本发明属于有机合成,具体涉及一种9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法。
背景技术:
1、吖啶本身的刚性结构和良好的光学性质(仪器分析杂志,2005,24,39-41),使其在光刻胶、免疫诊断、有机光电器件、荧光传感器等领域的应用引起了人们广泛的关注,吖啶衍生物的溴化物本身在光电材料领域应用广泛(j.mater.chem.c,2022,10,7925-7934),还常用来继续合成其他吖啶类有光学应用的化合物(cn108218850,2018;ep2703388,2014)等。
2、而对于吖啶衍生物的溴化方法,目前报道的有两条路线,路线一专利(jp2016166221,2016;wo2020205765,2020)公开了n-溴代琥珀酰亚胺(nbs)为溴化试剂对吖啶环进行溴化的方法,该方法也是目前溴化使用最多的方法,但其价格相对较贵,且有大量副产物丁二酰亚胺生成(kr101529161,2015),不易去除,原子经济性差,生产成本高。
3、
4、路线二专利(us20180166636,2018)公开了以溴素为溴化试剂对9,9-二甲基吖啶溴化制备2,7-二溴-9,9-二甲基吖啶,但溴素对皮肤、粘膜有强烈刺激作用和腐蚀作用,易产生过敏性皮炎,长期吸入,除粘膜刺激症状外,还伴有神经衰弱症候群,操作安全性要求高,且有大量副产物氢溴酸生成。
5、
6、综上所述,现有溴化方法有以下几种问题:①原料价格贵,生产成本高;②溴化试剂有较大的安全风险,不易工业化生产;③生成有机副产物,原子经济性差。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法以解决现有的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法中原料价格昂贵、副产物多且溴化试剂风险较大的技术问题。
2、为了实现以上目的,本发明采取的技术方案为:
3、一种9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,包括以下步骤:
4、将式ⅰ化合物与氢溴酸及亚硝酸钠以及lewis酸组成的溴化体系在溶剂中通入具有氧化性的气体进行反应,制备得到式ⅱ化合物,
5、
6、r1、r2独立的选自氢、烷基、芳基或取代的芳基;
7、r3独立的选自氢、烷基、芳基、取代的芳基、1-萘基、2-萘基。
8、进一步的,所述r1、r2及r3的烷基为c1-c2的烷基。
9、进一步的,所述r1、r2及r3取代的芳基具有式(1)特征,
10、
11、r4独立的选自氢、c1-c8烷基、烷氧基、三嗪基或取代的三嗪基。
12、进一步的,所述r3和r4的取代的三嗪基具有式(2)特征,
13、
14、r5、r6独立的选自苯基或
15、进一步的,所述氢溴酸的质量分数为20~49%。
16、进一步的,所述路易斯酸选自三氟化硼乙醚、对甲苯磺酸、三苯基磷、三氧化二铁、溴化铁中的一种或几种。
17、进一步的,所述反应温度为10~50℃,反应时长为0.5~2h。
18、进一步的,所述式ⅰ化合物、氢溴酸、亚硝酸钠、路易斯酸的摩尔比为1:1.5~10:0.2~0.6:0.001~0.05。
19、进一步的,所述溶剂为1,4-二氧六环与乙腈的混合溶剂,所述1,4-二氧六环:乙腈的混合溶剂的质量比为0~45:55~100;每g的溶剂中式ⅰ化合物的加入量为0.067~0.34g。
20、进一步的,所述具有氧化性的气体为氧气或空气,所述具有氧化性的气体的流速为4~20ml/min,通入时间为0.5~2h。
21、本发明的有益效果:
22、本发明的使用氢溴酸作为溴源,与催化量的亚硝酸钠、路易斯酸在溶剂中,以空气或氧气为氧化剂组成溴化体系,反应体系简单,副产物为水,环境友好,原子经济性高,且避免了使用对操作安全要求较高的溴素,且成本低,操作简单,底物适用范围广,操作简便易工业化生产。
23、本发明加入路易斯酸,可以促进反应过程中生成的br2的极化和异裂,促进原料的充分溴化、提高溴化反应的收率。
1.一种9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述r1、r2及r3的烷基为c1-c2的烷基。
3.根据权利要求1或2所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述r1、r2及r3取代的芳基具有式(1)特征,
4.根据权利要求3所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述r3和r4的取代的三嗪基具有式(2)特征,
5.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述氢溴酸的质量分数为20~49%。
6.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述路易斯酸选自三氟化硼乙醚、对甲苯磺酸、三苯基磷、三氧化二铁、溴化铁中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述反应温度为10~50℃,反应时长为0.5~2h。
8.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述式ⅰ化合物、氢溴酸、亚硝酸钠、路易斯酸的摩尔比为1:1.5~10:0.2~0.6:0.001~0.05。
9.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述溶剂为1,4-二氧六环与乙腈的混合溶剂,所述1,4-二氧六环:乙腈的混合溶剂的质量比为0~45:55~100;每g的溶剂中式ⅰ化合物的加入量为0.067~0.34g。
10.根据权利要求1所述的9,10-二氢吖啶衍生物的溴化方法,其特征在于,所述具有氧化性的气体为氧气或空气,所述具有氧化性的气体的流速为4~20ml/min,通入时间为0.5~2h。