聚合膦配体、包含其的过渡金属络合物、其制备和应用
文献发布时间：2023-06-19 16:20:42
技术领域
本发明涉及一种聚合膦配体、包含其的过渡金属络合物、其制备及其在Suzuki-Miyaura偶联中的催化应用。
背景技术
1979年Suzuki和Miyaura发展的利用有机硼试剂参与的钯催化的偶联反应(J.Chem.Soc.Chem.Commun.1979,20,866.Tetrahedron Lett.1979,20,3437.)，Suzuki-Miyraura偶联反应已经发展成为应用最为广泛的交叉偶联反应。由于硼是非金属元素，因此碳-硼键是共价键，所以有机硼酸中的碳-硼键不易与水或酸发生反应。虽然有机硼化合物的活性较低，但是可以通过在反应体系中加入碱的方式加以改进，这在交叉偶联反应方面是一个大的突破。现在有机硼化合物已经被商业化，许多硼酸甚至可以以吨为单位生产和销售。由于炔烃的硼氢化反应可以制备各种烯基硼试剂，Suzuki-Miyaura偶联反应已经成为构建碳碳键最为重要的反应之一。芳基硼酸参与的Suzuki-Miyaura偶联反应的报道(Synth.Commun.1981,11,513.)进一步拓宽了这一反应的底物范围。一系列有机硼试剂，例如，三氟硼酸盐、三烷氧基硼酸盐、三羟基硼酸盐、三醇硼酸盐(Angew.Chem.,Int.Ed.2009,48,9240.Angew.Chem.,Int.Ed.2008,47,4695.J.Org Lett.2006,8,4071.Angew.Chem.,Int.Ed.2008,47,928.Heterocycles2010,80,359.)也被广泛应用于Suzuki-Miyaura偶联反应中，这些含硼的盐对于空气和水的稳定性进一步扩大了Suzuki-Miyaura偶联反应的底物范围。
正是基于以上优势Suzuki-Miyaura偶联反应在药物分子合成和天然产物的合成中占据了十分重要的地位。然而在传统的Suzuki-Miyaura偶联反应中使用的过渡金属钯和普通膦配体基本是一次性使用不可回收再利用的，这就造成了大量的资源浪费、高成本和重金属污染。因此我们希望将膦配体负载于高分子链上并且合成其过渡金属络合物从而实现对配体和过渡金属的重新回收再利用。
在本领域前人均有不同的工作报道(Chemical Reviews,2009,109,419.ChemicalReviews,2009,109,817.Chemical Reviews,2002,102,3219.Chemical Reviews,2002,102,3279.Chemical Reviews,2009,109,533.)虽然本领域已有众多前人的工作但是本领域仍存在底物官能团容忍性差，位阻兼容性差等问题。例如(Tetrahedron 2007,63,7097.Chem.Eur.J.2004,10,1789-1797)所示不同的负载型膦配体均被用于Suzuki-Miyaura偶联反应中但是该反应仍存在问题。如底物普适性差，二氧化硅或氯甲基聚苯乙烯树脂为载体时配体溶解性差反应为非均相反应导致反应难以放大，PEG为载体时配体回收3-4次即失活实用性不大。当使用聚丙酰胺(Org.Lett,2002,4,20)或PEG(Synlett 2006,16,2553–2558)为载体时配体可以获得良好的回收性能，但是由于所负载配体局限性导致底物位阻兼容性差，特别是对于底物上存在临位双取代时反应效果不好，同时PEG水溶性好有利于回收但同时也限制了反应所使用的溶剂种类。即现有负载催化剂要么溶解性好、不易回收，要么溶解性差、非均相催化、活性差。且现有技术报道的负载催化剂大多将催化剂吊在非均相载体上，尽管容易回收，往往催化剂容易失活。由此可见，配体聚合物的使用效果受载体溶解性和配体活性的综合影响。因此本领域仍需要催化剂回收性能较好，能够兼容不同的位阻且溶解性良好的均相催化剂，因此为了使Suzuki-Miyaura偶联反应更加绿色环保并且使膦配体和金属钯的络合物能够重复的回收再利用，我们设计并合成了聚合物聚合膦配体及其过渡金属络合物并进一步实现了此过渡金属络合物的催化应用及回收再利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：在传统的Suzuki-Miyaura偶联反应中所使用的金属钯和膦配体不可回收利用，造成了大量的资源浪费和高成本。而解决的方法是提供了一种聚合膦配体及含其的过渡金属络合物，并进一步实现了此过渡金属络合物的催化应用及回收再利用的方法。
本发明通过以下技术方案解决以上技术问题。
本发明提供了一种聚合膦配体，其为由如式II所示的结构和如式I所示的结构组成的无规共聚物；
其中，如式I所示的结构的数量n为1；所述的如式II所示的结构的数量为m；
m的值独立地为5-150的实数，x的值独立地为1-30之间的实数；
“*”表示此处的原子为S构型、R构型或它们的混合物；
R
R
R
R
在本发明某些优选实施方案中，所述的聚合膦配体中的某些基团如下定义，未提及的基团同本申请任一方案所述(以下简称为“在某一方案中”)，
所述的聚合膦配体为：
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，m的取值范围为5-150之间的任意实数，例如10、25、90。
在某一方案中，x的值为1-30之间的任意实数；例如1-10，又例如1、2.5、3、3.3、4、5、6或7.4。
在某一方案中，所述的聚合膦配体中如式II所示结构的平均当量(即m×x，m与x的乘积)可为30至200；例如33、60、62.5、74、75、90、150。
在某一方案中，所述的聚合膦配体的数均分子量Mn为5000至20000(例如5342、7488、7955、8524、9055、9654、10184、18046)；例如10000至15000。
在某一方案中，所述的聚合膦配体的重均分子量Mw为5000至30000(例如6250、9560、10590、11337、13225、16323、21913、27078)；例如15000至25000。
在某一方案中，所述的聚合膦配体的分散系数D值为1.1至2.5；例如1.17、1.29、1.33、1.37、1.5、1.6、2.42。
在某一方案中，R
在某一方案中，R
在某一方案中，R
