一種無催化劑制備n-芳基咔唑的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其屬于有機化合物合成【技術領域】。該方法以氟苯和咔唑類化合物為原料，可高選擇性、高收率的制備一系列N-芳基咔唑。該方法的特點是操作簡單，無需任何惰性氣體保護；反應選擇性好，咔唑選擇性地與苯環(huán)上的氟原子進行反應，得到一系列鹵代N-芳基咔唑，這些化合物上保留的氯、溴、碘可進一步的進行功能化。因此該方法將在醫(yī)藥、農藥、有機功能材料合成等方面有著廣泛的應用前景。
【專利說明】-種無催化劑制備N-芳基味唑的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其屬于有機化合物合成技術 領域。

【背景技術】
[0002] N-芳基咔唑是一種高附加值的咔唑下游產品，已廣泛應用于醫(yī)藥、農藥、染料、 合成樹脂和光電材料合成中。N-芳基咔唑通常通過Pd催化Buchwald-Hartwig反應和 Cu催化的Ullmann反應得以制備。目前N-芳基咔唑的制備方法按原料分類可分為以下 三類：1)第一類是以2,2'-二溴聯(lián)苯為原料，以Pd為催化劑（圖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)第二類以三氟甲烷磺?；?lián)苯為原料，以Pd 為催化劑（圖 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)第三類以咔唑為原料，以Cu為催化劑（圖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] 過渡金屬催化的方法制備N-芳基咔唑是目前最主要的方法，但此類方法大多數(shù) 采用Pd或Cu催化劑，這些催化劑尤其是Pd催化劑價格昂貴，并且對氧氣和水比較敏感，因 此這些方法一般都要惰性氣體氛圍下進行，這對工業(yè)化生產帶來了困難。N-芳基咔唑是一 類重要的藥物和光電材料的中間體，過渡金屬催化制備N-芳基咔唑的方法，過渡金屬不可 避免的在藥物和光電材料中有所殘留，從而對藥物生物活性和光電材料性能產生較大的影 響。因此，發(fā)展一種無催化劑（無金屬）制備N-芳基咔唑的方法是勢在必行的。本發(fā)明以 氟苯和咔唑為原料，在堿性條件下，成功制備一系列N-芳基咔唑化合物。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是發(fā)明了一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，旨在為藥物、農藥 和光電材料的制備提供一種簡單、高效、易于工業(yè)化的方法。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是：一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：首先 依次將咔唑類化合物（0. 5mmol)、氟苯（2. Ommol)、堿（2. 5mmol)和2mL有機溶劑加入密閉 玻璃反應管中，在150°C下攪拌反應24h，反應結束后，加入15mL飽和食鹽水淬滅反應，反應 混合物用二氯甲烷（15mLX3)萃取反應產物，合并有機相，在旋蒸儀下除去有機溶劑，用柱 層析分離，得到分析純的鹵代N-芳基咔唑化合物。
[0006] 上述制備方法中，所述堿選自 K2C03、K3P04 ·3Η20、Κ0Η、Να0Η、Να2Ο)3、ΝΒΗα)3、〇8 2α)3、 KOtBu、NaOtBu。
[0007] 上述制備方法中，所述有機溶劑選自二甲基亞砜（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] 上述制備方法中，所述咔唑類化合物選自咔唑、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] 上述制備方法中，所述氟苯化合物選自氟苯、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] 本發(fā)明的有益效果是：首次發(fā)展了一種無催化劑合成鹵代N-芳基咔唑的方法。該 方法將在醫(yī)藥、農藥、有機功能材料合成等方面有著廣泛的應用前景。

【具體實施方式】
[0011] 具體實施例1

【權利要求】
1. 一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：首先依次將咔唑類化合物 (0. 5mmol)、氟苯（2. Ommol)、堿（2. 5mmol)和2mL有機溶劑加入密閉玻璃反應管中，在 150°C下攪拌反應24h，反應結束后，加入15mL飽和食鹽水淬滅反應，反應混合物用二氯甲 烷（15mLX3)萃取反應產物，合并有機相，在旋蒸儀下除去有機溶劑，用柱層析分離，得到 分析純的鹵代N-芳基咔唑化合物。
2. 根據權利要求1所述的一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述堿 選自 K2C03、Κ3Ρ04 · 3H20、KOH、NaOH、Na2C03、NaHC03、Cs 2C03、KOtBu、NaOtBu。
3. 根據權利要求1所述的一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述有 機溶劑選自二甲基亞砜（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. 根據權利要求1所述的一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述咔 唑類化合物選自咔唑、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. 根據權利要求1所述的一種無催化劑制備N-芳基咔唑的方法，其特征在于：所述 氟苯化合物選自氟苯、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。
【文檔編號】C07D209/88GK104151228SQ201410325954
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】劉寧, 代斌, 王磊 申請人:石河子大學