專利名稱：一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其屬于有機(jī)化合物催化化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
咔唑類衍生物具有特殊的剛性稠環(huán)結(jié)構(gòu)和良好的空穴傳輸性能等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)光電材料、染料和醫(yī)藥等領(lǐng)域(Angew. Chem. Int. Ed.，2006，45，7800 ；Chem. Rev. 2002，102,4505)。迄今，文獻(xiàn)報(bào)道的制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法通常反應(yīng)步驟多、 試劑毒性大、反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)時(shí)間較長且產(chǎn)率低(Adv. Funct. Mater.，2007，17，2925 ； J. Organomet. Chem. ,2009,694,2735).因而，發(fā)展簡單、廉價(jià)、高效及通用的咔唑基聯(lián)芳類化合物的制備方法具有重要應(yīng)用前景。鈀催化的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)是形成聯(lián)芳結(jié)構(gòu)最有效的方法之一(Chem. Rev. 1995，95，2457)。迄今，文獻(xiàn)報(bào)道了通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法(Eur. J. Inorg. Chem.，2006，3676 ；Adv. Funct. Mater.，2008，18，319)。然而，文獻(xiàn)報(bào)道的方法仍存在需要使用對空氣和水敏感的配體、有毒溶劑、催化劑用量大、反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時(shí)間長或通用性差等諸多不足。迄今，未見鈀催化無配體的水相Suzuki反應(yīng)制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、環(huán)境友好、廉價(jià)、高活性及通用的在醇-水混合溶液中進(jìn)行的鈀催化鹵代氮雜芳環(huán)化合物與咔唑基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的催化新工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，在空氣中，首先，向圓底燒瓶中依次加入咔唑基硼酸0. 375mmol、堿0. 5mmol、鈀催化劑0. 003 0. 005mmol、鹵代氮雜芳環(huán)化合物0. 25mmol，然后，加入醇-水混合溶液4mL，在50 100°C 反應(yīng)溫度下，磁力攪拌，進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)5 60分鐘，由薄層色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，反應(yīng)完全后，加入飽和食鹽水15mL終止反應(yīng)，3次用乙酸乙酯15ml萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，經(jīng)柱層析分離，制得分析純的咔唑基聯(lián)芳類化合物。上述制備方法中，所述溶劑選自乙醇水溶液或異丙醇水溶液。上述制備方法中，所述催化劑選自醋酸鈀或碳酸鈉。上述制備方法中，所述堿選自碳酸鉀、碳酸鈉、磷酸鉀或氫氧化鈉。上述制備方法中，所述咔唑基硼酸化合物選自4-(9-咔唑基)苯硼酸或N-苯基-3-咔唑硼酸。上述制備方法中，所述鹵代氮雜芳環(huán)化合物選自2-溴吡啶、2-溴-5-甲基吡啶、 2-溴-5-氟吡啶、2-溴-5-硝基吡啶、2-溴-6-甲基吡啶、2-溴-6-氟吡啶、2-溴-6-醛基吡啶、2-溴-6-乙?；拎?、2-溴-6-甲氧基吡啶、2-溴-6-氰基吡啶、2-溴喹啉、2，6- 二溴吡啶、3-溴喹啉、5-溴嘧啶、3-溴-6-甲氧基吡啶或2-氯吡嗪。本發(fā)明的有益效果是這種咔唑基聯(lián)芳類化合物的制備方法不需惰性氣體保護(hù)、 不需使用配體或促進(jìn)劑、反應(yīng)介質(zhì)環(huán)境友好、鈀催化劑用量少、反應(yīng)條件溫和，底物適用廣泛，反應(yīng)快速高效。該方法在有機(jī)電致發(fā)光材料、染料和醫(yī)藥等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前
旦
O
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 2- [4-(9-咔唑基)苯基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)15min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)99%。實(shí)施例2 2-4-(9-咔唑基)苯基卩比啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 50%異丙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)30min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物， 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)98%。實(shí)施例3 2- [4-(9-咔唑基)苯基-5-甲基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-5-甲基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)20min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)99%。實(shí)施例4 2-4-(9-咔唑基)苯基-5-氟吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴~5~氟吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)15min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)91%。實(shí)施例5 2-4- (9-咔唑基)苯基-5-硝基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴~5~硝基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)20min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)93%。實(shí)施例6 2- [4-(9-咔唑基)苯基_6_甲基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-6-甲基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)25min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)99%。實(shí)施例7 2-4-(9-咔唑基)苯基-6-氟吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴-6-氟吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)lOmin，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)99%。實(shí)施例8 2- [4-(9-咔唑基)苯基_6_醛基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-6-醛基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)30min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)91%。實(shí)施例9 2-4- (9-咔唑基)苯基_6_乙?；拎ぴ诳諝庵校来畏Q取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-6-乙?；拎?0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)5min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)99%。實(shí)施例10 2- [4-(9-咔唑基)苯基-6-甲氧基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2_溴-6-甲氧基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)5min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)98%。實(shí)施例11 2- [4-(9-咔唑基)苯基_6_氰基吡啶
在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-6-氰基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)15min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)90%。實(shí)施例12 2-4-(9-咔唑基)苯基喹啉在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴喹啉(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)92%。實(shí)施例13 5-4-(9-咔唑基)苯基嘧啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),5-溴嘧啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)96%。實(shí)施例14 2- [4-(9-咔唑基)苯基吡嗪在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴吡嗪(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)81%。實(shí)施例15 3- [4-(9-咔唑基)苯基_6_甲氧基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，3_溴-6-甲氧基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)20min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)83%。