专利名称：一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法
技术领域：
本发明一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法，纳米钯催化剂催化芳基硼酸与芳基四氟硼酸重氮盐发生Suzuki偶联反应生成联苯类化合物， 属于有机化学或有机合成领域。
背景技术：
Suzuki偶联反应是现代有机合成化学中构建碳-碳键的最有效方法之一， 在许多天然产物和药物复杂有机分子的合成中起到了非常重要的作用。有机硼烷与有机亲电试剂之间的偶联反应称为Suzuki偶联反应[(a) Suzuki A. Organoboron Compounds in New Synthetic Reactions[J]. Pure, and App1. Chem. , 1985, 57(12): 1749-1758. (b) Suzuki A. Synthetic Studies via the Cross-coupling Reaction of Organoboron Derivatives with Organic Halides[J]. Pure, and App1. Chem., 1991，63(3): 419-422.]，大多数Suzuki偶联反应是以碘代、溴代作为亲电试剂，但近年来以芳基四氟硼酸重氮盐作为亲电试剂成为新的研究热点，关于钯催化芳基四氟硼酸重氮盐与芳基硼酸发生Suzuki偶联反应的研究已有不少报道[(a) Taylor R. H., Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(0)/C One-pot chemoselective double crosscoupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15) : 2911-2914. (b)Felpin F. X.， Fouquet E. Efficient and practical crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborate salts with boronic acids catalyzed by palladium(0)/barium carbonate [J]. Adv. Synth. Catal. , 2008, 350(6) : 863-868. (c) Kuethe J. T. ， Childers K. G. Suzuki -Miyaura cross-coupling of 2-nitroarenediazonium tetrafluoroborates: tynthesis of unsymmetrical 2-nitrobiphenyls and highly functionalized carbazoles[J]. Adv. Synth. Catal.， 2008， 350(10): 1577-1586. (d)Andrus M. B. ， Song C. Palladiumimidazolium Carbene Catalyzed Arylj Vinyl, and Alkyl Suzuki-Miyaura Cross Coupl ing [J]. Org. Lett. , 2001，3(23): 3761-3764. (e) Selvakumar K. , Zapf A. , Spannenberg A. , et al. Synthesis of monocarbenepalladium(0) complexes and their catalytic behavior in crosscoupling reactions of aryldiazonium salts[J]. Chem. Eur. J.，2002，8(17) : 3901-3906· (f) Dai M. J.，Liang B.，Wang C. H.， et al. Synthesis of a novel C2-Symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed cross-coupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [J]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221—224. (j)Qin Y. C.，Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki - Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported N—heterocyclic carbenepalladium catalyst [J]. Synlettj 2007， 2007(15) : 2410 - 2414. (h) Felpin F. X.，FouquetΕ. , Zakri C. Improved Suzuki - Miyaura reactions of aryldiazonium salts with boronic acids by tuning palladium on charcoal catalyst properties[J]. Adv. Synth. Catal. , 2009, 351(4) : 649-655.]，但很多芳基硼酸与芳基四氟硼酸重氮盐发生Suzuki偶联反应所用催化剂具有价格较高、催化活性较低、催化剂用量大等缺点， 催化剂用量在 l_10mol% 之间[(a) Qin Y. C. , Wei W. , Luo Μ. M. Suzuki-Miyaura crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids catalyzed by a recyclable polymersupported η-heterocyclic carbenepalladium catalyst[J]. Synlett, 2007，2007(15) : 2410-2414. (b)Dai M. J. , Liang B. , Wang C. H. , et al. Synthesis of a novel c2-symmetric thiourea and its application in the Pd-catalyzed crosscoupling reactions with arenediazonium salts under aerobic conditions [j]. Org. Lett. , 2004，6(2) : 221-224. (c) Taylor R. H. , Felpin F. X. Suzuki Miyaura reactions of arenediazonium salts catalyzed by Pd(O)/C One-pot chemoselective double cross-coupling reactions[J]. Org. Lett., 2007, 9(15): 2911-2914. (d)Sengupta S. , Bhattacharyya S. Palladium-catalyzed crosscoupling of arenediazonium salts with arylboronic acids[J]. J. Org. Chem. 1997, 62(10): 3405-3406. (e)Liu C. Y. , Gavryushin A., Knochel P. Synthesis of functionalized o~, m~, and /？-terphenyl derivatives by consecutive cross-coupling reactions of triazenesubstituted arylboronic esters[J]. Chem. Asian J. , 2007, 2(8): 1020-1030. (f)Darses S. , Jeffery Τ. , Genet J. P. , et al. Crosscoupling of arenediazonium tetrafluoroborates with arylboronic acids catalysed by pal ladium [J], Tetrahedron Lett. , 1996，37(22) : 3857-3860.]，而本发明采用一种纳米钯催化剂催化芳基硼酸与芳基四氟硼酸重氮盐发生Suzuki偶联反应，催化剂的用量只有0.3 mol% Pd，这就证明了该催化剂的高效性。 发明人充分查阅并分析了关于芳基四氟硼酸重氮盐与芳基硼酸经Suzuki偶联反应的文献资料，认为该类反应的研究难点为合成或筛选具有高效、稳定的催化剂，催化剂应具有活性高、用量小、对水和空气稳定等特点，而且在合成过程中无需加入配体，也无需进行无水无氧处理。围绕该研究难点，发明人于2009年初开展了该方面的研究工作，参照文献合成、筛选了大量的催化剂，并将得到的催化剂同时用于卤代芳烃与芳基硼酸、芳基四氟硼酸重氮盐与芳基硼酸的Suzuki偶联反应，但结果均不尽人意。而发明人所在课题组在以胆固醇为原料制备胆留烷醇和胆留烷酮时所用的催化剂是一种负载的纳米钯催化剂， 该催化剂以Pd(PWi3)4为主要原料制得，且能同时催化氧化和还原反应[Kwon M. S., Kim N. , Park C. Μ. , et al. Palladium nanoparticles entrapped in aluminum hydroxide: dual catalyst for alkene hydrogenation and aerobic alcohol oxidation[J]. Org. Lett. , 2005, 7(6): 1077-1079.]，通过对纳米钯催化剂进行透射电镜分析，可知所制备的纳米钯催化剂为纳米纤维状，该催化剂的制备过程为
权利要求
1. 一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法，所述的Suzuki 偶联反应方程式如下
2.如权利要求1所述的一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法，所述R1优选为_Ph、-H、-CH3或-NO2。
3.如权利要求1所述一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法，所述&优选为-CH3或-H。
4.如权利要求1所述的一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法，述反应温度优选为0-35°C ；反应时间优选为2H
全文摘要
一种纳米钯催化剂催化Suzuki偶联反应合成联苯类化合物的方法是采用容易制备、对水和空气稳定、催化活性高的纳米钯催化剂催化芳基四氟硼酸重氮盐与芳基硼酸的Suzuki偶联反应合成联苯类化合物。该合成方法具有工艺过程简单，反应收率高等特点。
文档编号B01J23/44GK102267848SQ201110226248
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者常宏宏, 张莉, 李兴, 李彦威, 魏文珑 申请人:太原理工大学