制备芳基和杂芳基乙酸衍生物的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备式（III）α-芳基甲基羰基化合物的新方法，其特征在于式（I）的芳基和杂芳基乙酸及其衍生物与式（II）的α-卤代甲基羰基化合物在一种钯催化剂、一种膦配体、一种无机碱和一种相转移催化剂存在下反应，该反应任选地使用一种有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种制备芳基和杂芳基乙酸及其衍生物的方法，该方法通过在一种钯催化剂、一种碱和一种相转移催化剂存在下将芳基或杂芳基硼酸衍生物与a-齒代乙酸或其衍生物反应而进行。该方法能够制备多种官能化的芳基和杂芳基乙酸及其衍生物。另外其也可以用于制备其它a-芳基羰基化合物。通常,苯基乙酸衍生物通过通常具有低基团容限(group tolerance)的多级合成而制备。制备可以例如由苯乙酮通过Willgerodt-Kindler反应(见例如H. E. Zaugg等人，J. Amer. Chem. Soc. 70 (1948) 3224-8)而制备。然而该方法产生大量含硫废物。另外，可能出现高度恶臭的挥发性硫化合物。另一种制备芳基乙酸的方法由苄基溴或苄基氯进行。例如氰化钠用于制备相应的腈，并且随后使其水解。所需的苄基溴或苄基氯可以例如通过相应的芳香族化合物的溴甲基化或氯甲基化而获得。然而，此处的一个不利之处为不能排除出现高度致癌的化合物(例 如二(氯甲基)醚或二(溴甲基)醚)的情况，因此在工业中必须采取高水平的安全措施。此外，被取代的芳香族化合物的卤甲基化在许多情况下导致异构体混合物。苄基卤在醇存在下的羰基化作用同样提供苯基乙酸酯。一些情况下甚至在升高的压力下，已经提及的苄基卤有限的可利用率和需要使用有毒CO气体，为该方法的另外的不利之处。已经已知的另一方法为对a -氯苯乙酮进行缩酮化(ketalize)并且然后使该缩酮进行重排反应(C. Giordano等人，Angew. Chem. 96(1984)413-9)。a -氯苯乙酮通过氯化苯乙酮或直接通过所述芳香族化合物与氯乙酰氯的Friedel-Crafts酰化作用而获得。这又产生了缺点在被取代的芳香族化合物上的Friedel-Crafts酰化作用通常没有选择性地进行。制备苯基乙酸的另一种已知的方法包括在第一步重氮化一种相应的苯胺，第二步将所得的重氮化合物与亚乙烯基二氯反应，然后在第三步中将由此获得的三氯乙基或溴二氯乙基化合物与水或醇反应而得到芳基乙酸或其酯(见例如V. M. Naidan和A. V. Dombrovskii, Zhurnal Obshchei Khimii34(1984) 1469-73;EP-A-835243)。然而该反应通常仅在使用芳环上具有吸电子基团并且其中氨基没有空间封闭(block)的那些苯胺时才能得到好的产率。同样已知的是溴苯与氯乙酸衍生物在化学计算量的银或铜存在下在180-200° C的反应。这些方法的不利之处在于，高温，这排除了在热敏化合物的情况下使用所述方法；低产率；和使用化学计算量的难以再处理的昂贵金属(expensive metal)。芳基格利雅(Grignard)化合物与a -齒代乙酸衍生物的反应同样导致苯基乙酸衍生物。然而，一个不利之处在于由于使用难于处理的高反应性格利雅化合物而产生的官能团容限极端有限。同样已知的是通过将芳基卤与丙二酸二烷基酯反应同时进行去烷氧基羰基化来制备芳基乙酸衍生物(Tetrahedron Lett. 2004，45，5823-5)。然而，其具有的不利之处为，所需的碱是昂贵的碳酸铯。