實(shí)施例16 3-4-(9-咔唑基)苯基喹啉在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),3-溴喹啉(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為77%。實(shí)施例17 2,6- 二4-(9-咔唑基)苯基吡啶在空氣中，依次稱取4-(9-咔唑基)苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2，6-二溴吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)15min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為38%。實(shí)施例18 2- (9-苯基-3-咔唑基)吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基苯硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)， 醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)25min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過屮NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)91%。實(shí)施例19 2- (9-苯基-3-咔唑基)_5_甲基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2_溴-5-甲基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)20min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)84%。實(shí)施例20 2- (9-苯基-3-咔唑基)_5_氟吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴-5-氟吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)15min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為71%。實(shí)施例21 2- (9-苯基-3-咔唑基)_5_硝基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2_溴-5-硝基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)79%。實(shí)施例22 2- (9-苯基_3_咔唑基)_6_甲基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2_溴-6-甲基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)90%。實(shí)施例23 2- (9-苯基_3_咔唑基)_6_氟吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴-6-氟吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)89%。實(shí)施例M 2-(9-苯基-3-咔唑基)-6-乙酰基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴-6-乙?；拎?0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入至Ij 25mL圓底燒瓶中，隨后向 25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)30min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)86%。實(shí)施例25 2- (9-苯基-3-咔唑基)~6~甲氧基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-溴-6-甲氧基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向 25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)60min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為75%。實(shí)施例26 2- (9-苯基_3_咔唑基)_6_氰基吡啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2_溴-6-氰基吡啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL 圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)40min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率達(dá)81%。實(shí)施例27 2- (9-苯基_3_咔唑基)喹啉在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),2-溴喹啉(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)60min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為57%。實(shí)施例28 5- (9-苯基_3_咔唑基)嘧啶在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol),5-溴嘧啶(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加A^iL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)60min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物， 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為75%。實(shí)施例29 2- (9-苯基_3_咔唑基)吡嗪在空氣中，依次稱取9-苯基-3-咔唑基硼酸(0. 375mmol)，碳酸鉀(0. 5mmol)，醋酸鈀(0. 00375mmol)，2-氯吡嗪(0. 25mmol)，轉(zhuǎn)入到25mL圓底燒瓶中，隨后向25mL圓底燒瓶中加入4mL 75%乙醇水溶液。在80°C下，磁力攪拌反應(yīng)60min，利用薄層色譜跟蹤反應(yīng)。 待反應(yīng)結(jié)束，加入15mL飽和食鹽水終止反應(yīng)，然后用乙酸乙酯(3X15mL)萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，過濾，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到粗產(chǎn)品，柱層析得到目標(biāo)產(chǎn)物， 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR和質(zhì)譜鑒定，其分離收率為73%。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于在空氣中，首先，向圓底燒瓶中依次加入咔唑基硼酸0. 375mmol、堿0. 5mmol、鈀催化劑0. 003 0. 005mmol、鹵代氮雜芳環(huán)化合物0. 25mmol，然后，加入醇-水混合溶液4mL，在50 100°C反應(yīng)溫度下，磁力攪拌，進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)5 60分鐘，由薄層色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，反應(yīng)完全后，力口入飽和食鹽水15mL終止反應(yīng)，3次用乙酸乙酯15ml萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮， 經(jīng)柱層析分離，制得分析純的咔唑基聯(lián)芳類化合物。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于所述溶劑選自乙醇水溶液或異丙醇水溶液。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于所述催化劑選自醋酸鈀或氯化鈀。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于所述堿選自碳酸鉀、碳酸鈉、磷酸鉀或氫氧化鈉。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于所述咔唑基硼酸化合物選自4-(9-咔唑基)苯硼酸或N-苯基-3-咔唑硼酸。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其特征在于所述鹵代氮雜芳環(huán)化合物選自2-溴吡啶、2-溴-5-甲基吡啶、2-溴-5-氟吡啶、 2-溴-5-硝基吡啶、2-溴-6-甲基吡啶、2-溴-6-氟吡啶、2-溴-6-醛基吡啶、2-溴-6-乙?；拎ぁ?-溴-6-甲氧基吡啶、2-溴-6-氰基吡啶、2-溴喹啉、2，6- 二溴吡啶、3-溴喹啉、 5-溴嘧啶、3-溴-6-甲氧基吡啶或2-氯吡嗪。
全文摘要
一種在水相中制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法，其屬于催化化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該方法是通過鹵代芳環(huán)化合物與咔唑基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備咔唑基聯(lián)芳類化合物的方法。它是將鹵代芳環(huán)化合物、咔唑基硼酸、堿、催化劑按摩爾比為0.25∶0.375∶0.5∶0.003～0.005加入到4mL醇-水混合溶液中，在空氣中于50～100℃反應(yīng)5～60分鐘，反應(yīng)結(jié)束后加入飽和食鹽水，用乙酸乙酯萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，濾液濃縮，經(jīng)柱層析分離，得到分析純的咔唑基聯(lián)芳類化合物。該方法的特點(diǎn)是不需惰性氣體保護(hù)、不需使用配體或促進(jìn)劑、反應(yīng)介質(zhì)環(huán)境友好、鈀催化劑用量少、反應(yīng)條件溫和，底物適用廣泛，反應(yīng)快速高效，在有機(jī)電致發(fā)光材料、染料和醫(yī)藥等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C07D403/04GK102491968SQ20111040497
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者劉春 , 金子林, 饒小峰 申請人:大連理工大學(xué)