СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАРИЛАЦЕТИЛЕНОВ Российский патент 2012 года по МПК C07C15/54 C07C1/32 C07C43/205 C07C201/12 C07C41/24 C07C43/215 C07C25/18 C07C205/06 C07C25/24 C07C17/263 C07C17/266 B01J23/18 

Изобретение относится к способу получения диарилацетиленов общей формулы

где R = арил; R¹ = арил.

В настоящее время диарилацетилены находят широкое применение в органическом синтезе, медицине и технике. Эти вещества используют как биологические активные препараты и субстраты для их получения, билдинг-блоки, мономеры для термостабильных полимеров, и др. Синтетические возможности ацетиленов в получении различных классов органических субстратов трудно переоценить, поскольку зачастую они незаменимы при осуществлении важнейших превращений - формировании С-С-связей и гетероциклических систем.

Способ получения диарилацетиленов реакцией алкинилирования арилиодидов под действием алкинилидов триалкилолова в присутствии каталитических количеств комплексов палладия является одним из наиболее универсальных методов создания углерод-углеродной связи, характеризуемым высокой селективностью. Одним из основных преимуществ данного метода алкинилирования является высокая толерантность процесса к большому числу функциональных групп как субстрата, так и реагента (Scrivanti A., Matteoli U., Beghetto V., Antonaroli S., Crociani В. Iminophosphine-palladium(0) complexes as catalysts for the Stille reaction. / Tetrahedron. 2002. Vol.58, p.6881).

Известен способ получения диарилацетиленов взаимодействием алкинилида триалкилолова с арилиодидами в среде органического растворителя, например диметилформамида, тетрагидрофурана и т.д., в присутствии катализатора - иминофосфинбензалиденового комплекса палладия (0). Взаимодействие протекает с выходом до 90-100% (Scrivanti A., Matteoli U., Beghetto V., Antonaroli S., Crociani B. Iminophosphine-palladium(0) complexes as catalysts for the Stille reaction. / Tetrahedron. 2002. Vol.58, p.6881).

Известен способ получения диарилацетиленов взаимодействием алкинилида триалкилолова с арилиодидами в среде эфирного или ароматического растворителя, в присутствии катализатора - иминофосфиннового комплекса палладия (0). Диарилацетилены получают с выходами 84-93% (Eiji Shirakawa, Tamejiro Hiyama. The palladium-iminophosphine catalyst for the reactions of organostannanes. / J. Organometal. Chem. 1999. Vol.576, p.169).

Однако иминофосфинбензалиденовые и иминофосфиновые комплексы палладия (0) труднодоступны и дорогостоящи. Кроме того, комплексы палладия (0) очень чувствительны к кислороду воздуха, поэтому работать с ними можно только в специальных боксах с инертной атмосферой.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ получения диарилацетиленов взаимодействием алкинилида триалкилолова с арилиодидами в среде диметилформамида, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), например: Pd(OAc)₂, PdCl₂, (MeCN)₂PdCl₂, (dba)₂Pd. Диарилацетилены получают с выходами до 98% (Н.А.Бумагин, И.Г.Бумагина, И.П.Белецкая. Арил- и аллилдеметаллирование RSnMe3 в присутствии комплексов палладия. / ДАН СССР. 1984. Том 274. №4, с.818).

Основным недостатком, присущим данным способам, является использование алкинилидов триалкилолова в качестве исходных реагентов, являющихся высокотоксичными соединениями, обладающими большой молекулярной массой реагента относительно массы фрагмента, вносимого этим реагентом.

Технической задачей заявляемого технического решения является разработка безопасного и простого способа получения диарилацетиленов.

Для решения технической задачи в качестве исходного оловоорганического соединения используют тетраалкинилид олова, который подвергают взаимодействию с арилиодидами в среде органического растворителя при температуре 60-100°С, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II) по схеме:

,

где R=Ar. kat=Pd(PPh₃)₂Cl₂, Pd(bbn)₂Cl₂, и другие.

Введение в реакцию всех четырех ацетиленовых фрагментов делают тетраалкинилиды олова гораздо более выгодными реагентами по сравнению с алкинилидами триалкилолова за счет увеличения доли ацетиленового фрагмента по отношению к массе молекулы реагента.

Тетраалкинилиды олова имеют значительно меньшую токсичность по сравнению с алкинилидами триалкилолова и представляют собой нелетучие кристаллические соединения. Наилучшие выходы диарилацетиленов получены при использовании в качестве растворителя триэтиламина.

Пример 1. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,02 г) тетрафенилэтинилолова,

1,53·10^-4 моль (0,038 г) п-иоднитробензола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 3 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-нитротолан с выходом 97%. Т_пл=121-122°С.