作为所述方法的一个替代方案,还已记载了芳基卤与Reformatsky试剂、锡烯醇化物、铜烯醇化物和其它烯醇化物或乙烯酮缩二乙醇的交叉-偶联(见例如J. Am. Chem.Soc. 1959，81，1627-1630 ； J. Organomet. Chem. 1979，177，273-281 ;Synth.Comm. 1987,17,1389-1402 ；Bull.Chem. Soc. Jpn. 1985，58，3383-3384 ；J.Org.Chem. 1993，58，7606-7607 ；J. Chem. Soc. Perkin I 1993，2433-2440; J. Am. Chem. Soc. 1975，97，2507-2517 ；J. Am. Chem.Soc. 1977,99,4833-4835 ；J. Am. Chem. Soc. 1999，121，1473-78 ；J. Org. Chem. 1991,56，261-263, Heterocycles 1993,36,2509-2512, Tetrahedron Lett. 1998,39,8807-8810。这类反应的综述可见于Chem. Rev. 2010，110，1082-1146 和 Angew. Chem. 2010，122，686-718)。然而,这些方法的应用性有限。例如，Reformatsky试剂和乙烯酮缩二乙醇难以制备和处理。出于毒物学原因使用锡化合物是不利的，并且使用化学计算量的铜在处理中产生相当大的费用。使用烯醇化物通常仅当在分子中没有另外的可烯醇化的基团存在时可行。因此例如对于该方法排除使用酮作为底物。一些电化学方法同样已知(Synthesis1990，369-381 ；J. Org. Chem. 1996，61，1748-1755)，但是这些方法由于复杂的反应机制和低 的时空产率而是不利的。同样已知的是一种通过广泛可得、易于处理和稳定的芳基硼酸和溴乙酸乙酯之间的IE催化偶联反应而制备苯基乙酸衍生物的方法(L. J. Goo ^ en, Chem. Commun. 2001,660-70 ;DE-A-10111262)。然而，到目前为止仍不可能使用该方法用于制备空间位阻要求高的苯基乙酸衍生物，例如2，6- 二取代的苯基乙酸衍生物。Chem. Commun. 2001，660-70确实陈述了空间位阻芳基硼酸在其中所述条件下同样可以有效率地转化。然而，实施例仅包括2-甲苯基硼酸作为一种空间位阻底物。没有描述更多空间限制的芳基硼酸，例如2，6-二芳基苯基硼酸。内部测试(见对比实施例I)证明，上述方法在该情况下仅得到不令人满意产率的芳基乙酸衍生物。因此到目前为止已知的制备具有空间位阻要求高的取代的苯基乙酸衍生物的所有方法均具有缺陷和不足，其中一些具有相当多的缺陷和不足，这使其应用复杂化。一般而言由于苯基乙酸且特别是其中具有空间位阻要求高的取代的苯基乙酸为重要的前体，例如用于作物保护中活性成分的前体，因此需要一种技术上简单并且高效率的方法用于制备该化合物。出人意料地，现已发现一种由芳基和杂芳基硼酸衍生物以及a -卤代乙酸及其衍生物制备芳基和杂芳基乙酸及其衍生物的方法，其特征在于反应在一种钯催化剂、一种膦、一种无机碱和一种相转移催化剂存在下进行。加入相转移催化剂对反应的选择性具有积极影响这一发现是不能预见的，使该方法的发现特别地出人意料。由于使用相转移催化剂，首次可以使选择性显著地向有利于所需产物的方向移动。更特别地是，抑制在质子脱硼烧基化作用(protodeborylation)下形成芳烃。仅形成一小部分不需要的副产物。此外，加入相转移催化剂具有使极大转化率所需要的钯催化剂用量可显著降低的效果。这使该方法与现有技术已知的方法相比在经济上更可行得多。本专利技术的方法不限于具有空间位阻要求高的取代的芳基硼酸。具有不同类型取代的芳基硼酸在本专利技术条件下同样可以以更高的产率转化。依据本专利技术制备芳基和杂芳基羰基化合物的方法的特征在于式(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·希姆勒，L·J·古森，B·齐默尔曼，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：