炔烃与有机叠氮化物的钌催化环加成反应的制作方法

专利名称：炔烃与有机叠氮化物的钌催化环加成反应的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备l,2,3-三唑的合成方法。更具体地讲，本发明涉 及钌用于催化炔经和有机叠氮化物的环加成反应，以合成l,5-二取代 的l,2,3-三唑和l,4,5-三取代的l,2,3-三唑的用途。
背景
有机叠氮化物和炔烃的Huisgen氏偶极环加成反应是合成l,2,3-三 哇的最直接的路线(Huisgen, R.在7'3-D—/ar Qyc/ocr必"/o" C/je附/对o^ Padwa,A.编辑；Wiley:纽约，1984年)。然而，由于高活化能(约24-26 kcal/mo1)，即使在提高温度和延长加热(80-120。C加热12-24小时)时， 这些环加成反应非常緩慢，形成区域异构体的混合物。发现Cu(I)在 温和的条件下有效地和区域有择性地催化末端炔烃和叠氮化物的环 加成，提供l,4-二取代的l,2,3-三唑，是受欢迎的进步(Rostovtsev, V. V. 等。/4"gew. C72ew. /"t 2002, 41, 2596; Tornoe, C. W.等。丄Og. CAem. 2002,67,3057)。 Cu(I)催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC)，也 许是迄今为止最有效的click反应(Kolb， H. C; Sharpless, K. B. Z>wg D&cowo;r(^qy,2003, 8, 1128)，已经迅速发现在化学、生物学和材料 科学中的许多应用(Horae， W. S.;等.J.爿w. CAem. 2004， 126, 15366; Manetsch, R.;等。丄爿m. C/ 缀2004， 126, 12809; Link, A. J.;等。J. 爿w. C73e肌Soc. 2004， 126, 10598; Zhou, Z.; Fahrni， C. J.丄爿m. C72em. Soc. 2004, 126, 8862; Lewis, W. G.;等。J.爿w. O ew. Soc. 2004, 126, 9152; Wu, P.; Feldman, A. K.;等。C/2e肌五d 2004, 43, 3928; Meng, J. C;等。C/zem. /W. ￡d 2004, 43, 1255; Opsteen, J. A.; vanHest, J. C. M. C/2e/72. Comww". 2005, 57; Pimna, S.;等。C/2ew. /"f. M 2005, 44, 2215)。
CuAAC不提供1,4-二取代的1,2,3-三唑的值得称赞的区域异构体 的选择性方法。虽然可由乙炔基溴化镁与有机叠氮化物的反应来合成 1，5-二取代的三唑和l,4,5-三取代的三唑(Krasinski， A.; Fokin, V. V.; Sharpless, K. B. Org. Le". 2004, 6, 1237)，但该方法缺乏CuAAC方法的 范围和便利。所需要的是通过有机叠氮化物与炔烃的钌催化的"结合 (ftision)"来合成l，5-二取代的三唑和l,4,5-三取代的三唑的方法。
已知由钌络合物介导的炔烃的催化转化，已经提供了乙炔化钌 (11)、乙烯叉和钌金属环络合物的中间体的证据(Naota, T.;等。C/zem. 尺ev. 1998, 98， 2599; Bruneau, C; Dixneuf, P. H. Acc. CZ ew.尺仏1999, 32, 311;Trost,B.M.;等。CAem.仏v. 2001, 101， 2067)。所需要的是在叠 氮化物-炔烃环加成反应中可利用的钌络合物。
概述
本文公开了使用钌，由有机叠氮化物和炔烃，区域选择性地合成 1,5-二取代的1,2,3-三唑和1,4,5-三取代的1,2,3-三唑的便利催化方法。 催化方法不限于末端炔烃。这些转化和Cu-AAC允许1,2,3-三唑、杂 环化合物的区域异构体的选择性制备，这些转化目前已变成在有机合 成、药物化学和材料科学中建立可靠和稳定关系的流行方法。
