ES2308727T3 - Metodo para producir bifenilos sustituidos. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de bifenilos sustituidos de fórmula I (Ver fórmula) en la cual los sustituyentes están definidos de la siguiente manera: R 1 es nitro, amino o NHR3, R 2 es ciano, nitro, halógeno, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, alcoxi C1-C6, haloalquilo C1-C6, (alquilo C1-C6)carbonilo o fenilo, m es 1 o 2, donde, en el caso de que m = 2, los dos radicales R 1 pueden tener diferentes definiciones, n es 0, 1, 2 ó 3, donde, en el caso de que n = 2 ó 3, los dos radicales R 2 pueden tener diferentes definiciones, que comprende la reacción de un compuesto de fórmula II (Ver fórmula) en la cual Hal es halógeno y R 1 y m son cada uno como se definió anteriormente, en presencia de una base y de un catalizador de paladio seleccionado del grupo de: a) paladiotriarilfosfina o complejo de trialquilfosfina con paladio en el estado de oxidación cero, b) una sal de paladio en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfina como un ligando complejo o c) paladio metálico aplicado a un soporte si es apropiado, en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfma, en un solvente, con un ácido difenilborinico (III) (Ver fórmula) en el cual R 2 y n son cada uno como se definió anteriormente, donde las triarilfosfmas o las trialquilfosfinas utilizadas pueden estar sustituidas.
Description
Método para producir bifenilos sustituidos.
La presente invención se relaciona con un
proceso para la preparación de bifenilos sustituidos de la
fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
en la cual los sustituyentes están
definidos de la siguiente
manera:
- R^{1}
- es nitro, amino o NHR_{3},
- R^{2}
- es ciano, nitro, halógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, alquenilo C_{2}-C_{6}, alquinilo C_{2}-C_{6}, alcoxi C_{1}-C_{6}, haloalquilo C_{1}-C_{6}, (alquilo C_{1}-C_{6})carbonilo o fenilo,
- m
- es 1 ó 2, donde, en el caso de que m = 2, los dos radicales R^{1} pueden tener diferentes defmiciones,
- n
- es 0, 1, 2 ó 3, donde, en el caso de que n = 2 ó 3, los dos radicales R^{2} pueden tener diferentes definiciones,
que comprende la reacción de un compuesto de
fórmula II
\vskip1.000000\baselineskip
en la cual Hal es halógeno y
R^{1} y m son cada uno como se definió anteriormente, en presencia
de una base y de un catalizador de paladio seleccionado del grupo
de:
- a)
- paladiotriarilfosfina o complejo de trialquilfosfina con paladio en el estado de oxidación cero,
- b)
- una sal de paladio en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfina como un ligando complejo o
- c)
- paladio metálico aplicado a un soporte si es apropiado, en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfma, en un solvente, con un ácido difenilborínico (III)
en el cual R^{2} y n son cada uno
como se definió anteriormente, donde las triarilfosfinas o las
trialquilfosfmas utilizadas pueden estar
sustituidas.
Tetrahedron Lett. 32, página 2277 (1991)
establece que la reacción de acoplamiento entre el ácido
fenilborónico y el clorobenceno con el uso del catalizador de
dicloruro de
[1,4-bis(difenilfosfina)butano]
paladio (II) procede con un rendimiento de únicamente el 28%.
EP-A 0 888 261 describe un
proceso para la preparación de nitrobifenilos por medio de la
reacción de cloronitrobencenos con un ácido fenilborónico en la
presencia de un catalizador de paladio y de una base. En este
proceso, se requiere una concentración muy alta de catalizador.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención para proveer un proceso económicamente viable que puede
ser implementado a escala industrial por regioselectividad
preparando bifenilos sustituidos, que trabajan con una
concentración reducida de catalizador de paladio.
Como consecuencia, el proceso definido al
comienzo ha sido encontrado.
\newpage
El ácido difenilborínico (III) se obtiene por
reacción del cloruro de fenilmagnesio opcionalmente sustituido V
con trialquil borato, preferiblemente trimetil borato, en
tetrahidrofurano como solvente de acuerdo con el esquema 1
siguiente.
