[發(fā)明專利]一種以咔唑?yàn)樵系?-溴咔唑的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110994838.7
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN113582910B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊修光;裴曉東;駱艷華;朱葉峰;吳忠凱;申保金;張玲;張倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)南京新材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): C07D209/88
• 分類號(hào): C07D209/88
• 代理公司: 北京譜帆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11944
• 代理人: 張慧娟;王芊雨

本發(fā)明公開了一種以咔唑?yàn)樵系??溴咔唑的合成方法，步驟包括：以咔唑?yàn)樵希c酰化試劑、催化劑、反應(yīng)溶劑混合，進(jìn)行酰基化反應(yīng)，得到N?H取代咔唑中間體；將步驟(1)所得咔唑中間體和反應(yīng)溶劑組成反應(yīng)體系，滴加鋰化試劑進(jìn)行鋰代反應(yīng)，反應(yīng)完全滴加溴代試劑進(jìn)行溴化反應(yīng)，得到咔唑N取代1位溴代產(chǎn)物；(3)將步驟(2)所得咔唑N取代1位溴代產(chǎn)物經(jīng)水解脫保護(hù)反應(yīng)，得到1?溴咔唑產(chǎn)品。本發(fā)明無(wú)需使用污染嚴(yán)重的含磷化合物，采用的原料咔唑易得且成本低，后處理操作簡(jiǎn)單、容易，后處理成本低，能夠避免現(xiàn)有1?溴咔唑的生產(chǎn)成本高、合成工藝流程復(fù)雜、三廢多、污染重的問(wèn)題，所得1?溴咔唑的純度在99.5％以上，具有較高的純度，收率可達(dá)80％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及咔唑類衍生物合成技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種以咔唑?yàn)樵系?-溴咔唑的合成方法。

背景技術(shù)

咔唑類衍生物是一種具有大π共軛電子體系、強(qiáng)分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移特性、強(qiáng)空穴傳輸能力的氮雜環(huán)芳香化合物。咔唑類小分子和聚合物可作為有機(jī)電致發(fā)光器件的空穴傳輸材料，可提高器件壽命和發(fā)光效率。在眾多咔唑類衍生物中，1-溴代咔唑因其較強(qiáng)的光敏化能力和較低熔點(diǎn)，是有機(jī)光電材料和醫(yī)藥的重要中間體，其衍生物已廣泛應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光材料、空穴傳輸材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料等領(lǐng)域。目前，1-溴咔唑的合成方法主要分兩大類，具體如下。

第一類：以含氮芳基溴化物為原料，經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)或氧化反應(yīng)得到1-溴咔唑。

方法1：以2,6-二溴硝基苯為原料，與苯硼酸經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到3-溴-2-硝基-1,1’- 聯(lián)苯，再與三苯基膦等經(jīng)Cadogan反應(yīng)得到1-溴咔唑，如下所示：

該方法需要使用亞磷酸三乙酯或三苯基膦等含磷化合物，污染嚴(yán)重、副產(chǎn)物不易控制、產(chǎn)品收率低、后處理提純困難等缺陷。

方法2：以鄰溴苯胺或鄰溴苯肼為原料，與環(huán)己酮偶聯(lián)反應(yīng)，再經(jīng)氧化脫氫得到1-溴咔唑，如下所示：

該方法中以鄰溴苯肼為原料，合成成本很高、不具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，且在氧化脫氫的環(huán)節(jié)所需氧化劑(例如DDQ等)也非常昂貴，氧化反應(yīng)副產(chǎn)物不易除去、產(chǎn)品純化難度很大。

方法3：以鄰溴苯胺為原料，與鄰溴碘苯經(jīng)烏爾曼反應(yīng)得到雙(2-溴苯基)胺，再經(jīng)鈀催化C-H/C-Br分子內(nèi)偶聯(lián)關(guān)環(huán)反應(yīng)的得到1-溴咔唑，如專利CN201710374924，如下所示。

該方法需要使用鄰碘苯胺為原料，在偶聯(lián)反應(yīng)中使用鈀催化劑和含磷配體、無(wú)機(jī)堿使用碳酸銫，在后處理過(guò)程中需要向DMF中加水析出固體，產(chǎn)生的廢水處理成本較高，溶劑不易回收，合成成本高，反應(yīng)流程復(fù)雜等。

第二類：以3,6-二叔丁基咔唑?yàn)樵希?jīng)溴化、脫叔丁基、堿處理和純化得到1-溴咔唑，如專利CN201610774744，如下所示。

該方法以3,6-二叔丁基咔唑?yàn)樵虾铣?-溴咔唑，合成成本高，在脫叔丁基過(guò)程中需要當(dāng)量的三氯化鋁和溶劑量的異丙醇，大大增加了合成1-溴咔唑的合成成本，合成收率最高為74.4％，同時(shí)后處理提純過(guò)程復(fù)雜、三廢較多，不是具有環(huán)境友好型的合成方法。

綜上所述，目前合成1-溴咔唑的合成方法，普遍存在生產(chǎn)成本高、合成工藝流程復(fù)雜、三廢多、污染重的不足。咔唑的C3、C6位供電性最強(qiáng)，直接溴代易獲得3-溴咔唑、3,6- 二溴咔唑和多溴代咔唑衍生物，咔唑選擇性實(shí)現(xiàn)C1、C8位的溴代相對(duì)困難，目前還未有通過(guò)咔唑獲得高收率1-溴咔唑的合成方法。

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發(fā)明內(nèi)容