本发明的一方面涉及形成l,5-二取代的1,2,3-三唑或1,4，5-三取代 的l,2,3-三唑的方法。在该方法的第一步中，在溶剂中将具有乙炔基的 第一化合物与具有叠氮基的第二化合物混合，以形成反应混合物。在 笫一步的优选模式中，将第一化合物和第二化合物按等当量混合。在 第 一 步的另 一优选模式中，将稍微过量的第 一化合物与第二化合物混 合。在第一步的另一优选模式中，第一化合物和第二化合物的浓度在 0.01至1M之间。在第一步的另一优选模式中，第一化合物和第二化合 物的浓度在0.07至0.15M之间。在第一步的另 一优选冲莫式中，溶剂选自苯、曱苯、四氢呋喃和二嗯烷。然后，在该方法的第二步中，第一步
的反应混合物与足以催化l,5-二取代的l,2,3-三唑或l,4,5-三取代的 1,2,3-三唑形成的量的钌催化剂接触。在优选的模式中，钌催化剂包括 一种或多种配体。优选的钌催化剂选自Cp*RuCl(PPh3)2、 [Cp*RuCl2]2、 Cp*RuCl(NBD^。Cp*RuCl(COD)。五甲基环戊二烯基阴离子为优选的 配体。在第二步的另一优选模式中，钌催化剂的最低浓度在l-5。/。mo1 之间。在第二步的另一优选模式中，将反应混合物搅拌足以使叠氮化 合物完全反应的时间。在第二步的另一优选^t式中，反应的温度在室 温与回流温度之间。在第二步的另一优选模式中，将反应混合物搅拌 并用足以引起溶液回流的外部加热。任选该方法也可包括第三步，其 中从反应混合物中分离在第二步中形成的l ,5-二取代的1,2,3-三唑或 1,4,5-三取代的1，2,3-三唑。
本发明的另一方面涉及由以下结构代表的化学络合物
在式I中，R!选自以下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、 炔丙基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳 基甲硅烷基、三烷基甲锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；R2选自以 下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、环烷基、三烷基曱硅烷 基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳基曱硅烷基、三烷基甲锡烷基、 三芳基甲硅烷基和环烯基；R3选自以下基团氢、烷基、烯基、芳基、 杂芳基、苄基、炔丙基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅 烷基、二烷基芳基甲硅烷基、三烷基曱锡烷基、三芳基甲硅烷基和环 烯基；X选自以下基团卤离子、烷基磺酸根、芳基磺酸根和氰化物。在式I的优选实施方案中，X为氯离子。在式I的另一优选实施方案中， R3是氢。
本发明的另 一方面涉及由以下结构代表的化学络合物<formula>formula see original document page 8</formula>
在式II中，R,选自以下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、千基、 炔丙基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳 基曱硅烷基、三烷基曱锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；R2选自以 下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、环烷基、三烷基曱硅烷 基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、三烷基曱锡烷基、 三芳基甲硅烷基和环烯基;R3选自以下基团氢、垸基、烯基、芳基、 杂芳基、苄基、炔丙基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅 烷基、二烷基芳基甲硅烷基、三烷基曱锡烷基、三芳基曱硅烷基和环 烯基；X选自以下基团卣离子、烷基磺酸根、芳基磺酸根和氰化物。 在式II的优选实施方案中，X为氯离子。在式II的另一优选实施方案中，
R3是氢。
附图
简述
图l阐明千基叠氮化物和苯乙炔的钌催化的环加成，以及从不同 的催化剂获得的区域异构体的比率。
图2阐明显示各种叠氮化物与炔烃反应的范围的表格。
图3阐明在这些条件下，与内部乙炔反应可以生成l,4,5-三取代的 1,2,3-三唑。
图4阐明在催化循环中的中间体。
