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炔烃与有机叠氮化物的钌催化环加成反应

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。

著录项

  • 公开/公告号CN101316640A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2008-12-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 斯克里普斯研究学院;

    申请/专利号CN200680044177.5

  • 发明设计人 V·富金;G·贾;K·B·沙普尔斯;

    申请日2006-09-29

  • 分类号B01D21/01;B01J13/00;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人刘冬

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-12-17 21:06:40

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-02-06

    授权

    授权

  • 2009-01-28

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2008-12-03

    公开

    公开

说明书

说明书

发明领域:

本发明涉及制备1,2,3-三唑的合成方法。更具体地讲,本发明涉 及钌用于催化炔烃和有机叠氮化物的环加成反应,以合成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1,2,3-三 唑的最直接的路线(Huisgen,R.在1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry; Padwa,A.编辑;Wiley:纽约,1984年)。然而,由于高活化能(约24-26 kcal/mol),即使在提高温度和延长加热(80-120℃加热12-24小时)时, 这些环加成反应非常缓慢,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1,4-二取代的1,2,3-三唑,是受欢迎的进步(Rostovtsev,V.V. 等。Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,2596;Tornoe,C.W.等。J.Org.Chem. 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.Drug Discovery Today,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(Horne,W.S.;等.J.Am.Chem.Soc.2004,126,15366; Manetsch,R.;等。J.Am.Chem.Soc.2004,126,12809;Link,A.J.;等。J. Am.Chem.Soc.2004,126,10598;Zhou,Z.;Fahrni,C.J.J.Am.Chem. Soc.2004,126,8862;Lewis,W.G.;等。J.Am.Chem.Soc.2004,126, 9152;Wu,P.;Feldman,A.K.;等。Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,3928; Meng,J.C;等。Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,1255;Opsteen,J.A.;van Hest,J.C.M.Chem.Commun.2005,57;Punna,S.;等。Angew.Chem.Int. Ed.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1,4,5-三取代的三唑(Krasinski,A.;Fokin,V.V.; Sharpless,K.B.Org.Lett.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 (fusion)″来合成1,5-二取代的三唑和1,4,5-三取代的三唑的方法。

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 (II)、乙烯叉和钌金属环络合物的中间体的证据(Naota,T.;等。Chem. Rev.1998,98,2599;Bruneau,C;Dixneuf,P.H.Acc.Chem.Res.1999, 32,311;Trost,B.M.;等。Chem.Rev.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。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 第一步的优选模式中,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模式中,溶剂选自: 苯、甲苯、四氢呋喃和二噁烷。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1,5-二取代的1,2,3-三唑或1,4,5-三取代的 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)和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1-5%mol 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模式中,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1,5-二取代的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,R1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;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;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:

在式II中,R1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;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;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1阐明苄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1,4,5-三取代的 1,2,3-三唑。

图4阐明在催化循环中的中间体。

图5阐明由叠氮化物/炔烃环加成来制备1,2,3-三唑的1,4-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,苄基叠氮化物与苯乙炔的反 应。在这些筛选中,在存在5%摩尔的钌络合物时,将在苯中的苄基叠 氮化物和苯乙炔(分别为1∶1.5当量)的混合物在80℃加热4小时。由1H NMR分析所产生的反应混合物。如在图1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1,4-二取代的三唑产物1b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1,4-二取代的三 唑1b。

相反,在约5.8∶1的比率下,CpRuCl(PPh3)2催化剂导致50%的反应 物转化成1,5-和1,4-二取代的三唑1a和1b的混合物。然后,仅仅转化成 五甲基类似物Cp*RuCl(PPh3)2,实现了仅有1,5-区域异构体1a的形成, 并且完全转化。与其它的[Cp*Ru]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 [Cp*RuCl]-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1,5-二取代的三唑的报告(Mocharla,V.P.;等。Angew. Chem.Int.Ed.2005,44,116;Dondoni,A.;等。Org.Lett.2004,6,2929; Wroblewski,A.E.;Glowacka,I.E.Tetrahedron Asymmetry,2004,15, 1457;Liu,J.;等。J.Org.Chem.2004,69,6273)。

