PO(M+): 168,0704. Gefunden: 168,0704.
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EXPERIMENT 2
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Synthese von (Me3C)PH(O)(CMe3)
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Eine
Lösung
von (Me3C)2PCl (3,0
g, 16,6 mmol, Aldrich) in 5,0 ml CH2Cl2 wurde 5 Minuten mit H2O
(0,5 g, 27,8 mmol) behandelt. Das entstehende Reaktionsgemisch wurde
weitere 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Entfernen des Lösungsmittels
und des überschüssigen H2O ergab 2,45 g (91% Ausbeute) (Me3C)PH(O)(CMe3). Seine
Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. Das reine Produkt wurde durch Sublimation
gewonnen (ca. 130°C/10–3 Torr), 31P NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-entkoppelt): δ 69,8. 31P
NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-gekoppelt): δ 69,8 (d,
Jp-H = 434,2 Hz). 1H
NMR (500 MHz, CDCl3): δ 5,96 (d, JP-H =
434,7 Hz, 1H), 1,14 (d, JP-H = 156,4 Hz,
18H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 33,8 ppm
14 (d, JP-C = 58,0 Hz), 25,6 ppm. MS (Massenspektroskopie):
Berechnet für
C8H19PO(M+): 162,1. Gefunden: 163,4 (M+ +
H). 31P NMR (122 MHz, CDCl3): δ 153,8 ppm.
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EXPERIMENT 3
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Synthese von 2-PH(O)(i-Pr)-1,5-(MeO)2C6H3
-
Eine
Lösung
von PBr3 (2,5 g, 9,2 mmol) in 15 ml Pyridin
wurde 5 Minuten mit 1,3-Dimethoxybenzol (2,5
g, 18,1 mmol) behandelt. Das entstehende Gemisch wurde dann 4 Stunden
unter Rückfluß erhitzt
und ergab das rohe 1-Dibromphosphin-2,4-dimethoxybenzol (31P NMR: δ 159,2
ppm). Diese Verbindung wurde ohne weitere Reinigung direkt für den nächsten Schritt
verwendet. Als nächstes
wurden polymergetragene sekundäre
Amine (10,0 g, 1,1 mmol) während
einer Zeitspanne von 10 Minuten unter Rühren bei Raumtemperatur dem
obigen Gemisch langsam zugesetzt. Die entstehende Suspension wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt,
bevor die Lösung
abgefiltert wurde. Das Harz wurde mit THF (50 ml), Hexan (3 × 50 ml), CH2Cl2 (4 × 50 ml)
und Hexan (2 × 50
ml) gewaschen. Das resultierende Harz wurde über Nacht unter Vakuum getrocknet
und ergab das polymergetragene P(Br)-2,4-(MeO)2-C6H3.
-
Eine
Suspension dieser polymergebundenen Verbindung (2,0 g, 1,82 mmol,
0,908 mmol/g) und I-PrMgBr
(12,0 mmol, 1,0 M in THF-Lösung)
in 10 ml THF wurde über
Nacht unter Rückfluß erhitzt,
bevor die Lösung
abgefiltert wurde. Das resultierende Harz wurde mit THF (3 × 20 ml),
CH2Cl2 (3 × 10 ml),
Me2CHOH (2 × 10 ml), THF/H2O
(Volumenverhältnis
70/30, 2 × 20
ml) und Hexan (3 × 10
ml) gewaschen. Das Harz wurde über
Nacht unter Vakuum getrocknet. 31P NMR (122
MHz, CDCl3): δ 60,7 ppm.
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Eine
Suspension von polymergebundenem P(i-Pr)-2,4-(MeO)2-C6H3 (2,0 g, 1,876
mmol, 0,938 mmol/g) und H2O (0,5 g, 28 mmol)
in 10 ml THF wurde über
Nacht unter Rückfluß erhitzt,
bevor das Harz abgefiltert und mit Hexan (3 × 10 ml) gewaschen wurde. Entfernen
von Lösungsmitteln
und überschüssigem H2O aus den Filtraten unter Vakuum ergab 100
mg (23% Ausbeute) P(i-Pr)-2,4-(MeO)2-C6H3. Seine Reinheit gemäß 1H
NMR und GC/MS war >95%. 31P NMR (202 MHz, CDCl3): δ 35,8 (s)
ppm. 31P NMR (1H-gekoppelt,
202 MHz, CDCl3): δ 35,8 (d, JP-H =
485,8 Hz) ppm. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,57
(m, 1H), 7,25 (d, JP-H = 485,2 Hz, 1H),
6,48 (m, 1H), 6,37 (m, 1H), 3,76 (d, J = 15,2 Hz, 3H), 3,70 (d,
J = 38,7 Hz, 3H), 2,18 (m, 1H), 1,12–0,87 (m, 6H). 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): 165,0, 161,8, 135,1,
105,6, 105,5, 98,2, 67,9, 55,6, 27,4, 14,5 ppm. MS: 229,2 (M + 1).
-
EXPERIMENT 4
-
Synthese von (Me3C)2PH(S)
-
Ein
Gemisch von (Me3C)2PH
(5,0 g, 34,2 mmol) und S8 (1,096 g, 34,19
mmol) in 150,0 ml 1,4-Dioxan wurde
24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das entstehende Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
filtriert. Entfernen des Lösungsmittels
und anschließende
Sublimation (10–3 Torr/140°C) ergab
6,0 g (98% Ausbeute) (Me3C)2PH(S).
Seine Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 31P NMR (121
MHz, CDCl3, 1H-entkoppelt): δ 75,8 ppm. 31P NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-gekoppelt,): δ 76,6 (d, JP-H =
417,1 Hz). 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 5,84
(d, JP-H = 417,3 Hz, 1H), 1,33 (d, Jp-H = 16,5 Hz, 18H). 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 35,8 (d, JP-C =
42,2 Hz), 27,3 (d, JP-C = 2,46 Hz) ppm.
IR (KBr): 2999, 2975, 2952, 2923, 2901, 2864, 2313, 1635, 1470,
1390, 1367, 1360, 1188, 1028, 1014, 903 cm–1.
HRMS: Berechnet für
C8H19PS: 179,1023.
Gefunden: 179,1018. Analyse berechnet für C8H19PS: C, 53,90; H, 10,74; P, 17,37. Gefunden:
C, 53,63; H, 10,60; P, 17,46.
-
EXPERIMENT 5
-
Synthese von Ph2PH(S)
-
Ein
Gemisch von Ph2PH (10,0 g, 53,7 mmol) und
S8(1,70 g, 53,0 mmol) in 150,0 ml 1,4-Dioxan
wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das entstehende Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
filtriert. Entfernen des Lösungsmittels
und anschließende
Sublimation (10–3 Torr/150°C) ergab
Ph2PH(S). Seine Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 31P NMR (121
MHz, CDCl3, 1H-entkoppelt): δ 23,8 ppm.
-
EXPERIMENT 6
-
Herstellung von Pd-(t-Bu)2P-SH-Komplex
-
Methode
A. Eine Lösung
von 32,0 mg (0,112 mmol) Pd(COD)Cl2 und
20,0 mg (0,112 mmol) (t-Bu)2PH(S) in 2,0 ml THF wurde 12 Stunden am
Rückflußkühler gekocht.
Untersuchung des Reaktionsgemischs durch 1H-gekoppelte 31P NMR an diesem Punkt ergab nur ein Singulett
bei δ 145,2
ppm. Nach Filtration ergibt das Entfernen des Lösungsmittels einen braunen
Feststoff. 31P NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-entkoppelt): δ 146,3 ppm. 31P NMR (121 MHz, CDCl3, 1H-gekoppelt,): δ 145,2 (s). 1H
NMR (500 MHz, CDCl3): δ 1,40 (d, JP-H =
18,4 Hz, 18H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 45,2
(d, JP-C = 40,0 Hz), 27,5 ppm.
-
Methode
B. Eine Lösung
von 50,0 mg (0,0546 mmol) Pd2(dba)3 und 20,0 mg (0,112 mmol) (t-Bu)2PH(S)
in 4,0 ml 1,4-Dioxan wurde 12 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Die Untersuchung
des Reaktionsgemischs durch 1H-gekoppelte 31P NMR an diesem Punkt ergab ein Singulett
bei δ 149,2
ppm als Hauptkomponente.
-
EXPERIMENT 7
-
Herstellung von [Bis(di-t-butylphosphinigsäure)]palladiumchlorid-Dimer
{[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2
-
Methode
A. Im Trockenschrank wurde eine Lösung von 1,608 g (8,90 mmol)
(Me3C)2P-Cl in 50
ml 1,4-Dioxan und 160,0 mg (8,90 mmol) H2O
10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, und innerhalb von 5 Minuten
wurde allmählich
1,0 g (4,45 mmol) Pd(OAc)2 zugesetzt. Das
entstehende Gemisch wurde dann aus dem Trockenschrank entfernt und
5 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 125,5 (~5%), 123,5 (~45%),
123,3 (~45%) und kein unverändertes
(Me3C)2PCl und (Me3C)2P(O)H. Nach Abkühlung auf
Raumtemperatur wurde das Gemisch durch Rotationsverdampfung konzentriert
und ergab 1,85 g (89% Ausbeute) [Bis(di-t-butylphosphinigsäure)]palladium (I)-Chlorid-Dimer. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 1,37 (d,
J = 14,57 Hz) ppm. 13C NMR (76 MHz, CDCl3): δ 41,9 (t,
J = 14,41 Hz), 29,48 (s) ppm. 31P NMR (121
MHz, CDCl3): δ 124,0 ppm. 1H-gekoppelte 31P NMR (121 MHz, CDCl3): δ 124,9 (s)
ppm. Analyse: Berechnet für
C32H76O4P4Pd2: C, 41,21; H,
8,21; P, 13,28; Cl, 7,60. Gefunden: C, 41,21; H, 8,66; P, 13,28;
Cl, 7,54. Die kristallographische Probe wurde durch langsame Rekristallisation aus
einem Gemisch von Dichlormethan und Hexan gewonnen.