(式II)图5阐明由叠氮化物/炔烃环加成来制备l,2,3-三唑的l,4-区域异构 体和相应的1,5-区域异构体所必需的反应。
详述
本文表征在存在各种钌络合物时，千基叠氮化物与苯乙炔的反 应。在这些篩选中，在存在5%摩尔的钌络合物时，将在苯中的千基叠 氮化物和苯乙炔(分别为l: 1.5当量)的混合物在80。C加热4小时。由"H NMR分析所产生的反应混合物。如在图l中所显示，钌(II)络合物确实 催化了 1,2,3-三唑的形成，所观察的催化活性和区域选择性为钌催化中 心周围的配体环境的敏感功能。
因此，在存在乙酸根合络合物Ru(OAc)2(PPh3)2时，完全消耗叠氮 化物，形成l,4-二取代的三唑产物lb和少量的苯乙炔的二聚体和低聚 物。
络合物如RuCl2(PPh3)3和RuHCl(CO)(PPh3)3是相当无效的在它们 存在时，少于20%的苄基叠氮化物与苯乙炔反应，生成l,4-二取代的三 峻lb。
相反，在约5.8: l的比率下，CpRuCl(PPh3)2催化剂导致50。/。的反应 物转化成l,5-和l,4-二取代的三唑la和lb的混合物。然后，4义仅转化成 五甲基类似物Cp*RuCl(PPh3)2,实现了仅有1,5-区域异构体1 a的形成， 并且完全转化。与其它的[CptRu]络合物如[Cp*RuCl2]2 、 Cp*RuCl(NBD) 和Cp*RuCl(COD)反应产生与Cp*RuCl(PPh3)2反应相似的结果。该 [CpfRuCl卜基的区域控制是有用的，因为没有公布从末端炔烃和叠氮 化物催化合成l,5-二取代的三唑的报告(Mocharla, V. P.;等。 C7zem. /"f. 2005, 44, 116; Dondoni, A.;等。2004, 6， 2929; Wroblewski, A. E.; Glowacka, I. E.. 7Wra/^ro" A，舰^y, 2004, 15, 1457; Liu, J.;等。J. Org. C/2缀2004, 69, 6273)。
为了评价关于炔烃组分的该新4了催化过程的范围，进行节基叠氮 化物与几种末端炔烃的反应。同样，研究代表性的叠氮化物与苯乙炔的反应性。典型地，用l。/omol的Cp+RuCl(PPh3)2催化剂，按0.07-0.15M 组分的浓度，在回流的苯中进行此反应。通过最终的反应混合物的^ NMR分析，证实了在反应结束时千基叠氮化物的完全消耗。通过图2 提供的实例可容易地理解该结果。因此，芳族和脂族炔烃与千基叠氮 化物反应都生成相应的l，5-二取代的l,2,3-三唑。具有羟基和醛官能团 的炔烃(条目5、 6和7)也容易参与反应。类似地，炔烃周围的空间环境 至少在本文情况所表现的程度上的变化，对该方法的区域选择性没有 影响。
相反，叠氮化物组分的性质似乎在区域选择性和催化效率方面对 反应的结果有相当大的影响。虽然从初始的脂族叠氮化物如苯乙基叠 氮化物(条目8)和co-叠氮基丁醇(条目9)以极好的产率得到了 1,5-三唑产 物，但是叔叠氮化物如叔丁基和l-金刚烷基叠氮化物(条目10)在6小时 之后仅以适度的产率生成三唑。然而，更高的催化剂载量(5% mol)和 延长的反应时间导致提高的产率。最终显示总体上芳基叠氮化物(条目 ll)的反应是较差的。低转化率和大量副产物的形成妨碍反应，特别是 当尝试更多的强制性条件时。
溶剂、温度和反应物浓度的影响的简要测试显示苯、甲苯、四 氬吹喃和二嗯烷表现得同样好。质子溶剂对产率和区域选择性有有害
的影响。因此，苄基叠氮化物与苯乙炔在回流的异丙醇中的反应显著 地减慢(5小时、2% mol的Cp氺RuCl(PPh3)2、 70%转化率)，形成区域异 构体产物la和lb(7: l)的混合物。在大多数情况下，叠氮化物和炔烃的 浓度可从0.01-1M变化，对转化率和区域选择性无明显的影响。同样 地，反应可在室温至80。C的范围内进行。例如当存在5% mol Cp*RuCl(PPh3)2下，在室温下让千基叠氮化物在苯中与稍微过量的 Ph2C(OH)C三CH或PhC三CH反应24小时时，千基叠氮化物几乎被定量转 4匕成相应的三哇。
新三唑的结构与它们的111、 13C NMR和MS数据完全一致(详细见 支持信息)。此外，通过X射线衍射研究也已证实了la、 6a和7a的固态结构。
因为在CuAAC中，Cu (I)乙炔化物似乎是真正的中间体(Himo， F. 等.J.爿w. C/ em. 2005, 127, 210; Rodionov, V. O.等.C/ e附.