在某一方案中，R
在某一方案中，R
在某一方案中，R
在某一方案中，R
R
R
R
R
R
在某一方案中，所述的聚合膦配体任选如下任一方案：
方案1、
方案2、
方案3、
方案4、
方案5、
方案6、
方案7、
方案8、
本发明提供了一种聚合膦配体的制备方法，其包括如下步骤：在溶剂中，在引发剂存在下，将如式IIa所示的化合物与如式F所示的化合物进行共聚反应，得到聚合膦配体即可；如式IIa所示的化合物与如式F所示的化合物的摩尔比为200:1至5:1；
其中，“*”、R
所述的共聚反应的条件和操作可为本领域该类共聚反应中常规的条件和操作；本发明中优选如下：
所述的溶剂可为醇类溶剂；所述的醇类溶剂可为叔丁醇。
所述的引发剂可为AIBN。所述的引发剂与如式F所示的化合物的摩尔百分比可为2％mmol。
所述的如式IIa所示的化合物与所述的如式F所示的化合物的摩尔比可为200:1至5:1；但不受限于此比例，其他比例亦可，通过反应时间可控制聚合度；例如，100:1、75:1、50:1、25:1、15:1、12:1；例如100:1、25:1、15:1、12:1。
所述共聚反应的温度可为0至80℃；例如60℃。
所述共聚反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述共聚反应的进程可通过常规的检测方式进行监测(例如，TLC、HPLC)，以所述的如式F所述的化合物不再反应或消失为止；所述共聚反应的时间一般为10～24h，较佳地为18h。
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，所述的后处理步骤为，所述共聚反应结束后，浓缩，有机溶剂溶解后加入醚类溶剂中，分离得到析出的固体即可；所述溶解的有机溶剂可为DCM；所述的醚类溶剂可为无水乙醚。
在某一方案中，所述的聚合膦配体如上任一方案所述。
在某一方案中，所述聚合膦配体的制备方法，其还可包括如下步骤：在溶剂中，在碱和还原剂存在下，将如式E所述的化合物进行如下所示的还原反应，得到所述的如式F所示的化合物，即可；
其中，R
所述的还原反应的条件和操作可为本领域该类还原反应中常规的条件和操作；本发明中优选如下：
所述的溶剂可为芳烃类溶剂；所述的芳烃类溶剂可为甲苯。
所述的碱可为三乙胺。
所述的碱与所述的如式E所述的化合物的摩尔比可为3:1。
所述的还原剂可为三氯硅烷。
所述的还原剂与所述的如式E所述的化合物的摩尔比可为3:1。
所述还原反应的温度可为0至100℃；例如80℃。
所述还原反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述还原反应的进程可通过常规的检测方式(例如，
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，所述的后处理步骤为，所述还原反应结束后，淬灭反应，有机溶剂萃取，合并有机相，干燥，浓缩，分离纯化，即可；所述的淬灭反应可为缓慢加入除氧后的30％氢氧化钠水溶液；萃取用的有机溶剂可为EA；所述的干燥可使用无水硫酸钠；所述的分离纯化可为中性氧化铝纯化。
在某一方案中，所述聚合膦配体的制备方法，其还可包括如下步骤：在溶剂中，在碱、催化剂和配体存在下，将如式C所述的化合物与含如式D所述结构片段的硼试剂进行如下所示的偶联反应，得到所述的如式E所示的化合物，即可；
其中，R
所述的偶联反应的条件和操作可为本领域该类偶联反应中常规的条件和操作；本发明中优选如下：
在某一方案中，所述的X
在某一方案中，所述的硼试剂为
所述的如式C所述的化合物与所述的硼试剂的摩尔比可为1:2。
所述的溶剂可为芳烃类溶剂、环醚类溶剂和腈类溶剂中的一种或多种；所述的芳烃类溶剂可为甲苯；所述的环醚类溶剂可为二氧六环dioxane和/或四氢呋喃；所述的腈类溶剂可为乙腈。例如二氧六环。
所述的碱可为磷酸钾或其水合物、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙基胺DIPEA和叔丁醇钠中的一种或多种，例如一水合磷酸钾。
所述的碱与所述的如式C所述的化合物的摩尔比可为2:1。
所述的催化剂可为Pd
所述的催化剂与所述的如式C所述的化合物的摩尔百分比可为2.5％mmol。
所述的配体可为SPhos。
所述的配体与所述的催化剂的摩尔比可2.4:1。
所述偶联反应的温度可为40至100℃；例如60至100℃。
所述偶联反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述偶联反应的进程可通过常规的检测方式(例如，TLC)进行监测，以所述的如式A所述的化合物不再反应或消失为止；所述偶联反应的时间一般为5～48h，较佳地为12h。
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，所述的后处理步骤为，所述偶联反应结束后，过滤，加水分液，将水相用有机溶剂萃取，合并有机相，洗涤有机相，干燥，浓缩，分离纯化，即可；所述的过滤可采用硅藻土过滤；萃取用的有机溶剂可为EA；所述洗涤可使用饱和食盐水洗；所述的干燥可使用无水硫酸钠；所述的分离纯化可为柱层析。
在某一方案中，所述聚合膦配体的制备方法，其还可包括如下步骤：在溶剂中，在碱和催化剂存在下，将如式A所述的化合物与含乙烯基结构片段的硼试剂进行如下所示的偶联反应，得到所述的如式C所示的化合物，即可；
其中，X
所述的偶联反应的条件和操作可为本领域该类偶联反应中常规的条件和操作；本发明中优选如下：
所述的X
所述的如式A所述的化合物为
所述的含乙烯基结构片段的硼试剂为
所述的如式A所述的化合物与所述的含乙烯基结构片段的硼试剂的摩尔比可为1:1.2。
所述的溶剂可为芳烃类溶剂与水的混合溶剂；所述的芳烃类溶剂可为甲苯；所述的芳烃类溶剂与水体积比可为10:1；例如甲苯/水＝10:1的混合溶剂。
所述的碱可为磷酸钾。
所述的碱与所述的如式A所述的化合物的摩尔比可为2:1。
所述的催化剂可为Pd(PPh
所述的催化剂与所述的如式A所述的化合物的摩尔百分比可为5％mmol。
所述偶联反应的温度可为0至40℃；例如10至30℃。
所述偶联反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述偶联反应的进程可通过常规的检测方式(例如，TLC)进行监测，以所述的如式A所述的化合物不再反应或消失为止；所述偶联反应的时间一般为10～48h，较佳地为24h。
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，所述的后处理步骤为，所述偶联反应结束后，过滤，加水分液，水相用有机溶剂萃取，合并有机相，洗涤有机相，干燥，浓缩，分离纯化，即可；所述的过滤可采用硅藻土过滤；萃取用的有机溶剂可为EA；所述洗涤可使用饱和食盐水洗；所述的干燥可使用无水硫酸钠；所述的分离纯化可为柱层析。
本发明提供了一种聚合膦配体，其采用如上所述的聚合膦配体的制备方法制备得到。
在某一方案中，所述的聚合膦配体同如上任一方案所述的聚合膦配体。
本发明提供了一种过渡金属络合物，包括如上任一方案所述的聚合膦配体与过渡金属前体。
在某一方案中，所述的过渡金属为Pd、Ni、Rh、Co或Au；优选Pd。
在某一方案中，所述的过渡金属前体可为过渡金属的盐或配体含配体过渡金属的盐，例如(NH
在某一方案中，所述的过渡金属前体与所述的聚合膦配体中如式I所示的结构的摩尔比为1:1。
在某一方案中，所述的过渡金属络合物中，以所述的过渡金属前体为PdCl
又例如，所述的聚合膦配体为
本发明提供了一种如上所述的过渡金属络合物的制备方法，其包括如下步骤，
将聚合膦配体与过渡金属前体进行络合反应，得到过渡金属络合物即可；
其中，所述的聚合膦配体和过渡金属前体如上任一方案所述。
所述的络合反应的条件和操作可为本领域该类络合反应中常规的条件和操作。本发明中优选如下：
所述的溶剂可为环醚类溶剂；例如四氢呋喃。
所述络合反应的温度可为0至40℃；例如10至30℃。
所述的金属前体与所述的聚合膦配体的摩尔比可为1:2.0至1:2.2。
所述络合反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述络合反应的进程可采用有机合成领域常规的检测方法(例如PNMR等)进行监测，一般以所述的聚合膦配体消失时或不再反应作为反应的终点，反应时间优选为3-5天。
在某一方案中，所述的过渡金属络合物的制备方法，可为如下步骤：在惰性气体氛围下，在0至40℃的条件下，将1.0当量的所述的金属前体与2.0-2.2当量的如上所述任意一项聚合膦配体在四氢呋喃溶剂中反应3-5天制得。
本发明提供了一种如上所述的聚合膦配体或如上所述的过渡金属络合物在Suzuki-Miyaura偶联反应中的应用。
其中，所述的聚合膦配体可作为配体。所述的过渡金属络合物可作为催化剂。所述的Suzuki-Miyaura偶联反应可为芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯与芳基硼酸进行偶联反应，获得相应的联芳基化合物。
在某一方案中，所述的Suzuki-Miyaura偶联反应可为如下步骤：在溶剂中，在惰性气体保护下，在钯催化剂和如上任一所述的聚合膦配体存在下，和/或，在如上所述的过渡金属络合物存在下，将芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯与芳基硼酸进行偶联反应，获得相应的联芳基化合物即可。
所述的偶联反应的条件和操作可为本领域该类偶联反应中常规的条件和操作。本发明中优选如下(较佳地，可以以98％的收率得到目标产物)：
所述的溶剂可为有机溶剂、或有机溶剂与水的混合溶剂；所述的有机溶剂可为芳烃类溶剂、环醚类溶剂和腈类溶剂中的一种或多种；所述的芳烃类溶剂可为甲苯；所述的环醚类溶剂可为四氢呋喃；所述的腈类溶剂可为乙腈。最优选为甲苯。
所述的有机溶剂与所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯的体积摩尔比可为3:1至10:1(例如3:1、6:1或10:1)。
所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯与所述的芳基硼酸的摩尔比可为1:1.1至1:2。
所述的碱可为本领域该类反应中常规的碱，例如有机碱或无机碱，例如(无水)磷酸钾、碳酸钠、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙基胺DIPEA和叔丁醇钠中的一种或多种，优选为无水磷酸钾。
所述的碱与所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯的摩尔比可为2:1至3:1。
当使用所述的钯催化剂和如上所述的聚合膦配体时，所述的有机溶剂与水体积比可为4:1至10:1；例如甲苯/水＝4:1至10:1的混合溶剂。
当使用所述的钯催化剂和如上所述的聚合膦配体时，所述的催化剂可为Pd
所述的聚合膦配体与所述的催化剂的摩尔比可为1:1至2:1；例如1.1:1。
当使用所述的过渡金属络合物时，所述的有机溶剂与水体积比可为60:1至100:1；例如乙腈/水＝100:1的混合溶剂、甲苯/水＝60:1或100:1的混合溶剂。所述的水与所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯的摩尔比可为3.0:1至3.3:1。
当使用所述的过渡金属络合物时，所述的过渡金属络合物与所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯的摩尔百分比可为0.1％至0.05％mmol。
所述偶联反应的温度可为40℃至100℃；例如80℃至100℃(例如80℃、100℃)。
所述偶联反应在惰性气体氛围下进行，所述的惰性气体可为氮气和/或氩气。
所述偶联反应的进程可通过常规的检测方式(例如，TLC、HPLC)进行监测，以所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯不再反应或消失为止；所述偶联反应的时间一般为5～48h，较佳地为12-24h。
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，当使用所述的钯催化剂和如上所述的聚合膦配体时，所述的后处理步骤为，所述偶联反应结束后，过滤，加水分液，水相用有机溶剂萃取，合并有机相，洗涤有机相，干燥，浓缩，分离纯化，即可；所述的过滤可采用硅藻土过滤；萃取用的有机溶剂可为EA；所述洗涤可使用饱和食盐水洗；所述的干燥可使用无水硫酸钠；所述的分离纯化可为柱层析。聚合膦配体可以重新分离得到，但是钯催化剂在反应结束后会失活。
在某一方案中，所述的制备方法还可包括后处理步骤，当使用所述的过渡金属络合物时，所述的后处理步骤为，所述偶联反应结束后，加入醚类溶剂，析出的所述的过渡金属络合物，分离固液相，回收析出的所述的过渡金属络合物，液相浓缩得到所述的联芳基化合物；所述的醚类溶剂可为乙醚；所述的后处理步骤较佳地在惰性气体保护下进行；所述的惰性气体可为氩气和/或氮气；回收的所述的过渡金属络合物可再利用，例如可重复使用于上述的偶联反应；所述的再利用的次数可为重复使用至失活(所述的“失活”是指所述的Suzuki-Miyaura偶联反应中产物收率低于30％)，例如10次或以上；较佳地至少可以重复使用10次或以上。
在某一方案中，所述的芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯如式IIC所示，所述的芳基硼酸如式IIB所示，相应地，得到如式IIA所示的联芳基化合物即可；
其中，X为芳基卤代物或芳基三氟磺酸酯中的卤素或三氟磺酸基；n1、n2独立地为1、2、3、4或5；
R
所述中的C
所述取代的取代基独立地选自：F、Cl、-NO
在本发明某些优选实施方案中，所述的联芳基化合物IIA中的某些基团如下定义，未提及的基团同本申请任一方案所述(以下简称为“在某一方案中”)，
当R
在某一方案中，当R
在某一方案中，X为I、Br、OTf。
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，当所述R
在某一方案中，所述的联芳基化合物选自以下结构所示化合物：
本发明提供了一种如式A、C、E、F所示的化合物，
其中，“*”、R
在某一方案中，所述的如式A、C、E、F所示的化合物分别为如下化合物，
术语定义
除非另外说明，应当应用本文所使用的下列定义。出于本发明的目的，化学元素与元素周期表CAS版，和《化学和物理手册》，第75版，1994一致。此外，有机化学一般原理可参考"Organic Chemistry",Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito:1999,和"March's Advanced Organic Chemistry”by Michael B.Smith and Jerry March,JohnWiley&Sons,New York:2007中的描述，其全部内容通过引用并入本文。
在本说明书中，可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。
在本文中定义的某些化学基团前面通过简化符号来表示该基团中存在的碳原子总数。例如，C
在本文中，取代基中定义的数值范围如0至4、1-4、1至3等表明该范围内的整数，如1-6为1、2、3、4、5、6。
除前述以外，当用于本申请的说明书及权利要求书中时，除非另外特别指明，否则以下术语具有如下所示的含义。
术语“包括”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
术语“被取代的”是指特定原子上的任意一个或多个氢原子被取代基取代，包括重氢和氢的变体，只要特定原子的价态是正常的并且取代后的化合物是稳定的。
一般而言，术语“取代的”表示所给结构中的一个或多个氢原子被具体取代基所取代。进一步地，当该基团被1个以上所述取代基取代时，所述取代基之间是相互独立，即，所述的1个以上的取代基可以是互不相同的，也可以是相同的。除非其他方面表明，一个取代基团可以在被取代基团的各个可取代的位置进行取代。当所给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代，那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。
在本说明书的各部分，本发明公开化合物的取代基按照基团种类或范围公开。特别指出，本发明包括这些基团种类和范围的各个成员的每一个独立的次级组合。例如，术语“C
术语“卤素”选自于F，Cl，Br或I，尤其指F或Cl。
在本发明中，术语“手性原子”是指当原子C或P上连有不同的取代基时，此时的原子C或P称为手性原子。本发明中“R-S构型”是对手性原子命名中R-S系统命名法中的术语。R-S系统具体命名法如下：当连接到中心C或P原子上的a、b、c、d是不同基团时，分子是手性的。假设分子中四个取代基按CIP顺序规则以a>b>c>d顺序排列，如果将最小d基团置于离观察者最远的位置，按a-b-c的先后顺序观察其他三个基团，观察到a→b→c是顺时针方向，则这个碳中心的构型被定义为R(拉丁文rectus)；否则就认定为S(拉丁文sinister)。
在本发明中，术语“烷基”没有特别指明，均为指定数目碳原子的饱和的直链或支链的一价烃基，例如C
在本发明中，术语“烷氧基”或者“苯氧基”均是指通过氧桥连接到分子其他部分的烷基或苯基。
在本发明中，术语“环烷基”或“环烷烃”是指具有指定数目环碳原子数的非芳香族的饱和或不饱和的环烃基，环烷基可以为单环或多环(例如二环和三环)，可以为并环、螺环和桥环结构。环烷基内任选包含一个或多个双键或三键。单环的环烷基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基。环烷基还包括多环的环烷基结构，其中多环的结构任选地包括与饱和或部分不饱和的环烷基或杂环基或芳基或杂芳基环稠合的饱和或部分不饱和的环烷基。具有7到12个原子的双环碳环可以布置为例如双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]系统，或布置为桥接环系统例如双[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.2.2]壬烷。
在本发明中，术语“杂环”或“杂环烷基”是指环烷烃(如本发明中所定义)内的至少一个环碳原子被选自N、O、S、P、S(＝O)、S(＝O)
