[發(fā)明專利]N-羥基-3,4,5,6-四(咔唑-9-基)鄰苯二甲酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210729014.1
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115108967B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李超忠;胡清賢;朱林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所;上海科技大學(xué)
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86;B01J31/02;C07C45/36;C07C49/78
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

本發(fā)明公開了一種N?羥基?3,4,5,6?四(咔唑?9?基)鄰苯二甲酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用，所述N?羥基?3,4,5,6?四(咔唑?9?基)鄰苯二甲酰亞胺具有式1所示化學(xué)結(jié)構(gòu)：本發(fā)明以3,4,5,6?四氟鄰苯二腈為起始原料，經(jīng)過五步反應(yīng)即可制得N?羥基?3,4,5,6?四(咔唑?9?基)鄰苯二甲酰亞胺，所制得的N?羥基?3,4,5,6?四(咔唑?9?基)鄰苯二甲酰亞胺在400～500nm的可見光區(qū)域具有顯著吸收，可作為光催化劑用于烯烴的氧化反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及N-羥基-3,4,5,6-四(咔唑-9-基)鄰苯二甲酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機(jī)化合物N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)，是一種由鄰苯二甲酸酐與羥胺反應(yīng)制備的廉價、無毒的催化劑(Karakurt,A.；Dalkara,S.；Ozalp,M.；Ozbey,S.；Kendi,E.；Stables,J.P.Eur.J.Med.Chem.2001,36,421)。NHPI在自由基引發(fā)劑作用下或者在氧化條件下可產(chǎn)生鄰苯二甲酸亞胺-N-氧自由基(PINO)，后者可以攫取有機(jī)分子中氫原子再生NHPI。因此，通過NHPI/PINO循環(huán)，可有效活化有機(jī)分子中的惰性碳?xì)滏I，從而實(shí)現(xiàn)一系列化學(xué)轉(zhuǎn)化(Ishii,Y.；Sakaguchi,S.；Iwahama,T.Adv.Synth.Catal.2001,343,393和Sheldon,R.A.；Arends,I.W.C.E.Adv.Synth.Catal.2004,346,1051)。

1977年Grochowski課題組首次發(fā)現(xiàn)并報道了NHPI參與的自由基反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，醚類化合物與偶氮二甲酸二乙酯可以在NHPI的作用下發(fā)生加成反應(yīng)；在NHPI的催化下2-丙醇可順利地被m-CPBA氧化成丙酮(Grochowski,E.；Boleslawska,T.；Jurczak,J.Synthesis1977,718)。此后，Ishii課題組報道了在NHPI的催化下，烷烴和醇能夠可被氧氣高效地氧化成相應(yīng)的酮或羧酸(Ishii,Y.；Nakayama,K.；Takeno,M.；Sakaguchi,S.；Iwahama,T.；Nishiyama,Y.J.Org.Chem.1995,60,3934)。Daicela等人利用這一策略，成功發(fā)展出對二甲苯合成對苯二甲酸的新工藝，新工藝不產(chǎn)生氮氧化物，對環(huán)境友好，對設(shè)備無腐蝕性(John,D.Focus?on?Catalysts,2004,Issue?1,January?2004,p?7)。NHPI還可以有效催化硅烷的電化學(xué)氧化，制備相應(yīng)的硅醇(Liang,H.；Wang,L.J.；Ji,Y.X.；Wang,H.；Zhang,B.Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,2.)。

NHPI還可以與過渡金屬共同催化重要有機(jī)反應(yīng)。例如，2003年Ishii課題組報道，在NHPI和醋酸鈷的協(xié)同催化下，以氧氣為氧化劑，硅烷和缺電子烯烴反應(yīng)可同時將硅基和羥基引入烯烴分子，從而成功實(shí)現(xiàn)了烯烴的硅羥基化(Tayama,O.；Iwahama,T.；Sakaguchi,S.；Ishii,Y.Eur.J.Org.Chem.2003,2286)；類似條件下，芳基甲烷可在溫和條件被高效氧化成芳香醛，且可避免醛進(jìn)一步氧化成酸(Gaster,E.；Kozuch,S.；Pappo,D.Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,5912)。此外，NHPI還可以與鈀催化劑共同催化芳基甲烷轉(zhuǎn)化成芳基腈(Shu,Z.B.；Ye,Y.X.；Deng,Y.F.；Zhang,Y.；Wang,J.B.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,10573)。