合成碳-碳键的非常重要和通用的方法

自从1991年Arduengo等第一次分离得到自由的卡宾以来，卡宾及其金属络合物的研究就受到了化学家们极大的关注，被广泛地应用于各种碳-碳键及碳-杂原子的合成中。目前是合成碳-碳键的非常重要和通用的方法。在铃木（Suzuki-Miyaura)偶联反应中，为了增加硼酸和所用无机碱的溶解度，反应中往往使用有机溶剂和水的混合溶剂。为了减少对环境的污染，达到绿色化学的目的，水作为一种价廉和安全的溶剂，已经在有机合成中有了非常广泛的应用。在这些反应中，涉及到了对于空气和水汽较敏感的磷配体或亚胺配体。另外，金属-氮杂环卡宾应用于纯水相的铃木（Suzuki-Miyaura)偶联反应的例子非常的少，在仅有的两例金属钯-氮杂环卡宾催化的铃木（Suzuki-Miyaura)偶联反应的报导中，反应必须在沸水中进行，才能得到好的收率。因此，发展对于空气和水汽都非常稳定的金属-氮杂环卡宾为催化剂，实现室温条件下水相的铃木（Suzuki-Miyaura)偶联反应，对化学家们来说，仍是一个非常大的挑战。

本方法要解决的问题是提供一种方法：以从氨基酸衍生的氮杂环卡宾-金属络合物为催化剂，实现芳基或杂芳基硼酸与芳基或杂芳基碘化物或溴化物的铃木 (Suzuki-Miyaura)偶联反应。在其反应通式中，X可以是碘、溴或氯，R1代表2-，3-，4_位上的取代基，或代表芳环上二取代或多取代基。R1可以是H，C1-C6烷氧基，NO2, CN, COR3 (R3为H，C1-C6烷基，芳基等），COOR4 (R4 可以是H或C1-C6烷基），卤素（氟，氯，溴^C1-C6烷基，芳基，苄基或芳基等）。R1还代表苯并的芳环，如萘环。所述的芳基推荐为苯基，取代苯基（取代基是C1-C6烷基、C1-C6烷氧基)，萘基，五到七元环杂芳基例如吡啶、吡咯、咪唑、呋喃、噻吩等。R2代表硼酸上的2-，3-，4_位的一取代、二取代或多取代基，可以是(^-(：6直链或支链烷基，C1-C6烷氧基，卤素（氟，氯，溴等）。所述的芳基推荐为苯基，取代苯基（取代基是 C1-C6烷基、C1-C6烷氧基），萘基，五到七元环杂芳基例如吡啶、吡咯、咪唑、呋喃、噻吩等。所使用的催化剂是从氨基酸衍生的金属-氮杂环卡宾络合物，氨基酸可以是丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，甘氨酸等等，还可以包括它们的衍生物。其中的氨基酸进一步推荐为脯氨酸，其氮上的取代基推荐为C1-C6烷基、取代的苄基、取代的苯基等等，芳环上的取代基推荐为H，甲基，甲氧基或苯并芳基等等。催化剂中所涉及的金属中心可以是铁、铜、银、镍、钴、铑、钉等等，进一步推荐为金属钯。金属中心相应的负离子可以是Γ，Br_，Cl_，CH3COO-, CF3C00_等等。所使用的催化剂易于合成，且可以大量合成，对空气和水汽相当稳定。而且，使用本催化剂，可以实现芳基碘化物和溴化物在室温水相条件下的铃木 (Suzuki-Miyaura)偶联反应。本催化体系与文献中报导的其它体系相比，价格便宜，而且反应易于操作。本反应在纯水相中进行，完全摒弃了有机溶剂对环境可能造成的污染，而且此反应可以在室温条件下顺利进行，对反应条件的要求非常低，具有良好的工业应用前景。本方法以从氨基酸衍生的氮杂环卡宾-金属络合物为催化剂，室温、水相条件下实现芳基或杂芳基硼酸与芳基或杂芳基碘化物或溴化物的铃木(Suzuki-Miyaura)偶联反应。所述的催化剂制备的原料氨基酸可以是丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，甘氨酸等等，还可以包括它们的衍生物。使用本催化剂，还可以实现大量的反应(投料量为10mmol)，而且反应收率相当。本反应中所使用的催化剂起始原料易得，所制得的催化剂不受空气和水汽的影响，相当稳定。本反应使用纯水为溶剂，完全摒弃了传统的有机溶剂对环境可能造成的污染，而且此反应可以在室温条件下顺利进行，对反应条件的要求非常低，具有良好的工业应用前景。