一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种2‑甲基‑8‑甲氧基苯并呋喃[2,3‑b]吡啶的合成方法，该方法在碱性条件下，通过2‑氯‑3‑硝基‑6‑甲基吡啶和愈创木酚的亲核取代反应构建碳氧键，之后再在钯碳催化下水合肼还原硝基生成相应的芳胺。芳胺在亚硝酸异戊酯作用下关环合成2‑甲基‑8‑甲氧基苯并呋喃[2,3‑b]吡啶。本方法不需要使用价格昂贵的2‑氨基‑3‑溴‑6‑甲基吡啶和2,3‑二甲氧基苯硼酸作为原料，具有明显的成本优势；同时，本方法前两步采用操作简单的亲核取代反应和重氮化反应，避免了操作要求较高的Suzuki偶联反应以及相应的贵金属钯催化剂。该方法反应收率高、生产成本低、后处理简单、产品纯度高、适合工艺放大。

A synthesis method of 2-methyl-8-methoxybenzofuran [2,3-b] pyridine

【技术实现步骤摘要】
一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法
本专利技术属于有机电致发光材料中间体合成
，具体涉及一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法。
技术介绍
近年来，有机光电材料日渐受到更广泛的欢迎，第一，有机光电材料的原料成本相对于无机材料更低，具有显著的成本优势；第二，有机材料的固有性质，比如柔性，使其可以应用于柔性材料的制备。有机光电材料包括有机发光二极管，有机光电晶体管，有机光伏电池和有机光检测器等，其中，有机发光二极管(简称OLED)展示出显著优于传统发光材料的特性，OLED是利用器件上的有机薄膜在电压存在下发光，这类器件具有轻便、自发光，亮度高，视角广，对比度极高，能耗低，驱动电压低，反应速度快等优点；此外，通过添加合适的掺杂剂，可以有效调节有机发射层的发光波长。OLED材料分为两大类：有机电致荧光发光材料和有机电致磷光发光材料。早期的OLED属于单线态荧光发光，是通过电致单线态激子通过光发射机制驰豫发光，在有机电致发光过程中，三线态激子与单线态激子的生成比例是3：1。实现有机金属配合物作为磷光发光体可实现荧光发光体四倍的能量效率。有机电致磷光材料展现出稳定的理化性质，较低的生化温度，较高饱和色彩CIE值，广泛应用于各种消费品和生产科研领域，例如计算机显示器、平板显示器、医疗显示器、电视机、广告牌和照明等；也可以用于内部或外部照明与信号传导，如镭射屏、全透明显示屏、广角全息显示屏、柔性可折叠显示屏、激光打印机、手机、掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑、数码相机、摄像机、取景器、微型显示器以及车辆、银幕、剧院或体育馆等大面积显示屏。有机电致磷光材料也可用于其他光电器件，例如有机太阳能电池、有机光电探测器、有机晶体管等。OLED磷光发光体材料通常为铱和铂的配合物，三(2-苯基吡啶)铱，绿光发光分子，具有以下结构：2-苯基吡啶与2-(4-二苯并呋喃)-吡啶为配体的铱杂配合物是广泛应用的有机磷光材料。二苯并呋喃结构扩展了配体的共轭平面，降低配合物的LUMO轨道能级，导致材料的发光红移，降低了不饱和绿光成分。如表1所示，配合物1的最大吸收波长为516nm，配合物2的最大吸收波长为528nm。当引入氮杂二苯并呋喃取代片段后，基团吸电子性增强，配合物LUMO能级降低。吡啶并呋喃并苯的配合物3较二苯并呋喃配合物2蓝移5nm。这使得配合物3更适合应用为显示器中的饱和绿色。表1不同配合物的结构、氧化还原电势和最大吸收波长已有专利报道的四配位铂配合物(US20160285014A1)与六配位铱配合物(EP2982729A1)具有以下结构的化合物作为OLED磷光材料的发射体：这些配合物均含有2-甲基-8-(2-吡啶基)苯并呋喃[2,3-b]吡啶的小分子，该化合物的产业化制备具有广阔的市场前景。2-甲基-8-(2-吡啶基)苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法2006年被首次报道(专利号：EP2730583A1)，合成方法如下图所示：起始原料为2-氨基-3-溴-6-甲基吡啶，先与2,3-二甲氧基苯硼酸偶联，得到3-(2,3-二甲氧基苯基)-6-甲基-2-氨基吡啶，在亚硝酸叔丁酯作用下关环生成8-甲氧基-2-甲基苯并呋喃[2,3-b]吡啶。吡啶盐酸盐与产物共热，脱除甲基生成8-羟基-2-甲基苯并呋喃[2,3-b]吡啶，与三氟甲磺酸酐进行酯化反应生成8-三氟甲磺酸酯基-2-甲基苯并呋喃[2,3-b]吡啶，最后和2-吡啶基溴化锌偶联得到最终产物2-甲基-8-(2-吡啶基)苯并呋喃[2,3-b]吡啶。该方法的起始原料2-氨基-3-溴-6-甲基吡啶价格很高，2,3-二甲氧基苯硼酸也需要通过邻二甲氧基苯制备，路线的原料成本过高。此外，第一步的suzuki偶联反应需要用3％摩尔比的四三苯基膦钯，且四三苯基膦钯活性较高，容易氧化变质，这就需要消耗大量贵金属催化剂。偶联反应对操作要求较高，需要惰性气体保护，且产生大量含有有机溶剂与盐的废水，提高了危废处理的成本。鉴于2-甲基-8-(2-吡啶基)苯并呋喃[2,3-b]吡啶广阔的市场前景，促使人们研究成本更低、操作更简易、更少的化工废料生成的工艺路线。其中，2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶是2-甲基-8-(2-吡啶基)苯并呋喃[2,3-b]吡啶生产的关键中间体，寻求一种更为高效、经济、绿色的2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶生产工艺，具有良好的经济和社会效益。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，该方法收率高、生产成本低、后处理简单、化工废料少、适合工艺放大；而且该法不需要采用价格昂贵的2-氨基-3-溴-6-甲基吡啶和贵金属催化剂，原料廉价商业可得，无需惰性气氛保护，后续处理简单，环境友好。本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，反应步骤为：一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，通过如下方法实现：a)向反应釜中加入2-氯-3-硝基-6-甲基吡啶、愈创木酚和DABCO，升温至125-135℃搅拌反应3-4h，然后停止加热，当反应混合液温度降低至78-82℃时，加入1,2-二氯乙烷继续搅拌回至室温，将反应釜内的混合液加水洗涤并分液，将有机相旋干并回收有机溶剂，浓缩相用石油醚打浆分散，抽滤干燥，得到2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶；b)将所得2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶溶于乙醇，加入钯碳，升温至70-75℃，滴加水合肼，反应2-3h，将混合物过滤，回收钯炭，旋干溶剂(乙醇)，浓缩相用石油醚打浆，抽滤后将滤饼干燥，得到2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶；c)将所得2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶与碘化亚铜和二甲基亚砜混合升至78-82℃，滴加亚硝酸异戊酯，反应30-40min，然后加入水和含有乙酸乙酯的石油醚溶液进行萃取，将有机相先水洗，再用硅胶柱脱色，将透过液旋干得到产品2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶。步骤a)中2-氯-3-硝基-6-甲基吡啶、愈创木酚和DABCO的摩尔比＝1:1-1.5:1-1.5。步骤b)中所述钯碳为含钯量10％的湿钯碳，湿钯碳的用量为2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶质量的4-10％。步骤b)中2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶和水合肼的摩尔比为1：2-3。步骤c)中碘化亚铜的用量为2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶质量的4-10％。步骤c)中亚硝酸异戊酯的用量为2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶摩尔量的1-1.5。步骤c)中含有乙酸乙酯的石油醚溶液中，乙酸乙酯与石油醚的摩尔比为1:2-6。旋干采用的旋转蒸发仪温度为35-60℃，转速为30-40rpm。本专利技术公开的合成方法，在碱性条件下，通过2-氯-3-硝基-6-甲基吡啶和愈创木酚的亲核取代反应构建碳氧键，之后再在钯碳催化下水合肼还原硝基生成相应的芳胺。芳胺在亚硝酸异戊酯作用下关环合成2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：1、反应避免了使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2‑甲基‑8‑甲氧基苯并呋喃[2,3‑b]吡啶的合成方法，其特征在于，反应步骤为：

【技术特征摘要】
1.一种2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，其特征在于，反应步骤为：2.根据权利要求1所述的2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，其特征在于，通过如下方法实现：a)向反应釜中加入2-氯-3-硝基-6-甲基吡啶、愈创木酚和DABCO，升温至125-135℃搅拌反应3-4h，然后停止加热，当反应混合液温度降低至78-82℃时，加入1,2-二氯乙烷继续搅拌回至室温，然后将反应釜内的混合液加水洗涤并分液，将有机相旋干并回收有机溶剂，浓缩相用石油醚打浆分散，抽滤干燥，得到2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶；b)将所得2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-硝基吡啶溶于乙醇，加入钯碳，升温至70-75℃，滴加水合肼，反应2-3h，将混合物过滤，回收钯炭，旋干溶剂，浓缩相用石油醚打浆，抽滤后将滤饼干燥，得到2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶；c)将所得2-(2-甲氧基苯氧基)-6-甲基-3-氨基吡啶与碘化亚铜和二甲基亚砜混合升至78-82℃，滴加亚硝酸异戊酯，反应30-40min，然后加入水和含有乙酸乙酯的石油醚溶液进行萃取，将有机相先水洗，再用硅胶柱脱色，将透过液旋干得到产品2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶。3.根据权利要求2所述的2-甲基-8-甲氧基苯并呋喃[2,3-b]吡啶的合成方法，其特征在于，所述步骤a)中2-氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿巍芝，周易，李恒，刘伟利，马明杰，
申请(专利权)人：新乡市润宇新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41