-
Methode
B. Ein 500 ml-Rundkolben mit magnetischem Rührstab wurde mit 1,469 g (8,90
mmol) (Me3C)2PH(O)
gefüllt,
das aus (Me3C)2PCl
und H2O in CH2Cl2, 1,0 g (4,45 mmol) Pd(OAc)2 und
100 ml 1,4-Dioxan erzeugt wurde. Das entstehende Gemisch wurde dann
20 Stunden unter Luftzutritt bei schwachem Rückfluß erhitzt. Das 31P
NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs zeigte die Resonanzen δ 125,5 (~5%),
123,4 (~95%) und kein unverändertes
(Me3C)2PH(O). Nach
Abkühlung
auf Raumtemperatur wurde die Lösung
durch Rotationsverdampfung konzentriert, der Rückstand wurde mit Hexan (10 × 100 ml)
extrahiert. Die Extrakte wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet
und ergaben 1,80 g (87% Ausbeute) gelben Feststoff Dessen Reinheit
gemäß 1H und 31P NMR war >95%. 31P
NMR (121 MHz, CDCl3): δ 124,0 ppm.
-
Methode
C. Ein 500 ml-Rundkolben mit magnetischem Rührstab wurde mit 1,160 g (7,15
mmol) (Me3C)2PH(O),
0,621 g (3,50 mmol) PdCl2 und 100 ml THF
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde dann 14 Stunden unter Luftzutritt
bei schwachem Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs zeigte
die Resonanzen δ 123,5
(~5%), 122,7 (~95%) und kein unverändertes (Me3C)2PH(O). Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde
die Lösung
durch Rotationsverdampfung konzentriert und ergab 1,80 g (87% Ausbeute))
[Bis(Di-t-butylphosphinigsäure)]palladium
(I)-Chlorid-Dimer.
-
Methode
D. Im Trockenschrank wurde eine Lösung von 4,076 g (22,56 mmol)
(Me3C)2P-Cl in 135
ml THF und 407 mg (22,61 mmol) H2O 10 Minuten
bei Raumtemperatur gerührt,
und innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 2,0 g (11,28 mmol) PdCl2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte δ 123,5
(~5%), 122,7 (~80%) als Hauptresonanzen. Nach Abkühlung auf
Raumtemperatur wurde das Gemisch durch Rotationsverdampfung konzentriert
und ergab 4,30 g (82% Ausbeute) [Bis(Di-t-butylphosphinigsäure)]palladium
(I)-Chlorid-Dimer.
-
RÖNTGENKRISTALLSTRUKTURANALYSE
-
Kristalldaten:
C32H76Cl2O4P4Pd2, aus Dichlormethan/Hexan, hellgoldfarbig,
quadratisches Prisma, 0,20 × 0,04 × 0,04 mm,
orthorhombisch, P212121, a = 14,7052(13) Å, b = 15,3071(13) Å, c = 19,0752(17) Å, α = 90°, β = 90°, γ = 90°, Vol = 4293,7(7) Å3, Z = 4, T = –100°C, (relative) Formelmasse =
930,49, Dichte = 1,439 mg/m3, μ (Mo) = 1,14
mm–1.
-
Datenerfassung:
Bruker SMART 1K CCD-System, MoK-α-Strahlung,
Röhre mit
Normalbrennweite, Anodenleistung 50 kV × 40 mA, Abstand Kristall-Platte
= 4,9 mm, 512 × 512
Pixel/Teilbild, Datenerfassung im Mehrfachdurchlauf Gesamt-Abtastungen
= 9, Gesamt-Teilbilder = 6170, Oszillation/Teilbild = –0,30°, Belichtung/Teilbild
= 10,0 s/Teilbild, maximaler Detektordrehwinkel = –42,0°, Strahlmitte
= (254,93, 252,33), Fleckbreite in der Ebene = 1,23, ω-Halbwertsbreite
= 0,54, SAINT-Integration,
1936, hkl min/max = (–19,
17, –20, 20, –25, 25),
erfaßte
Daten = 40411, eindeutige Daten = 10392, 2θ-Bereich = 3,42 bis 56,60°, Vollständigkeit bis
2θ 56,60
= 98,90%, R(int) = 0,0677, SADABS-Korrektur angewandt.
-
Aufklärung und
Verfeinerung: Struktur aufgeklärt
mit XS(Shelxtl), verfeinert mit shelxtl-Softwarepaket, Verfeinerung durch Vollmatrix-Methode
der kleinsten Quadrate an F 2, Streufaktoren aus Int. Tab., Bd.
C, Tabellen 4.2.6.8 und 6.1.1.4, Anzahl der Daten = 10392, Anzahl
der Randbedingungen = 0, Anzahl der Parameter = 430, Daten/Parameter-Verhältnis =
24,17, Anpassungsgüte
an F2 = 0,80, R-Indizes [I > 4 σ(I)], R1
= 0,0372, wR2 = 0,0579, R-Indizes (alle Daten) R1 = 0,0779, wR2
= 0,0652, max. Differenzpeak und Loch = 1,398 und –0,430 e/Å3, verfeinerter Flack-Parameter = 0,00(12).
Alle Wasserstoffatome außer
H2A und H3A sind als reitende Wasserstoffatome idealisiert worden.
Die Drehungen der Methylgruppen werden verfeinert.
-
Ergebnisse:
Die asymmetrische Einheit enthielt ein Molekül mit Wärmeellipsoiden, die mit einem Wahrscheinlichkeits-
bzw. Konfidenzniveau von 50% gezeichnet waren. Die Struktur war
ein racemischer Zwilling, und der Flack-Parameter war als Vollmatrix-Parameter
auf einen Wert von 0,41(2) verfeinert worden. Die OH-Gruppe auf
jeder Seite des Moleküls
bildete eine symmetrische Wasserstoffbindung mit dem O-. Die +2-Ladung
jedes Palladiumatoms wurde durch die O–1-
und Cl–1-Atome
ausgeglichen. Die erzeugte Struktur ist in Formel 1 dargestellt.
-
EXPERIMENT 8
-
Herstellung von (Di-t-butylphosphinigsäure)palladiumdichlorid-Dimer
[(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2
-
Methode
A. Ein 500 ml-Rundkolben mit magnetischem Rührstab wurde mit 1,160 g (7,15
mmol) (Me3C)2PH(O),
1,242 g (7,00 mmol) PdCl2 und 100 ml THF
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde dann 20 Stunden unter Luftzutritt
bei schwachem Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs zeigte
die Resonanzen δ 146,96
(Singulett, ca. 95%) und 123,0 (Singulett, ca. 5%) und kein unverändertes (Me3C)2PH(O). Nach Abkühlung auf
Raumtemperatur wurde die Lösung
gefiltert und durch Rotationsverdampfung konzentriert und ergab
2,0 g Dichlor(di-t-butylphosphinigsäure)palladium (II)-Dimer. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 5,23 (m,
1H), 1,43 (d, J = 16,3 Hz, 18H) ppm. 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 42,2 (d, JP-C =
25,4 Hz), 28,0 ppm. 31P NMR (CDCl3, 202 MHz): δ 145,0 ppm. Analyse: Berechnet
für C16H38P2O2C14Pd2:
C, 28,3; H, 5,64. Gefunden: C, 27,86; H, 5,47. Die kristallographische
Probe wurde durch langsame Rekristallisation aus einem Gemisch von
Dichlormethan und Hexan gewonnen.
-
RÖNTGENKRISTALLSTRUKTURANALYSE
-
Kristalldaten:
C8H19Cl2OPPd,
aus Dichlormethan/Hexan, rot/orange, unregelmäßiger Block, ~0,32 × 0,32 × 0,16 mm,
triklin., P-1, a = 7,8076(10) Å,
b = 8,0145(10) Å,
c = 10,4598(10) Å, α = 84,127(2)°, β = 84,870(2)°, γ = 87,923(2)°, Vol = 648,23(13) Å3, Z = 2, T = –100°C, Formelmasse = 339,50, Dichte
= 1,739 mg/m3, μ (Mo) = 1,93 mm–1.
-
Datenerfassung:
Broker SMART 1K CCD-System, MoK-α-Strahlung,
Röhre mit
Normalbrennweite, Anodenleistung 50 kV × 40 mA, Abstand Kristall-Platte
= 4,9 mm, 512 × 512 Pixel/Teilbild,
Halbkugel-Datenerfassung, Gesamt-Abtastungen = 4, Gesamt-Teilbilder
= 1310, Oszillation/Teilbild = –0,30°, Belichtung/Teilbild =
8,0 s/Teilbild, maximaler Detektordrehwinkel = –28,0°, Strahlmitte = (254,93, 252,33),
Fleckbreite in der Ebene = 1,74, ω-Halbwertsbreite = 0,48, SAINT-Integration, 340,
hkl min/max = (–10,
5, –10,
10, –13,
13), erfaßte Daten
= 4226, eindeutige Daten = 2937, 2θ-Bereich = 3,92 bis 56,56°, Vollständigkeit
bis 28 56,56 = 91,00%, R(int) = 0,0131, SADABS-Korrektur angewandt.
-
Aufklärung und
Verfeinerung: Struktur aufgeklärt
mit XS(Shelxtl), verfeinert mit shelxtl-Softwarepaket, Verfeinerung durch Vollmatrix-Methode
der kleinsten Quadrate an F 2, Streufaktoren aus Int. Tab., Bd.
C, Tabellen 4.2.6.8 und 6.1.1.4, Anzahl der Daten = 2937, Anzahl
der Randbedingungen = 0, Anzahl der Parameter = 129, Daten/Parameter-Verhältnis =
22,77, Anpassungsgüte
an F2 = 1,07, R-Indizes [I > 4 σ(I)], R1
= 0,0243, wR2 = 0,0666, R-Indizes (alle Daten) R1 = 0,0265, wR2
= 0,0682, max. Differenzpeak und Loch = 0,539 und –0,941 e/Å3. Alle Wasserstoffatome außer H1 sind
als reitende Wasserstoffatome idealisiert worden. Die Drehungen
der Methylgruppen werden verfeinert.
-
Ergebnisse:
Die asymmetrische Einheit enthielt eine Hälfte des Moleküls mit Wärmeellipsoiden,
die mit einem Konfidenzniveau von 50% gezeichnet waren. Die erzeugte
Struktur ist in Formel 2 dargestellt.