2005, 44, 2210)，所以该转化限于末端炔烃。幸运的是相反， Cp*Ru系统也对内部炔经有活性。例如当存在约1% mol的 Cp*RuCl(PPh3)2，将二苯基乙炔和千基叠氮化物(l: 1.1当量，0.15 M) 的混合物在苯中回流2小时时，千基叠氮化物完全转化为三唑12(图3)。 未催化的反应非常緩慢，甚至在回流24小时后，仅检测到痕量的三唑。
由于末端炔烃和内部炔烃均参与催化，因此不可能涉及乙炔化钌 (甚至不可能为后者)。当然，众所周知炔烃的环化三聚反应，对于 Cp*RuCl(COD)的特定情况，已证明通过环戊二烯钌 (ruthenacyclopentadienes)进行(Kirchner, K.等。《/.爿w. C7ze/w. 2003, 125, 11721; Yamamoto, Y.等。J.」肌Soc. 2003， 125， 12413)。因 此，本文公开新发现的钌催化的三唑成环反应表示从通常的炔烃低 聚反应顺序简单和早期的分出(shunt off)。即炔烃和叠氮化物在钌作用 下的氧化偶合反用最初生成6元钌环(ruthenacycle)(图4; A可能多于B), 然后经过还原消除释》t芳族三唑产物。
实验方法
除非另有说明，所有的操作均使用标准的Schlenk技术在氮气氛下 完成。！H和"CNMR化学位移与TMS有关。用Finnigan TSQ 7000分光 光度计收集质谱。
Cp^RuCl(PPh3)2催化的环加成的通用方法。
将叠氮化物、炔烃和0卩*111^1( 113)2的混合物在有机溶剂(20ml) 中搅拌给定的时间(在回流温度或室温下)。用)H NMR或GC监测反应 的进展。在大多数的反应中，在反应结束时，千基叠氮化物被完全消 耗。在真空下除去溶剂，用硅胶色谱法純化产物。首先用己烷，然后用l/l己烷/乙醚洗脱未反应的苯乙炔和痕量的副产物。然后通过用乙
醚或氯仿洗脱，得到纯的l,5-二取代的三唑或l,4,5-三取代的l,2,3-三唑产物。
l－千基-5-苯基-lH-l,2，3-三唑(la)。
卡基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、苯乙炔(0.500mL, 4.55 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (25mg, 0.031 mmol)。溶剂苯；反应温度80°C，反 应时间2小时；产率0.56g(80%)。
苄基叠氮化物(0.200g, 1.50 mmol)、苯乙炔(0.300mL, 2.73 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (25mg, 0.031 mmol)。溶剂四氢呋喃；反应温度65°C; 反应时间3小时；产率0.26g(740/0)。
千基叠氮化物(0.100g, 0.751 mmol)、苯乙炔(0.150mL, 1.37 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (30 mg， 0.038 mmol)。溶剂苯；反应温度室 温；反应时间24小时；产率0.13g(75%)。 EI-MS: m/z236 [M+l]。
l-节基-5-(2-萘基)-lH-l，2，3-三唑(2a)。
千基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、 2-乙炔基萘(0.503g, 3.31 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2 (25mg, 0.031 mmol)。溶剂:苯；反应温度80°C; 反应时间4小时；产率0.80g(93%)。 EI-MS: m/z 285 [!Vf]。
l誦爷基-5-丁基-lH-l，2，3-三唑(3a)。
千基叠氮化物(0.340g, 2.55 mmol)、 l-己炔(0.580ml, 5.05 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (50 mg, 0.063 mmol)。溶剂苯；反应温度80°C;反 应时间3小时；产率0.45g(82%)。 EI-MS: m/z216[M+l]。
l-千基-5-(叔丁基)-lH-l，2，3-三唑(4a)。
苄基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、 3,3-二甲基-l-丁炔(0.556ml, 4.51 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(50mg, 0.063 mmol)。溶剂苯；反应温 度80°C;反应时间4小时;产率0.54g (83%)。 EI-MS: m/z 216[M十l]。
4-(l-千基-lH-l，2，3-三唑-5-基)苯甲醛(5a)。