ЯМР 1Н: 8.23 (д. 2Н), 7.69 (д. 2Н), 7.58-7.55 (м. 2Н), 7.40-7.38 (м. 3Н).

Пример 2. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,02 г) тетрафенилэтинилолова,

1,53·10^-4 моль (0,036 г) п-иоданизола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 3 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-метокситолан с выходом 93%. Т_пл=57-59°C.

ЯМР 1Н: 7.52-7.50 (м. 2Н), 7.47 (д. 2Н), 7.36-7.32 (м. 3Н), 6.88 (д. 2Н), 3.83 (с. 3Н).

Пример 3. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,02 г) тетрафенилэтинилолова,

1,53·10^-4 моль (0,033 г) п-иодтолуола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 4 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-метилтолан с выходом 75%. Т_пл=72-73°С.

ЯМР 1Н: 7.54-7.52 (м. 2Н), 7.43 (д. 2Н), 7.34-7.33 (м. 3Н), 7.16 (д. 2Н), 2.37 (с. 3Н).

Пример 4. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,022 г) тетра(4-метилфенилэтинил)олова, 1,53·10^-4 моль (0,031 г) иодбензола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 4 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-метилтолан с выходом 85%. Т_пл=72-73°С.

ЯМР 1Н: 7.54-7.52 (м. 2Н), 7.43 (д. 2Н), 7.34-7.33 (м. 3Н), 7.16 (д. 2Н), 2.37 (с. 3Н).

Пример 5. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,025 г) тетра(4-хлорфенилэтинил)олова, 1,53·10^-4 моль (0,031 г) иодбензола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл диэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 3 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-хлортолан с выходом 74%. Т_пл=83-84°С.

ЯМР 1Н: 7.53 (т. 2Н), 7.46 (д. 2Н), 7.36-7.34 (м. 4Н), 7.32 (с. 1Н).

Пример 6. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,022 г) тетра(4-метилфенилэтинил)олова, 1,53·10^-4 моль (0,033 г) п-иодтолуола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 4 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4,4'-диметилтолан с выходом 93%. Т_пл=134-135°С.

ЯМР 1Н: 7.41 (д. 4Н), 7.15 (д. 4Н), 2.36 (с. 6Н).

Пример 7. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,022 г) тетра(4-метилфенилэтинил)олова, 1,53·10^-4 моль (0,036 г) п-иоданизола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 4 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-метил-4'-метокситолан с выходом 90%. Т_пл=125-126°С.

ЯМР 1Н: 7.47-7.39 (м. 4Н), 7.15-7.13 (д. 2Н), 6.88-6.86 (д. 2Н), 3.83 (с. 3Н), 2.36 (с. 3Н).

Пример 8. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,02 г) тетрафенилэтинилолова,

1,53·10^-4 моль (0,038 г) п-иоднитробензола и 7,65·10^-6 моль бис(бензонитрил)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 3 мл триэтиламина и перемешивают при температуре 80°С в течение 3 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-нитротолан с выходом 83%. Т_пл=121-122°С.

ЯМР 1Н: 8.23 (д. 2Н), 7.69 (д. 2Н), 7.58-7.55 (м. 2Н), 7.40-7.38 (м. 3Н).

Пример 9. В колбу помещают 3,82·10^-5 моль (0,02 г) тетрафенилэтинилолова,

1,53·10^-4 моль (0,038 г) п-иоднитробензола и 7,65·10^-6 моль бис(трифенилфосфин)палладий дихлорида (5 мольных %). Добавляют 1,5 мл толуола и 1,5 мл триэтиламина, перемешивают при температуре 80°С в течение 5 часов. Реакционную смесь хроматоргафируют на колонке с силикагелем, элюируя толуолом. Раствор упаривают, получают 4-нитротолан с выходом 79%. Т_пл=121-122°С.

ЯМР 1Н: 8.23 (д. 2Н), 7.69 (д. 2Н), 7.58-7.55 (м. 2Н), 7.40-7.38 (м. 3Н).

Изобретение относится к способу получения диарилацетиленов общей формулы , где R = арил; R¹ = арил, взаимодействием оловоорганического соединения с арилиодидами, в среде органического растворителя, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), характеризующемуся тем, что в качестве оловоорганического соединения используют тетраалкинилиды олова, взаимодействие осуществляют при температуре 60-100°С. Использование настоящего способа позволяет получать диарилацетилены простым и безопасным способом. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ получения диарилацетиленов общей формулы
,
где R = арил; R¹ = арил,
взаимодействием оловоорганического соединения с арилиодидами, в среде органического растворителя, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), отличающийся тем, что в качестве оловоорганического соединения используют тетраалкинилиды олова, взаимодействие осуществляют при температуре 60-100°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для наилучшего выхода диарилацетиленов в качестве органического растворителя используют третичный амин.