CN109843846B - 双环[2.2.2]辛烷的合成 - Google Patents

双环[2.2.2]辛烷的合成 Download PDF

Info

Publication number
CN109843846B
CN109843846B CN201780064354.4A CN201780064354A CN109843846B CN 109843846 B CN109843846 B CN 109843846B CN 201780064354 A CN201780064354 A CN 201780064354A CN 109843846 B CN109843846 B CN 109843846B
Authority
CN
China
Prior art keywords
palladium
compound
oxidizing agent
formula
octane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780064354.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109843846A (zh
Inventor
胡月
罗伯特·托马斯·赫姆瑞
杰拉尔德·查尔斯·塔斯廷
克里斯多夫·哈伦·博尔卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Chemical Co
Original Assignee
Eastman Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Chemical Co filed Critical Eastman Chemical Co
Publication of CN109843846A publication Critical patent/CN109843846A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109843846B publication Critical patent/CN109843846B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/04—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C07C67/05—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation
    • C07C67/055—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation in the presence of platinum group metals or their compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/128—Halogens; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
    • B01J27/13—Platinum group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24—Nitrogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/128—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by alcoholysis
    • C07C29/1285—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by alcoholysis of esters of organic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/39—Preparation of carboxylic acid esters by oxidation of groups which are precursors for the acid moiety of the ester
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/321—Hydroformylation, metalformylation, carbonylation or hydroaminomethylation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/001—General concepts, e.g. reviews, relating to catalyst systems and methods of making them, the concept being defined by a common material or method/theory
    • B01J2531/002—Materials
    • B01J2531/004—Ligands
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/44—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing eight carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

提供的是一种制备某些1,4‑双环[2.2.2]辛烷衍生物的方法。新的合成步骤涉及在包含钯化合物的过渡金属催化剂的存在下，用氧化剂处理1,4‑二亚甲基环己烷，以提供某些氧代双环[2.2.2]辛烷种类。因此，本发明的方法提供了用于商业生产各种双环[2.2.2]辛烷衍生物的新颖且简化的手段。

Description

双环[2.2.2]辛烷的合成
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月19日在35 USC§119(e)(1)下提交的临时申请62/409,928的权益，其全部内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本发明涉及有机合成领域。尤其是，涉及制备各种1,4-(取代的)双环[2.2.2]辛烷衍生物的方法。
背景技术
在1-位和/或4-位取代的双环[2.2.2]辛烷有很大的商业利益。参见，例如：(a)Joel G.Whitney,W.A.Gregory,J.C.Kauer,J.R.Roland,Jack A.Snyder,R.E.Benson andE.C.Hermann“Antiviral agents.I.Bicyclo[2.2.2]octan-and–oct-2-enamines”J.Med.Chem.,1970,13,254-60；(b)美国专利号3,546,290；(c)“4-吡啶基和4-(取代的-吡啶基)双环[2.2.2]辛烷-1-胺(4-Pyridyl and 4-(substituted-pyridyl)bicyclo[2.2.2]octane-1-amines)”美国专利号3,367,941；以及(d)双环[2.2.2]酸GPR120调节剂(Bicyclo[2.2.2]Acid GPR120 Modulators)，美国专利申请2016/0039780。
不幸的是，包括双环[2.2.2]辛烷体系在内的各种双环体系的桥头取代基对亲核取代是惰性的。因此，开发制备桥头双环[2.2.2]辛烷衍生物的简单方法是有用的。1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷是特别令人感兴趣的，因为它是制备各种桥头双环[2.2.2]辛烷衍生物的潜在起始原料。举例来说，美国专利号6,649,660教导了各种腺苷受体拮抗剂，这种化合物含有桥头双环[2.2.2]辛烷取代基，其可以由1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷制备。
双环[2.2.2]辛烷衍生物也作为合成天然产物诸如萜烯和生物碱的重要中间体(参见，例如Org.Biomol.Chem.,2006,4,2304–2312)。它们也是治疗代谢综合征(参见，例如Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15,5266–5269)和其它疾病(Org.Biomol.Chem.,2006,4,2304–2312)的治疗剂的重要组成部分。