-
Methode
B. Eine Lösung
von 2,0 g (7,00 mmol) Pd(COD)Cl2 und 1,16
g (7,03 mmol) (t-Bu)2PH(O) in 100 ml 1,4-Dioxan wurde 17 Stunden
am Rückflußkühler gekocht.
Untersuchung des Reaktionsgemischs durch 1H-gekoppelte 31P NMR an diesem Punkt ergab nur ein Singulett
bei δ 147,6
ppm. Lösungsmittel
wurde unter Vakuum aus dem Filtrat entfernt, und der Rückstand
wurde in CH2Cl2 gelöst. Verdampfen
des Filtrats unter Vakuum und anschließende Kristallisation aus einem
Gemisch von CH2Cl2/Hexan
(Volumenverhältnis
95:5) ergab 2,0 g (84% Ausbeute) dunkelbraunes [(t-Bu)2P(OH)PdCl2]2. 1H
NMR (500 MHz, CDCl3): δ 5,23 (m, 1H), 1,43 (d, J =
16,3 Hz, 18H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 42,2
(d, JP-C = 25,4 Hz), 28,0 ppm. 31P
NMR (CDCl3, 202 MHz): δ 145,0 ppm.
-
Methode
C. Im Trockenschrank wurde eine Lösung von 1,019 g (5,64 mmol)
(Me3C)2P-Cl in 100
ml THF und 102 mg (5,64 mmol) H2O 10 Minuten
bei Raumtemperatur gerührt,
und innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 1,0 g (5,64 mmol) PdCl2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 6 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 146,6 (Singulett, ca. 70%)
und 122,7 (Singulett, ca. 30%). Nachdem das Gemisch weitere 18 Stunden
unter Rückfluß erhitzt
wurde, zeigte sich, daß das
Rohprodukt gemäß seinem 31P NMR-Spektrum ein Gemisch aus dem Titelkomplex
2 und dem Di-t-butylphosphinchloridpalladiumchlorid-Dimer
mit einem 31P NMR-Spektrum mit δ 164,7 (Singulett)
als Hauptkomponenten in annähernd
gleichen Anteilen war.
-
EXPERIMENT 9
-
Herstellung von Di-t-butylphosphinchloridpalladiumchlorid-Dimer
[(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2
-
Eine
Lösung
von 3,0 g (10,5 mmol) Pd(COD)Cl2 1,898 g
(10,5 mmol) (t-Bu)2-P-Cl und 200 mg (11,1 mmol)
H2O in 100 ml THF wurde 14 Stunden am Rückflußkühler gekocht.
Untersuchung des Reaktionsgemischs durch 1H-gekoppelte 31P NMR an diesem Punkt ergab nur ein Singulett
bei δ 164,7
(Singulett) ppm. Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch gefiltert, und der Rückstand
wurde mit CH2Cl2 (20
ml) gewaschen. Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, und der entstehende Rückstand
wurde mit Hexan (8 × 50
ml) gewaschen, unter Vakuum getrocknet und ergab 3,2 g dunkelbraunes [(t-Bu)2P(Cl)PdCl2]2. Die kristallographische Probe wurde durch
langsame Rekristallisation aus einem Gemisch von Dichlormethan und
Hexan gewonnen.
-
RÖNTGENKRISTALLSTRUKTURANALYSE
-
Kristalldaten:
C8H18C13PPd,
aus Dichlormethan/Hexan, rot/orange, Keil, ~0,150 × 0,140 × 0,050
mm, orthorhombisch, Pca21, a = 14,8290(13) Å, b = 11,9397(10) Å, c = 14,7623(13) Å, Vol =
2613,7(4) Å3, Z = 8, T = –120°C, Formelmasse = 357,94, Dichte
= 1,819 mg/m3, μ (Mo) = 2,11 mm–1.
-
Datenerfassung:
Broker SMART 1K CCD-System, MoK-α-Strahlung,
Röhre mit
Normalbrennweite, Anodenleistung 50 kV × 40 mA, Abstand Kristall-Platte
= 4,9 mm, 512 × 512
Pixel/Teilbild, Halbkugel-Datenerfassung, Gesamt-Abtastungen = 4,
Gesamt-Teilbilder = 1330, Oszillation/Teilbild = –0,30°, Belichtung/Teilbild =
30,0 s/Teilbild, maximaler Detektordrehwinkel = –28,0°, Strahlmitte = (254,93, 252,33),
Fleckbreite in der Ebene = 1,46, ω-Halbwertsbreite = 0,81, SAINT-Integration, hkl
min/max = (–19,
16, –15,
15, –19,
16), Dateneingabe in shelx = 16611, eindeutige Daten = 5405, 2θ-Bereich
= 3,42 bis 56,58°,
Vollständigkeit
bis 2θ 56,58 =
98,20%, R(int-xl) = 0,0216, SADABS-Korrektur angewandt.
-
Aufklärung und
Verfeinerung: Struktur aufgeklärt
mit XS(Shelxtl), verfeinert mit shelxtl-Softwarepaket, Verfeinerung durch Vollmatrix-Methode
der kleinsten Quadrate an F 2, Streufaktoren aus Int. Tab., Bd.
C, Tabellen 4.2.6.8 und 6.1.1.4, Anzahl der Daten = 5405, Anzahl
der Randbedingungen = 1, Anzahl der Parameter = 247, Daten/Parameter-Verhältnis =
21,88, Anpassungsgüte
an F2 = 1,06, R-Indizes [I > 4 σ(I)], R1
= 0,0174, wR2 = 0,0448, R-Indizes (alle Daten) R1 = 0,0181, wR2
= 0,0452, max. Differenzpeak und Loch = 0,768 und –0,427 e/Å3, verfeinerter Flack-Parameter = –0,005(16).
Alle Wasserstoffatome sind als reitende Wasserstoffatome idealisiert
worden. Die Drehungen der Methylgruppen werden verfeinert.
-
Ergebnisse:
Die asymmetrische Einheit enthält
ein Molekül
mit Wärmeellipsoiden,
die mit einem Konfidenzniveau von 50% gezeichnet werden. Die erzeugte
Struktur ist in Formel 3 dargestellt.
-
EXPERIMENT 10
-
Herstellung von [Bis-(diphenylphosphinigsäure)]palladiumchlorid-Dimer
-
Methode
A. Im Trockenschrank wurde eine Lösung von 1,964 g (8,90 mmol)
Ph2P-Cl in 100 ml 1,4-Dioxan und 180,0 mg
(10,0 mmol) H2O 10 Minuten bei Raumtemperatur
gerührt,
und innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 1,0 g (4,45 mmol) Pd(OAc)2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an
diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 78,1 (~70%), 30,2 [~30% Ph2P(O)H].
-
Methode
B. Im Trockenschrank wurde eine Lösung von 13,1 g (56,4 mmol)
Ph2P-Cl in 100 ml THF und 1,2 g (66,7 mmol)
H2O 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, und
innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 5,0 g (28,2 mmol) PdCl2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 78,6 (~30%), 29,1 (~70% Ph2P(O)H).
-
EXPERIMENT 11
-
Herstellung von Diisopropylphosphinoxid
(Me2CH)2PH(O)
-
Methode
A. In einem Trockenschrank wurde eine Lösung von 0,35 g (2,29 mmol)
(Me2CH)2P-Cl in
10 ml CH2Cl2 innerhalb
von 5 Minuten mit 100 mg (5,5 mmol) H2O
behandelt. Das entstehende Gemisch wurde dann aus dem Trockenschrank
entfernt und 10 Minuten unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an diesem
Punkt zeigte die Resonanz δ 65,7.
Das Reaktionsgemisch wurde unter Vakuum getrocknet und ergab 0,21
g (68% Ausbeute) Rohprodukt.
-
Methode
B. Eine Lösung
von 3,43 g (21,56 mmol) (Me2CH)2P-Cl
in 80 ml Hexan wurde innerhalb von 5 Minuten mit 835 mg (46,4 mmol)
H2O behandelt. Das entstehende Gemisch wurde
24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das 31P
NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an diesem Punkt zeigte die Resonanz δ 65,7. Das
Reaktionsgemisch wurde unter Vakuum getrocknet und ergab 2,8 g (97%
Ausbeute) Rohprodukt.
-
EXPERIMENT 12
-
Herstellung von Dicyclohexylphosphinoxid
Cy2PH(O)
-
In
einem Trockenschrank wurde eine Lösung von 0,42 g (1,80 mmol)
Cy2P-Cl in 10 ml CH2Cl2 innerhalb von 5 Minuten mit 100 mg (5,5
mmol) H2O behandelt. Das entstehende Gemisch
wurde dann aus dem Trockenschrank entfernt und 10 Minuten unter
Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanz δ 59,7. Das Reaktionsgemisch
wurde unter Vakuum getrocknet und ergab 0,30 g (78% Ausbeute) Rohprodukt.
-
EXPERIMENT 13
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Herstellung von (Diisopropylphosphinigsäure)palladiumdichlorid-Dimer
{[(Me2CH)2P(OH)]PdCl2}2
-
In
einem Trockenschrank wurde eine Lösung von 1,0 g (6,29 mmol)
(Me2CH)2P-Cl in
35 ml THF und 0,4 g (22,2 mmol) H2O 10 Minuten
bei Raumtemperatur gerührt,
und innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 1,115 g (6,29 mmol) PdCl2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 138,2 (~70%), 117,8 {~20%,
[[(Me2CH)2P(OH)]2PdCl2]2}
und 63,5 [~10%, (Me2CH)2PH(O)].
Nach Entfernen der Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung wurde der Rückstand mit Hexan (10 × 15 ml)
gewaschen, unter Vakuum getrocknet und ergab 1,4 g (72% Ausbeute)
gelbliche Feststoffe mit 31P NMR: δ 142,5 ppm.
