本发明涉及新型结构的钯催化剂及其制备和用 途，特别涉及一种全新结构、 多功能、 高活性氮杂卡宾 (NHC)类钯催化剂及其制备，以及其在多种偶联� ��应中 的用途。 背景技术

过渡金属催化的 C-C键偶联反应是一种非常有效的有机合成手段 ， 通过该 手段能在相对温和的条件下实现特定位置上 C-C键的形成。 因而可以用于多种 天然产物、 药物中间体、 有机材料的合成中， 无论在学术研究中还是产业化开 发上都具有重要意义。 而其中过渡金属钯催化的交叉偶联反应发展尤 为迅速 {Org. Process Res. Dev. 2005, 9, 253)。

多年来， 有机金属钯催化剂不断地被开发使得过渡金属 催化的 C-C键偶联 反应发生革命性变化。 在这些新型催化剂的作用下， 卤代芳烃、 类卤代芳烃、 烯基卤化物等都能够很好地与各种烯烃、 炔烃、 芳香类化合物或有机金属试剂 进行偶联反应。 广泛的官能团容忍性以及温和的反应条件展示 了良好的产业化 潜力。 但是如何将催化剂用量降低却是一个至关重要 的问题。

从已有的文献报道看 (C/^m. Rev. 2002, 102, 1359; ) , 绝大多数的交叉偶联 反应采用 1%-10%的催化剂用量（[/S. Patent 2004,002,489, 2002; JP. Patent 2004,262,832, 2003; JP. Patent 2005,008,578, 2003; WO. Patent 2004,101 ,581 , 2004; WO. Patent 2005,012,271 , 2004等等；)。 然而， 催化剂的用量若不能降到 lOOOppm一下， 无论从生产成本还是从最终产品中重金属残留 指标的控制上来 讲都将对其产业化产生极大负面影响 (C m. Rev. 2006， 106, 2651)。 为数不多的 微量钯催化剂实现偶联反应的文献及专利摘录 如下：

1991年， Syntec报道了利用三硅基膦作为配体， 在 1000 ppm的醋酸钯催 化下实现溴代芳烃与胺的 Buchwald反应， 产率可达 91%， 唯一的不足是其配 体需要用 1 mol%(Z) . Patent 19,963,009， 1991)。 Pb(OAc) ₂ (0.1 mol%)

P(SiMe ₃ ) ₃ (1 mol%)

Ph-Br

120 °C, 3 h

91 %

1996年， Hoechst发表了关于微量钯催化剂实现 Heck反应的专利， 针对几 种不同的底物， 均能以 500 ppm的催化剂用量实现较高产率的转化 ( ) . Patent 19,647,584， 1996)。

cat OAc X=CI; R=OMe yield=90%

-Pd X=Br; R=CHO yield=72%

-P('Bu) ₂ X=Br; R=CH ₃ CO yield=98%

2001年， OMG和 Beller共同开发了一类新型钯烯烃配位的催化剂 用于氯 代芳烃与硼酸的 Suzuki偶联反应。该类催化剂

行反应， 在 500 ppm催化剂的用量下， 反应的产率就可以达到 90%以上。 而用 对氯氟苯以及对氯苯甲醚作为底物进行反应时 ， 则效果非常一般 (：^ Patent 1 ,199,292, 2001)。

2008年， Hartwig等人报道了基于二茂铁结构的配体， 配合醋酸钯使用仅 需 50-2000 ppm的催化剂就可以用量催化碘代芳烃、 溴代芳烃甚至是氯代芳烃 的 Buchwald-Hartwig反应，反应产率均可达到 90%以上 ( . Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6586)。

由此可见， 交叉偶联反应的产业化应用极其依赖于高效催 化剂的合成， 无 论是在原有催化剂基础上进行改进还是发明全 新结构的催化剂都具有重要意 义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在 的缺陷而提供一种全新结构 的、 多功能、 高活性氮杂卡宾 (NHC)类钯催化剂及其制备方法和应用， 尤其是 能在低于 500ppm的用量下催化实现 Suzuki-Miyaura、 Heck, Buchwald-Hartwig, Kumada-Tamao-Corriu Sonogashira、 Negishi以及 α-酉同芳基化反应等 7禾中催化 交叉偶联反应。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

氮杂卡宾类钯催化剂， 分子结构如下所示：

上述分子结构中 R R ² 、 R ³ 、 R ⁴ 和 R ⁵ 分别独立地代表11、 垸基、 杂垸基 或芳基， R ⁶ 、 R ⁷ 和 R ⁸ 分别独立地代表 H、 垸基、 杂垸基或芳基， R ⁹ 代表垸基 或芳基烯基， R ^1Q 和 R ¹¹ 分别独立地代表 H、 垸基、 杂垸基或芳基， Y代表 C1 或 OAc。。

所述的 R R ³ 和 R ⁵ 分别独立地代表 H、 d-C ₁₅ 直链或支链垸基， C _r C ₁₅ 含氮、 氧杂的直链或支链垸基， 芳烃， 优选 H、 d-do的直链或支链垸基以及 d-do含氮、 氧杂的直链或支链垸基；

所述的 Crdo的直链或支链垸基以及 d-do含氮、 氧杂的直链或支链垸基 包含 H、 甲基、 乙基、 异丙基、 异丁基、 1-乙基丙基、 1-苯基丙基、 环己基、 氮二甲基、 氮二乙基、 甲氧基、 乙氧基。