此外，双环[2.2.2]辛烷二醇和二酸可以用作某些聚合物的专门的单体。参见，例如：(a)G.B.1,024,487；(b)J.Polym.Sci.PartA,2010,Vol.48,pp.2162–2169；(c)美国专利号3,256,241；(d)美国专利号3,081,334；(e)Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1981,Vol.66,pp.267-282；(f)J.Polym.Sci.A,1994,Vol 32,pp.2953–2960；以及(g)J.Am.Chem.Soc.1970,Vol 92,pp.1582-1586。
现有的用于制备双环[2.2.2]辛烷1,4-取代的衍生物的方法常常涉及昂贵且有毒的试剂、成盐反应、高价的反应条件，并且受净产率很低之苦。(参见，例如
Figure GDA0003557796070000023
Jan；Jaroslav,
Figure GDA0003557796070000021
and Vladimír,
Figure GDA0003557796070000022
Synthesis of bridgehead bicyclo[2.2.2]octanols,Coll.Czech.Chem.Commun.1981,46,1370-1375.)反应顺序在下面的路线1中给出。乙酸异丙烯酯与1,4-环己二酮的酸催化反应提供(除1,4-二乙酰氧基-1,4-环己二烯之外)1,4-二乙酰氧基-1,3-环己二烯(I)，(I)与马来酸酐进行双烯环状加成，提供1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(II)。(II)的氢化提供饱和的III，III被水解成相应的二羧酸(IV)。在氧气存在下，用四乙酸铅在吡啶中使(IV)氧化脱羧给出1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛-2-烯(V)，(V)在氢化后给出二乙酸酯(VI)。总产率据报道为28-31％。
路线1
Figure GDA0003557796070000031
从1,4-CHDM(1,4-环己烷二甲醇)开始，两步转化到1,4-二亚甲基环己烷的是已知的(路线2)。(参见J.Am.Chem.Soc.,1953,75,4780–4782.)路线2
Figure GDA0003557796070000032
发明内容
本发明如所附权利要求书中提出。简言之，在一个实施例中，本发明提供了制备式(I)的化合物的方法：
Figure GDA0003557796070000041
其中每个R1独立地是氢或下式的基团
Figure GDA0003557796070000042
所述方法包含将下式的化合物
Figure GDA0003557796070000043
与(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，以及(ii)氧化剂接触；
可选地，在(I)和(II)中至少一种的存在下
(I)下式的化合物
Figure GDA0003557796070000044
其中，R选自：氢；以及C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；
R*选自：氢；C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；以及碱金属阳离子；或
(II)具有至少一个C1-C12烷酰氧基部分的下式的化合物
Figure GDA0003557796070000045
在某些实施例中，当存在式RC(O)OH的羧酸和/或存在具有这种烷酰氧基(或羧酸酯基)的化合物或溶剂时，本发明的方法通常提供由上述R定义的各种取代基代表的化合物的混合物。在本发明的方法中，可以生产不同比例的式(A)、(B)和(C)的化合物的混合物；通常，相对比例取决于反应条件、氧化剂的选择以及是否存在羧酸或其它含烷酰氧基部分的化合物(即羧酸酯)来源(诸如以乙酸乙酯作为溶剂)。
Figure GDA0003557796070000051
和/或
Figure GDA0003557796070000052
和/或
Figure GDA0003557796070000053
其中R如本文所定义。
当不存在这种羧酸和/或具有这种烷酰氧基部分(或羧酸酯基)的化合物或溶剂时，该方法仅仅提供下式的产物
Figure GDA0003557796070000054
因此，本发明的方法代表了一种新颖的过渡金属催化的化学转变。该方法以1,4-二亚甲基环己烷到各种1,4-(取代的)双环[2.2.2]辛烷的高转化产率为特色。因此，本发明的方法提供了一种用于商业生产化学式(A)、(B)和(C)的化合物的新颖且简化的途径，其可以依次被分离和/或经受进一步的合成有机转变以提供多种具有桥头(即1,4-)双环[2.2.2]辛烷取代基的有用的化合物。
附图说明
图1描绘了经由下面的实例1制备的1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷的分子结构。选取的键距
Figure GDA0003557796070000061
和角度(deg)：O(1)-C(1)1.4623(11),C(1)-C(2)1.5273(14),C(2)-C(3)1.507(7),C(3)-C(4)1.587(6),C(4)-O(3)1.4671(12),O(1)-C(1)-C(2)112.68(8),C(1)-C(2)-C(3)110.0(3),C(2)-C(3)-C(4)108.1(4),C(3)-C(4)-O(3)105.1(3),C(3)-C(4)-C(5)105.3(3),C(2)-C(1)-C(8)110.16(8)。
图2描绘了经由下面的实例2制备的双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇的分子结构。选取的键距
Figure GDA0003557796070000062
和角度(deg)：O(1)-C(1)1.4321(18),C(1)-C(2)1.528(3),C(2)-C(3)1.541(2),C(3)-C(4)1.530(2),C(4)-O(2)1.4339(18),O(1)-C(1)-C(2)110.96(15),C(1)-C(2)-C(3)109.65(15),C(2)-C(3)-C(4)109.52(14),C(3)-C(4)-O(2)110.70(14),C(3)-C(4)-C(8)108.85(15),C(2)-C(1)-C(7)108.63(15)。
具体实施方式
在第一个实施例中，本发明提供了用于制备式(I)的化合物的方法：
Figure GDA0003557796070000063
其中每个R1独立地是氢或下式的基团
Figure GDA0003557796070000064
该方法包括将下式的化合物
Figure GDA0003557796070000071
与(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，以及(ii)氧化剂相接触；
可选地，在下述(I)和(II)中的至少一种的存在下
(I)下式的化合物
Figure GDA0003557796070000072
其中，R选自：氢；以及，C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；
R*选自：氢；C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；以及，碱金属阳离子；或
(II)具有至少一个C1-C12烷酰氧基部分的下式的化合物
Figure GDA0003557796070000073
在另一个实施例中，本发明提供了用于制备下式的化合物的方法：
Figure GDA0003557796070000074
该方法包括将下式的化合物
Figure GDA0003557796070000075
与(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，以及(ii)氧化剂相接触，不存在以下(I)和(II)
(I)下式的化合物
Figure GDA0003557796070000081
其中，R选自：氢；以及，C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；
R*选自：氢；C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；以及，碱金属阳离子；和
(II)具有至少一个C1-C12烷酰氧基部分的下式的化合物
Figure GDA0003557796070000082
在进一步的实施例中，本发明提供了用于制备下式的化合物的方法：
Figure GDA0003557796070000083
和/或
Figure GDA0003557796070000084