在本发明中，术语“芳基”或“芳环”是指任何稳定的在各环中可高达7个原子的单环或者多环(例如双环或三环)碳环，其中至少一个环是芳香环。芳基的实例包括不限于苯基、萘基、四氢萘基、2,3-二氢化茚基、联苯基、菲基、蒽基或者苊基(acenaphthyl)。可以理解，在芳基取代基是二环取代基，且其中一个环是非芳香环的情况中，连接是通过芳环进行的。
在本发明中，术语“杂芳基”或“杂芳环”是指各环中可高达7个原子的稳定单环或者多环(例如双环或三环)碳环，其中至少一个环是芳香环并且含有至少一个选自O、N和S的杂原子和至少一个C原子。杂芳基可以通过其中的杂原子或碳原子连接到分子中的其他部分。杂芳基的例子包括但不限于吖啶基、咔唑基、噌啉基、喹喔啉基、吡唑基、吲哚基、苯并三唑基、呋喃基。
本文所用术语“部分”、“结构部分”、“化学部分”、“基团”、“化学基团”是指分子中的特定片段或官能团。化学部分通常被认为是嵌入或附加到分子上的化学实体。
当所列举的取代基中没有指明其通过哪一个原子连接到化学结构通式中包括但未具体提及的化合物时，这种取代基可以通过其任何原子相键合。取代基和/或其变体的组合只有在这样的组合会产生稳定的化合物的情况下才是被允许的。
在本发明的各部分，描述了连接取代基。当该结构清楚地需要连接基团时，针对该基团所列举的马库什变量应理解为连接基团。例如，如果该结构需要连接基团并且针对该变量的马库什基团定义列举了“烷基”或“芳基”，则应该理解，该“烷基”或“芳基”分别代表连接的亚烷基基团或亚芳基基团。
在一些具体的结构中，当烷基基团清楚地表示为连接基团时，则该烷基基团代表连接的亚烷基基团，例如，基团“卤代-C
术语“亚烷基”表示从饱和的直链或支链烃基中去掉两个氢原子所得到的饱和的二价烃基基团。亚烷基基团的实例包括亚甲基(-CH
除非另有规定，本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的标准含义。倘若对于某术语存在多个定义，则以本文定义为准。
应该理解，在本发明中使用的单数形式，如“一种”，包括复数指代，除非另有规定。此外，术语“包括”是开放性限定并非封闭式，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
除非另有说明，本发明采用质谱、元素分析的传统方法，各步骤和条件可参照本领域常规的操作步骤和条件。
除非另有指明，本发明采用分析化学、有机合成化学和光学的标准命名及标准实验室步骤和技术。在某些情况下，标准技术被用于化学合成、化学分析、发光器件性能检测。
另外，需要说明的是，除非以其他方式明确指出，在本发明中所采用的描述方式“…独立地为”应做广义理解，是指所描述的各个个体之间是相互独立的，可以独立地为相同或不同的具体基团。更详细地，描述方式“…独立地为”既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响；也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。
本领域技术人员可以理解，根据本领域中使用的惯例，本申请描述基团的结构式中所使用的
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的聚合膦配体及其金属钯络合物在Suzuki-Miyaura偶联反应中，(1)保持了均相催化的良好催化功能，具有良好的催化活性并且可以在相对温和的条件下(80°C)兼容多种多样的取代基(例如：F，Cl，-CHO，NO
附图说明
图1为实施例29中不同次数实验时产物收率变化图。
图2为实施例30中不同次数实验时产物收率变化图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
S1. 3-(叔丁基)-3-氧化-2H-苯并[d][1,3]恶磷腈-4,6-二基双(三氟甲磺酸酯)(a)的制备
化合物a的合成：取一个烘干的三口瓶，向其中加入搅拌子。向其中加入化合物S18(7.71g,20.64mmol,1.0eq),并加入三乙胺7.9ml(61.92mmol,3.0eq)，最后加入DCM 100ml。将PhN(Tf)
化合物S18可参照已知文献获得目标化合物S18(Angew.Chem.,Int.Ed.2019,58,11355-11359).
S2. 3-(叔丁基)-3-氧化-6-乙烯基-2H-苯并[d][1,3]氧杂磷-4-基三氟甲磺酸酯(c)的制备
取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物a(6.1g,12.04mmol,1.0eq)，乙烯基氟硼酸钾(1.9g,14.5mmol,1.2eq),再加入催化剂Pd(PPh
S3. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二甲氧基苯基)-6-乙烯基-2H-苯并[d][1,3]氧磷3-氧化物(e)的制备。
化合物e的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物c(3.6g,9.36mmol,1.0eq),再加入2，6-二甲氧基苯硼酸(3.4g,18.72mmol,2.0eq)，使用Pd
S4. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二甲氧基苯基)-6-乙烯基-2,3-二氢苯并[d][1,3]恶唑(f)的制备
化合物f的合成：取一根Schlenk管，加入搅拌子烘干，加入化合物e(1.0g,2.68mmol,1equiv)，抽换氮气三次，加入重蒸的甲苯溶液溶解，加入重蒸的三乙胺(1.0mL,8.04mmol,3.0equiv)，将反应体系降至0℃，缓慢加入三氯硅烷(0.8mL,8.04mmol,3.0equiv)，升至80℃反应8小时；
S5.化合物g的合成步骤：
化合物g的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物f(178mg,0.5mmol,1.0eq)，再加入N-异丙基丙烯酰胺(5.6g,5mmol,100eq)，最后加入引发剂AIBN(165.8mg,2％mmol)，抽换氮气三次。后加入溶剂叔丁醇(5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用10ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入500ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物g，白色固体(4.9g,94％yield,0.04mmol/g,GPC Mn:10186；Mw:16323；D:1.6；PNMR:-7.7)。
