[发明专利]一种N-杂环卡宾磺酸配体前体及基于该配体的过渡金属化合物的合成和应用

权利要求书

1.一种咪唑并[1,5-a]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体，其特征在于结构如式(I)所示，该配体前体在碱等试剂作用下可原位脱去质子生成相应的咪唑并[1,5-α]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体(II)：

在上述结构式中：

R¹为氢原子、C₁-C₆的脂肪族取代基或C₁-C₂₀的芳香族取代基中的一种，所述取代基包括含有及不含有氧、氮或氟杂原子的基团；

R²为C₁-C₆的脂肪族取代基或C₁-C₂₀的芳香族取代基中的一种，所述取代基包括含有及不含有氧、氮或氟杂原子的基团。

2.权利要求1所述的咪唑并[1,5-a]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体I的合成方法，其特征在于：以取代的2,6-二溴吡啶C1为起始原料，通过多步反应合成咪唑并吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体，所述方法的具体步骤如下：

(1)氩气氛围中(下同)，-78℃下，取代的2,6-二溴吡啶C1与1当量的正丁基锂作用后生成相应的锂盐，然后向体系中加入1.5当量的N,N-二甲基甲酰胺，-78℃下反应0.5小时，升至0℃，最后经过甲醇猝灭以及后处理得到相应的取代吡啶甲醛C2。接下来对C2的醛基进行保护，以甲醇为溶剂，C2与4当量的原甲酸三甲酯在催化量(0.02当量)的对甲苯磺酸存在下回流反应4小时，减压蒸馏出产物C3。

(2)冰盐浴下，化合物C3在0.4当量的丁基锂和0.4当量的丁基镁的共同作用生成金属复合物，继续保持冰盐浴，将反应液转移至加入1.5当量的磺酰氯的THF溶液中，继续保持-78℃反应0.5小时，然后缓慢升至室温反应12小时，得到吡啶磺酰氯产物，无需进一步分离提纯，依次向体系中加入吡啶、4-二甲胺基吡啶，0℃下缓慢滴加异丁醇，滴加完后，恢复至室温，反应24小时。经过200-300目硅胶柱层析分离得到相应的吡啶磺酸酯产物C4。产物C4再脱去保护基，以丙酮和水为溶剂，在0.13当量的对甲苯磺酸存在下回流反应6小时，反应结束后柱层析分离得到产物C5。

(3)产物C5经过两种路径得到最终的咪唑并[1,5-a]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体I。一种路径在甲苯溶剂中使产物C5直接与1当量的伯胺R²NH₂回流反应8小时反应，冷却至室温，产物不经过分离，直接向体系中加入1.25当量的多聚甲醛和1当量的盐酸，室温反应2小时，再升温至70℃反应12小时，反应结束后经过柱层析分离即可以高产率地得到目标化合物，即配体前体I。第二种路径是甲苯溶剂中产物C5在室温下与1当量的伯胺R²NH₂反应后，分离得到相应的亚胺产物C6，然后再与1.5当量的多聚甲醛和1当量的盐酸的二氧六环溶液反应得到目标化合物配体前体I。

3.根据权利要求2所述咪唑并[1,5-a]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体I的合成方法，其特征在于：所述反应起始原料化合物C1包括对位含有不同取代基的2,6-二溴吡啶。

4.根据权利要求2所述咪唑并[1,5-a]吡啶类N-杂环卡宾磺酸配体前体I的合成方法，其特征在于：所述伯胺R²NH₂包括脂肪胺和芳香胺，且芳香胺的芳环上可以带有各种电子效应和位阻效应的取代基。