Esquema
1
R^{4} es alquilo
C_{1}-C_{4}, preferiblemente metilo.
Esencial para un rendimiento alto de ácido
difenilborínico (III) es el uso de únicamente 0,7 eq. de trialquil
borato con base en el clorobenceno (IV) utilizado. El uso de
aproximadamente 1,1 eq. de trialquil borato da lugar al ácido
fenilborónico como se describe en EP-A 0 888
261.
Esta reducción en el uso de trialquil borato
tiene varias ventajas sorprendentes en relación con la preparación
de nitrobifenilos (I). Se incrementa la producción en el espacio y
en el tiempo. Los costos de la materia prima se disminuyen como
resultado de la reducción en la cantidad del costoso trimetil
borato. Diferente a los ácidos fenilborónicos utilizados en
EP-A 0888261, los ácidos difenilborínicos (III) son
solubles en tetrahidrofurano, lo que conduce a una mejora en la
remoción del calor durante la reacción, que está acompañado por un
menor consumo de la capacidad de enfriamiento. Esto conduce a su
vez a una mayor seguridad en el proceso.
La temperatura de reacción en esta etapa del
proceso es de 10 hasta 30ºC, preferiblemente de 15 hasta 25ºC.
Los bifenilos sustituidos preparados por medio
del presente proceso tienen los siguientes sustituyentes
preferidos:
- R^{1}
- nitro, amino, metilamino, propilamino, butilamino, alilamino o propargilamino, más preferiblemente nitro, amino o metilamino, lo más preferible nitro o amino;
- R^{2}
- ciano, nitro, flúor, cloro, bromo, metilo, etilo, propilo, butilo, alilo, propargilo, metoxi, etoxi, trifluorometilo o fenilo, más preferiblemente flúor, cloro, metilo o metoxi, lo más preferible flúor o cloro;
- R^{3}
- metilo, etilo, propilo, butilo, alilo o propargilo, más preferiblemente metilo, etilo o alilo, lo más preferible metilo;
- m
- 1;
- n
- 0, 1 ó 2, preferiblemente 0 ó 1, lo más preferible 1.
El posterior acoplamiento cruzado homogéneamente
catalizado del biarilo de Suzuki se lleva a cabo de acuerdo con el
esquema 2.
Esquema
2
Se da preferencia a partir de ácidos
difenilborínicos de la fórmula (III) en los cuales R^{2} y n son
cada uno como se definió anteriormente.
Otros materiales de partida preferidos son los
ácidos difenilborínicos (III) en los cuales n es 0 ó 1 y es en
particular 1.
Se da preferencia muy particular al ácido
di(4-metilfenil)borinico, al ácido
di(4-fluorofenil)-10
borínico en particular al ácido
di(4-clorofenil)borínico como el
compuesto de partida (III).
Se da preferencia a partir de compuestos (II)
que soportan un único grupo nitro o amino (m = 1), especialmente
4-nitroclorobenceno o
4-aminoclorobenceno y en particular
2-nitroclorobenceno o
2-aminoclorobenceno.
El compuesto (II) se utiliza, con base en los
ácidos difenilborinicos (III) (equivalentes al ácido
difenilborinico), normalmente en una cantidad equimolar,
preferiblemente hasta con un exceso del 20 porciento,
preferiblemente hasta con un exceso del 50 por ciento.
Las bases utilizadas pueden ser bases orgánicas,
por ejemplo aminas terciarias. Se da preferencia al uso, por
ejemplo, trietilamina o dimetilciclohexilamina.
Las bases utilizadas son Preferiblemente
hidróxidos de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalinotérreo,
carbonatos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalinotérreo,
bicarbonatos de metal alcalino, acetatos de metal alcalino,
acetatos de metal alcalinotérreo, alcóxidos de metal alcalino y
alcóxidos de metal alcalinotérreo, en una mezcla y en particular en
forma individual.