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EXPERIMENT 14
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Herstellung von (Dicyclohexylphosphinigsäure)palladiumdichlorid-Dimer
[[(Cy)2P(OH)]PdCl2]2
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In
einem Trockenschrank wurde eine Lösung von 1,0 g (4,297 mmol)
Cy2P-Cl in 10 ml THF und 0,4 g (22,2 mmol)
H2O 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, und
innerhalb von 5 Minuten wurden allmählich 762 mg (4,297 mmol) PdCl2 zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde
dann aus dem Trockenschrank entfernt und 16 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
an diesem Punkt zeigte die Resonanz δ 133,1. Nach Entfernen der Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung wurde der Rückstand mit Hexan (8 × 20 ml)
gewaschen, unter Vakuum getrocknet und ergab 1,45 g (86% Ausbeute)
rohes [[(Cy)2P(OH)]PdCl2]2.
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EXPERIMENT 15
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Synthese von
Di-tert-butylphenylphosphinoxid
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Ein
50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 186 g (0,20 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 1,57 g (10,0 mmol) Brombenzol, 1,62 g
(10,0 mmol) Di-tert-butylphosphinoxid und 1,38 g (10,0 mmol) K2CO3 in 20,0 ml 1,4-Dioxan
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 23 Stunden unter Rückfluß erhitzt und ergab Di-tert-butylphenylphosphinoxid. 31P NMR (CDCl3, 121
MHz): δ 51,9
ppm.
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EXPERIMENT 16
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Synthese von
Triphenylphosphinoxid
-
Ein
20 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 93 mg (0,10 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 0,314 g (2,0 mmol) Brombenzol, 0,404 g
(2,0 mmol) Diphenylphosphinoxid und 0,276 g (2,0 mmol) K2CO3 in 5,0 ml 1,4-Dioxan
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 8 Stunden unter Rückfluß erhitzt und ergab Triphenylphosphinoxid. 31P NMR (CDCl3, 121
MHz): δ 30,3
ppm.
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EXPERIMENT 17
-
Chirale Phosphinoxid-Liganden
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Synthese
von Cy2N-PCl2: Ein
Gemisch von 34,4 g (0,25 mol) PCl3 in 400
ml Hexan wurde 30 Minuten bei °C
tropfenweise mit Cy2NH (90,7 g, 0,50 mol)
behandelt. Die entstehende weiße
Aufschlämmung
wurde auf Raumtemperatur erwärmt
und 1 Stunde gerührt, über Nacht
unter Rückfluß erhitzt,
bevor Cy2NH-HCl durch Filtration entfernt
wurde. Die weißen
Feststoffe wurden mit Hexan (2 × 100
ml) gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden konzentriert und
ergaben das rohe Cy2N-PCl2 (54,0
g, 77% Ausbeute). 31P NMR (121 MHz, CD2Cl2): δ 171,3 ppm.
-
Synthese
von (R, R) Cy2N-P(2,5-Me2C4H6): Eine Lösung von
2,0 g (7,09 mmol) Cy2N-PCl2 in
150 ml THF wurde bei Raumtemperatur 10 Minuten tropfenweise mit
LiAlH4 (7,1 ml einer 1,0 M Lösung in
Et2O) behandelt, und dann wurde das entstehende
Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der
Reaktionsprozeß wurde
durch 31P NMR überwacht, die nur ein Singulett
bei δ –69,2 ppm
anzeigte. Das THF-Lösungsmittel
wurde unter Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde mit 3 × 50 ml
Hexan extrahiert. Nach Zugabe von 100 ml THF zu den Extrakten wurden
5,6 mmol n-BuLi (3,5 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan) tropfenweise
der obigen Lösung
zugesetzt. Das entstehende Gemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, bevor
1,0 g (5,55 mmol) cyclisches (2S, 5S)-2,5-Hexandiolsulfat in 10 ml THF dem Gemisch
tropfenweise zugesetzt wurden. Nach 1,5-stündigem Rühren der Lösung wurde wieder n-BuLi (3,8
ml einer 1,6 M Hexanlösung,
1,1 Val) tropfenweise mittels Injektionsspritze zugesetzt. Das entstehende
Reaktionsgemisch ließ man über Nacht
bei Raumtemperatur rühren,
bevor 3,0 ml MeOH zugesetzt wurden, um verbleibendes überschüssiges n-BuLi
abzuschrecken. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der fe].
ste Rückstand
mit Hexan (4 × 60
ml) extrahiert. Konzentration des Filtrats ergibt ein Rohprodukt.
MS: 312,2 [M(O)+ + H
-
Synthese
von (R,R)(2,5-Me2C4H6)PH(O): Eine Lösung von 1,0 g (3,39 mmol)
(R,R) Cy2N-P(2,5-Me2C4H6) und 10 ml HCl-Etherlösung (1,0
M in Et2O) wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt
und ergab eine rohe Titelverbindung.
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Synthese
von (R,R)(2,5-(Me2CH)2C4H6)PH(O): Eine Suspension
von polymergebundenem N(t-Bu)PCl2 (~20 g, ~17,8 mmol) und LiAlH4 (100
ml, 100 mmol, 1,0 M Lösung
in Et2O) in 200 ml THF wurde 2 Stunden bei
Raumtemperatur gerührt,
bevor die Lösungsmittel
und überschüssiges Reagens
abgefiltert wurden. Das entstehende Harz wurde mit THF (3 × 100 ml)
und Hexan (3 × 100
ml) gewaschen, bevor n-BuLi (64 mmol, 1,6 M Lösung in Hexan) zugesetzt wurde.
Die Suspension wurde über
3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt,
bevor das überschüssige Reagens
und Lösungsmittel
abgefiltert wurden. Das resultierende Harz wurde mit THF (3 × 50 ml)
und Hexan (2 × 100
ml) gewaschen. Das obige Harz und 3,1 g (2S, 5S)-2,5-(i-Pr)2C4H6SO4 (cyclisches Sulfat) in 300 ml THF wurden über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt,
bevor n-BuLi (20,0 mmol, 1,6 M Lösung
in Hexan) zugesetzt wurde. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt,
und die Lösungsmittel
und überschüssigen Reagentien
wurden abgefiltert. Das resultierende Harz wurde mit THF (2 × 150 ml),
Hexan (2 × 150
ml) und CH2Cl2 (2 × 100 ml)
gewaschen. Das obige Harz und HCl-Etherlösung wurden bei Raumtemperatur
gerührt
und ergaben eine rohe Titelverbindung.
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BEISPIELE
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A. REAKTIONEN VON AMINEN
MIT ARYLHALOGENIDEN
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BEISPIEL 1
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Synthese von 1-Phenylpiperidin
-
Methode
A. In einem Trockenschrank wurden 14,4 mg (0,087 mmol) (Me3C)2PH(O) von Experiment
1, 20,0 mg (0,0218 mmol) Pd2(dba)3 (dba = Bis(dibenzylidenaceton)) und 4,0
ml Toluol in ein Reaktionsgefäß (20 ml)
mit einem magnetischen Rührstab
gegeben. Das entstehende Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
Als nächstes
wurden 144 mg (1,5 mmol) NaOtBu dem obigen Gemisch zugesetzt, und
anschließend
wurden mittels Injektionsspritze 122 μl (1,2 mmol) PhCl und 100 μl (1,0 mmol)
Piperidin in das Reaktionsgefäß eingebracht.
Das entstehende Gemisch wurde 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, auf Silicagel chromatographiert,
wobei Ethylacetat/Hexan (5% Volumenanteil) als Elutionsmittel verwendet
wurde. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung konzentriert und
anschließend
unter Hochvakuum gesetzt und ergab 82 mg (51% Ausbeute) N-Phenylpiperidin.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,15 (m, 2H), 6,84 (m, 2H),
6,72 (m, 1H), 3,06 (t, J = 5,48 Hz, 4H), 1,61 (m, 4H), 1,48 (m,
2H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): d
152,3, 129,0, 119,2, 116,5, 50,7, 25,9, 24,4, 3 ppm. MS: Berechnet
für C11H15N(M+):
161,3. Gefunden: 162,3 (M+ + H).
-
Methode
B. Ein 50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 340 mg (0,50 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
8), 1,12 g (10,0 mmol) Chlorbenzol, 1,02 g (12,0 mmol) Piperidin
und 1,35 g (14,0 mmol) NaO(t-Bu) in 20,0 ml Toluol gefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde 16 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor die Reaktion
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 50 ml H2O gelöscht wurde. Das Gemisch wurde
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 30 ml), Kochsalzlösung (30
ml) gewaschen und über MgSO4 getrocknet, gefiltert, und der Ether wurde
durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Der entstehende
Rückstand
wurde auf Silicagel mit Hexan- Ethylacetat
(Volumenverhältnis
50:1) chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 700 mg (43% Ausbeute) 1-Phenylpiperidin.
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Methode
C. Ein 50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 35 mg (0,05 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]PdCl2}2 (von Experiment
8), 1,57 g (10,0 mmol) Brombenzol, 1,02 g (10,0 mmol) Piperidin
und 1,35 g (14,0 mmol) NaO(t-Bu) in 20,0 ml Toluol gefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor die Reaktion
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 50 ml H2O gelöscht wurde. Das Gemisch wurde
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 30 ml), Kochsalzlösung (30
ml) gewaschen und über MgSO4 getrocknet, gefiltert, und der Ether wurde
durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Der entstehende
Rückstand
wurde auf Silicagel mit Hexan/Ethylacetat (Volumenverhältnis 50:1)
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 670 mg (42% Ausbeute) 1-Phenylpiperidin.
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Methode
D. Im Trockenschrank wurden 20,0 g (0,087 mmol) (Me2CH)PH(O)(2,4-(MeO)2C6H3)
von Experiment 3, 20,0 mg (0,0218 mmol) Pd2(dba)3 in 3,0 ml Dioxan in einen Reaktionsbehälter (20
ml) mit einem magnetischen Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Als
nächstes
wurden 144 mg (1,5 mmol) NaOtBu in das obige Gemisch gegeben, und
anschließend
wurden mittels Injektionsspritze 122 μl (1,2 mmol) PhCl und 100 μl (1,0 mmol)
Piperidin in den Reaktionsbehälter
eingebracht. Das entstehende Gemisch wurde 8 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, auf
Silicagel chromatographiert, wobei Ethylacetat/Hexan (Volumenanteil
5%) als Elutionsmittel verwendet wurde. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 59 mg (37% Ausbeute) 1-Phenylpiperidin.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,15 (m, 2H), 6,84 (m, 2H),
6,72 (m, 1H), 3,06 (t, J = 5,48 Hz, 4H), 1,61 (m, 4H), 1,48 (m,
2H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 152,3, 129,0,
119,2, 116,5, 50,7, 25,9, 24,4 3 ppm. MS: Berechnet für C11H15N(M+):
161,3. Gefunden: 162,3 (M+ + H).
