способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами

Формула изобретения

Способ получения катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-2,3-бутандиимин и N,N'-6HC(2,6-диметилфенил)-2,3-бутандиимин, взаимодействием комплекса палладия с лигандом L в среде органического растворителя при комнатной температуре, при мольном отношении L:Pd=1-1.33, отличающийся тем, что в качестве исходного комплекса используют комплекс палладия состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF ₄ (где MeCN - ацетонитрил), а в качестве органического растворителя используют дихлорметан.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к способу получения катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF ₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-2,3-бутандиимин (в дальнейшем обозначаемый как (2,6-i-PrPh)₂DABMe₂) и N,N'-бис(2,6-диметилфенил)-2,3-бутандиимин (в дальнейшем обозначаемый как ((2,6-MePh)₂DABMe₂)), которые могут быть использованы в качестве компонентов каталитических систем для реакций полимеризации этилена, пропилена, -олефинов, циклоолефинов, сополимеризации этилена с полярными виниловыми мономерами и циклоолефинами.

Известен способ получения катионных комплексов палладия (патент РФ № 2329269, C07F 5/00, C07F 5/04, C07F 1/02, 2008 г.), содержащих органические или элементорганические ацидолиганды общей формулы [(acac)PdL'₂]A, где L' - третичные фосфины типа трифенилфосфин, триортотолилфосфин, трипаратолилфосфин, триортоанизилфосфин и др., А - анионы типа BF₄, F ₃CSO₃, используемых в качестве катализаторов в реакции теломеризации изопрена с диэтиламином, а также в качестве компонентов каталитических систем в реакции селективной димеризации стирола.

Известен способ получения катионных комплексов палладия [(асас)Pd(PR₃)₂]ВР₄ (Johnson B.F.G., Lewis J., White D.A. // Journal of the Chemical Society. Section A. 1971. N 17. P.2699-2701), согласно которому к бис(ацетилацетонато)палладию добавляют в дихлорметане одну мольную часть трифенилметилтетрафторбората, а затем две мольные части третичного фосфина. После этого получившийся осадок перекристаллизовывают из смеси растворителей дихлорметан-диэтиловый эфир.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2,6-i-PrPh)₂DABMe₂ ))PdMe(OEt₂)]BAr^F ₄ (где BAr^F ₄ - анион состава В(3,5-С₆Н₃ (CF₃)₂)₄ ^-) (Johnson L.K., Killian С.М., Brookhart M. // J. Am. Chem. Soc. 1995. V.117. P.6414-6415), согласно которому к смеси комплекса палладия состава ((2,6-i-PrPh)₂DABMe ₂))PdMe₂ с кислотой Бренстеда состава H(OEt ₂)₂[BAr^F ₄] при -78°С в атмосфере инертного газа прибавляют 50 мл диэтилового эфира, реакционную смесь нагревают до комнатной температуры и перемешивают в течение 15 мин, после этого реакционную смесь фильтруют, растворитель отгоняют в вакууме.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2,6-i-PrPh)₂DABMe ₂))PdMe(OEt₂)_0.3]BF₄ (пример 42, представленный в следующих патентах США № 5866663, 5880241, 5880323, 5886224, 5891963. В вышеперечисленных патентах представлены идентичные примеры, они различаются только формулой изобретения), согласно которому в атмосфере инертного газа комплекс палладия состава ((2,6-i-PrPh)₂DABMe ₂))PdMeCl суспензировали в 50 мл диэтилового эфира и охладили смесь до -40°С. К реакционной смеси добавили эквимолярное количество тетрафторбората серебра, AgBF₄, нагрели до комнатной температуры и перемешивали в течение 90 мин. Затем реакционную смесь отфильтровали. Образовавшийся осадок экстрагировали смесью растворителей дихлорметан-диэтиловый эфир, экстракт и фильтрат, полученный на предыдущей стадии, объединяли, растворитель отгоняли в вакууме.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2-t-BuPh) ₂DABMe₂))PdMe(MeCN)]SbF₆ (где (2-t-BuPh) ₂DABMe₂ - N,N'-бис(2-третбутилфенил)-2,3-бутандиимин) (пример 54, представленный в следующих патентах США № 5866663, 5880241, 5880323, 5886224, B01J 31/00; B01J 37/00; С07С 2/32; С07С 251/08; С07С 69/52; C07F 15/00; C07F 19/00; C07F 7/00; C08F 10/00, 1999 г. В вышеперечисленных патентах представлены идентичные примеры, они различаются только формулой изобретения), согласно которому к суспензии (2-t-BuPh)₂DABMe ₂ в 10 мл ацетонитрила при комнатной температуре добавили комплекс палладия [(cod)PdMe(MeCN)]SbF₆ и перемешивали в течение 5 минут. Затем реакционную смесь подвергали экстрагированию петролейным эфиром. После чего ацетонитрильную фазу упаривали в вакууме. Полученный осадок перекристаллизовывали из смеси петролейный эфир-дихлорметан при -40°С.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности, но не по достигаемому результату, является способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2-t-BuPh)₂DABMe ₂))PdMe(MeCN)]SbF₆ (где (2-t-BuPh)₂ DABMe₂ - НN'-бис(2-третбутилфенил)-2,3-бутандиимин (патент США № 5891963, B01J 31/00; B01J 37/00; С07С 2/32; С07С 251/08; С07С 69/52; C07F 15/00; C07F 19/00; C07F 7/00; C08F 10/00 1999 г.), согласно которому к суспензии (2-t-BuPh)₂DABMe ₂ в 10 мл ацетонитрила при комнатной температуре добавили комплекс палладия [(cod)PdMe(MeCN)]SbF₆ и перемешивали в течение 5 минут. Затем реакционную смесь подвергали экстрагированию петролейным эфиром. После чего ацетонитрильную фазу упаривали в вакууме. Полученный осадок перекристаллизовывали из смеси петролейный эфир-дихлорметан при -40°С.