Las bases particularmente preferidas son los
hidróxidos de metal alcalino, los hidróxidos de metal
alcalinotérreo, los carbonatos de metal alcalino, los carbonatos de
metal alcalinotérreo y bicarbonatos de metal alcalino.
Las bases especialmente preferidas son los
hidróxidos de metal alcalino, por ejemplo hidróxido de sodio e
hidróxido de potasio, y también carbonatos de metal alcalino y
bicarbonatos de metal alcalino, por ejemplo carbonato de litio,
carbonato de sodio y carbonato de potasio.
La base es utilizada en el proceso de acuerdo
con la invención preferiblemente con una fracción de 100 hasta 500%
en moles, más preferiblemente desde 150 hasta 400% en moles, con
base en los ácidos difenilborínicos (III).
Los catalizadores adecuados de paladio son
complejos de ligando-paladio con paladio en el
estado de oxidación cero, sales de paladio en la presencia de
ligandos complejos, o paladio metálico aplicado como soporte si es
apropiado, preferiblemente en presencia de ligandos complejos.
Los ligandos complejos adecuados son ligandos no
cargados tales como triarilfosfmas y trialquilfosfmas, que pueden
estar opcionalmente sustituidos en los anillos arilo, tales como
trifenilfosfma (TPP),
di-l-adamantil-n-butilfosfma,
tri-tert-butilfosfma (TtBP) o
2-(diciclohexilfosfino)bifenilo.
Además, la literatura ha descrito también
ligandos complejos adicionales particularmente reactivos de otras
clases estructurales, incluidos el cloruro de
1,3-bis(2,6-diisopropilfenil)-4,5-H2-imidazolio
(consultar, por ejemplo, G. A. Grasa y colaboradores,
Organometallics 2002, 21, 2866) y
tris(2,4-di-terl-butilfenil)fosfito
(consultar, A. Zapf y colaboradores, Chem. Eur. J. 2000, 6,
1830).
La reactividad de los ligandos complejos se
puede mejorar por medio de la adición de una sal de amonio
cuaternario tal como bromuro de
tetra-n-butilamonio (TBAB)
(consultar, por ejemplo, D. Zim y colaboradores, Tetrahedron Lett.
2000, 41, 8199).
Si se requiere, se puede mejorar la solubilidad
en agua de los complejos de paladio por medio de diferentes
sustituyentes tales como ácido sulfónico o grupos de sales
sulfonato, ácido carboxílico o grupos de sales carboxilato, ácido
fosfónico, fosfonio o grupos de sales fosfonato, peralquilamonio,
hidroxilo y grupos poliéter.
Entre los complejos ligandos - paladio con
paladio en el estado de oxidación 0, se da preferencia al uso de
tetrakis(trifenilfosfina)paladio y adicionalmente
tetrakis[tri(o-tolil)fosfina]paladio.
En las sales de paladio que son utilizadas en
presencia de ligandos complejos, el paladio está normalmente
presente en los dos estados de oxidación positivos. Se da
preferencia al uso de cloruro de paladio, acetato de paladio o
cloruro de bisacetonitrilpaladio. Se da particular preferencia al
uso de cloruro de paladio.
En general, se combinan de 6 a 60,
preferiblemente de 15 a 25, equivalentes de los ligandos complejos
anteriormente mencionados, en particular trifenilfosfma y
tri-tert-butilfosfma, con un
equivalente de la sal de paladio.
EP-A 0 888261 describe el uso de
2 a 6 equivalentes de trifenilfosfina por equivalente del
catalizador de paladio. El uso de un exceso alto de ligando es
generalmente visto en la literatura como -desventajoso, ya que se
espera que esto resulte en la irractivación del complejo
cataliticamente activo (consultar, por ejemplo, J. Hassan y
colaboradores, Chem. Rev. 2002, 102, 1359).
Por lo tanto fue sorprendente que el gran exceso
de ligando complejo en combinación con el bajo uso de catalizador
condujera a un incremento en el rendimiento total del proceso de la
presente invención y por lo tanto a una mejora en la viabilidad
económica.