-
BEISPIEL 2
-
Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei 4-Chlorbenzotrifluorid
(650 mg, 3,6 mmol) und Piperidin (258 mg, 3,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (55 mg, 0,081
mmol) und (Me3C)2PH(O)
(21,0 mg, 0,126 mmol) und NaOtBu (432 mg, 4,5 mmol) in 6,0 ml Toluol
verwendet wurden. Nach 48 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit
5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und ergab 161 mg (23% Ausbeute)
4-Piperidinobenzotrifluorid. Dessen Reinheit gemäß 1H
NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,36 (d, J
= 8,78 Hz, 2H), 6,82 (d, J = 8,79 Hz, 2H), 3,18 (m, 4H), 1,60 (m,
4H), 1,54 (m, 2H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): d 153,7, 127,6, 126,3, 114,5, 49,2, 25,4,
24,2 ppm. MS: Berechnet für
C12H14F3N(M+): 229,1. Gefunden: 230,2 (M+ +
H).
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BEISPIEL 3
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Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei 4-Methylchlorbenzol
(135 mg, 1,2 mmol) und Anilin (93 mg, 1,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (25 mg, 0,027 mmol) und (Me3C)2PH(O) (7,0 mg, 0,042 mmol) und NaOtBu (144
mg, 1,5 mmol) in 2,0 ml Toluol verwendet wurden. Nach 24 Stunden
wurde das Reaktionsgemisch mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert
und ergab 51 mg (30% Ausbeute) Diphenylamin. Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,18 (m, 4H), 6,99 (d, J =
7,68 Hz, 4H), 6,84 (t, J = 7,34 Hz, 2H), 5,59 (br, 1H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3):
d 143,1, 129,3, 120,9, 117,8 ppm. MS: Berechnet für C12H11N(M+):
169,1. Gefunden: 170,3 (M+ + H).
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BEISPIEL 4
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Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei 4-Methylchlorbenzol
(152 mg, 1,2 mmol) und Piperidin (100 mg, 1,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (20 mg, 0,0218
mmol) und (Me3C)2PH(O)
(14,5 mg, 0,0878 mmol) und NaOtBu (144 mg, 1,5 mmol) in 3,0 ml Toluol
verwendet wurden. Nach 12 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit
5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und ergab 106 mg (61% Ausbeute) N-(4-Methylphenyl)piperidin.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 6,92 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 6,72
(d, J = 8,5 Hz, 2H), 2,95 (t, J = 5,5 Hz, 4H), 2,13 (s, 3H), 1,58
(m, 4H), 1,43 (m, 2H), ppm. 13C NMR (125
MHz, CDCl3): d 150,3, 129,5, 128,6, 116,9,
51,2, 25,9, 24,3, 20,3 ppm. MS: Berechnet für C12H17N(M+): 175,1. Gefunden:
176,1 (M+ + H).
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BEISPIEL 5
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Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei PhCl (122 μl, 1,2 mmol)
und p-Toluidin (108
mg, 1,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (20
mg, 0,0218 mmol) und (Me3C)2PH(O)
(14,5 mg, 0,0878 mmol) und NaOtBu (144 mg, 1,5 mmol) in 3,0 ml Toluol
verwendet wurden. Nach 12 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit
5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und ergab 80 mg (44% Ausbeute)
N-Phenyl-p-toluidin.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,13 (t, J = 7,91 Hz, 2H),
6,98 (m, 2H), 6,89 (m, 4H), 6,78 (t, J = 7,32 Hz, 1H), 5,46 (s,
br, 1H), 2,20 (s, 3H) ppm. 13C NMR (125
MHz, CDCl3): d 143,9, 140,3, 130,8, 129,8,
129,2, 120,2, 118,9, 116,8, 20,6 ppm. MS: Berechnet für C13H13N(M+):
183,3. Gefunden: 184,1 (M+ + H).
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BEISPIEL 6
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Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei 4-Chloranisol
(171 mg, 1,2 mmol) und Piperidin (100 μl, 1,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (20 mg, 0,0218 mmol) und (Me3C)2PH(O) (14,5 mg, 0,0878 mmol) und NaOtBu
(144 mg, 1,5 mmol) in 4,0 ml Toluol verwendet wurden. Nach 12 Stunden
wurde das Reaktionsgemisch mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert
und ergab 128 mg (67% Ausbeute) N-(4-Methoxyphenyl)piperidin. Dessen
Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 6,81 (d, J = 9,11 Hz, 2H),
6,72 (d, J = 9,11 Hz, 2H), 3,65 (s, 3H), 2,92 (t, J = 5,46 Hz, 4H),
1,60 (m, 4H), 1,46 (m, 2H), ppm. 13C NMR
(125 MHz, CDCl3): δ 153,5, 146,8, 118,6, 114,3,
55,4, 52,2, 26,1, 24,1 ppm.
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BEISPIEL 7
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Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 1A wurde befolgt, wobei Chlorbenzol
(135 mg, 1,2 mmol) und Piperidin (86 mg, 1,0 mmol) mit Pd2(dba)3 (20 mg, 0,0218
mmol) und (Me2CH)PH(O)(Ph) von Experiment
1 (7,1 mg, 0,0424 mmol) und NaOtBu (144 mg, 1,5 mmol) in 2,0 ml
1,2-Dimethoxyethan verwendet wurden. Nach 5 Stunden wurde das Reaktionsgemisch
mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und ergab 17 mg (11%
Ausbeute) 4-Phenylpiperidin. Dessen Reinheit gemäß 1H
NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,15 (m,
2H), 6,84 (m, 2H), 6,72 (m, 1H), 3,06 (t, J = 5,48 Hz, 4H), 1,61
(m, 4H), 1,48 (m, 2H) ppm. 13C NMR (125
MHz, CDCl3): δ 152,3, 129,0, 119,2, 116,5,
50,7, 25,9, 24,4 3 ppm. MS: Berechnet für C11H15N(M+): 161,3. Gefunden:
162,3 (M+ + H).
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B. REAKTIONEN VON ARYLBORONSÄURE MIT
ARYLHALOGENIDEN
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BEISPIEL 8
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Im
Trockenschrank wurden 14,4 g (0,087 mmol) (Me3C)2PH(O) von Experiment 2, 20,0 mg (0,0218 mmol)
Pd2(dba)3 in 4,0
ml 1,4-Dioxan in einen Reaktionsbehälter (20 ml) mit einem magnetischen
Rührstab eingefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Als nächstes
wurden 651 mg (2,0 mmol) CsCO3 und 146,3
mg (1,2 mmol) PhB(OH)2 in das obige Gemisch
gegeben, und anschließend wurden
mittels Injektionsspritze 122 μl
(1,2 mmol) PhCl in den Reaktionsbehälter eingebracht. Das entstehende
Gemisch wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, auf
Silicagel chromatographiert, wobei Ethylacetat/Hexan (Volumenanteil
5%) als Elutionsmittel verwendet wurde. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 163 mg (88% Ausbeute) Biphenyl.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,77 (d, J = 7,75 Hz, 4H),
7,60 (t, J = 7,65 Hz, 4H), 7,50 (t, J = 7,38 Hz, 2H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 141,2, 128,7,
127,2, 127,1 ppm.
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BEISPIEL 9
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Methode
A. Das allgemeine Verfahren von Beispiel 8 wurde befolgt, wobei
4-Methylchlorbenzol (152 mg, 1,2 mmol) und PhB(OH)2 (1,2
mmol) mit Pd2(dba)3 (20
mg, 0,0218 mmol) und (Me3C)2PH(O)
von Experiment 2 (14,5 mg, 0,0878 mmol) und CsCO3 (651
mg, 2,0 mmol) in 4,0 ml 1,4-Dioxan verwendet wurden. Nach 24 Stunden
wurde das Reaktionsgemisch mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert
und ergab 127 mg (63% Ausbeute) 4-Phenyltoluol. Dessen Reinheit
gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,74 (d, J = 7,50 Hz, 2H),
7,65 (d, J = 8,05 Hz, 2H), 7,57 (m, 2H), 7,47 (m, 1H), 7,40 (m,
2H), 2,54 (s, 3H) ppm. 13C NMR (125 MHz,
CDCl3): δ 141,1,
138,3, 136,9, 129,4, 128,6, 126,9, 126,8, 21,0 ppm.
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Methode
B. Das obige allgemeine Verfahren wurde befolgt, wobei 4-Methylchlorbenzol
(127 mg, 1,0 mmol) und PhB(OH)2 (183 mg,
1,5 mmol) mit Pd2(dba)3 (20
mg, 0,0218 mmol) und PhPH(O)(CHMe2) von
Experiment 1 (14,7 mg, 0,0874 mmol) und CsF (456 mg, 3,0 mmol) in
4,0 ml 1,4-Dioxan verwendet wurden. Nach 12 Stunden wurde das Reaktionsgemisch
mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und ergab 52 mg (31% Ausbeute)
4-Phenyltoluol. Dessen Reinheit gemäß 1H
NMR und GC/MS war >95%.
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BEISPIEL 10
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Im
Trockenschrank wurden 9,6 g (0,058 mmol) (Me3C)2PH(O) von Experiment 2, 13,3 mg (0,0145 mmol)
Pd2(dba)3 in 3,0
ml 1,4-Dioxan in einen Reaktionsbehälter (20 ml) mit einem magnetischen
Rührstab eingefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Als nächstes
wurden 143,0 mg (1,0 mmol) 4-Chloranisol, 182,9 mg (1,5 mmol) PhB(OH)2 und 456 mg (3,0 mmol) CsF in den Reaktionsbehälter gegeben.