Недостатками вышеприведенного способа являются использование труднодоступного, нестабильного исходного комплекса палладия состава [(cod)PdMe(MeCN)]SbF ₆, а также наличие двух дополнительных, трудоемких стадий при получении конечного продукта - а) экстракции продукта петролейным эфиром из реакционной смеси; б) перекристаллизации продукта из смеси петролейный эфир-дихлорметан при -40°С.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего получать катионные комплексы палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-2,3-бутандиимин и N,N'-бис(2,6-диметилфенил)-2,3-бутандиимин.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF (где асас - ацетилацетонат, L - диимины) взаимодействием комплекса палладия с дииминовыми лигандами в среде органического растворителя при комнатной температуре в качестве исходного комплекса используют комплекс палладия состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF ₄ (где MeCN - ацетонитрил), при мольном отношении L:Pd=1-1.33, а в качестве органического растворителя используют дихлорметан.

В предлагаемом нами способе стадия перекристаллизации отсутствует.

Способ осуществляется следующим образом.

В трехгорлой колбе в атмосфере аргона при комнатной температуре растворяют дииминовый лиганд в дихлорметане, затем при перемешивании медленно присыпают катионный комплекс состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄. Полученный раствор упаривают на вакууме. Полученный осадок промывается диэтиловым эфиром и сушится в вакууме (Р=10 мм рт.ст., 2 ч, Т=20°С).

Пример 1. Синтез (ацетилацетонато- ²-O,O')(N,N'-бис(2,6-диизопропилфенил)-2,3-бутандиимин) палладия тетрафторбората, [(acac)Pd((2,6-i-PrPh)₂DABMe ₂))]BF₄. Синтез проводится в атмосфере аргона при комнатной температуре. В трехгорлой колбе растворили 0.4116 г лиганда (2,6-i-PrPh)₂DABMe₂) (1 ммоль) в 10 мл дихлорметана. В полученный лимонно-желтый раствор при интенсивном перемешивании небольшими порциями присыпали комплекс палладия состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.386 г, 1 ммоль). Получили раствор темно-оранжевого цвета, упарили и высушили на вакууме при комнатной температуре. Получили 0.6649 г желтого порошка (99.4% от теоретического выхода). Данные ¹³С ЯМР-спектроскопии ( , м.д.): сигналы от асас лиганда: 25.36 к. (CH₃ ), 101.94 д. (СН), 187.11 с. (С=O); сигналы от дииминового лиганда: 16.945 к. (CH₃), 182.8 с. (C=N), 137.79 с. (С, Ph), 140.38 с. (о-С, Ph), 123.96 д. (m-CH, Ph), 129.42 (p-CH, Ph), 28.95 (CN, i-Pr), 23.58 к. (CH₃, i-Pr). Данные ¹Н ЯМР-спектроскопии ( , м.д.): сигналы от асас лиганда: 1.3 (CH₃), 4.96 (СН); сигналы от дииминового лиганда: 2.15 (CH₃ ), 2.85 (CN, i-Pr), 1.01 (CH₃, i-Pr), 6.96 (m-CH, Ph), 7.09 (p-CH, Ph). Элементный анализ (%): получено: С, 56.07; Н, 6.99; F, 10; рассчитано: С, 56.87; H, 6.80; F, 10.90.

Пример 2. Синтез (ацетилацетонато- ²-O,O')(N,N'-бис(2,6-диметилфенил)-2,3-бутандиимин) палладия тетрафторбората, [(acac)Pd((2,6-MePh)₂DABMe ₂))]BF₄. Синтез проводится в атмосфере аргона при комнатной температуре. В трехгорлой колбе растворили 0.607 г лиганда (2,6-MePh)₂DABMe₂ (2 ммоль) в 10 мл дихлорметана. В полученный лимонно-желтый раствор при интенсивном перемешивании небольшими порциями присыпали комплекс палладия состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5618 г, 1.5 ммоль), после этого к смеси добавили еще 15 мл дихлорметана. Реакционную смесь перемешивали в течение часа, упарили в вакууме. Получившийся осадок трехкратно промыли холодным (-15°С) гексаном, высушили на вакууме при комнатной температуре. Получили 0.7777 г желтого порошка (88.66% от теоретического выхода). Данные ¹³С ЯМР-спектроскопии ( , м.д.): сигналы от асас лиганда: 25.02 к. (CH₃ ), 101.68 д. (СН), 187.22 с. (С=O); сигналы от дииминового лиганда: 18.86 к. (CH₃), 182.79 с. (C=N), 129.93 с. (С, Ph), 140.51 с. (о-С, Ph), 128.33 д. (m-CH, Ph), 129.12 (p-CH, Ph), 18.18 к. (CH₃ у Ph). Данные ¹H ЯМР-спектроскопии ( , м.д.): сигналы от асас лиганда: 1.27 (CH₃), 4.94 (СН); сигналы от дииминового лиганда: 2.13 (CH₃ -С=N), 6.77 (m-CH, Ph), 6.86 (p-CH, Ph), 2.0 (CH₃ у Ph). Элементный анализ (%): получено: С, 51.35; H, 5.34; F, 13.0; рассчитано: С, 51.53; H, 5.31; F, 12.78.

Технический результат - получение в одну стадию катионных комплексов палладия типа общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄.