本发明专利技术公开了一种电化学合成6‑叠氮甲基菲啶类化合物的方法，属于化学合成技术领域。本发明专利技术的合成方法是以联苯乙烯叠氮和叠氮化钠为原料，乙腈和水混合溶液作为溶剂，利用电化的方法直接制备出6‑叠氮甲基菲啶类化合物。本发明专利技术合成步骤简单，解决了常规合成方法高成本，所需时间长的问题，且该反应只需要在室温下进行，反应条件温和。此外，本发明专利技术的电化学反应只需要通电，不需要复杂的光化学反应设备，对仪器设备要求低。
【技术实现步骤摘要】
一种电化学合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法
本专利技术涉及一种电化学合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法，属于化学合成
技术介绍
6-叠氮甲基菲啶类化合物的结构如下(其中R1，R2为不同取代位置的官能团或氢原子)。在有机合成领域，菲啶类化合物是一种十分常见的含氮杂环化合物，在具有生物活性的天然产物，药物，功能性材料等领域均有较广的应用。叠氮甲基则是一种十分重要且常见的官能团，在化学反应中，叠氮甲基可以通过一系列的转化变为氨基，氮杂环，氰基，酰胺，羧基等多种官能团，从而实现不同化合物的制备。目前制备6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法较少，常规的方法是先制备出6-甲基菲啶，之后用NBS(溴代丁二酰亚胺)使甲基上的氢被溴取代，再用叠氮化钠与其反应从而得到6-叠氮甲基菲啶类化合物(参考文献：E.A.Weitz,J.Y.Chang,A.H.Rosenfield,V.C.Pierre,.ASelectiveLuminescentProbefortheDirectTime-GatedDetectionofAdenosineTriphosphate[J].JAmChemSoc2012,134,16099-16102.)，反应路线如下。常规制备6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法，其缺点包括反应路线长，步骤复杂，所需要时间长，成本高，反应条件强烈，对仪器设备要求高等问题。因此，发展一种反应条件温和、合成步骤简单且成本低的方法合成6-叠氮甲基菲啶类化合物具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种以联苯乙烯叠氮和叠氮化钠为原料，乙腈和水混合溶液作为溶剂，利用电化直接制备出6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法。本专利技术合成步骤简单，解决了常规合成方法高成本，所需时间长的问题，该反应只需要在室温下进行，不需要150℃高温，条件温和。由于电化学反应只需要通电，不需要复杂的光化学反应设备，对仪器设备要求低，另外，电能是直接应用在反应中，不需要经过能量转化，也一定程度上降低了反应成本。本专利技术的第一个目的是提供一种电化学合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的制备方法，所述合成方法通式如下：式中R1为醚、芳香基、脂肪基和卤素取代的烷基，R2为脂肪基，卤素和卤素取代的烷基。在一种实施方式中，所述合成方法的步骤包括：(1)将烯烃叠氮类化合物1，叠氮化钠按摩尔比1:(1.5～2)的比例加入到电解池中，再向其中加入乙腈和水的混合溶液，乙腈和水的体积比为(10～15):1；(2)搅拌步骤(1)中的混合物，使其溶解，插入两个电极，正极用石墨电极，负极用铂电极，通2.2V-2.5V的恒压直流电，通电时间为3-5个小时，反应结束后，加水搅拌，萃取，干燥，纯化，得到6-叠氮甲基菲啶类化合物2。在一种实施方式中，所述合成方法中烯烃叠氮类化合物1为：2-(1-叠氮乙烯基)-5-甲基-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-4-氯-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-4-三氟甲基-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-3'-甲氧基-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-4'-三氟甲基-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-1-苯基萘中的一种。在一种实施方式中，所述合成方法通式中R1为3-OMe，3-CF3，R2为3-Me，4-Cl，4-CF3。在一种实施方式中，所述合成方法中乙腈和水按10:1的体积比混合。在一种实施方式中，所述合成方法中烯烃叠氮类化合物的浓度为0.05mol/L。在一种实施方式中，所述合成方法中电化的反应条件为：通2.3V的恒压直流电，通电3个小时。在一种实施方式中，所述合成方法中萃取使用的萃取剂是乙酸乙酯。在一种实施方式中，所述合成方法纯化的方法为柱层析分离法。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术以联苯乙烯叠氮与叠氮化钠作为原料，乙腈和水混合溶液作为溶剂，电化学方法来制备得到6-叠氮甲基菲啶类化合物，收率不低于70％；(2)本专利技术反应使用的是不分隔的电解池，相较于传统6-叠氮甲基菲啶类化合物的合成方法，该方法对仪器设备要求不高，反应条件温和、合成步骤短，反应所需时间短，操作步骤简单，节约能源，成本低，可以应用在科研、医疗、工业等领域。附图说明图1电化学合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的合成通式。图2实施例1中6-叠氮甲基菲啶的氢核磁共振谱图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。所有试剂均为市售，在没有进一步处理的情况下使用。所有的烯烃叠氮类化合物均是根据已有文献方法合成的(E.G.Mackay,A.Studer,.Electron-CatalyzedFluoroalkylationofVinylAzides[J].Chem.-Eur.J.2016,22:13455-13458.)。收率的计算方法：收率的计算方法：收率＝目的产物(实际)生成量/目的产物的理论生成量×100％。核磁测试方法：称取一定质量的终产品放置在核磁管中，用氘代试剂CDCl3溶解，用AduanceIII核磁共振仪在25℃下进行1HNMR测试，1H的共振频率为400MHz。实施例16-叠氮甲基菲啶的制备在5mL的无隔膜电解池里加入2-(1-叠氮乙烯基)-1,1'-联苯44.2mg(0.2mmol)，叠氮化钠19.5mg(0.3mmol)，高氯酸锂42.6mg(0.4mmol)，用4mL的乙腈和水混合溶剂(乙腈和水体积比为10:1)溶解，以铂片(10×10×0.1mm)作为阴极电极，石墨(10×10×0.1mm)作为阳极电极，通2.3V直流恒压电，反应3小时，反应毕，取出反应液加入分液漏斗，加水20mL，用乙酸乙酯萃取水相，用无水硫酸钠干燥有机相，再用柱层析分离萃取、干燥后的反应液得到黄色固体38.84mg，即16-叠氮甲基菲啶38.84mg，计算收率为83％。得到的产物结构式如下：图2为6-叠氮甲基菲啶的氢核磁共振谱图，由6-叠氮甲基菲的氢核磁共振谱图可以看出，各氢的化学位移与目标产物6-叠氮甲基菲相符，说明获得了终产品。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.63(d,J＝8.3Hz,1H),8.54(d,J＝8.1Hz,1H),8.18(t,J＝7.4Hz,2H),7.85(t,J＝7.7Hz,1H),7.80–7.63(m,3H),4.96(s,2H).13CNMR(151MHz,CDCl3)δ154.85,143.25,133.26,130.90,130.28,128.90,127.67,127.49,125.73,124.34,124.28,122.61,122.03,54.52。实施例2：不同乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法，其特征在于，其合成方法通式如下：/n
【技术特征摘要】
1.一种合成6-叠氮甲基菲啶类化合物的方法，其特征在于，其合成方法通式如下：
式中R1为醚、芳香基、脂肪基和卤素取代的烷基，R2为脂肪基，卤素和卤素取代的烷基。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成方法的步骤包括：
(1)将烯烃叠氮类化合物1，叠氮化钠按摩尔比1:(1.5～2)的比例加入到电解池中，再向其中加入乙腈和水的混合溶液，乙腈和水的体积比为(10～15):1；
(2)搅拌步骤(1)中的混合物，使其溶解，插入两个电极，正极用石墨电极，负极用铂电极，通2.2V-2.5V的恒压直流电，通电时间为3-5个小时，反应结束后，加水搅拌，萃取，干燥，纯化，得到6-叠氮甲基菲啶类化合物2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述合成方法中烯烃叠氮类化合物1为：2-(1-叠氮乙烯基)-5-甲基-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-4-氯-1,1'-联苯，2-(1-叠氮乙烯基)-4-三氟甲基-1,1'-联苯，2-(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔宪强，林隆，胥波，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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