钯(0)-二亚苄基丙酮复合物的制作方法

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专利名称::钯(0)-二亚苄基丙酮复合物的制作方法钯(0)-二亚苄基丙酮复合物本发明涉及钯(0)-二亚苄基丙酮复合物P4(dba)y及其制备方法。该类复合物用于C-C偶联反应。已有关于钯(O)复合物Pd(dba)2的描述(请参见Y.Takahashi等,JournaloftheChemicalSociety,ChemicalCommunications1065(1970);以及InorganicSynthesis,28,110(1990))。该复合物通过向热的Na2PdCl4(Takahashi)的甲醇溶液或热的PdCl2(InorganicSynthesis)的甲醇溶液中加入醋酸钠(NaAc)和过量的dba(dba:Pd23)而制得。将所述溶液在搅拌下冷却,由此使复合物沉淀出来。然后,过滤以收集该复合物,并先用水再用丙酮对其进行洗涤。T.Ukai等人披露了钯(0)-二亚苄基丙酮复合物(以Pd2(dba)3xCHCl3的形式)的合成(请参见T.Ukai等,J.Organomet.Chem.65,253,1974)。为此,将PdCl2加入到dba-NaOAc和甲醇的热溶液中。将得到的混合物在4(TC下搅拌4小时,由此使产物沉淀,并在氯仿中将其重结晶。氯仿与该复合物结合并保留于其中。Hermann/Brauer等人参考上述T.Ukai和Y.Takahashi等的文献,披露了Pd2(dba)3xdba的合成(请参见Hermann/Brauer等,SyntheticMethodsofOrganometallicandInorganicChemistry,vol.1,160,1996)。根据以上方法而生产的这些产品,由于受实质上不溶性成分的污染而变得不纯。M.C.Mazza和C.G.Pierpont描述了Pd2(dba)3xC6H6的合成(请参见M.C.Mazza,C.G.Pierpont,Inorg.Chem.,12,2955(1973))。M.C.Mazza和C.G.Pierpont还描述了Pd2(dba)3xCH2Cl2的合成(请参见M.C.Mazza,C.G.Pierpont,J.C.S.,Chem.Comm.,207(1973))。上述文献中描述的产物都没有被完全表征。因此,不论是上述化合物中钯的含量,还是其组成,在上述参考文献中都没有明确的说4明。潜在的原因大概是由于没有合适的溶剂而不能将产物纯化。当将所述产物溶解在CHC或芳烃类化合物中之后,由于其与溶剂的反应而生成了新产物。M.C.Mazza禾口C.G.Pierpont(请参见Inorg.Chem.,12,2955,1973)推断存在可逆的Pd-dba复合物系列Pd2(dba)3、Pd(dba)2和Pd(dba)3,其中Pd的含量分别为23.2%,18.5%和13.1%。根据P.Espinet禾卩A.M.Echavarren所述(i青参见Angew.Chem.2004,116,4808),作为双金属复合物,术语[Pd2(dba)3]求dba比Pd(dba)2更准确。由于不溶性的成分会使元素分析的结果出错,并且Pdx(dba)y复合物的溶解会迅速导致生成其中加合复合有溶剂的另外的化合物,因此难以对PcUdba)y复合物进行分析。在钯(O)-二亚苄基丙酮复合物的大规模生产中,以高产量获得高纯度且易于过滤的结晶产物是非常必要的。为了获得成本有效的该化合物产品,使干燥时间尽可能縮短也是很重要的。就纯度而言,化合物在溶解时(如溶于CHC或芳烃类化合物中时),不含或仅含有少量不溶性的成分是绝对重要的。这确保产物中所有的Pd都能用于产物的催化作用。含有Pd的不溶性的成分,尤其是金属Pd,在均相催化工艺中是不可用的。因此,不希望有这种杂质。本发明的目的是提高钯(O)-二亚苄基丙酮复合物的纯度,而为此要尽可能减少其中的不溶性的成分,尤其是,要防止氯代烃类化合物的加合-复合作用。为了达到该目的,通过使含有Pd的析出物(特别是Pd盐类)在醇中与二亚苄基丙酮和醋酸钠反应,而提供含有较少不溶性的成分的Pd(dba)2。为此,将二亚苄基丙酮含于(特别是将其溶解于)醇中,并加热到57°C。然后将含有Pd的析出物(特别是Pd盐类,例如PdCl2、H2PdCl4、(NH4)2PdCl4、Na2PdCl4或K2PdCl4)溶解在上述加热的溶液中,并加入醋酸钠。Pd(dba)2从溶液中沉淀出来,将溶液冷却以促进其完全分离析出。将沉淀物过滤,先用醇洗涤,再用汽油(石油溶剂油)洗涤,然后在4(TC真空干燥。通过这种方法可以得到极高纯度的Pd(dba)2。在该复合物的生产中,避免使用含有卤素的,特别是氯代的烃类化合物。所得产物中钯和二亚苄基丙酮的摩尔比在1:2±0.1的范围。通过这种方法,假定主要成分是Pd(dba)2,则相对于不溶于CHC的成分,钯(O)-二亚苄基丙酮复合物的纯度可以达到99重量%,优选为99.5重量%,特别是99.9重量%。