作为优选的实施方式， R ⁶ 代表苯环上不同位置的取代基包含 H、 F、 2-甲基、 4-甲基、 3,5-二甲基、 2-甲氧基、 4-甲氧基、 3,5二甲氧基、 4-叔丁基、 3,5-二叔 丁基、 2-硝基、 4-硝基、 4-腈基、 3,4- (亚甲二氧基)、 4-苯甲酰基、 4-乙氧羰基、 4-三氟甲基、 苯基 (可连成稠环化合物: R ⁷ 和 R ⁸ 分别独立地代表11、 羟基、 垸 氧基、 d-do直链或支链垸基、 取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， 该^^^芳基 包括苯基、 1-萘基、 4-叔丁基苯基、 3,5-二叔丁基苯基、 4-甲基苯基、 3,5-二甲 基苯基、 4,4'-联苯基或 3,5-二苯基苯基。

作为优选的实施方式， R ⁹ 代表 H、 d-do直链或支链垸基或者烯基、 烯丙 基，优选 H、 甲基、 甲烯基； R ^1Q 和 R ¹¹ 分别独立地代表11、羟基、垸氧基、 d-do 直链或支链垸基、 取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， 该 ^ ^芳基包括苯基、 1- 萘基、 4-叔丁基苯基、 3,5-二叔丁基苯基、 4-甲基苯基、 3,5-二甲基苯基、 4,4'- 联苯基或 3,5-二苯基苯基。

氮杂卡宾类钯催化剂的制备方法包括以下歩骤 ：

A、 以乙二醛为原料， 与式 (I)所示的伯胺化合物在路易斯酸或者布朗斯特 酸参与的条件下反应得到式 (ID所示的乙二醛二亚胺中间体化合物；

(I) (Π)

B、 式 (11)所示的乙二醛二亚胺中间体化合物与多聚� �醛在添加剂 (III)作用 下环 (IV)所示的氮杂卡宾类化合物；

(Π) (IV)

C、 钯 ^(π) 与式 (VI)或 (VII)所示含碳氮双键的化合物在无机盐 (V)的作用下分 别得到式 (VIII)或者式 (IX)所示的钯 环二聚体；

(VII) (IX)

D、式 (VIII)或者式 (IX)所示的钯 环二聚体与式 (IV)所示的氮杂卡宾类化合 物在

(X)

歩骤 A中所述的路易斯酸或者布朗斯特酸选自三氯� �铝、 四氯化锡、 硫酸 氢钾、 甲酸、 乙酸、 三氟乙酸和四乙氧基钛中的一种。

歩骤 B 中的环合反应由式 (11)所示的乙二醛二亚胺中间体化合物与多聚� � 醛在添加剂 (III)的作用下反应；所述的添加剂 (III)为盐酸二氧六环溶液或者三甲 基氯硅垸， 优选三甲基氯硅垸。

歩骤 C中的钯 选自氯化钯、 醋酸钯、 硝酸钯和乙酰丙酮钯中的一种或者 任意两种的混合物， 所述的无机盐 (V)为氯化锂、 溴化钠、 碘化钠或醋酸钠， 优 选氯化锂或醋酸钠。

歩骤 D中的配位反应在隔绝空气的条件下进行，碱� �条件需要的碱选自叔 丁醇钾、 叔丁醇钠、 氢氧化钾、 乙醇钠、 碳酸钾或醋酸钠中的一种。

制备得到的氮杂卡宾类钯催化剂可以应用在 Suzuki-Miyaura、 Heck , Buchwald-Hartwig、 Kumada-Tamao-Corriu Sonogashira、 Negishi以及 α-酉同芳基 化的偶联反应中。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Suzuki-Miyaura反应中， 在碱的作用下催化不 同卤代芳烃与芳基硼酸的交叉偶联反应， 如式 E所示：

cat. (X) or (XI)

Ar-X ¹ + (HO) ₂ B-Ar， Ar-Ar' 式 E

Base

X ¹ = CI, Br, I, OTf

式 E中 Ar、 Ar'分别独立地代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， C ₄ -C ₁₍₎ 的 杂环芳烃、 氧杂环芳烃或者硫杂环芳烃， 优选 C1或 Br, 使用的碱包括叔 丁醇钾、 叔丁醇钠、 氢氧化钾、 氢氧化钠、 磷酸钾、 碳酸钾、 碳酸钠或甲醇钠。 氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Heck反应中， 催化不同卤代芳烃与烯烃的偶 联反应， 如式 F所示：

=\ cat. (X) or (XI) Ar、

Ar-X ² R 12

?12 式 F

X ² = CI, Br, I, OTf

式 F中 Ar代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， R ₁₂ 代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， 包含甲酯、 乙酯、 异丙酯、 叔丁酯在内的酯基或苄基等， X ₂ 优选 C1或 Br。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Buchwald-Hartwig反应中， 在碱的作用下催化 不同卤代芳烃与一级或二级胺反应， 如式 G所； /」、:

