[發(fā)明專利]一種鈀碳催化的制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210486461.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN102942429A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春;饒小峰;金子林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07B37/00
• 分類號(hào): C07B37/00;C07D213/16;C07D213/65;C07D213/61;C07D213/64;C07D213/50;C07D213/26;C07D239/26;C07D215/04;C07D215/12;C07D333/08;C07D241/12;C07D
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在空氣中鈀催化劑可重復(fù)使用的制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的方法，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)

氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物廣泛存在于天然產(chǎn)物、染料、醫(yī)藥和有機(jī)功能材料中（J.?Am.?Chem.?Soc.,?2006,?128,?16641;?Chem.?Commun.,?2009,?3699;?Chem.?Mater.,?2008,?20,?6254）。文獻(xiàn)報(bào)道的制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的方法，通常是在惰性氣體的保護(hù)下，使用配體輔助的均相鈀催化劑催化的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)（Angew.?Chem.?Int.?Ed.,?2005,?44,?4442;?Angew.?Chem.?Int.?Ed.,?2006,?45,?3484;?J.?Am.?Chem.?Soc.,?2007,?129,?3358）。但是，文獻(xiàn)報(bào)道的合成方法仍存在貴金屬鈀催化劑不能回收和重復(fù)使用、配體合成繁雜且成本高昂及需要惰性氣氛保護(hù)等不足。因此，發(fā)展簡(jiǎn)單高效、易操作、鈀催化劑可方便回收及重復(fù)使用的非均相催化體系來制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物具有重要的應(yīng)用前景。

鈀碳（Pd/C）是最常用的非均相鈀催化劑，具有廉價(jià)易得、在空氣中穩(wěn)定、易回收且可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中。近年來，已有文獻(xiàn)報(bào)道以鈀碳催化Suzuki反應(yīng)來制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的方法（Tetrahedron?Lett.,?1994,?35,?3277;?Eur.?J.?Org.?Chem.,?2003,?4080;?Chem.?Commun.,?2007,?5069;?Adv.?Synth.?Catal.,?2010,?352,?718-730;?Chem.?Rev.,?2011,111,?2251）。然而，文獻(xiàn)報(bào)道的方法仍存在需要使用對(duì)空氣和水敏感的配體、需要惰性氣體保護(hù)、催化劑用量大、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)或通用性差等諸多不足。迄今為止，未見有在空氣中鈀碳催化無配體的水相Suzuki反應(yīng)制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、高效及通用性好的在醇-水混合溶液中進(jìn)行的鈀碳催化鹵代雜芳環(huán)化合物與芳基硼酸的Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的催化新工藝，該催化體系所用的鈀碳催化劑可通過簡(jiǎn)單的過濾回收，并至少能循環(huán)使用3次。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種在空氣中鈀催化劑可重復(fù)使用的制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的方法，首先，在空氣中，向圓底燒瓶中依次加入鹵代雜芳環(huán)化合物0.5?mmol、芳基硼酸0.75?mmol、堿1.0?mmol、催化劑鈀碳0.0005～0.0075?mmol，然后，加入醇與水體積比為1：1-3：1的溶劑4?mL，在50～100?°C進(jìn)行Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)5～120分鐘，反應(yīng)進(jìn)程由薄層色譜法跟蹤，待反應(yīng)完全后，停止攪拌，加入飽和食鹽水15?mL終止反應(yīng)，4次用乙酸乙酯15?ml萃取反應(yīng)產(chǎn)物，合并有機(jī)相，真空濃縮后經(jīng)柱層析分離，制得分析純的聯(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，所述堿選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫或磷酸鉀。

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-4-甲基吡啶、2-溴-5-甲基吡啶、2-溴-5-甲氧基吡啶、2-溴-5-氟吡啶、2-溴-6-甲基吡啶、2-溴-6-甲氧基吡啶、2-溴-6-氟吡啶、2-溴-6-乙酰基吡啶、3-溴吡啶、3-溴-6-甲氧基吡啶、2-溴喹啉、3-溴喹啉、2-溴噻吩、3-溴噻吩、5-溴嘧啶或2-氯吡嗪。

上述制備方法中，所述芳基硼酸選自苯硼酸、2-甲基苯硼酸、3-甲基苯硼酸、4-甲基苯硼酸、4-溴苯硼酸、3-氯苯硼酸、4-氟苯硼酸、4-(9-咔唑基)苯硼酸、N-苯基-3-咔唑硼酸或4-三苯胺硼酸。

本發(fā)明的有益效果是：這種制備氮雜或硫雜芳基聯(lián)芳化合物的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、反應(yīng)條件溫和、底物適用廣泛、反應(yīng)快速高效、鈀碳催化劑用量少并且可回收及重復(fù)使用。該方法在染料、醫(yī)藥和有機(jī)功能材料等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1???2-苯基吡啶的制備