千基叠氮化物(0.200g, 1.50mmo1)、 4-乙炔基苯曱醛(0.200 g, 1.54 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (25 mg， 0.031 mmol)。溶剂苯；反应温度 80°C;反应时间2小时；产率0.32g (81%)。 EI-MS: m/z264 [M+l]。
2-(l-苄基-lH-l，2，3-三唑-5-基)丙-2-醇(6a)。
苄基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、 2-甲基-3-丁炔-2-醇(0.290ml， 3.00mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (25 mg, 0.031 mmol)。溶剂苯；反应温 度80°C;反应时间2.5小时；产率0.63 g (96%)。 EI-MS: m/z 218 [M+l]。
(l曙爷基-lH-l，2，3-三唑-5-基)二苯基甲醇(7a)。
千基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、 1，l-二苯基-2-丙炔-l-醇(0.688g, 3.31mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (25 mg, 0.031 mmol)。溶剂苯；反应温 度80。C;反应时间4小时；产率0.89g (87%)。
千基叠氮化物(0.200g, 1.50mmo1)、 1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(0,344 g, 1.65mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (60 mg, 0.75 mmol)。溶剂苯；反应 温度室温；反应时间24小时；产率0.43g (83%)。
千基叠氮化物(0.200g, 1.50 mmol)、 1,l-二苯基-2-丙炔-l-醇(0.344g， 1.65mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (12mg, 0.015 mmol)。溶剂苯；反应温 度80。C;反应时间4小时；产率0.39g (75%)。所述反应在空气中进 行。EI-MS: m/z342 [M+l]。
1-苯乙基-5-苯基-lH-l，2，3-三唑(8a)。
苯乙基叠氮化物(148 mg, 1 mmol)、苯乙炔(113 mg, 1.1 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (8 mg, 0.01 mmol， 1 % mol)。溶剂四氢呋喃，10 ml, 60°C， 2小时。得到灰白色产物，产率为89%(221 mg)。 ESI-MS: m/z250, [M+H]。
3-(5-苯基-lH-l，2，3-三唑-l-基)丙-l-醇(9a)。
3-叠氮基丙醇(101 mg, 1 mmol)、苯乙炔(113 mg, 1.1 mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (8mg, 0.01 mmol, 1% mol)。溶剂四氢呋喃，10 ml， 60°C， 2小时。得到白色微晶产物，产率为82。/。(167mg)。 ESI-MS: m/z 204, [M+H〗。
l-金刚烷基-5-苯基-lH-l，2，3-三唑(10a)。
l國叠氮基金刚烷(177mg, 1 mmol)、苯乙炔(113 mg, U mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2 (8 mg， 0.01 mmol, 1% mol)。溶剂:四氢呋喃，10 ml, 60°C， 12小时。得到灰白色粉末产物，产率为52。/。(145mg)。 ESI-MS: m/z280, [M+H]。
1 -甲苯基隱5-苯基-111-1,2，3-三唑(11 a)。
4國甲苯基叠氮化物(133mg, 1讓ol)、苯乙炔(113mg, U mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(16mg, 0.02mmol, 2%mol)。溶剂四氢呋喃，10ml， 60°C， 6小时。得到淡黄色产物，产率为5P/。(120mg)。 ESI-MS: m/z 236, [M+H]。
l-千基-4，5-二苯基-lH-l，2，3-三唑(12)。
苄基叠氮化物(0.400g, 3.00 mmol)、 二苯基乙炔(0.588g, 3.30 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2 (25 mg, 0.031 mmol)。溶剂苯;反应温度80°C; 反应时间2小时；产率0.75g(80%)。 EI-MS: m/z312[M+l]。