实施例2.化合物h的制备
中间体f的制备参考实施例1
化合物h的合成：取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，再加入化合物f(0.1mmol,35.6mg,1.0eq),再加入N-异丙基丙烯酰胺(282mg,2.5mmol,25eq)，最后加入引发剂AIBN(17mg,4％mmol)，抽换氮气三次。后加入溶剂叔丁醇(0.5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用0.5ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入5ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物h，白色固体(238mg,75％yield,0.252mmol/g,GPC Mn:9654；Mw:13225；D:1.37；PNMR:-8.1)。
实施例3.化合物i的制备
中间体f的制备参考实施例1
化合物h的合成：取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，再加入化合物f(0.1mmol,35.6mg,1.0eq),再加入引发剂AIBN(25.5mg,6％mmol)，抽换氮气三次,最后加入苯乙烯(260.4mg,2.5mmol,25eq)后加入溶剂二氯乙烷(0.5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用0.5ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入5ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物i，白色固体(139mg,47％yield,0.338mmol/g,GPC Mn:8524；Mw:11337；D:1.33；PNMR:-7.8)。
实施例4.化合物j的制备
中间体f的制备参考实施例1
化合物h的合成：取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，再加入化合物f(0.1mmol,35.6mg,1.0eq),再加入引发剂AIBN(8.5mg,4％mmol)，抽换氮气三次,最后加入丙烯酸甲酯(103mg,1.2mmol,12eq)后加入溶剂甲苯(0.5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用0.5ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入5ml无水正己烷中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物j，白色固体(99mg,70％yield,0.4mmol/g,GPC Mn:9055；Mw:21913；D:2.42；PNMR：-7.5)。
实施例5.钯金属络合物的制备
首先向干净的史莱克管中加入干净的搅拌子，再加入配体g(3.3g，0.132mmol，2.0eq)，后再加入(NH
实施例6. 4-甲氧基-4'-(三氟甲基)-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入001(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq)，后再加入Pd
实施例7. 4-甲氧基-4'-(叔丁基)-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入003(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq)，后再加入Pd
实施例8. 4-甲氧基-3-甲基-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入004(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol，2.0eq)，后再加入Pd
实施例9. 4-甲氧基-3-三氟甲基-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入005(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq)，后再加入Pd
实施例10. 4-甲氧基-3,5-二甲基-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入006(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例11. 4-甲氧基-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入007(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例12. 4-甲氧基-3,5-二(三氟甲基)-1,1'-联苯的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入008(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例13. 3-氟-4'-甲氧基-6-甲基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入009(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入后再加入Pd