El paladio metálico se utiliza preferiblemente
en forma pulverizada o sobre un material de soporte, por ejemplo en
la forma de paladio sobre carbón activado, paladio sobre alúmina,
paladio sobre carbonato de bario, paladio sobre sulfato de bario,
paladio sobre carbonato de calcio, paladio sobre silicatos de
aluminio tales como montmorillonita, paladio sobre SiO_{2} y
paladio sobre carbonato de calcio, en cada caso con un contenido de
paladio desde 0,5 hasta 12% en peso. Además de paladio y el
material de soporte, estos catalizadores pueden contener dopantes
adicionales, por ejemplo plomo.
Cuando se utiliza paladio metálico aplicado a un
soporte, si es apropiado, se da preferencia particular a utilizar
también los ligandos complejos anteriormente mencionados, en
particular al uso de paladio sobre carbón activado en presencia de
trifenilfosfina como ligando complejo, donde los grupos fenilo en
la trifenilfosfina están preferiblemente sustituidos por un total de
uno a tres grupos sulfonato.
En el proceso de acuerdo con la invención, se
utiliza el catalizador de paladio con una fracción baja de 0,001
hasta 1,0% en moles, preferiblemente desde 0,005 hasta 0,5% en moles
o desde 0,01 hasta 0,5% en moles yen particular desde 0,005 hasta
0,05% en moles, con base en el compuesto (II).
El bajo uso de una sal de paladio en combinación
con un alto uso de ligando complejo constituye una significativa
ventaja en costos de este proceso sobre el proceso del estado del
arte.
El proceso de acuerdo con la invención puede ser
llevado a cabo en un sistema bifásico compuesto de una fase acuosa
y una fase sólida, esto es, el catalizador. En ese caso, la fase
acuosa puede contener también un solvente orgánico soluble en agua
además de agua.
Los solventes orgánicos adecuados para el
proceso de acuerdo con la invención son éteres tales como
dimetoxietano, éter dimetílico de dietilén glicol, tetrahidrofurano,
dioxano y tert-butil metil éter, hidrocarburos tales como
n-hexano, n-heptano, ciclohexano,
benceno, tolueno y xileno, alcoholes tales como metanol, etanol,
1-propanol, 2-propanol, etilén
glicol, 1-butanol, 2-butanol y
tert-butanol, cetonas tales como acetona, etil metil cetona e
isobutil metil cetona, amidas tales como dimetilformamida,
dimetilacetamida y N-metilpirrolidona, en cada caso
individualmente o en una mezcla.
Los solventes preferidos son éteres tales como
dimetoxietano, tetrahidrofurano y dioxano, hidrocarburos tales como
ciclohexano, tolueno y xileno, alcoholes tales como etanol,
1-propanol, 2-propanol,
1-butanol y tert-butanol, en cada caso
individualmente o en una mezcla.
En una variante particularmente preferida del
proceso de acuerdo con la invención, se utilizan agua, uno o más
solventes insolubles en agua y uno o más solubles en agua, por
ejemplo mezclas de agua y dioxano, o agua y tetrahidrofurano, o
agua, dioxano y etanol, o agua, tetrahidrofurano y metanol, o agua,
tolueno y tetrahidrofurano, preferiblemente agua y tetrahidrofurano,
o agua, tetrahidrofurano y metanol.
La cantidad total de solvente es normalmente de
3000 a 500 g y preferiblemente de 2000 a 700 g, por mol del
compuesto (II).
Apropiadamente, el proceso se lleva a cabo por
medio de la adición del compuesto (II), los ácidos difenilborínicos
(III), la base y la cantidad catalítica del catalizador de paladio a
una mezcla de agua y uno o más solventes orgánicos inertes, y
agitando a una temperatura desde 50ºC hasta 120ºC, preferiblemente
desde 70ºC hasta 110ºC, más preferiblemente desde 90ºC hasta 100ºC;
durante un periodo de 1 a 50, preferiblemente de 2 a 24 horas.
Dependiendo del solvente y de la temperatura
utilizada, se establece una presión de 1 bar hasta 6 bar,
preferiblemente de 1 bar hasta 4 bar.
Se da preferencia a llevar a cabo la reacción en
agua y tetrahidrofurano.
La reacción se puede llevar a cabo en aparatos
habituales adecuados para tales procesos.
Cuando se completa la reacción, se remueve el
catalizador de paladio obtenido como un sólido, por ejemplo por
medio de filtración, y se extrae el producto crudo del solvente o
los solventes.
En el caso de los productos que no son
completamente solubles en agua, se remueven completamente los
catalizadores de paladio solubles en agua o los ligandos complejos
del producto crudo en la separación de la fase acuosa.
\newpage
Posteriormente, se puede efectuar una
purificación adicional por medio de métodos que son conocidos por
aquellos capacitados en el arte y que son apropiados para el
producto particular, por ejemplo por medio de recristalización,
destilación, sublimación, fusión de zona, cristalización por fusión
o cromatografia.
Por medio del proceso de acuerdo con la
invención, es posible preparar, por ejemplo:
4'-cloro-2-nitrobifenilo,
4'-cloro-2-aminobifenilo,
4'-fluoro-2-nitrobifenilo,
4'-fluoro-2-aminobifenilo,
4'-metil-2-nitrobifenilo,
4'-metil-2-aminobifenilo,
4'-metoxi-2-nitrobifenilo,
4'-metoxi-2-aminobifenilo,
4'-bromo-2-nitrobifenilo,
4'-bromo-2-aminobifenilo,
3'-fluoro-2-nitrobifenilo,
3'-fluoro-2-aminobifenilo,
3'-cloro-2-nitrobifenilo,
3'-cloro-2-aminobifenilo,
3'-bromo-2-nitrobifenilo,
3'-bromo-2-aminobifenilo,
3'-metil-2-nitrobifenilo,
3'-metil-2-aminobifenilo,
3'-metoxi-2-nitrobifenilo,
3'-metoxi-2-aminobifenilo,
4'-fenil-2-nitrobifenilo,
4'-fenil-2-aminobifenilo,
4'-trifluorometil-2-nitrobifenilo,
4'-trifluorometil-2-aminobifenilo,
4'-fluoro-4-nitrobifenilo,
4'-fluoro-4-aminobifenilo,
4'-cloro-4-nitrobifenilo,
4'-cloro-4-aminobifenilo,
4'-bromo-4-nitrobifenilo,
4'-bromo-4-aminobifenilo,
4'-metil-4-nitrobifenilo,
4'-metil-4-aminobifenilo,
4'-ciano-4-nitrobifenilo,
4'-ciano-4-aminobifenilo,
2-nitrobifenilo,
2-aminobifenilo,
4-nitrobifenilo,
4-aminobifenilo.
\vskip1.000000\baselineskip
El proceso de acuerdo con la invención
proporciona los compuestos I con rendimientos muy altos, hasta
cuantitativos con muy buena pureza.
Los bifenilos que pueden ser obtenidos por medio
del proceso de acuerdo con la invención son adecuados como
precursores para bifenilaminas sustituidas, que a su vez son
intermediarias como ingredientes activos para la protección de los
cultivos contra los hongos (consultar, por ejemplo,
EP-A 545 099).
Se enfrió una solución de 120 g de trimetil
borato y 590 g de tetrahidrofurano hasta 11ºC. A esta se le
añadieron 1000 g de una solución al 20% en peso de cloruro de
4-clorofenilmagnesio en tetrahidrofurano en el
transcurso de 2 horas. En el transcurso de este proceso, se
estableció una temperatura de 20-21ºC. Después de la
adición completa, se agitó la mezcla de reacción a 20ºC durante 1
hora más.
Se trató posteriormente la mezcla de reacción
con 621 g de ácido clorhídrico acuoso al 10% y se agitó a 40ºC
durante 30 minutos. Después de la separación de las fases, se
obtuvieron 1500 g de una solución de ácido
di(4-clorofenil)borínico en
tetrahidrofurano (conversión del 87%). La fase orgánica puede. ser
procesada adicionalmente como un producto crudo, o se puede aislar
el ácido di(4-clorofenil)borínico por
medio de cromatografia en columna sobre gel de sílice utilizando
mezclas de acetato de etilo y ciclohexano.
