一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种2,5‑二芳基五元杂环芳烃的制备方法，该方法是指依次将二芳基碘盐类化合物、五元杂环芳烃类化合物、催化剂、配体、碱和溶剂混合均匀，在100℃~140℃下密封反应24小时，反应完全后得反应液；该反应液依次经常规萃取、干燥、浓缩、柱层析分离后即得2,5‑二芳基五元杂环芳烃类化合物。本发明专利技术属原子经济性一锅反应，操作简单，收率较高，可实现规模化生产，在功能型有机材料、生物活性化合物和药物合成方面有较好的工业应用前景。

A Method for the Preparation of 2,5-Diaryl Five-membered Heterocyclic Aromatic Hydrocarbons

The invention relates to a method for preparing 2,5_diaryl quinary heterocyclic aromatic hydrocarbons. The method refers to mixing diaryl iodide salts, quinary heterocyclic aromatic hydrocarbons, catalysts, ligands, alkalis and solvents in turn, sealing reaction at 100 ~140 (?) C for 24 hours, and obtaining reaction liquid after complete reaction; the reaction liquid is regularly extracted, dried, concentrated and separated by column chromatography in turn. After that, 2,5_diaryl quinary heterocyclic aromatic hydrocarbons were obtained. The invention belongs to one-pot reaction with atomic economy, simple operation and high yield, can realize large-scale production, and has good industrial application prospect in functional organic materials, bioactive compounds and drug synthesis.

【技术实现步骤摘要】
一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法
本专利技术涉及有机合成化学领域，尤其涉及一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法。
技术介绍
芳基取代五元杂环芳烃化合物是一类重要的生物活性化合物，可用做农药、医药和有机合成中间体，也可用于合成功能性有机材料。因此高效的芳基取代五元杂环芳烃的合成方法近年来受到了人们极大地关注，其中合成2,5-二芳基五元杂环芳烃化合物更是合成化学家研究的重点之一。目前公开的芳基五元杂环芳烃化合物的合成方法有以下几类：(1)卤代烃参与的芳基五元杂环芳烃合成，如Antoine课题组报导了3-甲氧基噻吩的选择性的C2-芳基化。反应温度为80℃条件下，在醋酸钾、四丁基溴化铵和催化剂醋酸钯存在下的二甲基甲酰胺中用芳基碘或溴化物的衍生物发生的芳基化反应（Tetrahedron.Lett.2006,47,9249-9252）；蒋华锋课题组报导了一种铜催化的由卤代炔烃和1,3-二炔合成2,5-二芳基取代的噻吩的方法(J.Org.Chem.2012,77,5179-5183）。⑵二芳基碘盐参与的芳基五元杂环芳烃合成，如Greaney及其同事报道，二芳基碘盐可以进行金属催化的串联C-H/N-H二芳基化反应，生成1,3-二芳基吲哚（J.Am.Chem.Soc.2015,137,1416−1419）；最近，他们通过原位生成导向N-芳基化中间体，公开了具有二芳基碘盐的吡唑和三唑的多米诺一锅N-H/C-H二芳基化(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,5263-5266.)。二芳基碘盐由于其无毒、温和、高选择性而备受关注。对于很多反应而言,高价碘化合物可以有效地代替有毒的重金属氧化剂和昂贵的有机金属试剂,故而作为一种经济绿色的氧化剂和亲核试剂出现在众多有机合成反应中。