Ar-X ³ + H 式 G

X ³ = CI, Br, I, OTf

式 G中 Ar代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， R ₁₃ 、R ₁₄ 分别独立地代表 H， C _r C ₆ 的垸基或环垸基， 取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， 或是连成六元碳环、六 元氧杂碳环、 六元氮杂碳环， X ₃ 优选 C1或 Br, 使用的碱包括叔丁醇钾、 叔丁 醇钠、 氢氧化钾、 氢氧化钠、 磷酸钾、 碳酸钾、 碳酸钠或甲醇钠。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Sonogashira反应中，在碱的作用下催化不同卤 代芳烃与末端炔烃的偶联反应， 如式 H所示：

cat. (X) or (XI)

R ¹⁵ -X ⁴ + H-= Ar —- R ¹⁶ 式 H

Cul or CuBr

X ⁴ = CI, Br, I, OTf

式 G中 R ₁₅ 代表 d-do的垸基、环垸基， R ₁₆ 代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， -CH)的直链垸基、 支链垸基或环垸基或垸氧基， X ₄ 优选 Br, 使用的碱 包括叔丁醇钾、 叔丁醇钠、 氢氧化钾、 氢氧化钠、 磷酸钾、 碳酸钾、 碳酸钠或 甲醇钠。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Kumada-Tamao-Corriu反应中， 催化不同卤代 芳烃与芳基格式试剂的偶联反应， 如式 I所示：

cat. (X) or (XI)

Ar-X ⁵ + R ¹⁷ -MgBr Ar-R 式 I

X ⁵ = CI, Br, I, OTf 式 I中 Ar代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， R ₁₇ 代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基、 五元或六元氮杂环芳基， 五元或六元氧杂环芳基或五元硫杂环芳 基， X ₅ 优选 C1或 Br。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 Negisln反应中， 催化不同卤代芳烃与有机锌 试剂的偶联反应， 如式 J所示：

cat. (X) or (XI)

Ar-X ⁶ R ¹⁸ -ZnCI Ar --RR18 式 J

X ⁶ = CI, Br, I, OTf

式 J中 Ar代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， R ₁₈ 代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基、 苄基或高烯丙基， X ₆ 优选 C1或 Br。

氮杂卡宾类钯催化剂应用于 α-酮芳基化反应中， 催化不同卤代芳烃与 α- 酮反应， 如式 Κ所示：

Ar-X ⁷ + 式 K

Χ ⁷ = CI, Br, I, OTf

式 K中 Ar代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基， R ₁₉ 代表取代或未被取代的 C ₆ -C ₁₈ 芳基、 五元或六元氮杂环芳基、 五元或六元氧杂环芳基或五元硫杂环芳 基， R _2Q 代表 d-C ₆ 的直链垸基、 支链垸基或环垸基， 其中 R ₁₉ 与 R _2Q 可以连成 环， X ₇ 优选 C1或 Br， 使用的碱包括叔丁醇钾、 叔丁醇钠、 氢氧化钾、 氢氧化 钠、 磷酸钾、 碳酸钾、 碳酸钠或甲醇钠。

与现有报道的催化剂相比， 本发明合成得到全新结构的氮杂卡宾类催化剂 具有以下特点：

(1) 高活性。本催化剂采用了非常富电子的氮杂卡 宾作为其中一部分配体， 不仅提高了催化剂的活性， 加快偶联反应中氧化加成歩骤的反应速率， 同时得 益于氮杂卡宾类配体的特性，还大大提高催化 剂对于空气的稳定性。另一方面， 首次采用亚胺类结构作为催化剂的平衡配体， 通过修饰亚胺苯环上的取代基团 以及改变亚胺氮原子上取代基团， 大大丰富平衡配体的可调节性， 为进一歩调 节催化剂活性提供可能。

(2)多功能性。 正是由于本发明的催化剂具有极高的催化活性 ， 而且催化活 性还能进一歩调整， 因而可以适用于包括 Suzuki-Miyaura、 Heck、 Buchwald-Hartwig、 Kumada-Tamao-Corriu Sonogashira、 Negishi以及 α-酉同芳基 化反应等 7种常见催化偶联反应。特别是在极低催化剂� �量 (小于 500 ppm)的条 件下也能取得较好的效果， 具有较好的工业化应用前景。 具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例 1

Ν,Ν'-双 (2,6-二异丙基苯基)乙垸二亚胺的合成：

在反应器中加入 36.3 g乙二醛 (0.25 mol, 40%水溶液：)， 乙醇 350 mL， 再加 入 88.5 g的 2,6-二异丙基苯胺 (0.5 mol)以及 1.15 g甲酸 (0.025 mmol), 在环境温 度下 (15-20°C;>搅拌反应 3小时。 将反应液过滤， 同时用 150 mL的甲醇洗涤滤 饼， 然后将滤饼干燥至恒重， 即可得到 Ν,Ν'-双 (2,6-二异丙基苯基)乙垸二亚胺。 产品为亮黄色固体， 85.1 g， 产率 91%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.41 (s, 2Η), 7.46 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 3.00 (hept, J = 6.3 Hz, 4H) _; 1.21 (d, J = 6.4 Hz, 24H；)。重复上述过程， 制备出足够量的 Ν,Ν'-双 (2,6-二异丙基 苯基)乙垸二亚胺产品备用。