该方法包括将下式的化合物
Figure GDA0003557796070000085
与下式的羧酸接触
Figure GDA0003557796070000091
其中每个R独立地是氢或C1-C12烷基，
存在(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，和(ii)氧化剂。
如上所述，可以生产不同比例的式(A)、(B)和(C)的化合物的混合物；通常，相对比例取决于反应条件、氧化剂的选择以及是否存在羧酸或其它含烷酰氧基部分的化合物(即羧酸酯)来源(诸如以乙酸乙酯作为溶剂)。
另外，在某些条件下，当存在式RC(O)OH的羧酸时，(A)的形成似乎除氧化剂(诸如过氧化氢)之外还需要水。在这方面，当在水存在下使用碘苯二乙酸(iodosobenzenediacetate)作为氧化剂时，没有观察到式(A)、(B)和(C)的产物。除此以外，当该方法是在不存在含有以上提出的烷酰氧基部分的化合物下进行时，通过本发明的方法，式(A)的化合物可以作为唯一的双环辛烷产物制备。
在另一个实施例中，当在乙酸乙酯存在下使用空气作为氧化剂时，主要观察到化学式(A)和(B)的产物，其中二醇(A)作为次要产物形成，可能是由于水的存在(在空气中或在乙酸乙酯中)。因此，在另一个实施例中，化合物(A)、(B)和(C)是通过用过氧化氢、二乙酸钯和乙酸处理1,4-二亚甲基环己烷而制备的。所用的过氧化氢可以是市售的30％水溶液或一些其它浓度的H2O2水溶液。在本发明的另一个实施例中，化合物(B)和(C)通过用碘苯二乙酸、二乙酸钯、乙酸和二甲基亚砜(DMSO)处理1,4-二亚甲基环己烷来制备。在本发明的另一个实施例中，(B)和(C)通过将空气鼓泡通过1,4-二亚甲基环己烷、二乙酸钯以及乙酸的混合物来制备。
在下面的实验中，以不同比例制备/共同制备式(A)、(B)、(C)的化合物。如果需要，可以使用已知的分离技术，诸如沉淀、重结晶、萃取、真空蒸馏或液相色谱来将它们在反应后分离。从实例3可以看出，除化合物(B)和(C)之外，使用二乙酸钯、乙酸和30％H2O2的水溶液还提供了1,4-二醇产物(A)。在另一个实验(实例6)中可以看出，如果没有羧酸或其它烷酰氧基来源(诸如存在来自乙酸乙酯溶剂的“乙酸酯”)，1,4-二醇产物可以是独有的产物。
在该方法的一个实施例中，羧酸在反应条件下是液体，并且能够溶解所有反应组分。被认为合适的羧酸的例子包括甲酸、乙酸(“AcOH”)、丙酸、丁酸、异丁酸、叔丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸、十一烷酸和月桂酸等等。在任何室温下为固体的这种酸的情况下，利用如下文讨论的合适的溶剂。在另一个实施例中，原位产生的羧酸也被认为是合适的(参见下面的实例8，认为在原位生成乙酸，因为丙酮被过氧化氢氧化成乙酸。)在这方面，我们注意到，利用PdCl2/丙酮/MnO2、双(二亚苄基丙酮)钯(0)、钯金属和二乙酸钯/亚碘酰苯(iodosobenzene)/二甲基亚砜的对照实验未提供以上式(A)、(B)或(C)的产物。在一个实施例中，羧酸是乙酸。相对于1,4-二亚甲基环己烷起始原料，羧酸的用量没有特别限制，并且可以依照1,4-二亚甲基环己烷的量、催化剂的组成或反应条件来选择。在一个实施例中，相对于二烯，利用的羧酸在约0至20摩尔当量的范围内。羧酸也可以被其它含烷酰氧基的来源(诸如来自乙酸乙酯溶剂的“乙酸酯”)代替或部分代替。在下面的实例1中，反应得到大致2:1比率的化学式(B)和(C)的化合物。
Figure GDA0003557796070000101
如上所述，在本发明的方法中利用了包含钯化合物的过渡金属催化剂。在一个实施例中，催化剂是二乙酸钯。在其它实施例中(参见实例10-12)，合适的催化剂包括氯化钯、六氯钯(IV)酸铵和三氟乙酸钯。发现双(二亚苄基丙酮)钯(0)是不合适的。我们认为合适于催化所期望的反应的其它钯化合物的例子包括：双(丙酰氧基)钯、双(丁酰氧基)钯、四乙酸钯钠、四氯化钯钠、二乙酸(1,2-双(苯亚磺酰基)乙烷)钯、硝酸钯、硫酸钯、溴化钯和碘化钯。这些钯化合物可以单独使用或组合使用。相对于1,4-二亚甲基环己烷起始原料，使用的钯化合物的量没有特别限制，并且可以依照羧酸相对1,4-二亚甲基环己烷的摩尔比、催化剂的组成和反应条件等来选择。在一实施例中，催化剂与二烯的比率为约0.01％-20％，并且在另一实施例中，为约0.1％-5％。在其他实施例中，催化剂与二烯的比率为约1％、约3％或约5％。一般而言，如果使用的催化剂太少，反应倾向于进行得太慢，并导致不希望的副反应；如果使用的催化剂太多，反应变得昂贵，并且也导致不期望的副反应。
钯化合物也可以固定在载体(support)上，以促进催化剂的再循环。钯化合物可以物理吸附在载体上，或，可以经由化学键负载在载体上以防止浸出。无机材料和有机材料都可以用作催化剂载体。无机载体的例子包括碳、二氧化硅(SiO2)、Al2O3、MgCl2、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、CaF2、MgF2、沸石或SiO2-Al2O3，以及SiO2-MgO，以及这些无机材料中的每一个的混合物或与少量其它无机材料混合的二氧化硅。常规有机载体的例子包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚脲、环糊精、纤维素等，可以在反应混合物中保持固体形状，并且因此可以通过物理途径(例如过滤)容易地除去。当使用无机载体时，金属化合物与载体表面上的官能团化学键合。官能团可以预先附接到载体上。在有机载体的情况下，可以通过与含有官能团的单体共聚而引入该官能团。或者，官能团可以附接到有机载体上，然后在预催化剂(precatalyst)上与配体化学反应，产生负载的催化剂。经由化学键合的负载的催化剂可以通过已知方法制备。参见，例如：“Silica-supported palladium:Sustainable catalystsfor cross-coupling reactions(二氧化硅负载的钯：用于交叉偶联反应的可持续催化剂)”Coord.Chem.Rev.2009,253 2599–2626；WO00/47635；美国专利号6,921,736，通过引用结合到本文。
在一实施例中，配体经由化学键固定在载体上，然后绑定钯化合物。配体通常含有这样的官能团：该官能团具有一个或更多个具有自由电子的原子，以配位/供给(donate)到金属。官能团的实例包括硫醇、硫脲、胺、二胺、三胺、半胱氨酸、咪唑等。更多实例可见于“Silica-supported palladium:Sustainable catalysts for cross-couplingreactions”Coord.Chem.Rev.2009,253 2599–2626。
在进一步的实施例中，合成了具有在配体上的官能团的预催化剂(pre-catalyst)配合物，然后通过配体上的官能团和载体表面上的官能团之间的反应将预催化剂配合物固定在载体上。参见，例如：1)J.Organomet.Chem.2001,633173-181；2)J.Catal.2005,229322-331；3)Tetrahedron 2004,60 8553-8560；4)J.Org.Chem.2004,69439-446；和5)J.Inorg.Organomet.Polym.2004,14149。
在进一步的实施例中，可以使用包封技术将包含钯化合物的过渡金属催化剂固定到载体上。例如通过使用微囊化技术，可以将包含钯的化合物(诸如乙酸钯)固定在高度交联的聚脲基质中。
也可以将包含钯化合物的过渡金属催化剂和载体分别加入到反应混合物中，以实现原位固定。负载的单点位催化剂(single-site catalyst)可以经由简单的过滤或其它物理/机械方法促进催化剂再循环。通过用金属清除剂处理，可以有效地除去溶解在反应溶液中的金属化合物。
在一个实施例中，术语“碱金属阳离子”是指Li+、K+、Cs+和Na+。
氧化剂(oxidizing agent或oxidant)通常是共反应物，并且被选择以将钯化合物氧化到更高的氧化态(即，其中至少一部分钯种类(species)＞2)；例如，Pd(II)可以被氧化到+3或+4氧化态，以便防止催化剂沉淀，并保持金属在有效氧化态，以便适当地催化期望的反应。在下面的实例1的实验条件下，用苯醌、碘代苯二(三氟乙酸)酯和间氯过氧苯甲酸(mCPBA)的尝试还未成功。
在一个实施例中，氧化剂是碘苯二乙酸。具有以下结构的其它碘代芳烃二羧酸酯也被认为是合适的：
Figure GDA0003557796070000131