二芳基碘盐热稳定性好，对湿度和空气也很稳定不发生反应，近年来作为亲电芳基化试剂在有机合成中有着广泛的应用,可用于金属催化和非金属催化的交叉偶联反应、羰基化合物的邻位芳基化、烯烃及炔烃的芳基化、杂原子亲核化合物的芳基化等。目前，尚未发现公开二芳基碘盐与五元杂环芳烃的一步一锅C-H/C-H双芳基化反应。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、简单、高效、经济的2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法。为解决上述问题，本专利技术所述的一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，其特征在于：依次将二芳基碘盐类化合物、五元杂环芳烃类化合物、催化剂、配体、碱和溶剂混合均匀，在100℃~140℃下密封反应24小时，反应完全后得反应液；该反应液依次经常规萃取、干燥、浓缩、柱层析分离后即得2,5-二芳基五元杂环芳烃类化合物；所述五元杂环芳烃类化合物与所述二芳基碘盐类化合物的摩尔比为1：1.0~1：1.4；所述五元杂环芳烃类化合物与所述催化剂的摩尔比为10：1~10：6.5；所述五元杂环芳烃类化合物与所述配体的摩尔比为5：1~2：1；所述五元杂环芳烃类化合物与所述碱的摩尔比为1：2~1：4。所述二芳基碘盐类化合物是指二（苯基）四氟硼酸碘盐、二（苯基）三氟甲磺酸碘盐、二（苯基）六氟磷酸碘盐、二（苯基）对甲苯磺酸碘盐、二（4-甲基苯基）四氟硼酸碘盐、2,6-二甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、二（4-甲氧基苯基）四氟硼酸碘盐、二（4-叔丁基苯基）六氟磷酸碘盐、二（3-三氟甲基苯基）四氟硼酸碘盐、2-甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、4-甲氧基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、4-甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、二（2-氟苯基）四氟硼酸碘盐中的任意一种。所述五元杂环芳烃类化合物是指噻唑、4-甲基噻唑、4-乙酰基噻唑、噁唑、噻吩、4-甲基噻吩、4-乙酰基噻吩、吡咯、呋喃中的任意一种。所述催化剂是指溴化钯、氯化钯、醋酸钯、四（三苯基膦）钯、二（三苯基膦）二氯化钯、1,1-双（二苯基膦）二茂铁二氯化钯、碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、铜粉中的任意一种或者任意一种钯化合物和任意一种铜化合物的混合物。所述配体是指三苯基膦、三（邻甲基苯基）磷、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯、1,2-双（二苯基膦）乙烷、1,3-双（二苯膦）丙烷、2,2’-联吡啶中的任意一种。所述碱是指碳酸铯、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸银中的任意一种。所述溶剂是指二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲苯、甲苯、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二氯乙烷、乙腈中的任意一种。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术所用的二芳基碘盐对空气和湿气稳定，反应活性好，且二芳基碘盐的两个芳基都能参与反应，有机基团能得到完全利用，原子经济性和步骤经济性好，反应效率高。2、本专利技术属原子经济性一锅反应，以钯催化剂、铜催化剂或钯铜双催化剂作为反应的催化剂，配合使用温和的碱，在空气中反应，不需要无水无氧操作，底物适用范围广，操作简单，产物收率高。3、本专利技术简单易行、成本低廉，可实现规模化生产，在功能型有机材料、生物活性化合物和药物合成方面有较好的工业应用前景。具体实施方式实施例1一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，该方法是指依次将二（苯基）四氟硼酸碘盐、噻唑、醋酸钯、三苯基膦、碳酸银和二甲基甲酰胺混合均匀，在140℃下密封反应24小时。其中：噻唑与二（苯基）四氟硼酸碘盐的摩尔比为1：1.1；噻唑与醋酸钯的摩尔比为10：3；噻唑与三苯基膦的摩尔比为3：1；噻唑与碳酸银的摩尔比为1：4。