1,3-双 (2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑的合成：

反应器中加入 8.1 g多聚甲醛 (0.27 mol), 101.5 g Ν,Ν'-双 (2,6-二异丙基苯基) 乙垸二亚胺 (0.27 mol)以及 1.5 L乙酸乙酯溶液， 加热至 70°C搅拌均匀。 然后缓 慢滴加 45.8 g四氯硅垸 (0.27 mol), 滴加时间控制在 45分钟至 1小时， 继续搅 拌反应 3小时。 将反应液过滤， 同时用 200 mL乙酸乙酯洗涤滤饼， 将滤饼干 燥至恒重， 即可得到目标产物 1,3-双 (2,6-二异丙基苯基：)氯化咪唑。 产品为灰白 色固体， 97.4 g，产率 85%。 ifi NM (500 MHz, Chloroform) δ 10.04 (s, 2Η), 8.14 (s, 2H), 7.58 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.36 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 2.43 - 2.49 (m, 4H), 1.30 (d, J = 6.5 Hz, 12H), 1.25 (d, J = 7.0 Hz, 12H)。 重复上述过程， 制备出足够量的 1,3-双 (2,6-二异丙基苯基：)氯化咪唑可作为催化剂的 NHC配体。

实施例 2

将实施例 1中所加入的 88.5 g 2,6-二异丙基苯胺 (0.5 mol)改为加入 67.5 g 2,4,6-三甲基苯胺 (0.5 mol), 其它条件也不变， 经反应后可得到 Ν,Ν'-双 (2,4,6-三 甲基苯基）乙垸二亚胺 64.3 g， 产率为 88%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.92 (s, 2H), 7.00 (s, 4H), 2.45 (s, 12H), 2.37 (s, 6H)。

利用得到的 Ν,Ν'-双 (2,4,6-三甲基苯基：)乙垸二亚胺与多聚甲醛在� ��氯硅垸 作用下反应可以得到 1,3-双 (2,4,6-三甲基苯基；)氯化咪唑。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 6.68 (s, 4H), 5.56 (s, 2H), 4.02 (s, 1H), 2.34 (s, 6H), 2.26 (s, 12H)。可 作为催化剂的 NHC配体。

实施例 3

将实施例 1中所加入的 88.5 g 2,6-二异丙基苯胺 (0.5 mol)改为加入 164.5g 2,6-二 (1-苯基丙基)苯胺 (0.5 mol), 其它条件也不变， 经反应后可得到 Ν,Ν'-双 (2,6-二 (1-苯基丙基)苯基)乙垸二亚胺 147.9 g， 产率为 87%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.61 (s, 2H), 7.48 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.34 - 7.23 (m, 20H), 7.22 (t, J = 6.9 Hz, 4H), 4.13 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.96 (dd, J = 11.4, 4.5 Hz, 4H), 1.92 (dd, J = 11.3, 4.5 Hz, 4H), 1.03 (t, J = 6.7 Hz, 12H)。

利用得到的 Ν,Ν'-双 (2, 6-二 (1-苯基丙基)苯基)乙垸二亚胺与多聚甲醛在四 氯硅垸作用下反应可以得到 1,3-双 (2,6-二 (1-苯基丙基)苯基)氯化咪唑。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.61 - 7.20 (m, 21H), 7.13 (d, J = 7.3 Hz, 4H), 7.05 (dd, J = 8.0, 6.8 Hz, 2H), 5.78 (s, 2H), 4.38 (s, 1H), 4.19 - 4.12 (m, 4H), 1.99 - 1.86 (m, 8H), 1.02 (t, J = 6.7 Hz, 12H)。 可作为催化剂的 NHC配体。

实施例 4

将实施例 1 中所加入的 88.5 g 2,6-二异丙基苯胺 (0.5 mol)改为加入 89.5g 2,6-二氮二甲基苯胺 (0.5 mol), 其它条件也不变， 经反应后可得到 Ν,Ν'-双 (2,6- 二氮二甲基苯基）乙垸二亚胺 87.4 g， 产率为 92%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.75 (s, 2H), 6.96 (t, J = 7.5 Hz, 3H), 6.16 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 3.03 (s: 24H)。

利用得到的 Ν,Ν'-双2,6-二氮二甲基苯基：)乙垸二亚胺与多 聚甲醛在四氯硅 垸作用下反应可以得到 1,3-双 (2,6-二氮二甲基苯基：)氯化咪唑。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 6.55 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 5.96 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 5.71 (s, 2H), 4.83 (s, 1H), 3.03 (s, 24H)。 可作为催化剂的 NHC配体。

实施例 5

将实施例 1中所加入的 45.8 g四氯硅垸 (0.27 mol)改为加入 67.5 mL 4M的 盐酸二氧六环溶液 (0.27 mol HC1)， 其它条件不变， 反应后同样可以得到目标产 物 1,3-双 (2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑， 产率 50%。

实施例 6

苯乙酮甲基肟钯环二聚体的合成：

反应瓶中加入 17.7 g 氯化钯 (0.1 mol), 8.5 g氯化锂 (0.2 mol)以及 500 mL 甲醇溶液， 搅拌至完全溶解。 然后加入 8.2 g醋酸钠 (0.1 mol)以及 14.9 g苯乙酮 甲基肟 (0.1 mol), 在环境温度下 (15-20°C)搅拌反应 3天。 将反应液过滤， 同时 用 100 mL的甲醇洗涤滤饼， 然后将滤饼干燥至恒重， 即可得到苯乙酮甲基肟 钯环二聚体。 产品为黄绿色粉末， 23.9 g， 产率为 83%。 ¹ H NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.82 - 7.80 (m, 2H), 7.57 - 7.46 (m, 4H), 7.18 - 7.05 (m, 2H), 3.98 (s 3H), 3.94 (s, 3H), 2.34 (s, 6H)。

实施例 7

将实施例 6中所加入的 14.9 g苯乙酮甲基肟 (0.1 mol) 改为加入 13.5 g苯乙 酮肟 (0.1 mol)，其它条件不变，经反应后可得到苯乙酮� �基肟钯环二聚体 22.4 g， 产率为 80%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.82 (s, 1H), 7.68 - 7.55 (m, 2H), 7.55 - 6.72 (m, 2H), 3.37 (s, 3H)。

实施例 8

将实施例 6中所加入的 14.9 g苯乙酮甲基肟 (0.1 mol) 改为加入 18.1 g苯甲 醛苯亚胺 (0.1 mol), 其它条件不变， 经反应后可得到苯甲醛苯亚胺钯环二聚体 27.3 g， 产率为 84%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.90 (s, 1H), 7.59 (dd, J = 17.1, 9.6 Hz, 5H), 7.49 - 7.43 (m, 2H), 7.41 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.13 (s, 1H)。

实施例 9

将实施例 6中所加入的 14.9 g苯乙酮甲基肟 (0.1 mol) 改为加入 19.5 g苄甲 醛苯亚胺 (0.1 mol), 其它条件不变， 经反应后可得到苄甲醛苯亚胺钯环二聚体 24.8 g, 产率为 74%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.90 (s, 1H), 7.50 - 7.38 (m, 2H), 7.38 - 7.17 (m, 5H), 7.16 - 7.07 (m, 3H), 3.83 (s, 1H)。

实施例 10

NHC(IPr)-苯乙酮甲基肟钯催化剂的合成：

在惰性氛围下，向反应器中加入 29.0 g苯乙酮甲基肟钯环二聚体 (0.05 mol), 5.6 g叔丁醇钾 (0.05 mol), 无水四氢呋喃溶液 230 mL。 再加入 42.5 g的 1,3-双 (2,6-二异丙基苯基：)氯化咪唑 (0.1 mol), 反应液在环境温度下 (15-20°C)搅拌反应 24小时。 将反应液过滤， 用 100 mL的乙酸乙酯洗涤， 合并滤液后除去溶剂并 干燥即得目标产物 NHC(IPr)-苯乙酮甲基肟钯催化剂。产品为亮黄色 固体， 30.2 _g ， 产率为 44%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.38 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.31 - 7.29 (m, 2H), 7.23 (s, 2H), 7.17 - 7.16 (m, 2H), 7.08 - 7.06 (m, 1H), 6.90 (dt, J = 25. 7.5 Hz 2H), 6.70 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 3.84 (s, 3H), 3.41 - 3.17 (m, 4H), 2.16 (s, 3H), 1.48 (d, J = 6.5 Hz, 6H), 1.14 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 1.00 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 0.80 (d, J = 6.5 Hz, 6H)。

实施例 11

NHC(IPr)-苯乙酮肟钯催化剂的合成：

将实施例 10中所加入的 29.0 g苯乙酮甲基肟钯环二聚体 (0.05 mol)改为加 入 27.6 g 苯乙酮肟钯环二聚体 (0.05 mol) , 其它条件不变， 经反应后可得到 NHC IPr)-苯乙酮肟钯催化剂。产品为黄色粉末， 30.4 g， 产率为 53%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 10.46 (s, 1Η), 7.42 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.32 - 7.31 (m, 2H), 7.24 (s, 2H), 7.20 - 7.19 (m, 2H), 6.93 - 6.88 (m, 2H), 6.80 (dt, J = 7.3, 2.0 Hz 1H), 6.61 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 3.24 - 3.09 (m, 4H), 2.06 (s, 3H), 1.46 (d, J = 6.5 Hz, 6H), 1.18 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 1.00 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 0.81 (d, J = 7.0 Hz, 6H)。

实施例 12

将实施例 10中所加入的 29.0 g苯乙酮甲基肟钯环二聚体 (0.05 mol)改为加 入 32.2 g苯甲醛苯亚胺钯环二聚体 (0.05 mol), 其它条件不变， 经反应后可得到 NHC(IPr)- 苯甲醛苯亚胺钯催化剂。 产品为黄色粉末， 34.3 g， 产率为 48%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.68 (s, 1H), 7.44 (dddd, J = 15.5, 9.5, 8.9, 4.4 Hz, 5H), 7.77 - 6.61 (m, 16H), 7.52 - 6.61 (m, 12H), 7.36 - 5.60 (m, 10H), 7.01 (dd, J = 8.0, 7.0 Hz, 2H), 7.07 - 5.60 (m, 5H), 5.73 (s, 2H), 3.23 (hept, J = 6.3 Hz, 4H), 1.47 (d, J = 6.5 Hz, 6H), 1.16 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 1.00 (d, J = 7.0 Hz, 6H), 0.80 (d, J = 6.5 Hz, 6H)。

实施例 13

NHC(IMe _S )-苯乙酮甲基肟钯催化剂的合成：

将实施例 10中所加入的 42.5 g的 1,3-双 (2,6-二异丙基苯基：)氯化咪唑 (0.1 mol)改为加入 34.9 g的 1,3-双 (2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑， 其它条件不变， 经 反应后可得到 NHC(IMes)-苯乙酮甲基肟钯催化剂。产品为亮黄� �固体， 29.0 g， 产率为 44%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.51 - 6.88 (m, 4Η), 7.46 (dqd, J = 16.5, 7.5, 1.6 Hz, 2H), 7.46 (dqd, J = 16.5, 7.5, 1.6 Hz, 2H), 6.79 (s, 4H), 5.72 (s, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.33 (s, 3H), 2.35 (s, 6H), 2.27 (s, 12H)。

实施例 14

在 Suzuki-Miyaura偶联反应中的应用：

在惰性氛围下，向反应器中加入 12.6 g邻氯甲苯 (0.1 mol), 12.2 g苯硼酸 (0.1 mol), 8.4 g氢氧化钾 (0.15 mol)以及 500ppm 式 PQ或式 所示的氮杂卡宾类钯 催化剂， 以及 10 mL异丙醇。在 80°C下搅拌反应 2小时后停止反应。 除去反应 液的溶剂， 得到粗产品， 气相产率>99%。 柱层析纯化可得目标产物 16.1 g， 分 离产率 95%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.63 (s, 1H), 7.46 (t, J = 8.8 Hz, 3H), 7.39 - 7.30 (m, 5H), 2.23 (s, 3H)。

实施例 15

将实施例 14中所加入的 18.1 g邻氯甲苯 (0.1 mol)改为加入 22.2 g对氯三氟 甲苯 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 21.5 g， 分离产率 97%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.79 - 7.62 (m, 4H), 7.52 - 7.36 (m, 5H)。

实施例 16

将实施例 14中所加入的 18.1 g邻氯甲苯 (0.1 mol)改为加入 16.2 g的 α-氯萘 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 17.9 g， 分离产率 88%。 ^J H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 8.58 (m, 1H), 8.24 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 7.89 (m, 3H), 7.76 (m, 3H), 7.69 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.40 (m, 7H)。

实施例 17

将实施例 14中所加入的 18.1 g邻氯甲苯 (0.1 mol)改为加入 11.3 g的 3-氯吡 啶 (0.1 mol),其他条件不变，柱层析纯化后可得目标产� �� 14.4 g，分离产率 93%。 ^J H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 8.94 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 8.58 (dd, J = 7.5, 1.3 Hz, 1H), 8.24 (dt, J = 7.5, 1.6 Hz, 1H), 7.46 (m, 6H)。

实施例 18

将实施例 14中所加入的 12.2 g苯硼酸O.1 mol)改为加入 15.0 g 3,5-二甲基 苯硼酸 (O.l mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 18.2 g， 分离产率 93%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.68 (d, J = 1.4 Hz, 2H), 7.54 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.40 (t, J = 1.4 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 2.44 (s, 6H), 2.42 (s, 3H)。

实施例 19

在 Heck反应中的应用：

在惰性氛围下， 向反应器中加入 14.3 g对氯苯甲醚 (0.1 mol), 12.8 g丙烯酸 叔丁酯 (0.1 mol), 再加入 500ppm式 (X)或式 (XI)所示的氮杂卡宾类钯催化剂以 及 lO mL N, N-二甲基乙酰胺。 在 120°C下搅拌反应 10小时。 除去反应液的溶 剂，得到粗产品。柱层析纯化可得目标产物 19.2 g，分离产率 82%。 ^ NM OO MHz, Chloroform) δ 7.84 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.69 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.45 (d, J = 15.2 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H), 1.47 (s, 9H)。

实施例 20

将实施例 19中所加入 12.8 g丙烯酸叔丁酯 (0.1 mol)改为加入 8.6 g丙烯酸 甲酯 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 16.3 g， 分离产率 85%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.84 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.69 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 6.45 (d, J = 15.2 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H), 3.84 (s, 3H)。

实施例 21

将实施例 19中所加入的 14.3 g对氯苯甲醚 (0.1 mol)改为加入 14.1 g 3,5-二 甲基氯苯 (0.1 mol),所加入的 12.8 g丙烯酸叔丁酯 (0.1 mol)改为加入 10.4 g苯乙 烯 (0.1 mol),其他条件不变，柱层析纯化后可得目标产� �� 18.3 g，分离产率 88%。 ^J H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 7.63 (dd, J = 7.5, 1.3 Hz, 2H), 7.42 (t, J = 7.5 Hz _: 2H), 7.32 - 7.23 (m, 1H), 7.22 - 7.14 (m, 4H), 2.43 (s, 6H)。

实施例 22

将实施例 19中所加入的 14.3 g对氯苯甲醚 (0.1 mol)改为加入 16.2 g的 α- 氯萘 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 20.1 g， 分离产率为 79%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.99 (m, 1H), 7.87 (m, 2H), 7.73 (m, 3H), 7.61 (td, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 7.44 (td, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 6.41 (d, J = 15.0 Hz, IH), 1.48 (s, 9H)。

实施例 23

在 Buchwald-Hartwig反应中的应用：

在惰性氛围下， 向反应器中加入 14.2 g对氯苯甲醚 (0.1 mol), 9.9 g环己基 胺 (0.1 mol)， 16.8 g叔丁醇钾 (0.15 mol)， 再加入 500ppm式 (X)或式 (XI)所示的 氮杂卡宾类钯催化剂以及 15 mL N, N-二甲基甲酰胺溶液。在 80°C下搅拌反应 5 小时。 除去反应液的溶剂， 得到粗产品。 柱层析纯化可得目标产物 17.4 g， 分 离产率 85%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 6.70 (m, 4H), 3.89 (s, IH), 3.87 (s, 3H), 3.01 (p, J = 7.3 Hz, IH), 1.94 (dt, J = 7.3, 5.7 Hz, 2H), 1.73 (m, 3H), 1.37 (m, 5H)。

实施例 24

将实施例 23中所加入的 14.2 g对氯苯甲醚 (0.1 mol) 改为加入 15.4 g 2,4,6- 三甲基氯苯，所加入的 9.9 g环己基胺 (0.1 mol)改为加入 9.3 g苯胺 (0.1 mol),其 他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 19.2 g， 分离产率 91%。 ^ NM OO MHz, Chloroform) δ 7.32 (dd, J = 16.1, 8.6 Hz, 3H), 7.14 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 2H), 6.95 (tt, J = 7.6, 1.4 Hz, IH), 6.83 (s, 2H), 2.35 (s, 3H), 2.20 (s, 6H)。

实施例 25

将实施例 23中所加入的 9.9 g环己基胺 (0.1 mol) 改为加入 8.7 g吗啉 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 17.0 g， 分离产率 88%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 6.87 (d, J = 7.5 Hz, IH), 6.70 (d, J = 7.5 Hz, IH), 3.85 (dd, J = 12.8, 6.5 Hz, 4H), 3.46 (t, J = 6.2 Hz, IH), 3.14 (t, J = 6.1 Hz, 1H)。

实施例 26

将实施例 23中所加入的 14.2 g对氯苯甲醚 (0.1 mol)改为加入 16.2 g的 1- 氯萘 (0.1 mol), 所加入的 9.9 g环己基胺 (0.1 mol) 改为加入 7.3 g二乙胺其他条 件不变，柱层析纯化后可得目标产物 16.5 g，分离产率 83%。 ^ NM CSOO MHz, Chloroform) δ 8.31 (m, IH), 7.64 (m, 4H), 7.40 (m, IH), 7.20 (m, IH), 3.72 (q, J = 6.3 Hz, 2H), 3.56 (q, J = 6.2 Hz, 2H), 1.21 (t, J = 6.3 Hz, 6H)。

实施例 27

在 Sonogashira反应中的应用： 在惰性氛围下， 向反应器中加入 14.9 g环戊垸基溴 (O.l mol), 10.8 g环己垸 基乙炔 (0.1 mol)， 29.0 g碳酸铯 (0.15 mol)， 再加入 500ppm式 (X)或式 (XI)所示 的氮杂卡宾类钯催化剂， 2000ppm的碘化铜以及 15 mL N, N-二甲基甲酰胺溶 液。 在 60°C下搅拌反应 10小时。 除去反应液的溶剂， 得到粗产品。 柱层析纯 化可得目标产物 8.4 g，分离产率为 48%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 2.55 (m, 1H), 2.47 (pd, J = 7.8, 2.6 Hz, 1H), 2.01 (dt, J = 7.9, 5.7 Hz, 2H), 1.77 (m, 9H), 1.53 (m, 4H), 1.35 (m, 3H)。

实施例 28

将实施例 27中所加入的 10.8 g环己垸基乙炔 (0.1 mol)改为加入 6.8 g的 1- 戊炔， 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 7.8 g， 分离产率 57%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 2.55 (m, 1H), 2.34 (td, J = 5.4, 2.5 Hz, 2H), 1.80 (dddd, J = 12.0, 9.0, 4.6, 2.0 Hz, 4H), 1.73 (dtd, J = 7.1, 3.8, 1.9 Hz, 2H), 1.68 (m, 2H), 1.54 (tdd, J = 6.9, 3.1, 2.0 Hz, 2H), 1.12 (t, J = 6.6 Hz, 3H)。

实施例 29

将实施例 27中所加入的 14.9 g环戊垸基溴 (0.1 mol)改为加入 17.1 g苄溴 (0.1 mol), 所加入的 10.8 g环己垸基乙炔 (0.1 mol)改为加入 10.2 g苯乙炔 (0.1 mol), 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 13.2 g， 分离产率 69%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.52 (m, 2H), 7.37 (m, 3H), 7.21 (m, 5H), 3.77 (s, 2H)。

实施例 30

在 Kumada-Tamao-Corriu反应中的应用：

在惰性氛围下，向反应器中加入 15.5 g 2, 4, 6-三甲基氯苯 (0.1 mol), 35.7 mL 萘基格式试剂 (0.1 mol, 2.8 M的乙醚溶液)， 再加入 500ppm 500ppm式 (X)或式 (XI)所示的氮杂卡宾类钯催化剂以及 10 mL无水四氢呋喃。 在 50°C下搅拌反应 24小时。 除去反应液的溶剂， 得到粗产品。 柱层析纯化可得目标产物 22.6 g， 分离产率为 92%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.98 (m, 3H), 7.69 (t, J = 1.5 Hz, 1H), 7.56 (m, 2H), 7.44 (dd, J = 7.4, 1.5 Hz, 1H), 7.03 (s, 2H), 2.83 (s, 6H), 2.52 (s, 3H)。

实施例 31 将实施例 30中所加入的 15.5 g 2, 4, 6-三甲基氯苯 (0.1 mol)改为加入 11 .9 g 2-氯噻吩 (0.1 mol) ,所加入的 35.7 mL萘基格式试剂 (0.1 mol , 2.8 M的乙醚溶液) 改为加入 35.7 mL邻甲氧基苯基格式试剂 (0.1 mol， 2.8 M的乙醚溶液)， 其他条 件不变，柱层析纯化后可得目标产物 13.1 g，分离产率 69%。 ^ NM CSOO MHz, Chloroform) δ 7.76 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 7.45 (m, 3H), 7.12 (m, 3H), 3.88 (s, 3H)。

实施例 32

将实施例 30中所加入的 35.7 mL萘基格式试剂 (0.1 mol , 2.8 M的乙醚溶液:) 改为加入 35.7 mL呋喃格式试剂 (0.1 mol , 2.8 M的乙醚溶液)， 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 13.4 g， 分离产率 72%。 ¹ H NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.59 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.93 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 6.49 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 2.64 (s, 6H), 2.52 (s, 3H)。

实施例 33

在 Negishi反应中的应用：

在惰性氛围下， 向反应器中加入 14.0 g的 2,6-二甲基氯苯 (0.1 mol) , 50 mL 苯基氯化锌的四氢呋喃溶液 (0.1 mol , 2.8 M的四氢呋喃溶液)， 再加入 500ppm 式 (X)或者式 (XI)所示的钯催化剂。 在 25 °C -50 °C下搅拌反应 1-3 小时。 除去反 应液的溶剂， 得到粗产品。 柱层析纯化可得目标产物 14.1 g， 分离产率为 82%。 ^J H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 7.61 (dd, J = 7.5, 1 .4 Hz, 1H), 7.47 (t, J = 7.5 Hz _: 1H), 7.21 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.94 (dd, J = 7.5, 1.6 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 2.63 (s, 6H)。

实施例 34

将实施例 33中所加入的 14.0 g的 2,6-二甲基氯苯 (0.1 mol)改为加入 16.2 g 的氯萘 (0.1 mol) , 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 20.2 g， 分离产率 为 87%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 8.48 (m, 1H), 7.96 (m, 3H), 7.70 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.41 (m, 3H), 7.21 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 2.56 (s, 6H)。

实施例 35

将实施例 33中所加入的 14.0 g的 2,6-二甲基氯苯 (0.1 mol)改为加入 11.2 g 的氯苯 (0.1 mol) , 所加入的 50 mL苯基氯化锌的四氢呋喃溶液 (0.1 mol , 2.8 M 的四氢呋喃溶液)改为加入 50 mL苄基氯化锌的四氢呋喃溶液 (0.1 mol, 2.8 M的 四氢呋喃溶液：)， 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 14.9 g， 分离产率 79%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.25 (m, 10H), 3.86 (s, 2H)。

实施例 36

将实施例 33中所加入的 14.0 g的 2,6-二甲基氯苯 (0.1 mol)改为加入 11.2 g 的氯苯 (0.1 mol), 所加入的 50 mL苯基氯化锌的四氢呋喃溶液 (0.1 mol, 2.8 M 的四氢呋喃溶液)改为加入 50 mL高烯丙基氯化锌的四氢呋喃溶液 (0.1 mol, 2.8 M的四氢呋喃溶液：)， 其他条件不变， 柱层析纯化后可得目标产物 9.9 g， 分离 产率 75%。 NM (500 MHz, Chloroform) δ 7.21 (m, 5H), 5.76 (ddt, J = 16.4, 10.1, 6.2 Hz, 1H), 4.99 (m, 2H), 2.59 (t, J = 7.9 Hz, 2H), 2.33 (dd, J = 14.3, 7.7 Hz, 2H)。

实施例 37

在 α-酮芳基化反应中的应用：

在惰性氛围下， 向反应器中加入 16.2 g l-氯萘O.l mol), 13.4 g苯基乙基酮 (0.1 mol), 14.4 g叔丁醇钠， 再加入 500ppm NHC(IPr)-苯乙酮甲基肟钯催化剂 以及 10 mL甲苯， 在 60°C下搅拌反应 10小时。 除去反应液的溶剂， 得到粗产 品。 柱层析纯化可得目标产物 21.8 g， 分离产率为 84%。 ¹ H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 7.84 (m, 5H), 7.62 (t, J = 1.4 Hz, 1H), 7.51 (m, 6H), 4.63 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 1.70 (d, J = 6.6 Hz, 3H)。

实施例 38

将实施例 24中所加入的 16.2 g 1-氯萘 (0.1 mol)改为加入 14.1 g 2,6-二甲基 氯苯 (0.1 mol),所加入的 13.4 g苯基乙基酮 (0.1 mol)改为加入 14.6 g 1-四氢萘酮 (0.1 mol),其他条件不变，柱层析纯化后可得目标产� �� 19.5 g，分离产率为 78%。 ^J H NMR (500 MHz, Chloroform) δ 7.57 (dd, J = 7.4, 1.5 Hz, 1H), 7.39 (td, J = 7.6, 1.8 Hz, 2H), 7.26 (m, 4H), 4.28 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 2.81 (m, 2H), 2.40 (s, J = 8.0 Hz, 6H), 2.36 (m, 1H), 2.11 (ddd, J = 12.5, 7.7, 5.3 Hz, 1H)。