[發明專利]1,3-二咔唑基苯的制備方法

在審

• 申請號: 201811199501.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111056986A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 施繼成;周發斌;徐健輝
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供1,3?二咔唑基苯的制備方法，在三聯芳膦配位的鈀催化劑和有機鎂試劑作用下,1,3?二氯苯與咔唑有效地偶聯生成1,3?二咔唑基苯(mCP)。本方法的特征是應用具有通式Ia、Ib或它們混合物的三聯芳膦為鈀催化劑的支持配體。

技術領域

本發明涉及應用鈀催化的Buchwald-Hartwig偶聯胺化反應來制備1,3-二咔唑基苯，屬于有機合成領域。

背景技術

N-芳基咔唑是一類常見于藥物、農藥、有機光電材料中化合物，其中1,3-二咔唑基苯(mCP)是一種OLED器件的關鍵化學組份。傳統的制備方法是應用銅催化的Ullmann反應，但反應條件苛刻，催化劑用量大，后處理困難，產品純度往往不能達到光電材料的要求。上個世紀末，Buchwald和Hartwig發展起來鈀催化的C-N鍵偶聯反應，也稱作Buchwald-Hartwig偶聯胺化反應，廣泛應用于鹵代芳烴的胺化反應中，但有關鈀催化的咔唑與鹵代芳烴的偶聯反應的文獻報道也不多見[1）G. Mann, et al., J. Am. Chem. Soc., 1998,120, 827; 2) J.F. Hartwig, et al., J. Org. Chem., 1999, 64, 5575; 3) D.W.Old, et al., Org. Lett., 2002, 2, 1403; 4) M. Watanabe, et al., TetrahedronLett., 2000, 41, 481; 5) G.A. Grasa, et al., J. Org. Chem., 2001, 66, 7729;6) K. Suzuki, et al., Adv. Synth. Catal., 2008, 350, 652]。主要原因是咔唑中的N原子與苯環之間的P-π共軛作用，使得N原子的親核能力低，導致咔唑是一種十分挑戰的偶聯底物。在這些已報道的文獻中，催化劑的用量往往高達百分之五（5 mol%）。

2013年日本Takasago公司在專利WO 2013/032035中描述到，其公司研發的膦配體（2,2-二苯基-1-甲基-環丙基-1）-二叔丁基膦（cBRIDP），在鈀催化的咔唑與氯代芳烴的偶聯反應中，性能優于麻省理工學院Buchwald等人研發了二聯苯類膦配體。該技術是目前世界上先進的制備N-芳基咔唑衍生物的技術。Takasago公司的專利中描述到：在145^oC下，應用0.2 mol%的烯丙基氯化鈀和0.4 mol%的cBRIDP膦配體的催化體系，催化1,3-二氯苯與咔唑反應，使用甲基氯化鎂為堿，以97%的收率制得1,3-二咔唑基苯。

由于鈀金屬稀少且價格高，開發低催化劑用量的偶聯反應工藝是綠色化學研究中的重要課題。本發明發現，應用我們自己研制的三聯芳膦膦支持配體（CN201810187687.2），可以有效地促進鈀催化的Buchwald-Hartwig偶聯胺化方法，在催化1,3-二氯苯與咔唑的偶聯反應中活性明顯高于Takasago公司的cBRIDP膦支持的鈀體系，因此鈀和膦配體的用量也就分別明顯少于Takasago公司的cBRIDP膦支持的鈀體系。

發明內容

發明公開

第一方面，本發明提供應用鈀催化劑在有機鎂試劑促進下實現1,3-二氯苯和咔唑之間偶聯反應來制備1,3-二咔唑基苯。

第二方面，本發明所使用的鈀催化劑體系的支持配體為具有通式為Ia和Ib或它們的混合物的三聯芳單膦配體：

其中

Ar 選自(C6-C20)芳基, 其可以有1到3個獨立地選自(C1-C6)烷基、-O(C1-C6)烷氧基、-N(C1-C6)₂二烷基氨基或(C6-C10)芳基的取代基(這里的芳基同樣可以有1到3個獨立地選自(C1-C6)烷基、-O(C1-C6)烷氧基或-N(C1-C6)₂二烷氨基的取代基);