其中Ar表示芳基，诸如苯基或萘基，可选地被一个或更多个选取自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧羰基、C1-C6烷酰氧基、C1-C6烷酰氨基、卤素、羧基、氰基、硝基、C1-C6烷基磺酰基、羟基、C1-C6亚烷基-OH、C1-C6亚烷基-CO2H等等的取代基取代，并且其中R如上文所定义的。在另一个实施例中，氧化剂是碘代苯二新戊酸酯。原位生成的碘代芳烃二羧酸酯也被认为是合适的。其它碘鎓盐或I(III)(碘(III))氧化剂也被认为是合适的。在另一个实施例中，氧化剂是过氧化物，诸如过氧化氢或过乙酸，以及其它有机或无机过氧化物，包括原位生成的过氧化物。通常，有机和无机过氧化物也被认为是合适的；测试了mCPBA，但在下面实验部分的反应条件下没有得到反应。在另一个实施例中，氧化剂是二氧化锰。在另一个实施例中，固体氧化剂
Figure GDA0003557796070000132
过氧单硫酸钾(购自ALFA)用作该方法中的氧化剂。其他足够强以能将钯化合物氧化到所期望的氧化态的固体氧化剂也被认为是合适的。在另一个实施例中，氧化剂是空气。认为氧气(或臭氧)(或以纯净形式，或与其它气体——例如氮气、氩气和N2O——混合)是合适的。其它被认为合适的氧化剂包括：Ag2CO3、K2S2O8、HNO3、AgOAc、Cu(OAc)2、Mn(OAc)3和Wacker氧化体系。相对于1,4-二亚甲基环己烷，氧化剂的用量没有特别限制，但在一个实施例中，相对1,4-二亚甲基环己烷是一个或更多个摩尔当量。在另一个实施例中，该范围是约1至5当量。在H2O2作为氧化剂的情况下，如果使用少于1当量，反应不能完全转化。
除了羧酸在反应温度下为固体的那些情况之外，通常不需要存在共溶剂。如果利用了共溶剂，共溶剂与羧酸的比率没有特别限制，并且依照羧酸相对于1,4-二亚甲基环己烷的摩尔比、催化剂的组成或反应条件来设定。在一个实施例中，可以利用可以与金属中心配位的溶剂(例如含氮溶剂)。在另一个实施例中，如果利用的话，溶剂是二甲基亚砜。共溶剂可以被外部配体代替。此外被认为合适的溶剂包括乙腈、苄腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基砜、1,2-双(苯亚磺酰基)乙烷及其衍生物、含氮配体(诸如吡啶和吡啶衍生物)、咪唑和咪唑衍生物、4,5-二氮杂芴酮、联吡啶、菲咯啉、联嘧啶、联吡啶、菲咯啉衍生物和N-烷基吡咯烷酮(诸如N-甲基吡咯烷酮和N-正丁基吡咯烷酮)。其它可以溶解反应物并与当前实验条件相容的普通有机溶剂也被认为是合适的。溶剂应与氧化剂相容。溶剂的选择取决于反应条件和氧化剂。溶剂的例子包括但不限于：极性非质子溶剂，诸如乙酸乙酯和其它乙酸烷基酯、乙腈、丙酮或THF；以及，非极性溶剂，诸如庚烷、甲苯和二甲苯。
反应条件，诸如反应温度和反应时间，没有特别限制，并且它们可以依照羧酸相对于1,4-二亚甲基环己烷的摩尔比或催化剂的组成来设定。在某些实施例中，利用二乙酸钯作为包含钯的过渡金属催化剂，温度范围为10℃至60℃，并且反应时间范围通常为3小时至60小时。对于其它催化剂，反应条件可以变化。反应可以以分批的或连续的方法进行。
本发明中存在的新颖的转变不是容易预料的。比如，当不存在二亚甲基环己烷的环结构，并且两个烯烃键被两个亚甲基基团分开时，如在1,5-己二烯中，Pd催化的二乙酰氧基化有利于形成五元环而不是六元环(eq 2)。
Figure GDA0003557796070000141
在实例1的条件下，二亚甲基环己烷的反应基本上定量为由化学式(B)和(C)代表的单一产物核心结构。
本发明包括并且明确地预期本文公开的实施例、特征、特性、参数和/或范围的任一和所有组合。即，本发明可以通过本文提及的实施例、特征、特性、参数和/或范围的任一组合来定义。如本文所用，不定冠词“一(a和an)”意味着一个(种)或更多个(种)，除非上下文另有明确表示。类似地，名词的单数形式包括它们的复数形式，反之亦然，除非上下文另有明确表示。
虽然已经进行了精确的尝试，本文所描述的数值和范围应考虑为是近似值(即使不由术语“约”限定)。根据本发明想要获得的期望的性质，以及由测量技术中发现的标准偏差造成的变动，这些值和范围可以从它们所陈述的数值变化。此外，本文所描述的范围旨在且特别预期包括所陈述范围内的所有子范围和值。例如，50-100的范围旨在描述且包括范围内的所有值，该范围包括诸如60-90和70-80的子范围。
本文引用的所有文件的内容，包括专利以及非专利文献，其全文在此通过引用结合到本文中。如果任何结合的主题与任何本文的公开内容相矛盾，本文的公开内容优先于所结合的内容。
通过本发明的某些实施例的以下实例可以进一步说明本发明，但应理解，除非另有特别表明，这些实例仅用于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。
实例
1,4-二亚甲基环己烷的制备
跟随文献步骤进行少量修改制备了1,4-二亚甲基环己烷(J.Am.Chem.Soc.,1953,75,4780–4782)。1,4-环己烷二甲醇(CHDM)(3250g，22.5mol)和吡啶(5.5g，0.07mol)在装有滴液漏斗和回流冷凝器的20升反应器中加热到125℃。在2小时的一段时间内，将乙酸酐(7020g，68.8mol)加入到该二醇中。加入后，将混合物在125℃搅拌1.5小时。减压蒸馏除去乙酸和乙酸酐后，收集CHDM二乙酸酯(5100g，产率99％)。使用DMAP和Nafion作为催化剂也成功地完成了该反应。
以0.5g/分钟的速度，2000g(8.8mol)的CHDM二乙酸酯被滴加到由Lindberg/BlueM炉(型号：HTF55347C)加热到540℃的1英寸石英柱中，并到达具有0.25英寸石英片的27英寸深度处。通过在柱顶引入缓慢的氮气流(25ccm)，在氮气气氛中进行上述添加。将热解物收集到在冰浴中冷却的3升烧瓶中。热解物的GC-MS显示主要是1,4-二亚甲基环己烷和乙酸，伴随痕量未反应的CHDM二乙酸酯和(4-亚甲基环己基)甲基乙酸酯。热解物的蒸馏给出含有摩尔比为1:2的1,4-二亚甲基环己烷和乙酸的共沸物。通过用蒸馏水洗涤共沸物，可以得到纯的1,4-二亚甲基环己烷。
实例1
将1,4-二亚甲基环己烷(1g，9.3mmol)、碘苯二乙酸(3.3g，10.2mmol)、二乙酸钯(100mg，0.45mmol)、乙酸(10mL)和DMSO(10mL)充入到装备有3/4英寸磁力搅拌棒的100mL圆底烧瓶中。用氮气吹扫所产生的混合物以除去溶解的空气。在室温下搅拌悬浮液直到所有白色固体消失。除了乙酸和DMSO，此时反应混合物的GC-MS谱显示仅有亚碘酰苯、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷(其结构进一步通过1H NMR和X-射线晶体法确认)和4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇，指示二亚甲基环己烷的化学计量转化率。基于1H NMR，1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷与4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇的比率为1:2。
橙色反应混合物然后用饱和碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液淬灭，用***(20mL×3)萃取。合并的***层依次地用10mL饱和NaHCO3水溶液、10mL蒸馏水和10mL盐水洗涤，并用MgSO4干燥。过滤后，将150mL正戊烷加入到***溶液中，将产生的混合物通过短的二氧化硅闪蒸柱过滤，并在减压下浓缩(GC-MS显示在浓缩的混合物中有亚碘酰苯、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇)。通过制备TLC分离出纯1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷，为白色结晶固体。它的1H NMR谱(在CDCl3中)以在δ2.04ppm和1.87ppm处两个积分比为2:1的单峰为特征，与文献报道一致(参见Jan
Figure GDA0003557796070000171
等)。
1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷的合适于X射线晶体法的晶体，是通过从它的浓缩的***溶液中缓慢蒸发***溶剂而获得的。1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷的晶体结构在图1中示出。
图1中的结构使用Bruker SHELXTL软件包解析和修正，使用空间组Pbca，对于化学式单元C12H18O4，Z＝8。具有186个变量的对F2的最终各向异性全矩阵最小二乘修正(full-matrix least-squares refinement)，对于观察的数据收敛于R1＝2.99％，对于所有的数据收敛于wR2＝8.18％。拟合优度为1.139。在最终的差值电子密度合成中的最高峰是
Figure GDA0003557796070000172
并且最低谷(largest hole)为
Figure GDA0003557796070000173
其中RMS偏差为
Figure GDA0003557796070000174
基于最终模型，计算密度为1.276g/cm3以及F(000)，976e-。
化合物4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇是浅黄色液体。在它的1H NMR谱(在CDCl3中)上δ1.91ppm处的单峰对应于乙酸甲酯基团。4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇的结构没有通过其它分析方法确认。但是在用正丁醇或甲醇醇解之后，1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇的混合物转化成单一的二醇——双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇(参见实施例2)。
实例2
来自实例1的浓缩的反应混合物(其含有1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷、4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇、亚碘酰苯)与10mL正丁醇或甲醇和一滴硫酸混合在100mL圆底烧瓶中。将混合物在80℃下搅拌3小时(用正丁醇)或在60℃下搅拌6小时(用甲醇)。在将反应混合物冷却至室温后，在真空下除去所有液体。向褐色黏性残余物中加入***(10mL)，并通过过滤收集产生的灰白色/米色(off-white)沉淀物，用***(5mL×3)洗涤，并在空气中干燥(1.12g，85.5％)。GC-MS分析显示在沉淀物中仅有一种化合物，即双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。它的1H NMR谱(在DMSO-d6中)以δ1.58ppm处尖锐的单峰和δ3.93ppm处宽的单峰为特征，与文献报道一致(Coll.Czech.Chem.Commun.1981,46,1370-1375)。通过从相应的醇解混合物中缓慢蒸发甲醇来获得合适于X-射线晶体分析的双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇晶体。双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇的晶体结构在图2中示出。
图2中的结构使用Bruker SHELXTL软件包解析和修正，使用空间组I41cd，其中对于化学式单元C8H14O2，Z＝16。具有99个变量的对F2的最终各向异性全矩阵最小二乘修正，对于观察的数据收敛于R1＝3.51％，对于所有的数据收敛于wR2＝9.81％。拟合优度为1.066。在最终的差值电子密度合成中的最高峰是
Figure GDA0003557796070000181
最低谷为
Figure GDA0003557796070000182
其中RMS偏差为
Figure GDA0003557796070000183
基于最终模型，计算密度为1.153g/cm3以及F(000)，1248e-。
以上反应也可以用其它酯基转移催化剂催化，包括但不限于无机酸(例如硫酸、氯化氢)、无机碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾)、过渡金属络合物(例如Sn、Ti)以及其它固体的酸和碱。
实例3
将1,4-二亚甲基环己烷(1g，9.3mmol)、二乙酸钯(100mg，0.45mmol)和乙酸(5g)充到装备有3/4英寸磁力搅拌棒的100mL圆底烧瓶中。在快速搅拌下，向产生的混合物(用冰浴冷却的)中逐滴添加30％过氧化氢水溶液(1.5g)。将产生的黄色溶液在室温下搅拌6小时，并通过GC-MS和GC分析，显示4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇为主要产物，连同双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇和1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷。1,4-二亚甲基环己烷的转化率为59.7％。4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇的选择性为52.6％、22.4％、19.3％。
6小时后，当向以上的反应混合物中加入新鲜的1,4-二亚甲基环己烷和过氧化氢时，观察到进一步的转化，表明催化体系仍然是反应性的。
实例4
将二乙酸钯(224mg，1mmol)、3-氨基丙基官能化的硅胶(～1mmol/g NH2，2g)和丙酮(50g)充到装备有3/4英寸磁力搅拌棒的100mL圆底烧瓶中。在50℃下搅拌产生的悬浮液，直到溶液变为无色。经由过滤收集固定的Pd(OAc)2/SiO2催化剂，用丙酮洗涤并在60℃下干燥过夜。
将1,4-二亚甲基环己烷(100mg，0.93mmol)、以上固定的Pd(OAc)2/SiO2(100mg)、30％过氧化氢(200mg)和乙酸(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌6小时。过滤后，通过GC分析溶液。将固体催化剂用丙酮洗涤三次，在烘箱中干燥，并在以上条件下再使用。表1中总结的结果表明固定的Pd(OAc)2/SiO2催化剂是活性的并且是可再循环的。
表1.用可再循环的Pd(OAc)2/SiO2催化剂的转化率和选择性
Figure GDA0003557796070000191
实例5
将1,4-二亚甲基环己烷的乙酸溶液(20g，0.084mol，基于NMR纯，剩余为乙酸)、二乙酸钯(0.567g，0.0025mol，3mol％)和乙酸乙酯(25mL)充到125mL烧瓶中。约3小时中向烧瓶中逐滴加入30％H2O2(21.42g，0.189mol，2.25eq)，保持反应在35℃以下。将反应搅拌过夜。向反应混合物中逐滴加入35％偏亚硫酸氢钠溶液(35.9g在66.7g水中)。反应轻微放热。过滤并分离两相混合物。水相用乙酸乙酯萃取(3x，50mL)。合并有机萃取液，用MgSO4干燥，真空浓缩以提供浅黄色油(14.8g)。GCMS分析显示该油是4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇(主要产物)和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇的混合物。
实例6
将1,4-二亚甲基环己烷(5g，0.046mol)和二氯化钯(0.248g，0.0014mol，3mol％)加入到125mL烧瓶中。约2小时中向烧瓶中逐滴加入25％的oxone水溶液(28.27g，0.092mol，2eq)。反应是放热的。将反应混合物搅拌过夜。通过GCMS分析显示转化为双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。过滤反应混合物以除去未溶解的PdCl2。用正丁醇萃取水溶液4次(4x)。合并有机萃取液，用MgSO4干燥，真空浓缩以提供深色残余物。通过GCMS分析确认，存在双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇，具有痕量正丁醇。
实例7
将1,4-二亚甲基环己烷(50mg，0.46mmol)、二乙酸钯(5mg，0.02mmol)、二氧化锰(50mg)和乙酸(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌过夜。过滤后，通过GC-MS分析溶液，显示存在1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷作为主要产物，痕量的4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇和几种未经确认的副产物。
实例8
将1,4-二亚甲基环己烷(50mg，0.46mmol)、二乙酸钯(5mg，0.02mmol)、30％过氧化氢(0.1g)和丙酮(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下对空气敞开(in open air)搅拌过夜，并通过GC-MS分析，显示出1,4-二亚甲基环己烷(67.4％转化率)到4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇(44.5％)和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇(55.5％)的彻底转化(clean conversion)。