Das entstehende Gemisch wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, auf Silicagel chromatographiert,
wobei Ethylacetat/Hexan (Volumenanteil 5%) als Elutionsmittel verwendet
wurde. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit anschließendem Hochvakuum
konzentriert und ergab 179 mg (97% Ausbeute) 4-Phenylanisol. Dessen
Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,45 (m, 4H), 7,32 (m, 2H),
7,21 (m, 1H), 6,88 (d, J = 8,72 Hz, 2H), 3,74 (s, 3H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 159,2, 140,8,
133,8, 128,7, 128,1, 126,7, 126,6, 114,2, 55,3 ppm.
-
BEISPIEL 11
-
Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 10 wurde befolgt, wobei 2-Chloranisol
(143 mg, 1,0 mmol) und 4-MeC6H4B(OH)2 (204 mg, 1,5 mmol) mit Pd2(dba)3 (13,3 mg, 0,0145 mmol) und (Me3C)2PH(O) von Experiment 2 (9,6 mg, 0,058 mmol)
und CsF (456 mg, 3,0 mmol) in 4,0 ml 1,4-Dioxan verwendet wurden.
Nach 24 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit 5% Ethylacetat/Hexan
chromatographiert und ergab 165 mg (83% Ausbeute) 2-(4-Methylphenyl)anisol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500 MHz,
CDCl3): δ 77,32
(d, J = 8,06 Hz, 2H), 7,18 (m, 2H), 7,10 (d, J = 7,88 Hz, 2H), 6,92–6,84 (m,
2H), 3,67 (s, 3H), 2,28 (s, 3H) ppm. 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 156,5, 136,5, 135,6, 130,7,
129,4, 128,7, 128,3, 120,8, 111,2, 55,5, 21,1 ppm.
-
BEISPIEL 12
-
Methode
A. Das allgemeine Verfahren von Beispiel 10 wurde befolgt, wobei
4-Chloranisol (143 mg, 1,0 mmol) und 4-MeOC6H4B(OH)2 (228 mg,
1,5 mmol) mit Pd2(dba)3 (13,3
mg, 0,0145 mmol) und (Me3C)2PH(O)
von Experiment 2 (9,6 mg, 0,058 mmol) und CsF (456 mg, 3,0 mmol)
in 3,0 ml 1,4-Dioxan verwendet wurden. Nach 24 Stunden wurde das
Reaktionsgemisch mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert und
ergab 213 mg (99% Ausbeute) 4-(4-Methoxyphenyl)anisol. Dessen Reinheit
gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,38 (d, J = 8,68 Hz, 4H),
6,86 (d, J = 8,68 Hz, 4H), 3,74 (s, 6H) ppm. 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 158,7, 133,5, 127,7, 114,2,
55,3 ppm.
-
Methode
B. Im Trockenschrank wurden 20,0 mg (0,0876 mmol) (Me2CH)PH(O)
(2,4-(MeO)2C6H3)
von Experiment 3, 20 mg (0,0218 mmol) Pd2(dba)3 in 5,0 ml 1,4-Dioxan in einen Reaktionsbehälter (20
ml) mit einem magnetischen Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Als nächstes
wurden 143,0 mg (1,0 mmol) 4-Chloranisol, 228 mg (1,5 mmol) 4-MeOC6H4B(OH)2 und
456 mg (3,0 mmol) CsF in den Reaktionsbehälter gegeben. Das entstehende
Gemisch wurde 60 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, auf
Silicagel chromatographiert, wobei Ethylacetat/Hexan (Volumenanteil
5%) als Elutionsmittel verwendet wurde. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 213 mg (99% Ausbeute) p-(4-Methoxyphenyl)anisol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,38 (d, J = 8,68 Hz, 4H),
6,86 (d, J = 8,68 Hz, 4H), 3,74 (s, 6H) ppm. 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 158,7, 133,5, 127,7, 114,2,
55,3 ppm. Analyse berechnet für
C14H14O2:
C, 78,48; H, 6,59. Gefunden: C, 78,44; H, 6,53.
-
-
BEISPIEL 13
-
Synthese von 2-Phenylanisol
-
Methode
A. Im Trockenschrank wurden 110 mg (0,609 mmol) (Me3C)2P-Cl, 67 mg (0,299 mmol) Pd(OAc)2 in 3,0 ml CH2Cl2 in einen Reaktionsbehälter (10 ml) mit einem magnetischen
Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, bevor
60 mg (3,3 mmol) H2O zugesetzt wurden. Das
obige Gemisch wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Entfernen von Lösungsmittel
und überschüssigem H2O wurde der Rückstand in 15,0 ml 1,4-Dioxan
gelöst
und in einen Reaktionsbehälter
(100 ml) übertragen.
Als nächstes
wurden 2-Chloranisol (1,43 g, 10,0 mmol), C6H5B(OH)2 (1,83 g,
15,0 mmol) und CsF (4,56 mg, 30,0 mmol) in das obige Gemisch gegeben.
Nachdem das Gemisch 42 Stunden unter Rückfluß erhitzt wurde, wurde das
Reaktionsgemisch dann auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 50 ml H2O abgeschreckt
und mit 300 ml Diethylether extrahiert. Die organischen Extrakte
wurden mit H2O (2 × 50 ml) und Kochsalzlösung (50
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,81 g (98% Ausbeute) 2-Phenylanisol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,85 (d, J = 7,05 Hz, 2H),
7,67 (m, 2H), 7,60 (m, 3H), 7,32 (m, 1H), 7,22 (m, 1H), 4,01 (s,
3H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 156,4, 138,5,
130,7, 130,6, 129,4, 128,5, 127,8, 126,7, 120,7, 111,2, 55,3 ppm.
HRMS (hochauflösende
Massenspektroskopie): Berechnet für C13H12O: 185,0966. Gefunden: 185,0965. Analyse:
Berechnet für
C13H12O: C, 84,75;
H, 6,57; O, 8,68. Gefunden: C, 84,62; H, 6,65; O, 8,58.
-
Methode
B. Ein 50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 147,0 mg (0,89 mmol) (Me3C)2PH(O), 100 mg (0,445 mmol) Pd(OAc)2 und 10 ml 1,4-Dioxan gefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde dann 18 Stunden unter schwachem Rückfluß erhitzt.
Als nächstes
wurden 1,43 g (10,0 mmol) 2-Chloranisol, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und 4,56 g (30,0 mmol) CsF in den Reaktionsbehälter gegeben.
Das entstehende Gemisch wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
-
Das
Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
50 ml H2O abgeschreckt und mit 300 ml Diethylether
extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit H2O
(2 × 50
ml) und Kochsalzlösung (50
ml) g gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem Hochvakuum
konzentriert und ergab 1,74 g (94% Ausbeute) 2-Phenylanisol. Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,85 (d, J = 7,05 Hz, 2H),
7,67 (m, 2H), 7,60 (m, 3H), 7,32 (m, 1H), 7,22 (m, 1H), 4,01 (s,
3H) ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 156,4, 138,5,
130,7, 130,6, 129,4, 128,5, 127,8, 126,7, 120,7, 111,2, 55,3 ppm.
HRMS (hochauflösende
Massenspektroskopie): Berechnet für C13H12O: 185,0966. Gefunden: 185,0965. Analyse:
Berechnet für
C13H12O: C, 84,75;
H, 6,57; O, 8,68. Gefunden: C, 84,62; H, 6,65; O, 8,58.
-
Methode
C. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 150 mg (0,161 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,43 g (10,0 mmol) 2-Chloranisol, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und 4,56 g (30,0 mmol) CsF in 30,0 ml Dioxan
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 12 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bis das Ausgangsmaterial
vollständig
verbraucht war, beurteilt durch Dünnschichtchromatographie (TLC).
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, in
einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit
H2O (2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von 2% EtOAc/Hexan als Elutionsmittel auf
Silicagel chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,66 g (90% Ausbeute) 2-Phenylanisol.
-
BEISPIEL 14
-
Synthese von 3-Phenylanisol
-
Methode
A. Das Verfahren aus dem obigen Beispiel wurde befolgt, wobei 110
mg (0,609 mmol) (Me3C)2P-Cl,
67 mg (0,299 mmol Pd(OAc)2, 60 mg (3,3 mmol)
H2O und 3-Chloranisol (1,43 g, 10,0 mmol), C6H5B(OH)2 (1,83
g, 15,0 mmol) und CsF (4,56 mg, 30,0 mmol) in 15 ml 1,4-Dioxan verwendet
wurden. Nachdem das Gemisch 42 Stunden unter Rückfluß erhitzt wurde, wurde das
Reaktionsgemisch dann auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 50 ml H2O
abgeschreckt und mit 300 ml Diethylether extrahiert. Die organischen
Extrakte wurden mit H2O (2 × 50 ml)
und Kochsalzlösung
(50 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,49 g (81% Ausbeute) 3-Phenylanisol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%.
-
Methode
B. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 150 mg (0,161 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,43 g (10,0 mmol) 3-Chloranisol, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und 4,56 g (30,0 mmol) CsF in 30,0 ml DME
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 12 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bis das Ausgangsmaterial
vollständig
verbraucht war, beurteilt durch TLC. Das Reaktionsgemisch wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt,
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von 2% EtOAc/Hexan als Elutionsmittel auf
Silicagel chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,73 g (94% Ausbeute) 3-Phenylanisol.
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BEISPIEL 15
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Synthese von 4-Phenyltoluol
-
Methode
A. Im Trockenschrank wurden 1100 mg (6,09 mmol) (Me3C)2P-Cl, 670 mg (2,98 mmol) Pd(OAc)2 und 100 ml 1,4-Dioxan in einen Rundkolben
(250 ml) mit einem magnetischen Rührstab eingefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, bevor
der Kolben aus der Manipulationskammer entfernt wurde. Das Gemisch
wurde unter Rückfluß und Luftzutritt
erhitzt. Der Fortschritt der Reaktion wurde durch 31P
NMR-Spektroskopie überwacht.
Nach 2 Stunden waren etwa 95% der Reaktion abgelaufen. Das 31P NMR Spektrum des Reaktionsgemischs zeigte
nur die Resonanz bei δ 123,0
(Singulett) und kein unverändertes
(Me3C)2P-Cl. Das
Reaktionsgemisch wurde daher auf Raumtemperatur abgekühlt, und 600
mg (33,3 mmol) H2O wurden zugesetzt. Das
obige Gemisch wurde weitere 15 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Als nächstes wurden
12,659 g (100,0 mmol) 4-Chlortoluol, 13,41 g (110,0 mmol) PhB(OH)2 und 22,785 g (150,0 mmol) CsF in das obige
Gemisch gegeben. Das entstehende Gemisch wurde 18 Stunden unter
Rückfluß erhitzt.
