一种无催化剂制备n-芳基咔唑的方法
【专利摘要】本发明涉及一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其属于有机化合物合成【技术领域】。该方法以氟苯和咔唑类化合物为原料，可高选择性、高收率的制备一系列N-芳基咔唑。该方法的特点是操作简单，无需任何惰性气体保护；反应选择性好，咔唑选择性地与苯环上的氟原子进行反应，得到一系列卤代N-芳基咔唑，这些化合物上保留的氯、溴、碘可进一步的进行功能化。因此该方法将在医药、农药、有机功能材料合成等方面有着广泛的应用前景。
【专利说明】-种无催化剂制备N-芳基味唑的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其属于有机化合物合成技术 领域。
【背景技术】
[0002] N-芳基咔唑是一种高附加值的咔唑下游产品，已广泛应用于医药、农药、染料、 合成树脂和光电材料合成中。N-芳基咔唑通常通过Pd催化Buchwald-Hartwig反应和 Cu催化的Ullmann反应得以制备。目前N-芳基咔唑的制备方法按原料分类可分为以下 三类：1)第一类是以2,2'-二溴联苯为原料，以Pd为催化剂（图1，式1) (Adv.Synth. Catal. 2010,352(4),616-620 ；Angew.Chem. Int. Ed. 2007,46(10),1627-1629 ；Angew. Chem.Int. Ed. 2003,42(18) ,2051-2053.) ;2)第二类以三氟甲烷磺酰基联苯为原料，以Pd 为催化剂（图 1，S2)(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52(10)，2968-2971;BeilsteinJ.0rg. Chem. 2013,9, 1202-1209 ；J. Org. Chem. 2007,72 (14) , 5119-5128 ；J. Org. Chem. 2005, 70(2),413-419.) ;3)第三类以咔唑为原料，以Cu为催化剂（图1，式3) (J. Am. Chem. Soc. 2013,135(35), 13107-13112 ；Tetrahedron 2011,67(26), 4820-4825 ；Tetrahedron Lett. 2011,52(16)，1924-1927 ;J. Lumin. 2007,127(1) ,41-47.)。
[0003] 过渡金属催化的方法制备N-芳基咔唑是目前最主要的方法，但此类方法大多数 采用Pd或Cu催化剂，这些催化剂尤其是Pd催化剂价格昂贵，并且对氧气和水比较敏感，因 此这些方法一般都要惰性气体氛围下进行，这对工业化生产带来了困难。N-芳基咔唑是一 类重要的药物和光电材料的中间体，过渡金属催化制备N-芳基咔唑的方法，过渡金属不可 避免的在药物和光电材料中有所残留，从而对药物生物活性和光电材料性能产生较大的影 响。因此，发展一种无催化剂（无金属）制备N-芳基咔唑的方法是势在必行的。本发明以 氟苯和咔唑为原料，在碱性条件下，成功制备一系列N-芳基咔唑化合物。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是发明了一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，旨在为药物、农药 和光电材料的制备提供一种简单、高效、易于工业化的方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：首先 依次将咔唑类化合物（0. 5mmol)、氟苯（2. Ommol)、碱（2. 5mmol)和2mL有机溶剂加入密闭 玻璃反应管中，在150°C下搅拌反应24h，反应结束后，加入15mL饱和食盐水淬灭反应，反应 混合物用二氯甲烷（15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱 层析分离，得到分析纯的卤代N-芳基咔唑化合物。
[0006] 上述制备方法中，所述碱选自 K2C03、K3P04 ·3Η20、Κ0Η、Να0Η、Να2Ο)3、ΝΒΗα)3、〇8 2α)3、 KOtBu、NaOtBu。
[0007] 上述制备方法中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜（DMS0)、N，N-二甲基甲酰胺 (DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMA)、N-甲基吡咯烷酮（NMP)。
[0008] 上述制备方法中，所述咔唑类化合物选自咔唑、3-溴咔唑、3,6-二溴咔唑、2, 7-二 溴咔唑、3，6-二叔丁基咔唑。
[0009] 上述制备方法中，所述氟苯化合物选自氟苯、4-氯氟苯、3-氯氟苯、2-氯氟苯、 4-溴氟苯、3-溴氟苯、2-溴氟苯、4-碘氟苯、3-碘氟苯、2-碘氟苯、3-溴-4-碘氟苯、 2- 溴-5-碘氟苯、2-氯-4-溴氟苯、3-溴-5-氯氟苯、2-溴-5-氯氟苯、3-氯-4-溴氟苯、 3- 碘-4-溴氟苯。
[0010] 本发明的有益效果是：首次发展了一种无催化剂合成卤代N-芳基咔唑的方法。该 方法将在医药、农药、有机功能材料合成等方面有着广泛的应用前景。
【具体实施方式】
[0011] 具体实施例1
【权利要求】
1. 一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：首先依次将咔唑类化合物 (0. 5mmol)、氟苯（2. Ommol)、碱（2. 5mmol)和2mL有机溶剂加入密闭玻璃反应管中，在 150°C下搅拌反应24h，反应结束后，加入15mL饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲 烷（15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离，得到 分析纯的卤代N-芳基咔唑化合物。
2. 根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述碱 选自 K2C03、Κ3Ρ04 · 3H20、KOH、NaOH、Na2C03、NaHC03、Cs 2C03、KOtBu、NaOtBu。
3. 根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述有 机溶剂选自二甲基亚砜（DMS0)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMA)、N-甲 基吡咯烷酮（NMP)。
4. 根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述咔 唑类化合物选自咔唑、3-溴咔唑、3，6-二溴咔唑、2，7-二溴咔唑、3，6-二叔丁基咔唑。
5. 根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述 氟苯化合物选自氟苯、4-氯氟苯、3-氯氟苯、2-氯氟苯、4-溴氟苯、3-溴氟苯、2-溴氟苯、 4-碘氟苯、3-碘氟苯、2-碘氟苯、3-溴-4-碘氟苯、2-溴-5-碘氟苯、2-氯-4-溴氟苯、 3-溴-5-氯氟苯、2-溴-5-氯氟苯、3-氯-4-溴氟苯、3-碘-4-溴氟苯。
【文档编号】C07D209/88GK104151228SQ201410325954
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】刘宁, 代斌, 王磊 申请人:石河子大学