实例9
将1,4-二亚甲基环己烷(50mg，0.46mmol)、氯化钯(3.5mg，0.02mmol)、30％过氧化氢(0.1g)和乙酸(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌过夜，并通过GC-MS分析，显示存在4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。
实例10
将1,4-二亚甲基环己烷(50mg，0.46mmol)、六氯钯(IV)酸铵(5mg)、30％过氧化氢(0.1g)和乙酸(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌过夜，并通过GC-MS分析，显示存在4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。
实例11
将1,4-二亚甲基环己烷(50mg，0.46mmol)、三氟乙酸钯(5mg)、30％过氧化氢(0.1g)和乙酸(1g)充到装备有3/8英寸磁力搅拌棒的5-mL玻璃小瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌过夜，并通过GC-MS分析，显示存在4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇、1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。
实例12
将1,4-二亚甲基环己烷(5g，0.046mol)、乙酸乙酯(约20mL)和二乙酸钯(0.310g，0.0014mol，3mol％)加入到125mL烧瓶中。随着将空气鼓泡(bubble)通过混合物，将反应在室温下搅拌20小时。通过GC-MS分析显示出4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇，但主要产物是高分子量未知物。没有尝试产物分离。
实例13
将1,4-二亚甲基环己烷(5g，0.046mol)、乙酸(约20mL)和二乙酸钯(0.310g，0.0014mol，3mol％)加入到125mL烧瓶中。随着将空气鼓泡通过混合物，将反应在室温下搅拌20小时。通过GC-MS分析显示出4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇和1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷，但主要产物是高分子量未知物。没有尝试产物分离。
实例14
将1,4-二亚甲基环己烷(5g，0.046mol)和二乙酸钯(0.310g，0.0014mol，3mol％)加入到125mL烧瓶中。约3小时中向烧瓶中逐滴加入32％过乙酸(21.85g，0.092mol，2eq)。剧烈搅拌反应，逐渐形成气泡，伴有轻微的放热。将反应搅拌18小时。通过GCMS分析显示主要产物为4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇，还有双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇。没有尝试分离。
实例15
在25mL圆底烧瓶中，将2g来自实例5的产物混合物与10mL乙酸酐和0.5mL吡啶混合。将产生的混合物在100℃下搅拌4小时，并冷却至室温。过滤后的溶液通过GC-MS分析。4-乙酰氧基双环[2.2.2]辛-1-醇和双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇都彻底转化为1,4-二乙酰氧基双环[2.2.2]辛烷。
比较实例
将1,5-己二烯(1g，12.2mmol)、苯醌(2.6g，24.4mmol)、二乙酸钯(100mg，0.45mmol)、AcOH(10mL)和DMSO(10mL)充到装备有1/3英寸磁力搅拌棒的100mL圆底烧瓶中。用氮气吹扫产生的混合物以除去溶解的空气。将悬浮液在40℃搅拌过夜(～12小时)。在如实例1所示出的相同的后处理(workup)之后，得到浅黄色液体(640mg)，含有比率3:1的(3-乙酰氧基环戊-1-烯-1-基)甲基乙酸酯和环己-2-烯-1,4-二醇二乙酸酯，如通过1H NMR、13CNMR，HSQC和GC-MS所确认的(分子量)。尝试通过快速色谱法分离(3-乙酰氧基环戊-1-烯-1-基)甲基乙酸酯和环己-2-烯-1,4-二醇二乙酸酯，没有成功。

Claims (19)

1.一种制备式(I)的化合物的方法：
Figure FDA0003557796060000011
其中每个R1独立地是氢或下式的基团
Figure FDA0003557796060000012
所述方法包含将下式的化合物
Figure FDA0003557796060000013
与(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，以及(ii)氧化剂接触；其中，所述钯化合物选自：乙酸钯、双(丙酰氧基)钯、双(丁酰氧基)钯、四乙酸钯钠、四氯化钯钠、三氟乙酸钯、二乙酸(1,2-双(苯亚磺酰基)乙烷)钯、硝酸钯、硫酸钯、氯化钯、溴化钯、碘化钯，以及六氯钯(IV)酸铵；
所述氧化剂选自：有机过氧化物，无机过氧化物，二氧化锰，碘鎓盐，碘(III)氧化剂，分离的或原位产生的碘代芳烃二羧酸酯；
可选地，在下式的化合物的存在下，
Figure FDA0003557796060000014
其中R选自：氢；以及，C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；
R*选自：氢；C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；以及，碱金属阳离子。
2.一种制备式(A)的化合物的方法：
Figure FDA0003557796060000021
所述方法包含将下式的化合物
Figure FDA0003557796060000022
与(i)包含钯化合物的过渡金属催化剂，以及(ii)氧化剂接触，不存在下式的化合物，
Figure FDA0003557796060000023
其中，R选自：氢；以及，C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；
R*选自：氢；C1-C12烷基，可选地被一个或更多个选自C1-C6烷氧基、卤素、硝基和氰基的基团取代；以及，碱金属阳离子；
其中，
所述钯化合物选自：乙酸钯、双(丙酰氧基)钯、双(丁酰氧基)钯、四乙酸钯钠、四氯化钯钠、三氟乙酸钯、二乙酸(1,2-双(苯亚磺酰基)乙烷)钯、硝酸钯、硫酸钯、氯化钯、溴化钯、碘化钯，以及六氯钯(IV)酸铵；
所述氧化剂选自：有机过氧化物，无机过氧化物，二氧化锰，碘鎓盐，碘(III)氧化剂，分离的或原位产生的碘代芳烃二羧酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中R*是氢。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中R是甲基。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述钯化合物选自乙酸钯、氯化钯、六氯钯酸(IV)铵、四氯化钯钠和三氟乙酸钯。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述钯化合物是氯化钯。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述钯化合物是乙酸钯。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述钯化合物固定在有机载体或无机载体上。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂选自有机过氧化物和无机过氧化物。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂是过氧化氢。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂是过乙酸。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂包含固体氧化剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述氧化剂包含二氧化锰或过氧单硫酸钾。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂包含碘鎓盐或碘(III)氧化剂。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化剂选自分离的或原位产生的碘代芳烃二羧酸酯。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述氧化剂是碘苯二乙酸。