Se cargó inicialmente un autoclave con 240 g de
una solución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso a
15-20ºC. A esta se le añadieron 539 g de una
solución al 9 - 10% en peso del ácido
di(4-clorofenil)borínico en dioxano a
18-22ºC en el transcurso de 26 minutos. Después de
la adición completa, se agitó la solución de la reacción a
18-22ºC durante 40 minutos. Se añadieron 2,4 g de
una solución al 50% en peso de trifenilfosfina en dioxano a la
solución de la reacción. Después de la adición completa, se agitó
la solución de la reacción a 18-22ºC durante 30
minutos. Finalmente, se añadieron 117 mg de cloruro de
(bisacetonitril)paladio (H) y 84 g de
1-cloro-2-nitrobenceno
a la solución de la reacción. Se calentó la solución de la reacción
hasta 100ºC durante 11,5 horas. En el transcurso de este tiempo, se
estableció una presión elevada de 3,7 bar.
Después de la reacción completa del ácido
di(4-clorofenil)borínico, se enfrió la
solución de la reacción hasta 40-45ºC y se liberó
la presión del recipiente hasta una presión estándar. Se extrajo la
solución de la reacción con 250 g de ácido clorhídrico acuoso al 10%
en peso. Después de la separación de las fases, se obtuvo una
solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en dioxano (conversión del 99%). Se removió el dioxano por medio de
destilación a presión reducida y se podría aislar el
4-cloro-2'-nitrobifenilo
por medio de cristalización por fusión.
Se cargó inicialmente un autoclave con 495 g de
una solución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso a
15-20ºC. A esta se le añadieron 1000 g de una
solución al 11% en peso del ácido
di(4-clorofenil)borínico en
tetrahidrofurano a 18-22ºC en el transcurso de 30
minutos. Después de la adición completa, se agitó la solución de la
reacción a 18-22ºC durante 30 minutos. Se añadieron
3,5 g de una solución al 50% en peso de trifenilfosfma en
tetrahidrofurano a la solución de la reacción. Después de la
adición completa, se agitó la solución de la reacción a
20-21ºC durante 30 minutos. Finalmente, se
añadieron 0,9 g de cloruro de paladio (II) en 227 g de
1-cloro-2-nitrobenceno
fundido a la solución de la reacción. Se calentó la solución de la
reacción hasta 100ºC durante 6 - 8 horas. En el transcurso de este
tiempo, se estableció una presión elevada de 3,0 bar en el
autoclave.
Después de la reacción completa del ácido
di(4-clorofenil)borínico, se liberó la
presión del autoclave hasta una presión estándar y se enfrió la
solución de la reacción hasta 40-50ºC. Se extrajo la
solución de la reacción con 450 g de ácido clorhídrico acuosa al
10% en peso. Después de la separación de las fases, se obtuvo una
solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en tetrahidrofurano (conversión del 99%).
Se cargó inicialmente un balón de cuatro bocas
de 4 litros con 770 g de una solución acuosa de hidróxido de sodio
al 22% en peso a 20ºC. A esta se le añadieron 2045 g de una solución
al 13% en peso del ácido
di(4-clorofenil)borínico en
tetrahidrofurano a 200ºC en el transcurso de 30 minutos. Después de
la adición completa, se agitó la solución de la reacción a 200ºC
durante 30 minutos. Se añadieron 9,8 g de trifenilfosfma, 1,7 g de
cloruro de paladio (II) y 273 g de
1-cloro-2-nitrobenceno
fundido a la solución de la reacción. Se calentó la solución de la
reacción hasta temperatura de reflujo durante 20 horas.