Dann wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
200 ml H2O abgeschreckt und mit Diethylether
(2 × 300
ml) extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit H2O
(2 × 250
ml) und Kochsalzlösung
(250 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 4-Phenyltoluol.
-
Methode
B. Ein 500 ml-Rundkolben mit magnetischem Rührstab wurde mit 1,00 g (6,06
mmol) (Me3C)2PH(O),
670 mg (2,98 mmol) Pd(OAc)2 und 100 ml 1,4-Dioxan
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde dann 2 Stunden unter schwachem Rückfluß und Luftzutritt
erhitzt. Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs
zeigte nur die Resonanz bei δ 123,0
(Singulett) und kein unverändertes
(Me3C)2PH(O). Als
nächstes wurden
112,659 g (100,0 mmol) 4-Chlortoluol, 113,41 g (110,0 mmol) PhB(OH)2 und 22,785 g (150 mmol) CsF in den Kolben
gegeben. Das entstehende Gemisch wurde 18 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Dann wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
200 ml H2O abgeschreckt und mit Diethylether
(2 × 300 ml)
extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit H2O
(2 × 250
ml) und Kochsalzlösung
(250 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel chromatographiert.
Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit anschließendem Hochvakuum
konzentriert und ergab 4-Phenyltoluol.
-
Methode
C. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 102 mg (0,15 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,13 g (10,0 mmol) Chlorbenzol, 2,04 g (15,0 mmol) MeC6H2B(OH)2 und
4,56 g (30,0 mmol) CsF in 30,0 ml 1,4-Dioxan gefüllt. Das entstehende Gemisch
wurde 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
bis das Ausgangsmaterial vollständig
verbraucht war, beurteilt durch Dünnschichtchromatographie (TLC).
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, in
einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Hexan verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Hexan und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,58 g (94% Ausbeute) 4-Phenyltoluol.
-
BEISPIEL 16
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Synthese von 4-Phenylanisol
-
Ein
100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 140 mg (0,15 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,43 g (10,0 mmol) 4-Chloranisol, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und 4,56 g (30,0 mmol) CsF in 30,0 ml 1,4-Dioxan
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 8 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bis das Ausgangsmaterial
vollständig
verbraucht war, beurteilt durch Gaschromatographie (GC). Das Reaktionsgemisch
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt,
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether und 100 ml H2O
verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit
H2O (2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von 2% EtOAc/Hexan als Elutionsmittel auf
Silicagel chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 0,97 g (53% Ausbeute) 4-Phenylanisol.
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BEISPIEL 17
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Synthese von 4,4'-Dimethylbiphenyl
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Ein
100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 102 mg (0,15 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,27 g (10,0 mmol) 4-Chlortoluol, 2,04 g (15,0 mmol) MeC6H4B(OH)2 und
4,56 g (30,0 mmol) CsF in 30,0 ml 1,4-Dioxan gefüllt. Das entstehende Gemisch
wurde 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
bis das Ausgangsmaterial vollständig
verbraucht war, beurteilt durch TLC. Das Reaktionsgemisch wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt,
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Hexan verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Hexan und
Dioxan wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,2 g (66% Ausbeute) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 18
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Synthese von Biphenyl
-
Methode
A. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 3,39 mg (0,00499 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 1,57 g (10,0 mmol) Brombenzol, 1,46 g (12,0 mmol) PhB(OH)2 und 1,66 g (12,0 mmol) K2CO3 in 7,0 ml THF und 2,0 ml H2O
gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde in einen Trenntrichter übertragen und mit 300 ml Hexan
und 50 ml H2O verdünnt. Die Schichten wurden getrennt,
und die organische Schicht wurde mit H2O
(2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Hexan und
THF wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand wurde
unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel chromatographiert.
Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit anschließendem Hochvakuum
konzentriert und ergab 1,0 g (65% Ausbeute) Biphenyl.
-
Methode
B. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 83,4 mg (0,303 mmol) Ni(COD)2,
50,0 mg (0,308 mmol) (t-Bu)2PH(O), 1,13
g (10,0 mmol) Ph-Cl, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und
4,56 g (30,0 mmol) CsF in 15 ml 1,4-Dioxan gefüllt. Das entstehende Gemisch
wurde 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Hexan und 50 ml H2O verdünnt. Die
Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit
H2O (2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und Hexan und
THF wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt.
Der entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 0,402 g (26% Ausbeute) Biphenyl.
-
BEISPIEL 19
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Synthese von 4-Phenylthioanisol
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Ein
100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 140 mg (0,15 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 2,03 g (10,0 mmol) 4-Bromthioanisol, 1,83 g (15,0 mmol) PhB(OH)2 und 4,16 g (30,0 mmol) K2CO3 in 13 ml DME und 7 ml H2O
gefüllt.
Das Reaktionsgemisch wurde 12 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bis das Ausgangsmaterial
vollständig
verbraucht war, beurteilt durch TLC. Das Reaktionsgemisch wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt,
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Hexan und 100 ml H2O verdünnt. Die
Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit
H2O (2 × 100 ml)
und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und die Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Der
entstehende Rückstand
wurde unter Verwendung von Hexan als Elutionsmittel auf Silicagel
chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit
anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,90 g (95% Ausbeute) 4-Phenylthioanisol. Dessen
Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (300
MHz, CDCl3): δ 7,47–7,39 (m, 5H), 7,31 (m, 2H),
7,22 (m, 2H), 2,39 (s, 3H) ppm. 13C NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 140,5, 138,0, 137,6, 128,8,
127,4, 127,1, 126,9, 126,8 ppm.
-
BEISPIEL 20
-
Synthese von
Benzophenon
-
Methode
A. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 56,0 mg (0,06 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment
7), 314 mg (2,0 mmol) Brombenzol, 268,0 mg (2,2 mmol) PhB(OH)2 und 830 mg (6,0 mmol) K2CO3 in 12 ml 1,4-Dioxan gefüllt. Das Reaktionsgemisch wurde
mit CO (1 atm) gespült und
gerührt.
Nachdem das Reaktionsgemisch 4 Stunden unter CO (1 atm) auf 80°C erhitzt
worden war, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, in
einen Trenntrichter übertragen
und mit 100 ml Benzol verdünnt,
mit H2O (2 × 30 ml) gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Die GC-Analyse zeigte die Bildung eines
Gemischs aus PhBr (41%), Ph-Ph (14%) und Ph-CO-Ph (45%) an.
-
Methode
B. Ein 100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 56,0 mg (0,06 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 226 mg (2,0
mmol) Chlorbenzol, 268,0 mg (2,2 mmol) PhB(OH)2 und
830 mg (6,0 mmol) K2CO3 in
12 ml 1,4-Dioxan gefüllt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit CO (1 atm) gespült und gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch
4 Stunden unter CO (1 atm) auf 80°C
erhitzt worden war, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur
abgekühlt,
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 100 ml Benzol verdünnt, mit
H2O (2 × 30
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet. Die GC-Analyse zeigte
die Bildung eines Gemischs aus PhBr (14%), Ph-Ph (19%) und Ph-CO-Ph
(68%) an.
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BEISPIEL 21
-
In
einem Trockenschrank wurden 50 g (0,303 mmol) (Me3C)2PH(O) aus Experiment 2, 83,4 mg (0,303 mmol)
Ni(COD)2 (COD = 1,5-Cyclooctadien) und 5,0
ml THF in einen Reaktionsbehälter
(100 ml) mit einem magnetischen Rührstab eingefüllt. Das
entstehende Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Als
nächstes
wurden 1,43 g (10,0 mmol) 4-Chloranisol dem obigen Gemisch zugesetzt,
und anschließend
wurden 15 ml (15,0 mmol, 1,0 M Lösung
in THF) o-Tolylmagnesiumchlorid und 15 ml THF in den Reaktionsbehälter gegeben.
Das entstehende Gemisch wurde 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, bevor
das Reaktionsgemisch mit 10 ml H2O abgeschreckt
wurde. Das obige Gemisch wurde mit 3 × 50 ml Diethylether extrahiert. Die
vereinigten Etherextrakte wurden über MgSO4 getrocknet,
filtriert, und Ether und THF wurden durch Rotationsverdampfung aus
dem Filtrat entfernt. Die entstehenden Rückstände wurden unter Verwendung
von Ethylacetat/Hexan (5% Volumenanteil) als Elutionsmittel auf
Silicagel chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,85 g (93% Ausbeute) 4-o-Tolylanisol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR war >95%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,47–7,19 (m,
8H), 4,03 (s, 3H), 2,53 (s, 3H) ppm. 13C
NMR (125 MHz, CDCl3): δ 158,5, 148,5, 135,3, 134,3,
130,2, 130,1, 129,8, 126,8, 125,7, 113,4, 55,0, 20,4 ppm.
-
BEISPIEL 22
-
Das
allgemeine Verfahren von Beispiel 13 wurde befolgt, wobei Chlorbenzol
(1,126 g, 10,0 mmol) und σ-Tolylmagnesiumchlorid
(15 ml, 15,0 mmol) mit Ni(COD)2 (83,4 mg,
0,303 mmol) und (Me3C)2PH(O)
(50,0 mg, 0,303 mmol) in 20,0 ml THF verwendet wurden. Nach 15 Stunden
bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch mit 10 ml H2O abgeschreckt. Das obige Gemisch wurde
mit 3 × 50
ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten Etherextrakte wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert, und Ether und THF
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Die
entstehenden Rückstände wurden
unter Verwendung von Ethylacetat/Hexan (5% Volumenanteil) als Elutionsmittel
auf Silicagel chromatographiert. Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung
mit anschließendem
Hochvakuum konzentriert und ergab 1,62 g (96% Ausbeute) 2-Phenyltoluol.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR war >95%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7,62–7,47 (m,
9H), 2,50 (s, 3H) ppm. 13C NMR (125 MHz,
CDCl3): δ 142,0,
141,9, 135,2, 130,3, 129, 7, 129,1, 128,0, 127,2, 126,7, 125,7, 20,4
ppm.
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BEISPIEL 23
-
Synthese von 2-Phenyltoluol
-
Im
Trockenschrank wurden 54,0 mg (0,303 mmol) (Me3C)2PH(S) (von Experiment 18), 83,4 mg (0,303 mmol)
Ni(COD)2 und 10,0 ml THF in einen Reaktionsbehälter (20
ml) mit einem magnetischen Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Zugabe von 1,126 g (10,0 mmol) Chlorbenzol wurde das entstehende
Gemisch 5 Minuten gerührt,
bis die katalytische Reaktion durch tropfenweise Zugabe von 15 ml
(15,0 mmol, 1,0 M in THF) o-Tolylmagnesiumchlorid
bei Raumtemperatur während
einer Zeitspanne von 5 Minuten eingeleitet wurde. Das entstehende
Gemisch wurde über
12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, bevor die Reaktion mit
10,0 ml H2O gelöscht wurde, und das Gemisch
wurde mit 300 ml Et2O verdünnt. Nach
Trennung organischer und wäßriger Phasen
wurde die organische Phase mit 2 × 100 ml H2O
und 100 ml Kochsalzlösung gewaschen,
dann über
MgSO4 getrocknet, filtriert und durch Rotationsverdampfung
konzentriert. Das Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie auf Silicagel
gereinigt (100: 1-Hexan: Methyl-t-butylether) und ergab 0,96 g (57% Ausbeute)
2-Phenyltoluol.
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BEISPIEL 24
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Synthese von 4-(2-Tolyl)anisol
-
Im
Trockenschrank wurden 54,0 mg (0,303 mmol) (Me3C)2PH(S) (von Experiment 18), 83,4 mg (0,303 mmol)
Ni(COD)2 und 10,0 ml THF in einen Reaktionsbehälter (20
ml) mit einem magnetischen Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Zugabe von 1,43 g (10,0 mmol) 4-Chloranisol wurde das entstehende
Gemisch 5 Minuten gerührt,
bis die katalytische Reaktion durch tropfenweise Zugabe von 15 ml
(15,0 mmol, 1,0 M in THF) o-Tolylmagnesiumchlorid
bei Raumtemperatur während
einer Zeitspanne von 5 Minuten eingeleitet wurde. Das entstehende
Gemisch wurde über
12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, bevor die Reaktion mit
10,0 ml H2O gelöscht wurde, und das Gemisch
wurde mit 300 ml Et2O verdünnt. Nach
Trennung organischer und wäßriger Phasen
wurde die organische Phase mit 2 × 100 ml H2O
und 100 ml Kochsalzlösung
gewaschen, dann über
MgSO4 getrocknet, filtriert und durch Rotationsverdampfung
konzentriert. Das Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie auf Silicagel
gereinigt (100: 1-Hexan: Methyl-t-butylether) und ergab 0,90 g (45% Ausbeute)
4-(o-Tolyl)anisol.
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BEISPIEL 25
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Synthese von
t-Butylphenylsulfid
-
Im
Trockenschrank wurden 133,7 mg (0,75 mmol) (Me3C)2PH(S), 170,0 mg (0,75 mmol) Pd(OAc)2 und 10,0 ml DMSO in einen Reaktionsbehälter (50
ml) mit einem magnetischen Rührstab
eingefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Als
nächstes
wurden 2,0 g (17,7 mmol) Chlorbenzol, 1,35 g (15,0 mmol) t-Butylthiol
und 2,16 g (22,5 mmol) NaO-tBu in den Reaktionsbehälter gegeben. Das
entstehende Gemisch wurde 12 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und unter Verwendung von
t-Butylmethylether/Hexan
(1% Volumenanteil) als Elutionsmittel auf Silicagel chromatographiert.
Das Eluat wurde durch Rotationsverdampfung mit anschließendem Hochvakuum
konzentriert und ergab 812 mg (33% Ausbeute) t-Butylphenylsulfid.
Dessen Reinheit gemäß 1H NMR und GC/MS war >95%. 1H NMR (500
MHz, CDCl3): δ 7,4–7,2 (m, 5H), 1,17 (s, 9H)
ppm. 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 137,4, 132,7,
128,5, 128,3, 45,6, 30,9 ppm. HRMS (hochauflösende Massenspektroskopie): Berechnet
für C10H15S(M+ +
H): 167,0894. Gefunden: 167,0888.
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BEISPIEL 26
-
Synthese von
Diphenylsulfid
-
Ein
50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 252 mg (0,27 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 2,90 g (18,47
mmol) Brombenzol, 1,98 g (18,0 mmol) PhSH und 3,46 g (36,0 mmol) NaO-tBu
in 20,0 ml Toluol gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor das Gemisch
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 100 ml H2O abgeschreckt wurde. Das
Gemisch wurde in einen Trenntrichter übertragen und mit EtOAc (2 × 200 ml)
extrahiert. Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht
wurde mit H2O (100 ml) und Kochsalzlösung (150
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und die Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Das
Produkt wurde durch Destillation isoliert. Das Endprodukt erhielt
man als farbloses Öl
(2,24 g, 66% Ausbeute).
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BEISPIEL 27
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Synthese von Diphenyl-p-tolylphosphin
-
Ein
100 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 140 mg (0,15 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 1,27 g (10,0
mmol) 4-Chlortoluol und 10,0 mmol KPPh2 in
30,0 ml THF gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 17 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor die Reaktion
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 20 ml H2O abgeschreckt wurde. Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an
diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 32,1 [~10%, Ph2PH(O)]
und –5,0
(~90%, MeC6H4-PPh2).
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BEISPIEL 28
-
Synthese von
Die-tert-Butylphenylphosphinoxid
-
Methode
A. Ein 20 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 186,0 mg (0,20 mmol) {[(Me2CH)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment 13), 1,57 g (10,0 mmol)
Brombenzol, 1,62 g (10,0 mmol) (t-Bu)2P(H)O
und 1,38 g (10,0 mmol) K2CO3 in
20,0 ml Dioxan gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor die Reaktion
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 5,0 ml H2O abgeschreckt wurde. Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an
diesem Punkt zeigte die Resonanz δ 53,2.
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Methode
B. Ein 20 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 467,0 mg (0,50 mmol) {[(Me2CH)2P(OH)]2PdCl}2 (von Experiment 13), 1,57 g (10,0 mmol)
Chlorbenzol, 1,95 g (12,0 mmol) (t-Bu)2P(H)O
und 2,76 g (20,0 mmol) K2CO3 in
20,0 ml THF gefüllt.
Das entstehende Gemisch wurde 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt, bevor die Reaktion
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit 5,0 ml H2O abgeschreckt wurde. Das 31P NMR-Spektrum des Reaktionsgemischs an
diesem Punkt zeigte die Resonanzen δ 65,1 (~80%) und 51,1 (~15%,
Ph(t-Bu)2P(O)).
-
-
BEISPIEL 29
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Synthese von 2-Propensäure, 3-[4-Acetylphenyl]-t-butylester
-
Ein
50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 468 mg (0,50 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, 4-Chloracetophenon
(2,58 g, 16,7 mmol), wasserfreiem Tetrabutylammoniumbromid (1,07
g, 3,33 mmol) und wasserfreiem Natriumacetat (1,51 g, 18,4 mmol),
t-Butylacrylat (2,99 g, 23,3 mmol) in 10 ml DMF gefüllt. Das
Reaktionsgemisch wurde 24 Stunden kräftig gerührt und auf 135–140°C erhitzt,
bevor das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 25 ml H2O abgeschreckt wurde. Das Gemisch wurde
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml Diethylether verdünnt.
Die Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde
mit H2O (2 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und die Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Das
Produkt wurde durch Destillation von Kolben zu Kolben isoliert.
Das Endprodukt erhielt man als farblosen Feststoff (2,73 g, 66%
Ausbeute).
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BEISPIEL 30
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Synthese von 2-Propensäure, 3-[4-Phenyl]-t-butylester
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Methode
A. Ein 50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 62,2 mg (0,067 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]2PdCl}2, Brombenzol
(2,62 g, 16,7 mmol), wasserfreiem Tetrabutylammoniumbromid (1,07
g, 3,33 mmol) und Kaliumcarbonat (2,53 g, 18,3 mmol), t-Butylacrylat
(2,99 g, 23,3 mmol) in 10 ml DMF gefüllt. Das Reaktionsgemisch wurde
24 Stunden kräftig
gerührt
und auf 135–140°C erhitzt,
bevor das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 25 ml H2O abgeschreckt wurde. Das Gemisch wurde
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml CH2Cl2 verdünnt. Die Schichten
wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit H2O
(2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und die Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Das
Produkt wurde durch Destillation von Kolben zu Kolben isoliert.
Das Endprodukt erhielt man als farbloses Öl (2,65 g, 78% Ausbeute).
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Methode
B. Ein 50 ml-Reaktionsbehälter
mit magnetischem Rührstab
wurde mit 45,3 mg (0,0667 mmol) {[(t-Bu)2P(OH)]PaCl2}2, Brombenzol (2,62
g, 16,7 mmol), wasserfreiem Tetrabutylammoniumbromid (1,07 g, 3,33
mmol) und Kaliumcarbonat (2,53 g, 18,3 mmol), t-Butylacrylat (2,99
g, 23,3 mmol) in 10 ml DMF gefüllt.
Das Reaktionsgemisch wurde 24 Stunden kräftig gerührt und auf 135–140°C erhitzt,
bevor das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 25 ml H2O abgeschreckt wurde. Das Gemisch wurde
in einen Trenntrichter übertragen
und mit 300 ml CH2Cl2 verdünnt. Die
Schichten wurden getrennt, und die organische Schicht wurde mit
H2O (2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet, filtriert, und die Lösungsmittel
wurden durch Rotationsverdampfung aus dem Filtrat entfernt. Das
Produkt wurde durch Destillation von Kolben zu Kolben isoliert.
Das Endprodukt erhielt man als farbloses Öl (2,19 g, 64% Ausbeute).