17.根据权利要求1所述的方法，其还包含式(A)的化合物的水解和分离步骤
Figure FDA0003557796060000031
18.根据权利要求1所述的方法，其还包含分离化学式(B)的化合物的步骤
Figure FDA0003557796060000041
19.根据权利要求1所述的方法，其还包含分离化学式(C)的化合物的步骤
Figure FDA0003557796060000042
CN201780064354.4A 2016-10-19 2017-10-11 双环[2.2.2]辛烷的合成 Active CN109843846B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662409928P 2016-10-19 2016-10-19
US62/409,928 2016-10-19
PCT/US2017/056027 WO2018075301A1 (en) 2016-10-19 2017-10-11 Synthesis of bicyclo(2.2.2)octanes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109843846A CN109843846A (zh) 2019-06-04
CN109843846B true CN109843846B (zh) 2022-07-05

Family

ID=60191479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780064354.4A Active CN109843846B (zh) 2016-10-19 2017-10-11 双环[2.2.2]辛烷的合成

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10633315B2 (zh)
EP (1) EP3529230B1 (zh)
CN (1) CN109843846B (zh)
WO (1) WO2018075301A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10633315B2 (en) 2016-10-19 2020-04-28 Eastman Chemical Company Synthesis of bicyclo[2.2.2]octanes
EP3694831A1 (en) * 2017-10-11 2020-08-19 Eastman Chemical Company Synthesis of bicyclo[2.2.2]octane derivatives
US10836899B2 (en) 2018-12-13 2020-11-17 Eastman Chemical Company Polyesters with specified crystallization half-times
CN114585629A (zh) * 2019-11-06 2022-06-03 伊士曼化工公司 制备双环[2.2.2]辛烷-1,4-二醇的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3255254A (en) * 1961-05-01 1966-06-07 Du Pont 1, 4-dihydroxybicyclo-[2.2.2]octane

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3367941A (en) 1965-06-28 1968-02-06 Du Pont 4-pyridyl and 4-substituted pyridylbicyclo-[2.2.2]octane-1-amines
US3081334A (en) 1960-05-16 1963-03-12 Du Pont Bicyclo-[2.2.2]oct-2-ene-1, 4-dicarboxylic acid, its preparation and functional derivatives
NL299293A (zh) 1962-11-07
FR1374693A (fr) 1962-11-07 1964-10-09 Du Pont Nouveau glycol alicyclique, esters et polyesters de ce composé et application de ces produits
US3256241A (en) 1962-11-07 1966-06-14 Du Pont Glycol 1, 4-bicyclo [2. 2. 2] octanedicarboxylate polyesters
US3228984A (en) 1963-11-04 1966-01-11 American Home Prod 1, 4-bis-cyclic and aryl-amino-[2.2.2] bicyclooctane derivatives
US3301827A (en) 1965-05-07 1967-01-31 Du Pont Polymers from polycyclic reactants having functional substituents on bridgehead carbon atoms
CH452179A (de) 1966-08-19 1968-05-31 Segmueller Ag Heisskanal-Spritzgusswerkzeug
US3546290A (en) 1968-07-17 1970-12-08 Du Pont Bicyclo(2.2.2)octane-1-amines and bicyclo(2.2.2)octane-1-methylamines
US4020141A (en) 1974-06-13 1977-04-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of making heat-sealable, heat-shrinkable, biaxially oriented polyester film
US4355080A (en) 1981-03-02 1982-10-19 Eastman Kodak Company Polyester-acrylic composite sheet having improved weatherability
US4486561A (en) 1981-08-21 1984-12-04 Ethyl Corporation Injection-moldable thermoplastic polyester composition
US4448998A (en) 1982-11-22 1984-05-15 The Procter & Gamble Company Catalytic hydrogenation of N,N-disubstituted amides to amines
JP3348910B2 (ja) 1992-05-19 2002-11-20 三井化学株式会社 接着剤成分および接着性ポリエステル組成物
US5707667A (en) 1995-12-07 1998-01-13 Husky Injection Molding Systems Ltd. Sound insulated injection molding machine
JP3765681B2 (ja) 1998-12-18 2006-04-12 富士写真フイルム株式会社 ポリエステルフィルムの製造方法
KR100359881B1 (ko) 1999-01-30 2002-11-04 주식회사 엘지화학 조촉매를 재사용하는 올레핀 중합 방법
US6414036B1 (en) 1999-09-01 2002-07-02 Van Beek Global/Ninkov Llc Composition for treatment of infections of humans and animals
PT1230243E (pt) 1999-11-12 2009-06-12 Biogen Idec Inc Policicloalquilpurinas como antagonistas dos receptores da adenosina