整个反应过程用薄层层析法跟踪，即每隔1小时取样，用毛细管在硅胶板上分别滴入反应液点样、原料液二芳基碘盐、五元杂环芳烃点样，两个点样处在同一直线上，然后将硅胶板放入盛有体积比（ml/mL/mL）为20：1：1的石油醚-乙酸乙酯-二氯甲烷混合液的展瓶内。走板完成后，再将硅胶板放在紫外灯下或碘瓶中观察，如果反应液中没有与原料液噻唑齐平的点，则表明反应完全，此时得反应液。反应液用与反应溶剂量等量的乙酸乙酯分别萃取三次，合并有机相，得萃取液。将无水硫酸镁加入萃取液中将其干燥，经过滤后得滤液；然后采用上海亚荣生化有限公司生产的RE-52AA型旋转蒸发仪在40℃进行减压蒸除溶剂，得浓缩液；再在浓缩液中加入2~3倍浓缩液质量的硅胶进行拌样，将拌样放入层析柱内，加入体积比（mL/mL）为20：1：1的石油醚、乙酸乙酯和二氯甲烷混合液进行洗脱分离，最后收集洗脱液，将洗脱液放入旋转蒸发仪中，在40℃进行浓缩后即得2,5-二苯基噻唑，产率为80%。实施例2一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，该方法是指依次将二（苯基）三氟甲磺酸碘盐、噻唑、醋酸钯、三苯基膦和碳酸钾、二甲基甲酰胺混合均匀，在140℃下密封反应24小时。其中：噻唑与二（苯基）三氟甲磺酸碘盐的摩尔比为1：1.2；噻唑与醋酸钯的摩尔比为10：3；噻唑与碳酸钾的摩尔比为1：3；噻唑与三苯基膦的摩尔比为5：1。整个反应过程按实施例1所述薄层层析法跟踪得反应液；该反应液按实施例1所述方法依次经萃取、干燥、浓缩、柱层析分离后，即得2,5-二苯基噻唑，产率为73%。实施例3一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，该方法是指依次将二（苯基）六氟磷酸碘盐、噁唑、氯化钯、三苯基膦和碳酸氢钠、二甲基亚砜混合均匀，在140℃下密封反应24小时。其中：噁唑与二（苯基）六氟磷酸碘盐的摩尔比为1：1.3；噁唑与氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,5‑二芳基五元杂环芳烃的制备方法，其特征在于：依次将二芳基碘盐类化合物、五元杂环芳烃类化合物、催化剂、配体、碱和溶剂混合均匀，在100℃~140℃下密封反应24小时，反应完全后得反应液；该反应液依次经常规萃取、干燥、浓缩、柱层析分离后即得2,5‑二芳基五元杂环芳烃类化合物；所述五元杂环芳烃类化合物与所述二芳基碘盐类化合物的摩尔比为1：1.0~1：1.4；所述五元杂环芳烃类化合物与所述催化剂的摩尔比为10：1~10：6.5；所述五元杂环芳烃类化合物与所述配体的摩尔比为5：1~2：1；所述五元杂环芳烃类化合物与所述碱的摩尔比为1：2~1：4。

【技术特征摘要】
1.一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，其特征在于：依次将二芳基碘盐类化合物、五元杂环芳烃类化合物、催化剂、配体、碱和溶剂混合均匀，在100℃~140℃下密封反应24小时，反应完全后得反应液；该反应液依次经常规萃取、干燥、浓缩、柱层析分离后即得2,5-二芳基五元杂环芳烃类化合物；所述五元杂环芳烃类化合物与所述二芳基碘盐类化合物的摩尔比为1：1.0~1：1.4；所述五元杂环芳烃类化合物与所述催化剂的摩尔比为10：1~10：6.5；所述五元杂环芳烃类化合物与所述配体的摩尔比为5：1~2：1；所述五元杂环芳烃类化合物与所述碱的摩尔比为1：2~1：4。2.如权利要求1所述的一种2,5-二芳基五元杂环芳烃的制备方法，其特征在于：所述二芳基碘盐类化合物是指二（苯基）四氟硼酸碘盐、二（苯基）三氟甲磺酸碘盐、二（苯基）六氟磷酸碘盐、二（苯基）对甲苯磺酸碘盐、二（4-甲基苯基）四氟硼酸碘盐、2,6-二甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、二（4-甲氧基苯基）四氟硼酸碘盐、二（4-叔丁基苯基）六氟磷酸碘盐、二（3-三氟甲基苯基）四氟硼酸碘盐、2-甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、4-甲氧基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、4-甲基苯基（苯基）四氟硼酸碘盐、二（2-氟苯基）四氟硼酸碘盐中的任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜正银，张文莹，王锐，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62