[发明专利]使用瞬时介体的配体激活的间位C-H活化

摘要

公开了在芳族化合物的间位形成C‑C键的供选的方法，该方法利用烯属不饱和双环化合物作为瞬时介体，用简单常见的邻位导向基团实现间位选择性C‑H活化。使用基于吡啶的配体有助于在初始邻位C‑H活化后通过不饱和双环化合物将钯催化剂传递至间位。

主权项

一种在芳族反应性底物化合物的环上先前存在的取代基间位形成碳‑碳(C‑C)键的方法，包括以下步骤：a)提供反应混合物，该反应混合物含有i)溶解或分散在非水极性溶剂中的式I的所述芳族反应性底物化合物，该非水极性溶剂在1个大气压下的沸点为约100℃至约200℃，并且进一步含有溶解或分散在其中的ii)催化量的Pd(II)催化剂，iii)催化量的吡啶或取代的吡啶配体，iv)式II的烯属不饱和双环化合物，作为相对于反应性底物的量过量存在的瞬时介体，v)基于所述反应性底物的量约1.5至约5当量的氧化剂，和vi)约1.1至约10当量的反应性偶联剂；b)将所述反应混合物加热至约70℃至约120℃的温度，并将该温度保持足以在所述取代基的间位进行C‑C键的形成并形成反应产物的时间；其中，所述芳族反应性底物化合物具有下式I所示的结构式：其中，环状的Ar是杂芳族或碳环芳族环结构，其中所示的连接至Z的键位于环的1位，并且在1位键合的取代基构成先前存在于环上的取代基，从1位顺时针旋转的环位置是氢(H)键合的邻位，另一个氢(H)键合的从邻位顺时针的下一个位置是间位，并且是形成新的C‑C键的位置，所述芳族环结构包含单环，或两个或三个稠环，其中一个环含有6个环原子，另外一个或两个环独立地含有6或5个环原子，其中杂芳族环结构含有一个、两个或三个可独立地为氮、氧或硫原子的杂原子，n为零(0)或1，使得Z和R2在n为零时不存在，并且在n为1时存在，Z为O(氧)或C(碳)，使得当存在时，R2为H2、HY或HR3，其中Y为被保护的羟基或被保护的氨基，并且R3为C1‑C10烃基，其为直链、支链或包括与直链或支链键合的4至6元环，或者R3与除了上述在2位的邻位碳以外的相邻环碳原子以及它们相连的原子一起形成5或6元脂族环，其可以在环中包括一个杂原子，该杂原子为O或被保护的N(氮)，W是C(碳)或N(氮)，其中，当为氮时，i)W是芳族环系统的环原子，该芳族环系统在芳族环中含有至少一个与W相邻的另外的氮原子，并且可以含有第三个氮环原子或氧环原子，和ii)当W是碳时，a)W‑X是如下所述的羰基，或b)W是>CH‑基团的碳，或c)W、X和R1一起形成含有一个环或两个稠环的杂芳族环结构，所述环各自含有5或6元和总共一至四个独立地为氮、氧或硫的杂原子，X是i)=O(氧代)，ii)与W形成的芳族环系统的氮，或iii)当W是>CH‑基团的碳时，为N‑磺酰亚胺基或N‑碳酰亚胺基，R1是i)当W‑X为羰基时是全氟C1‑C12烃基‑氨基，或ii)与W和X的氮一起形成可包含第三个氮环原子或氧环原子的芳族环系统，或iii)是C1‑C6烃基羧酸酯基，V1和V2是相同或不同的取代基，并且独立地选自氢、卤素、C1‑C6烃基、全氟C1‑C6烃基和C1‑C6烃基氧基；且所述瞬时介体是式II的烯属不饱和双环化合物其中，A是CH2、C=O或O，R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地是H、C1‑C6烃基、C1‑C6烃基氧基、C1‑C6烃基羧酸酯基、C1‑C6烃酰基，“R5连同R6”与“R7连同R8”之一或二者与它们键合的碳原子一起形成一个或两个羰基，或者“R5连同R6”或“R7连同R8”各自与它们所键合的原子一起形成另外的4至6元脂族或芳族环，该环本身可以独立地被一个或两个取代基取代，所述取代基选自C1‑C6烃基、C1‑C6烃基氧基、C1‑C6烃基羧酸酯基和硝基。