US6921736B1 (en) 2000-07-17 2005-07-26 University Of New Orleans Research And Technology Foundation, Inc. Simply assembled and recyclable polymer-supported olefin metathesis catalysts
JP4666957B2 (ja) 2004-06-16 2011-04-06 株式会社Ａｄｅｋａ 耐候性の改善されたポリエステル樹脂製容器
US20060004151A1 (en) 2004-06-30 2006-01-05 General Electric Company Copolymers containing indan moieties and blends thereof
US8067525B2 (en) 2005-06-17 2011-11-29 Eastman Chemical Company Film(s) and/or sheet(s) comprising polyester compositions which comprise cyclobutanediol and have a certain combination of inherent viscosity and high glass transition temperature
JP5463034B2 (ja) 2005-05-20 2014-04-09 アラントス・フアーマシユーテイカルズ・ホールデイング・インコーポレイテツド ピリミジン若しくはトリアジン縮合二環式メタロプロテアーゼ阻害薬
EP1898470B1 (en) 2006-08-30 2011-07-27 Keiwa Inc. Use of a back sheet for photovoltaic modules and resulting photovoltaic module
ES2371319T5 (es) 2009-06-18 2016-03-14 Ems-Patent Ag Monolámina de módulo fotovoltaico, procedimiento para su producción así como su utilización en el caso de la producción de módulos fotovoltaicos
US9082912B2 (en) 2010-04-26 2015-07-14 Biosolar, Inc. Photovoltaic module backsheet, materials for use in module backsheet, and processes for making the same
WO2012133189A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 三菱瓦斯化学株式会社 新規なカルボン酸エステル化合物およびその製造方法、並びに香料組成物
ES2765973T3 (es) 2013-03-14 2020-06-11 Bristol Myers Squibb Co Moduladores de GPR120 de ácido biciclo[2.2.2]
US9328050B1 (en) 2014-12-23 2016-05-03 Eastman Chemical Company Processes for making hydroxymethylbenzoic acid compounds
US10633315B2 (en) 2016-10-19 2020-04-28 Eastman Chemical Company Synthesis of bicyclo[2.2.2]octanes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3255254A (en) * 1961-05-01 1966-06-07 Du Pont 1, 4-dihydroxybicyclo-[2.2.2]octane

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Electrochemical reduction of 1,4-dibromobicyclo[2.2.2.]octane. Formation of the [2.2.2.] propellane;Kenneth B.Wiberg et al.;《J. Am. Chem. Soc.》;19740206;第96卷(第3期);第912-913页 *
Preparation and trapping of [2.2.2.] propellane;J. J. Dannenberg et al.;《J. Am. Chem. Soc.》;19740206;第96卷(第3期);第913-914页 *
The synthesis of 1,4-dihydroxy- and 1,4-dihalogenobicyclo[2.2.2]octanes;Jan Kopecky et al.;《Tetrahedron Letters》;19671231;第8卷(第40期);第3889-3891页 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3529230A1 (en) 2019-08-28
US20200039906A1 (en) 2020-02-06
US10633315B2 (en) 2020-04-28
WO2018075301A1 (en) 2018-04-26
EP3529230B1 (en) 2020-09-30
CN109843846A (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109843846B (zh) 双环[2.2.2]辛烷的合成
CN109894153B (zh) 一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂制备及应用
JP2008239495A (ja) 光学活性エポキシ化合物の製造方法、並びに該方法に用いる錯体及びその製造方法
CN112479878B (zh) 一种制备6,8-二氯辛酸乙酯的方法
CN102630226A (zh) 恩替卡韦的合成方法及其中间体化合物
EP0795537A1 (en) Process for the synthesis of 2-butene -1,4-diesters
TWI579289B (zh) Ester compound and a palladium catalyst for use in the process
CN109415379A (zh) 产生脂环族四羧酸二酐的方法
CN113549062A (zh) 一种金鸡纳碱衍生的大位阻手性季铵盐相转移催化剂及其合成方法
CN109535120B (zh) 7-取代-3,4,4,7-四氢环丁烷并香豆素-5-酮的制备方法
CN109776295B (zh) 一种邻位含二氟亚甲基的芳基碘化合物及制备方法
CN114292162B (zh) 3-氯-β-亚甲基苯乙醇类化合物及其中间体各自的制备方法
CN108144612B (zh) 一种用于一锅法合成羧酸酯的钴基催化剂及其制备和应用
JP2009233653A (ja) 表面銀固定化ハイドロキシアパタイト
WO2021249008A1 (zh) 一种利用原位过氧化物制备ε-己内酯的方法
CN111018899B (zh) 一种金属催化末端烯烃制备1,1-炔硼类化合物的方法
WO2007069656A1 (ja) 重合性ヒドロキシジアマンチルエステル化合物の製造方法
TWI641588B (zh) Method for producing carbonate compound and methacrylic acid or ester thereof
JP4038657B2 (ja) アダマンタノンの製造方法
CN116063209B (zh) 可见光促进镍催化苄基c-h键胺化制备苄胺衍生物的方法
US20100305353A1 (en) Method for producing purified formylcyclopropane compound and intermediate of such formylcyclopropane compound
CN115403456B (zh) 一种合成爱德万甜中间体3-羟基-4-甲氧基苯丙醛的方法
EP3452459A1 (en) New adipate-type compounds and a process of preparing it
TWI767955B (zh) 脂環族四羧酸二酐之製造方法
JP2020059671A (ja) ジアルデヒドの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant