第二代Grubbs催化剂的合成方法

背景技术

烯烃复分解反应是有机化学中最重要也是最有用的反应类型之一，这种反应使得 通常呈化学惰性的双键能够彼此偶联，极大地拓展了人们在构造化合物骨架时的想象空 间。同时，由于该反应具有反应条件温和、产率高的特点，而且绝大多数的有机基团在这一 反应中无需保护，因此近年来受到了学术界和工业界的广泛重视。

金属卡宾化合物是一类含金属_碳双键（M = C)的金属亚烷基化合物，因它们能 有效地催化各种类型的烯烃复分解反应而受到关注。在这些金属卡宾复分解催化剂中， Grubbs催化剂尤其受到人们的关注。1995年面世的代Grubbs催化剂RuCl2 ( = CHPh) (Cy^不仅对反应底物有很好的官能团容纳性，而且对反应体系中的水气和空气也有明显 的稳定性，适合实验室的正常操作，但它缺乏令人满意的反应活性。而1999年研制出的第 二代Grubbs催化剂（H2IMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh，不仅具备代催化剂的所有优点，同 时其反应活性也得到改善，几乎达到完美的程度，有着很高的商业应用价值。

尽管第二代Grubbs催化剂（H2IMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh在有机合成化学领域 有着如此重要的用途，但目前其合成方法仅限于一种方法，即通过对代Grubbs催化 剂的配体取代反应合成第二代Grubbs催化剂（Scholl， M. ;Ding， S. ;Lee， C. W;Grubbs， R. H. Org. Lett. 1999， 1，953)。

发明内容

[0006] 本发明的目的旨在提供一种以廉价且容易制备的零价钌化合物Ru(p-cymene) (COD)为原料，通过简单安全的操作步骤高收率地合成第二代Grubbs催化剂（H2IMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh的方法。 

本发明的具体合成路线如下：

其具体合成步骤如下：

1)将化合物HJMes(H) (CI) (1，3-二-(2，4，6-三甲基苯基）-2-氯咪唑烷）或化 合物HJMes(H) (BF4) (1， 3-二 - (2， 4， 6-三甲基苯基）-2-四氟硼酸基咪唑烷)与函卿3 在溶剂中反应，再经过滤、浓縮、结晶、洗涤、干燥后得化合物H2Imes ;

2)将化合物H2IMes与Ru(p-cymene) (COD) 、 PhCHCl2、 PCy3在一种烃类溶剂中反 应，再经浓縮、结晶、过滤、洗涤、干燥后得化合物（H2IMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh，即第二代 Grubbs催化剂。

 在步骤1)中，所述化合物HJMes(H) (CI) (1，3-二-(2，4，6-三甲基苯基）-2-氯 咪唑烷）为0.40g，1. 16mmol，所述化合物H2lMes(H) (BF4) (1， 3-二-(2， 4， 6-三甲基 苯基）-2-四氟硼酸基咪唑烷)为0. 46g， 1. 16mmol，所述KNSi (CH3)3为0. 53mL， 1. 16mmol ;所述溶剂为四氢呋喃或正己烷等；所述反应的时间为0. 5〜2h。

在步骤2)中，所述化合物H2Imes为181mg，0. 59mmol，所述Ru (p-cymene) (COD)为200mg，0. 59mmol，所述Ru (p-cymene) (COD)中，p-cymene为对甲基异丙苯， COD为1，5-环辛二烯;所述PhCHC^为0.10mL，0. 79mmol，所述PCy3为165mg， 0. 59mmol ;所述烃类溶剂选自戊烷、正己烷、庚烷、苯或甲苯等；所述反应的温度 为20〜80℃，反应的时间为12〜48h。

与现有的第二代Grubbs催化剂的合成方法相比，本发明具有以下突出优点：

本发明以容易合成的零价钌化合物Ru (p-cymene) (COD)为原料，高效地合成了第 二代Grubbs催化剂（H2IMes) (PCy3) (CI)2Ru = CHPh，本发明各步骤中所用试剂均廉价易得， 操作过程简单安全且易于控制，总收率良好，是一种可以应用于工业化大生产的合成第二 代Grubbs催化剂(H2IMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh的方法。

具体实施方式

以下实施例对本发明做进一步说明。除另有说明外，以下所有实验步骤均在室温及无水无氧条件下进行。

步骤1合成化合物H2IMes 2

在反应瓶中加入HImes(H) (CI) (0. 40g， 1. 16,1)、 THF(10mL)，溶解后加入 KNSi (CH3) 3 (0. 53mL， 1. 16mmol)，室温搅拌0. 5h，过滤除去残渣后将滤液抽干，真空干燥后得 化合物H2IMes，产率83% 。

步骤2合成第二代Grubbs催化剂（HIMes) (PCy3) (Cl)2Ru = CHPh 3 [0023] 在反应瓶中加入化合物HIMes 2(181mg，0. 59,1) 、 Ru(p-cymene) (COD) (200mg，0. 59,1) 、 PCy3(165mg，0. 59,1)和甲苯(10mL)，溶解后加入PhCHCl2(0. 10mL， 0. 79mmol)，室温下搅拌反应30h，将溶液减压浓縮至约1mL，加入10mL甲醇，析出紫褐色 固体，用砂芯过滤，固体用3X3mL甲醇洗涤，真空干燥后得化合物（HIMes) (PCy3) (Cl)2Ru =CHPh3，产率50%。

经实际测试表明，该化合物具有非常广泛的官能团适用性，并且十分稳定，能在乙醇、水及碳 酸溶液中存在，露置在空气中几个星期都不会分解，用标准的有机技术就可以操作。同时它 具有优于代Grubbs催化剂的催化性能，应用第二代Grubbs催化剂可以有效地縮短反 应时间或是减少催化剂的用量。