为了评价关于炔烃组分的该新钌催化过程的范围,进行苄基叠氮 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1%mol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1H NMR分析,证实了在反应结束时苄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,芳族和脂族炔烃与苄基叠氮 化物反应都生成相应的1,5-二取代的1,2,3-三唑。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ω-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1-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 11)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 氢呋喃和二噁烷表现得同样好。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*RuCl(PPh3)2、70%转化率),形成区域异 构体产物1a和1b(7∶1)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℃的范围内进行。例如当存在5%mol Cp*RuCl(PPh3)2下,在室温下让苄基叠氮化物在苯中与稍微过量的 Ph2C(OH)C≡CH或PhC≡CH反应24小时时,苄基叠氮化物几乎被定量转 化成相应的三唑。

新三唑的结构与它们的1H、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1a、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.Am.Chem.Soc.2005,127,210;Rodionov,V.O.等.Angew.Chem. Int.Ed.2005,44,2210),所以该转化限于末端炔烃。幸运的是相反, Cp*Ru系统也对内部炔烃有活性。例如当存在约1%mol的 Cp*RuCl(PPh3)2,将二苯基乙炔和苄基叠氮化物(1∶1.1当量,0.15M) 的混合物在苯中回流2小时时,苄基叠氮化物完全转化为三唑12(图3)。 未催化的反应非常缓慢,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。J.Am.Chem.Soc.2003, 125,11721;Yamamoto,Y.等。J.Am.Chen.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放芳族三唑产物。

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。1H和13C NMR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Cp*RuCl(PPh3)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1H NMR或GC监测反应 的进展。在大多数的反应中,在反应结束时,苄基叠氮化物被完全消 耗。在真空下除去溶剂,用硅胶色谱法纯化产物。首先用己烷,然后 用1/1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1,5-二取代的三唑或1,4,5-三取代的1,2,3-三唑 产物。

1-苄基-5-苯基-1H-1,2,3-三唑(1a)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、苯乙炔(0.500mL,4.55mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:苯;反应温度:80℃,反 应时间:2小时;产率:0.56g(80%)。

苄基叠氮化物(0.200g,1.50mmol)、苯乙炔(0.300mL,2.73mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:四氢呋喃;反应温度:65℃; 反应时间:3小时;产率:0.26g(74%)。

苄基叠氮化物(0.100g,0.751mmol)、苯乙炔(0.150mL,1.37 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(30mg,0.038mmol)。溶剂:苯;反应温度:室 温;反应时间:24小时;产率:0.13g(75%)。EI-MS:m/z 236[M+1]。

1-苄基-5-(2-萘基)-1H-1,2,3-三唑(2a)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、2-乙炔基萘(0.503g,3.31 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmo1)。溶剂:苯;反应温度:80℃; 反应时间:4小时;产率:0.80g(93%)。EI-MS:m/z 285[M+]。

1-苄基-5-丁基-1H-1,2,3-三唑(3a)。

苄基叠氮化物(0.340g,2.55mmol)、1-己炔(0.580ml,5.05mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(50mg,0.063mmol)。溶剂:苯;反应温度:80℃;反 应时间:3小时;产率:0.45g(82%)。EI-MS:m/z 216[M+1]。

1-苄基-5-(叔丁基)-1H-1,2,3-三唑(4a)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、3,3-二甲基-1-丁炔(0.556ml, 4.51mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(50mg,0.063mmol)。溶剂:苯;反应温 度:80℃;反应时间:4小时;产率:0.54g(83%)。EI-MS:m/z 216 [M+1]。

4-(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-5-基)苯甲醛(5a)。

苄基叠氮化物(0.200g,1.50mmol)、4-乙炔基苯甲醛(0.200g,1.54 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:苯;反应温度: 80℃;反应时间:2小时;产率:0.32g(81%)。EI-MS:m/z 264[M+1]。

2-(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-5-基)丙-2-醇(6a)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、2-甲基-3-丁炔-2-醇(0.290ml, 3.00mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:苯;反应温 度:80℃;反应时间:2.5小时;产率:0.63g(96%)。EI-MS:m/z 218 [M+1]。

(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-5-基)二苯基甲醇(7a)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(0.688g, 3.31mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:苯;反应温 度:80℃;反应时间:4小时;产率:0.89g(87%)。

苄基叠氮化物(0.200g,1.50mmol)、1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(0.344 g,1.65mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(60mg,0.75mmol)。溶剂:苯;反应 温度:室温;反应时间:24小时;产率:0.43g(83%)。