Ru(OAc)2(PPh3)2催化的反应。
将叠氮化物、苯乙炔和Ru(OAc)2(PPh3)2的混合物在20mL苯中回 流4小时。用TH NMR监测反应的进展。如NMR所证实，在反应结束时， 叠氮化物被完全消耗。减压除去溶剂，用硅胶柱层析纯化产物。首先用己烷和2/l己烷/乙醚洗脱出未反应的苯乙炔和副产物。然后通过用 1/1己烷/乙醚洗脱，得到純的1,4-取代的三唑。
CpRll(PPll3)2CI催化的反应。
将卡基叠氮化物(0.200g， 1.50 mmol)、苯乙炔(0.250mL, 2.25 mmol) 和CpRu(PPh3)2Cl (54.54 mg, 0.0751 mmol)的混合物在20mL苯中回流8 小时。用HNMR监测反应的进展。如NMR所证实，在反应结束时， 叠氮化物被完全消耗。在真空下除去溶剂，用硅胶柱层析純化产物。 首先用己烷和2/l己烷/乙醚洗脱未反应的苯乙炔和副产物。然后通过 用l/l己烷/乙醚洗脱，得到l: 5.8混合的1,4-/1,5-二取代的三唑。
附图详述
图l显示节基叠氮化物和苯乙炔的钌催化的环加成以及从不同催 化剂得到的区域异构体的比率。在下列条件下筛选催化剂5。/。mol钌 络合物，千基叠氮化物(1.0当量)，苯乙炔(1.5当量)，苯，回流4小时。 观测到的催化活性和区域选择性是钌中心周围的配体环境的敏感功 能。因此，存在乙酸根合络合物Ru(OAc)2(PPli3)2时，叠氮化物^f皮完全 消耗，形成1,4-二取代的三唑产物1 b和少量的苯乙炔的二聚体和低聚 物。络合物如RuCl2(PPh3)3和RuHCl(CO)(PPh3)3是相当无效的在它们 存在时，少于20%的苄基叠氮化物与苯乙炔反应，生成l,4-二取代的三 唑lb。相反，CpRuCl(PPh3)2催化剂导致50。/。的反应物转化成比率为约 5.8: l的l,5-和l,4-二取代的三唑la和lb混合物。然后，简单地转化成五 甲基类似物Cp4RuCl(PPh3)2，实现了只有l,5-区域异构体la的形成，并 且完全转化。与其它的[CpfRu]络合物如[CpfRuCl2]2、 Cp*RuCl(NBD) 和。卩*111^1((:00)反应产生与Cp承RuCl(PPh3)2反应相似的结果。
图2为表格，显示各种叠氮化物和炔烃反应的范围。按l-3毫摩尔 规模，在80。C下，与1-2.5% mol的Cp氺RuCl(PPh3)2在苯溶剂中进行反应， 除非表格中另有说明。在回流的苯中，组分的浓度在0.07-0.15M之间。芳族和脂族炔烃与千基叠氮化物底物很好地反应，产率在81-94%的范 围内。炔烃中存在的羟基和醛基不影响反应。叠氮化物中的基团对反 应的效率有强烈的影响。由长反应时间和低产率可见，叔叠氮化物、 金刚烷基叠氮化物仅緩慢地与苯乙炔反应。芳基叠氮化物仅产生差的 产率。与芳基叠氮化物反应显示低转化率和大量副产物的形成，特别 是当尝试更多的强制条件时。
图3显示使用这些条件与内部乙炔反应是可能的。在1% mol的 Cp承RuCl(PPh3)2存在下，使二苯基乙炔和千基叠氮化物的混合物(l: 1.1 当量，0.15M)在苯中回流2小时，千基叠氮化物^f皮完全转化成三唑12。
图4显示在催化循环中提出的中间体。已知钌-催化的炔烃环化三 聚反应，对于0口*1111(:1((:00)的特殊情况，已显示通过环戊二烯钌进 行(Kirchner, K.;等。J. C/2em. Soc. 2003, 125, 11721; Yamamoto, Y.; 等。丄C/iem. 2003, 125, 12413)。因此，新发现的钌催化的三 唑成环反应表示从通常的炔烃低聚反应顺序简单和早期的分出。即炔 烃和叠氮化物在钌作用下的氧化偶合反应可能最初生成6元钌环(A可 能多于B)，然后经过还原消除释放芳族三唑产物。
图5显示由叠氮化物/炔烃的环加成，来制备l,2,3-三唑的l,4-区域 异构体和相应的l,5-区域异构体所需的反应。铜催化的反应通过乙炔 化铜中间体得到l,4-区域异构体，钌催化的变型通过可能具有与炔烃 的环化三聚类似的机制，得到相应的l，5-区域异构体。两种反应用多 种底物进行，产率极好。
权利要求
1.一种形成1，5-二取代的1，2，3-三唑或1，4，5-三取代的1，2，3-三唑的方法，所述方法包括以下步骤步骤A将具有乙炔基的第一化合物与具有叠氮基的第二化合物在溶剂中混合，形成反应混合物；然后步骤B使所述步骤A的反应混合物与一定量的钌催化剂接触，该量足以催化1，5-二取代的1，2，3-三唑或1，4，5-三取代的1，2，3-三唑的形成；条件如下如果第一化合物为末端乙炔，则产物将为1，5-二取代的1，2，3-三唑；和如果第一化合物为内部乙炔，则产物将为1，4，5-三取代的1，2，3-三唑。
2. 权利要求1的方法，其中在所述步骤A中按等当量将第一化 合物与第二化合物混合。
3. 权利要求1的方法，其中在所述步骤A中将稍微过量的第一 化合物与第二化合物混合。
4. 权利要求1的方法，其中在所述步骤B中将反应混合物搅拌 足以使叠氮化物化合物完全反应的时间。
5. 权利要求1的方法，其中在所述步骤B中将反应混合物搅拌， 并采用足以引起溶液回流的外部加热。
6. 权利要求1的方法，所述方法在所述步骤B后还包括以下步骤步骤C:从反应混合物中分离在所述步骤B中形成的1，5-二取代 的1,2,3-三哇或1，4,5-三取代的1,2,3-三唑。
7. 权利要求l的方法，其中所述钌催化剂包括一种或多种配体。
8. 权利要求7的方法，其中在所述钌催化剂上的配体之一为五甲基环戊二烯基阴离子。
9. 权利要求1的方法，其中所述钌催化剂选自Cp*RuCl(PPh3)2、 [Cp*RuCl2]2、 Cp承RuCl(NBD)和Cp*RuCl(COD)。
10. 权利要求1的方法，其中所述第一化合物和第二化合物的浓 度为0.01-1 M。
11. 权利要求1的方法，其中所述第一化合物和第二化合物的浓 度为0.07-0.15 M。
12. 权利要求1的方法，其中所述钌催化剂的最小浓度为1-5%mol。
13. 权利要求1的方法，其中所述反应的温度为室温至回流温度。
14. 权利要求1的方法，其中所述溶剂选自苯、甲苯、四氢呋 喃和二嚼纟克。
15. —种化学络合物，所述络合物由以下结构代表(式l)<formula>formula see original document page 3</formula>其中A选自以下基团氢、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、炔丙 基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳基曱 硅烷基、三烷基曱锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；R2选自以下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、千基、环烷基、 三烷基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、三烷 基曱锡烷基、三芳基曱硅烷基和环烯基；R3选自以下基团氢、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、炔丙 基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基、二烷基芳基甲 硅烷基、三烷基甲锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；和X选自以下基团卤离子、烷基磺酸根、芳基磺酸根和氰化物。
16. 权利要求15的化合物，其中X为氯离子。
17. 权利要求15的化合物，其中R3为氢。
18. —种化学络合物，所述络合物由以下结构代表R!选自以下基团氢、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、炔丙 基、环烷基、三烷基甲硅烷基、烷基二芳基曱硅烷基、二烷基芳基甲 硅烷基、三烷基甲锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；R2选自以下基团烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、环烷基、 三烷基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、三烷 基甲锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；R3选自以下基团氢、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基、炔丙 基、环烷基、三烷基曱硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基、二烷基芳基曱 硅烷基、三烷基曱锡烷基、三芳基甲硅烷基和环烯基；和X选自以下基团面离子、烷基磺酸根、芳基磺酸根和氰化物。
19. 权利要求18的化合物，其中X为氯离子。
20. 权利要求18的化合物，其中R3为氢。(式II)其中:
全文摘要
使用催化剂钌，由有机叠氮化物和炔烃，区域选择性地合成1，5-二取代的1，2，3-三唑和1，4，5-三取代的1，2，3-三唑的便利方法。
文档编号B01J13/00GK101316640SQ200680044177
公开日2008年12月3日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月30日
发明者G·贾, K·B·沙普尔斯, V·富金 申请人:斯克里普斯研究学院