Después de reacción completa del ácido
4-clorofenilborónico, se enfrió la solución de la
reacción hasta 40ºC y posteriormente se extrajo con 255 g de ácido
clorhídrico acuoso al 35% en peso. Después de la separación de las
fases, se obtuvo una solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en tetrahidrofurano (conversión del 99%).
Se cargo inicialmente un rector de 4 m^{3} con
1773 kg de una solución al 13% en peso del ácido
4-clorofenilborónico en tetrahidrofurano a
18-22ºC. En el transcurso de 20 minutos, se
añadieron 538 kg de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 25%
en peso y 140 kg de agua con agitación a 22-30ºC.
Después de la adición completa, se agitó la solución de la reacción
a 2225ºC durante 30 minutos. Se añadieron 2,28 kg de
trifenilfosfma, 372 g de cloruro de paladio (II) y 252 kg de
1-cloro-2-nitrobenceno
fundido a la solución de la reacción. Se calentó la solución de la
reacción hasta 66ºC durante 18 h. Después de la reacción completa
del ácido 4-clorofenilborónico, se enfrió la
solución de la reacción hasta 45ºC y se extrajo con 794 kg de ácido
clorhídrico acuoso al 10% en peso. Después de la separación de las
fases, se obtuvo una solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en tetrahidrofurano (conversión del 99%).
Se cargo inicialmente un autoclave con 177 g de
una solución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso a 15ºC. Se
le añadieron a ésta 415 g de una solución al 9 - 10% en peso del
ácido di(4-clorofenil)borínico en
tetrahidrofurano a 18-20ºC en el transcurso de 30
minutos. Después de la adición completa, se agitó la solución de la
reacción a 18-20ºC durante 30 minutos. Se añadieron
0,24 g de una solución al 50% en peso de
tri-tert-butilfosfina en
tetrahidrofurano a la solución de la reacción. Después de la
adición completa, se agitó la solución de la reacción a
18-20ºC durante 30 minutos. Finalmente, se
añadieron 104 mg de una solución al 10% en peso de cloruro de
paladio (II) en ácido clorhídrico acuoso al 10% en peso y 91 g de
una solución al 85% en peso de
1-cloro-2-nitrobenceno
en tetrahidrofurano a la solución de la reacción. Se calentó la
solución de la reacción hasta 100ºC durante 12 horas. En el
transcurso de esta, se estableció una presión elevada de 3,5
bar.
Después de la reacción completa del ácido
di(4-clorofenil)borínico, se enfrió la
solución de la reacción hasta 40-50ºC y se alivió
la presión del recipiente hasta una presión estándar. Se extrajo la
solución de la reacción con 125 g de ácido clorhídrico acuoso al 10%
en peso. Después de la separación de las fases, se obtuvo una
solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en tetrahidrofurano (conversión del 85%).
Se cargo inicialmente un autoclave con 240 g de
una solución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso a 20ºC. A
ésta se le añadieron 539 g de una solución al 9-10%
en peso de di(4-clorofenil)borínico
en tetrahidrofurano a 20ºC en el transcurso de 30 minutos. Después
de la adición completa, se agitó la solución de la reacción a 200ºC
durante 30 minutos. Se añadieron 1,3 g de una solución al 50% en
peso de trifenilfosfina en tetrahidrofurano a la solución de la
reacción. Después de la adición completa, se agitó la solución de
la reacción a 200ºC durante 30 minutos. Finalmente, se añadieron
320 mg de una solución al 10% en peso de cloruro de paladio (II) en
ácido clorhídrico al 10% en peso y 108 g de una solución al 85% en
peso de
1-bromo-2-aniline en
tetrahidrofurano a la solución de la reacción. Se calentó la
solución de la reacción hasta 100ºC durante 12 horas. En el
transcurso de éstas, se estableció una presión elevada de 3,5
bar.
Después de la reacción completa del ácido
di(4-clorofenil)borínico, se enfrió la
solución de la reacción hasta 40-50ºC y se alivió
la presión del recipiente hasta una presión estándar. Después de la
separación de las fases, se extrajo la fase orgánica con 100 g de
una solución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso. Se obtuvo
una solución de
4-cloro-2'-nitrobifenilo
en tetrahidrofurano (conversión del 85%). Se removió el
tetrahidrofurano por medio de destilación a presión reducida y se
podía aislar
4-cloro-2'-nitrobifenilo
por medio de cristalización.
Claims (15)
1. Un proceso para la preparación de bifenilos
sustituidos de fórmula I
en la cual los sustituyentes están
definidos de la siguiente
manera:
- R^{1}
- es nitro, amino o NHR_{3},
- R^{2}
- es ciano, nitro, halógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, alquenilo C_{2}-C_{6}, alquinilo C_{2}-C_{6}, alcoxi C_{1}-C_{6}, haloalquilo C_{1}-C_{6}, (alquilo C_{1}-C_{6})carbonilo o fenilo,
- m
- es 1 o 2, donde, en el caso de que m = 2, los dos radicales R^{1} pueden tener diferentes definiciones,
- n
- es 0, 1, 2 ó 3, donde, en el caso de que n = 2 ó 3, los dos radicales R^{2} pueden tener diferentes definiciones,
que comprende la reacción de un compuesto de
fórmula II
en la cual Hal es halógeno y
R^{1} y m son cada uno como se definió anteriormente, en presencia
de una base y de un catalizador de paladio seleccionado del grupo
de:
- a)
- paladiotriarilfosfina o complejo de trialquilfosfina con paladio en el estado de oxidación cero,
- b)
- una sal de paladio en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfina como un ligando complejo o
- c)
- paladio metálico aplicado a un soporte si es apropiado, en presencia de triarilfosfina o trialquilfosfma, en un solvente, con un ácido difenilborinico (III)
en el cual R^{2} y n son cada uno
como se definió anteriormente, donde las triarilfosfmas o las
trialquilfosfinas utilizadas pueden estar
sustituidas.
2. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1,
en donde el compuesto (II) utilizado es
2-nitroclorobenceno.
3. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1 ó
2, en donde el compuesto de partida (III) es un ácido
difenilborinico que está sustituido únicamente en la posición 4.
4. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1 ó
2, en donde el ácido difenilborinico (III) utilizado soporta, como
único sustituyente en la posición 4, flúor, cloro o un grupo
metilo.
5. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1 ó
2, en donde el compuesto de partida (III) es el ácido
di(4-clorofenil)borínico.
6. El proceso de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 5, en donde el catalizador de paladio utilizado a) de acuerdo
con la reivindicación 1, es
tetrakis(trifenilfosfina)paladio o
tetrakis(tri-tert-butilfosfina)
paladio.
7. El proceso de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 5, en donde se utiliza un catalizador de paladio b) de acuerdo
con la reivindicación 1.
8. El proceso de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 5, en donde el catalizador de paladio c) utilizado de acuerdo
con la reivindicación 1 es paladio metálico sobre carbón activado en
presencia de trifenilfosfma cuyos grupos fenilo están sustituidos
por un total de 1 a 3 grupos sulfonato.
9. El proceso de acuerdo a la reivindicación 7,
en donde la sal utilizada del catalizador de paladio b) es cloruro
de paladio, acetato de paladio o cloruro de
bisacetonitrilpaladio.
10. El proceso de acuerdo a la reivindicación 7,
en donde se utiliza un catalizador de paladio b) para el cual se
utilizan de 6 a 60 equivalentes de trifenilfosfina por equivalente
de la sal de paladio.
11. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1,
en donde se utiliza desde 0,001 hasta 1,0% en moles del catalizador
de paladio, con base en el compuesto (II).
12. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1,
en donde la reacción se lleva a cabo a una temperatura desde 50
hasta 120ºC.
13. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1,
en donde la reacción se lleva a cabo en una mezcla de agua y un
solvente orgánico.
14. El proceso de acuerdo a la reivindicación
13, en donde el solvente orgánico utilizado es éter.
15. El proceso de acuerdo a la reivindicación 1,
en donde las reacciones se llevan a cabo en una a presión desde 1
hasta 6 bar.
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