苄基叠氮化物(0.200g,1.50mmol)、1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(0.344g, 1.65mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(12mg,0.015mmol)。溶剂:苯;反应温 度:80℃;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/z 342[M+1]。

1-苯乙基-5-苯基-1H-1,2,3-三唑(8a)。

苯乙基叠氮化物(148mg,1mmol)、苯乙炔(113mg,1.1mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(8mg,0.01mmol,1%mol)。溶剂:四氢呋喃,10ml, 60℃,2小时。得到灰白色产物,产率为89%(221mg)。ESI-MS:m/z 250,[M+H]。

3-(5-苯基-1H-1,2,3-三唑-1-基)丙-1-醇(9a)。

3-叠氮基丙醇(101mg,1mmol)、苯乙炔(113mg,1.1mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(8mg,0.01mmol,1%mol)。溶剂:四氢呋喃,10ml, 60℃,2小时。得到白色微晶产物,产率为82%(167mg)。ESI-MS:m/z 204,[M+H]。

1-金刚烷基-5-苯基-1H-1,2,3-三唑(10a)。

1-叠氮基金刚烷(177mg,1mmol)、苯乙炔(113mg,1.1mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(8mg,0.01mmol,1%mol)。溶剂:四氢呋喃,10ml, 60℃,12小时。得到灰白色粉末产物,产率为52%(145mg)。ESI-MS: m/z 280,[M+H]。

1-甲苯基-5-苯基-1H-1,2,3-三唑(11a)。

4-甲苯基叠氮化物(133mg,1mmol)、苯乙炔(113mg,1.1mmol)、 Cp*RuCl(PPh3)2(16mg,0.02mmol,2%mol)。溶剂:四氢呋喃,10ml, 60℃,6小时。得到淡黄色产物,产率为51%(120mg)。ESI-MS:m/z 236,[M+H]。

1-苄基-4,5-二苯基-1H-1,2,3-三唑(12)。

苄基叠氮化物(0.400g,3.00mmol)、二苯基乙炔(0.588g,3.30 mmol)、Cp*RuCl(PPh3)2(25mg,0.031mmol)。溶剂:苯;反应温度:80℃; 反应时间:2小时;产率:0.75g(80%)。EI-MS:m/z 312[M+1]。

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1H 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2/1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,得到纯的1,4-取代的三唑。

CpRu(PPh3)2Cl催化的反应。

将苄基叠氮化物(0.200g,1.50mmol)、苯乙炔(0.250mL,2.25mmol) 和CpRu(PPh3)2Cl(54.54mg,0.0751mmol)的混合物在20mL苯中回流8 小时。用1H 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。在真空下除去溶剂,用硅胶柱层析纯化产物。 首先用己烷和2/1己烷/乙醚洗脱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1∶5.8混合的1,4-/1,5-二取代的三唑。

附图详述:

图1显示苄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,苄基叠氮化物(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(PPh3)2时,叠氮化物被完全 消耗,形成1,4-二取代的三唑产物1b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1,4-二取代的三 唑1b。相反,CpRuCl(PPh3)2催化剂导致50%的反应物转化成比率为约 5.8∶1的1,5-和1,4-二取代的三唑1a和1b混合物。然后,简单地转化成五 甲基类似物Cp*RuCl(PPh3)2,实现了只有1,5-区域异构体1a的形成,并 且完全转化。与其它的[Cp*Ru]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。

图2为表格,显示各种叠氮化物和炔烃反应的范围。按1-3毫摩尔 规模,在80℃下,与1-2.5%mol的Cp*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。 芳族和脂族炔烃与苄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缓慢地与苯乙炔反应。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*RuCl(PPh3)2存在下,使二苯基乙炔和苄基叠氮化物的混合物(1∶1.1 当量,0.15M)在苯中回流2小时,苄基叠氮化物被完全转化成三唑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Cp*RuCl(COD)的特殊情况,已显示通过环戊二烯钌进 行(Kirchner,K.;等。J.Am.Chem.Soc.2003,125,11721;Yamamoto,Y.; 等。J.Am.Chem.Soc.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1,2,3-三唑的1,4-区域 异构体和相应的1,5-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1,4-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1,5-区域异构体。两种反应用多 种底物进行,产率极好。

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