实施例14. 3-(叔丁基)-4-(4-甲氧基苯基)-2H-苯并[d][1,3]草磷3-氧化物的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入010(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入后再加入Pd
实施例15. 4,4'，6-三甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入011(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入后再加入Pd
实施例16. 4'，5,6-三甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入012(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入后再加入Pd
实施例17. 3-氟-4'，6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入013(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol，2.0eq)，后再加入后再加入Pd
实施例18. 7-甲氧基-4-(4-甲氧基苯基)苯并[d][1,3]二恶唑-5-羧酸甲酯的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入014(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例19. 4,4'，6-三甲氧基苄基-[1,1'-联苯]-2-羧酸苄酯的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入015(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例20. 2,4,4'-三甲氧基-6-硝基-1,1'-联苯的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入016(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例21. 2,3-二氟-4'-甲氧基-6-硝基-1,1'-联苯的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入017(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例22. 2-甲氧基-1-(4-甲氧基苯基)萘的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入019(0.2mmol)，对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例23. 7-(4-甲氧基苯基)-2,3-二氢-1H-茚满的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入020(0.2mmol),对甲氧基苯硼酸(002，0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例24. 1-(4-甲氧基苯基)-2-甲基萘的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入021(0.2mmol),B2(0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例25. 4,6-二甲氧基-2'-甲基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入011(0.2mmol),B3(0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例26. 3'，4,5'，6-四甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入011(0.2mmol),B4(0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例27. 4,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入011(0.2mmol),B5(0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例28. 4,6-二甲氧基-[1,1'-联苯]-2-甲醛的制备.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入011(0.2mmol),B6(0.4mmol,2.0eq),后再加入Pd
实施例29.在0.1％mmol钯络合物催化下制备4-甲氧基-4'-(叔丁基)-1,1'-联苯的回收实验.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入003(2.5mmol),002(2.75mmol,1.1eq),后再加入0.1％mmol过渡金属钯络合物(实施例5)，最后加入无水磷酸钾(3.0eq)，抽换氮气三次，加入甲苯(15ml)，加入水0.15ml(3.3eq)。将反应置于80℃下反应12h，待到TLC检测原料完全消失后，冷却整个反应体系，在室温氮气保护下下向体系中加入乙醚50ml，此时金属钯络合物在体系中析出程微黄色固体，用针头移除上层澄清溶液，再重复此过程两次。蒸干乙醚相得微黄色固体产物A3，同时可再向体系中加入001(2.5mmol),002(2.75mmol,1.1eq),最后加入DIPEA(3.0eq)，加入乙腈(15ml)，加入水0.15ml(3.0eq)。将反应置于80℃下反应12h，进行第二次反应待到TLC检测原料完全消失后，重复第一次过程即可得产物A3，不同次数下A3收率如下所示：
当过渡金属当量为0.1％时
注：收率由HPLC C
实施例30.在0.05％mmol钯络合物催化下制备4-甲氧基-4'-(叔丁基)-1,1'-联苯的回收实验.
取一个干净的史莱克管，加入干净的搅拌子，后加入003(10mmol),002(11mmol),后再加入0.05％mmol过渡金属钯络合物(实施例5),最后加入无水磷酸钾(3.0eq),抽换氮气三次，加入甲苯(30ml)，加入水0.5ml(3.0eq)。将反应置于80℃下反应12h，待到TLC检测原料完全消失后，冷却整个反应体系，在室温氮气保护下下向体系中加入乙醚100ml，此时金属钯络合物在体系中析出程微黄色固体，用针头移除上层澄清溶液，再重复此过程两次。蒸干乙醚相得微黄色固体产物A3，同时可再向体系中加入003(10mmol),002(11mmol)，最后加入无水磷酸钾(3.0eq)，加入甲苯(30ml)，加入水0.5ml(3.0eq)。将反应置于80℃下反应12h，进行第二次反应待到TLC检测原料完全消失后，重复第一次过程即可得产物A3，不同次数下A3收率如下所示：
当过渡金属当量为0.05％时
注：收率由HPLC C
实施例31.化合物n的合成
合成方式与化合物g基本相同只需在合成上做略微改动即可获得配体n。
S1. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二苯氧基苯基)-6-乙烯基-2H-苯并[d][1,3]氧磷3-氧化物(i)的制备。
化合物i的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物c(0.6g,1.56mmol,1.0eq),再加入2，6-二苯氧基苯硼酸(955m g,3.12mmol,2.0eq)，使用Pd
S2. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二乙氧基苯基)-6-乙烯基-2,3-二氢苯并[d][1,3]氧磷(m)的制备
化合物m的合成：取一根Schlenk管，加入搅拌子烘干，加入化合物l(400mg,1.0mmol,1equiv)，抽换氮气三次，加入重蒸的甲苯溶液溶解，加入重蒸的三乙胺(0.37mL,3mmol,3.0equiv)，将反应体系降至0℃，缓慢加入三氯硅烷(0.3mL,3mmol,3.0equiv)，升至80℃反应10小时；
S3.化合物n的合成步骤：
化合物n的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物n(192mg,0.5mmol,1.0eq)，再加入苯乙烯(1.3g,12.5mmol,25eq)，最后加入引发剂AIBN(85mg mg,4％mmol)，抽换氮气三次。后加入toluene(5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用2ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入250ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物n，白色固体(1.1g,73％yield,0.32mmol/g,GPC Mn:18046；Mw:27078；D＝1.5；PNMR:-8.5)。
实施例32.化合物O的合成。
化合物n的合成参照实施例31。
化合物O的合成：
化合物O的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物n(192mg,0.5mmol,1.0eq)，再加入丙烯酸甲酯(645mg,7.5mmol,15eq)，最后加入引发剂AIBN(52mg mg,4％mmol)，抽换氮气三次。后加入叔丁醇(5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用1ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入100ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物O，白色固体(700mg,83％yield,0.42mmol/g,GPC Mn:7955；Mw:10590；D＝1.33；PNMR:-8.1)。
实施例33.化合物S的合成。
合成方式与化合物g相似只需在合成上做略微改动即可获得配体s。
S1. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二乙氧基苯基)-6-乙烯基-2H-苯并[d][1,3]氧磷3-氧化物(q)的制备。
化合物i的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物c(0.5g,1.30mmol,1.0eq),再加入2，6-二苯氧基苯硼酸(546mg,2.6mmol,2.0eq)，使用Pd
S2. 3-(叔丁基)-4-(2,6-二苯氧基苯基)-6-乙烯基-2,3-二氢苯并[d][1,3]氧磷(r)的制备
化合物r的合成：取一根Schlenk管，加入搅拌子烘干，加入化合物i(400mg,0.8mmol,1equiv)，抽换氮气三次，加入重蒸的甲苯(5ml)溶液溶解，加入重蒸的三乙胺(0.29mL,2.4mmol,3.0equiv)，将反应体系降至0℃，缓慢加入三氯硅烷(0.24mL,2.4mmol,3.0equiv)，升至80℃反应10小时；
S3.化合物s的合成步骤：
化合物s的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物r(240mg,0.5mmol,1.0eq)，再加入苯乙烯(1.3g,12.5mmol,25eq)，最后加入引发剂AIBN(85mg mg,4％mmol)，抽换氮气三次。后加入toluene(5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用2ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至无色透明状态，然后将整个体系倒入250ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物s，白色固体(1.4g,71％yield,0.38mmol/g,GPC Mn:7488；Mw:9560；D＝1.29；PNMR:-8.5)。
实施例34.化合物T的合成。
化合物r可根据实施例33合成。
化合物T的合成：取一个干净的史莱克管，向其中加入干净的搅拌子。再加入化合物r(120mg,0.25mmol,1.0eq)，再加入丙烯酸甲酯(258mg,3mmol,12eq)，最后加入引发剂AIBN(21mg mg,4％mmol)，抽换氮气三次。后加入叔丁醇(2.5ml)。将体系置于60℃下反应18h。反应结束后将体系旋干，再用0.5ml DCM溶解残余物，这里要将体系溶解至透明浓溶液状态，然后将整个体系倒入25ml无水乙醚中，体系中立即析出大量白色固体过滤既得产物，化合物T，白色固体(360mg,95％yield,0.33mmol/g,GPC Mn:5342；Mw:6250；D＝1.17；PNMR:-8.5)。