相应地,不溶性的成分的含量降低到小于1重量%,特别是小于1重量%。。含有卤素的(特别是含氯的)化合物基本上不存在。而且,复合物中不含芳香族溶剂。根据本发明,既不使用含卤素的溶剂,也不使用芳香族溶剂。使用纯的起始反应物,很容易将由CHC或芳烃类化合物引起的污染控制在小于1重量°;,优选地小于100ppm,尤其是小于10ppm。根据本发明,通过以下工序可以提供钯含量为19到23重量%(特别是20到21重量%)的钯(0)-二亚苄基丙酮复合物向反应器中提供包含于醇中的二亚苄基丙酮,并将之加热到6CTC;然后将含有Pd的析出物(特别是Pd盐类,例如H2PdCl4、(NH4)2PdCl4、K2PdCl4、Na2PdCU或PdCl2)溶解于其中;加入醋酸钠,冷却,使反应产物沉淀;将沉淀物过滤,先用醇洗涤,再用汽油洗涤,然后在4(TC真空干燥。不溶于CHC的杂质的含量小于1重量%。该高的钯含量伴随着高的Pd2(dba)3含量。根据本发明,通过以下工序可以提供钯含量为13到17重量%(特别是15到16.5重量%)的钯(0)-二亚苄基丙酮复合物将包含于醇中的二亚苄基丙酮加热至5CTC,然后向其中加入含有Pd的析出物(特别是氯化物,例如PdCl2、H2PdCl4、(NH4)2PdCl4、Na2PdCl4或K2PdCU);加入醋酸钠,将反应混合物冷却,以使反应产物沉淀。将沉淀物过滤,先用醇洗涤,再用汽油洗涤,最后,在4(TC真空干燥。杂质的含量小于1重量%。该低的钯含量伴随着高的Pd(dba)3含根据本发明,可以提供这样的Pdx(dba)y复合物,其中所不溶于有机溶剂或CHC的Pd杂质成分的含量小于5%。,更优选为小于1%。。残留的痕量杂质基本上是醇和汽油。已制备的Pdx(dba)y复合物中有Pd(dba)3、Pd(dba)2和Pd2(dba)3。因此,化学计量的Pdx(dba)y复合物在Pd(dba)3和Pd2(dba)3之间。对比例1)按照InorganicSvnthesis,28,110H990)的方法的合成该合成反应在惰性气体中进行。在氩气保护下,提供2.096g(11.73醒ol)PdCl2和0.686g(11.73mmol)NaCl,并加入59ml甲醇。接着,将反应混合物在密封的烧瓶中搅拌过夜达18小时,然后将所得的深红棕色的溶液在氩气保护下用G3玻璃料过滤,玻璃料上没有残留物。用293ml甲醇将滤液转入500ml的三口烧瓶中,并加热到60。C。在此温度下,在氩气保护下加入8.563g(36.54mmol)二亚苄基丙酮。然后再加入17.595g(214.49mmol)醋酸钠。沉淀出大量微红色固体。随后,将反应混合物冷却至室温。过滤得到产物,并用300ml甲醇、300ml水、和300ml丙酮洗涤。产品在室温下真空干燥。外观深棕色固体溶解性测试将l.OOg产品溶解在150ml氯仿中,并在室温下搅拌30分钟。然后抽吸溶液以使其通过薄膜过滤器。用30ml水和30ml丙酮洗涤该过滤器,然后在45"C真空干燥过夜。残留物的量为1.4%。结果质量(产物)6.4g关于Pd的产量94%不溶于CHCl3的成分1.4%分析-Pd[%]c[%]O[%]H[%]理论值18.571.05.64.9实测值18.271.085.654.9272)按照Takahashi等人的文献(J.Chem.Soc.Chem.Comm.1065(1970))描述的方法进行合成该合成反应在惰性气体中进行。将1.55kg(6616mmol)二亚节基丙酮、657.9g(2208mmol)Na2PdCU和56L甲醇在反应烧瓶中加热到57°C。然后,加入1.47kg(17920mmol)醋酸钠。沉淀出大量微红色固体。随后,将反应混合物冷却至室温。过滤得到产物,并用50L水和50L丙酮洗涤。产品在室温下真空干燥。外观深棕色固体溶解性测试将l.OOg产品溶解在150ml氯仿中,并在室温下搅拌30分钟。然后抽吸溶液以使其通过薄膜过滤器。用30ml水和30ml丙酮洗涤该过滤器,然后在45r真空干燥过夜。残留物的量为1.1%。结果质量(产物)1053g关于Pd的产量93%不溶于CHCl3的成分1.1重量%分析<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实验例1该合成反应在惰性气体中进行。在氩气保护下,将300ml甲醇加入反应烧瓶中,并加热到57°C。然后在氩气流中,加入8.245g(35.2mmol)二亚节基丙酮和3.495g(1.248gPd,11.7mmolPd)Na2[PdCl4]。然后,在57'C下,向反应混合物中加入7.80g(95.1mmo1)无水醋酸钠。将温度降至室温后,关闭搅拌器,并将混合物静置1.5小时,由此使产物沉淀。将浮在上层的母液轻轻倒出,并用300ml洗液(甲醇/完全去除矿物质的水=1/1)洗去产物中的NaCl。用70ml水(氯化物检测阴性)洗涤产物,随后再用300ml丙酮和200ml汽油洗涤。产物在4CTC真空干燥过夜。外观微红棕色固体溶解性测试将l.OOg产品溶解在150ml氯仿中,并在室温下搅拌30分钟。然后抽吸溶液以使其通过薄膜过滤器。用30ml水和30ml丙酮洗涤该过滤器,然后在45X:真空干燥过夜。残留物的量为0%。结果质量(产物)6.4g关于Pd的产量95.4%不溶于CHC13的成分0%分析Pd[%]c[%〗o[%]H[%]Pd(dba)2理论值18.5715,64.9实际值18.670.815.664.85实验例2按照实验例1进行合成反应,不同之处在于,反应起始温度为50°C。结果质量(产物)7.05g关于Pd的产量92.4%不溶于CHC13的成分0.2%分析-Pd[%]c[%]O[%]H[%]Pd(dba)2理论值18.5715.64.9实际值16.3572.475.755.02实验例3按照实验例1进行合成反应,不同之处在于,样品量是实验例19中的四倍。反应起始温度为6(TC。结果质量(产物)24.682g关于Pd的产量96.4%不溶于CHCl3的成分0.2%分析Pd[%]c[%]O[%]H[%]Pd(dba)2理论值18.5715.64.9实际值19.570.345.414.8实验例4按照实验例3进行合成反应。反应起始温度为6(TC。结果质量(产物)25.0g关于Pd的产量96.2%不溶于CHCl3的成分0%分析Pd[%]c[%]O[%]H[%]Pd(dba)2理论值18.5715.64.9实际值19.270.555.594.96实验例5按照实验例1进行合成反应,不同之处在于,反应起始温度为60°C,并保持在该温度5分钟,然后开始冷却。结果质量(产物)6.15g关于Pd的产量99.5%不溶于CHCl3的成分0.1%<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1.钯(0)-二亚苄基丙酮复合物Pdx(dba)y,其中y/x的值为1.5到3,其特征在于,针对不溶于CHC的成分,所述复合物的纯度为至少99.5重量%。2.权利要求1所述的钯(O)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,针对不溶于CHC的成分,所述复合物的纯度为至少99.9重量%。3.权利要求1或2所述的钯(O)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,所述复合物含有少于1重量Q^的卤代烃类化合物。4.权利要求3所述的钯(0)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,所述复合物含有少于100ppm的卤代烃类化合物。5.权利要求4所述的钯(0)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,所述复合物含有少于10ppm的卤代烃类化合物。6.权利要求1到5中任一项所述的钯(O)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,钯和二亚苄基丙酮的摩尔比在1:1.5到1:1.8的范围。7.权利要求1到5中任一项所述的钯(O)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,钯和二亚苄基丙酮的摩尔比在1:1.8到1:2.2的范围。8.权利要求7所述的钯(0)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,钯和二亚苄基丙酮的摩尔比在1:1.9到1:2.1的范围。9.权利要求1到5中任一项所述的钯(O)-二亚苄基丙酮复合物,其特征在于,钯和二亚苄基丙酮的摩尔比在1:2.5到1:3的范围。10.前面任一项权利要求所述的Pdx(dba)y复合物用于通过元素分析来测定其化学计量的用途。11.由含有Pd的析出物和含于醇中的二亚苄基丙酮(dba)来制备Pdx(dba)y复合物的方法,其特征在于,首先准备已预先加热至高于4CTC的dba醇溶液,然后将含有Pd的析出物加入到所述已预先加热的溶液中,由此再通过碱使所述复合物沉淀出来。全文摘要本发明提供钯(0)-二亚苄基丙酮复合物Pd<sub>x</sub>(dba)<sub>y</sub>,其中y/x的值为1.5到3,并且其纯度为至少99.5重量%。根据本发明所述的Pd<sub>x</sub>(dba)<sub>y</sub>复合物的用途在于通过元素分析来测定它们的化学计量。在根据本发明的由含有Pd的析出物和含于醇中的二亚苄基丙酮(dba)来制备Pd<sub>x</sub>(dba)<sub>y</sub>复合物的方法中,首先准备已预先加热至高于40℃的dba醇溶液,然后将含有Pd的析出物加入到所述已预先加热的溶液中,由此再通过碱使所述复合物沉淀出来。文档编号C07F15/00GK101663311SQ200880012529公开日2010年3月3日申请日期2008年4月9日优先权日2007年4月18日发明者斯特芬·福斯,理查德·瓦尔特,霍斯特·迈尔申请人:W.C.贺利氏有限公司
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