一种铈盐催化合成烷基取代的含氮杂环的新方法技术

一种铈盐催化合成烷基取代的含氮杂环的新方法，属于光电催化与合成领域。在单室电解槽里，加入含氮杂环(II)和烷烃(III)，然后加入铈盐催化剂、支持电解质、醇、酸和溶剂，随后将上述混合液在恒电流条件下电解，电解过程中同时使用光源光照射反应即得到如式I所示的烷基取代的含氮杂环化合物。本发明专利技术在无需外加化学氧化还原试剂的条件下，高效、绿色制备烷基取代的含氮杂环化合物。代的含氮杂环化合物。

【技术实现步骤摘要】
一种铈盐催化合成烷基取代的含氮杂环的新方法


[0001]本专利技术以CeCl3·
7H2O作为催化剂，在光电协同作用下，通过含氮杂环和烷烃的直接偶联反应，绿色合成烷基取代的含氮杂环，属于光电催化与合成领域。

技术介绍

[0002]烷基取代的含氮杂环作为一类重要的结构单元，广泛存在于天然产物和药物分子中。在众多的烷基取代的含氮杂环的合成路线中，含氮杂环和烷烃的直接偶联方法具有最高的原子经济性和步骤经济性。其主要原因是该方法无需进行底物的预活化，反应的副产物为水或者氢气。目前，含氮杂环和烷烃的偶联反应主要依靠过量的强氧化剂和高温条件实现(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,3267
‑
3271；Chem.Sci.2017,8,4044
‑
4050)。后来发展的光化学方法能促使该类偶联反应在室温下进行，但是已报道的合成方法依然需要使用过量的强氧化剂，比如过氧化物(Chem.Sci.2019,10,5018
–
5024)，高价碘化合物(Nat.Commun.2018,9,33本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铈盐催化合成烷基取代的含氮杂环的新方法，其特征在于：在单室电解槽里，加入含氮杂环(II)和烷烃(III)，然后加入铈盐催化剂、支持电解质、醇、酸和溶剂，随后将上述混合液在恒电流条件下电解，电解过程中同时使用光源光照射反应即得到如式I所示的烷基取代的含氮杂环化合物。化合物1中alkyl为烷烃(III)对应的烷基。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为含氮杂环的化合物，其中氮杂环中含有一个N或两个N等，氮杂环中还可以含有其他杂原子如O、S等氮杂环可以有不同的取代基，如烷基、烷氧基、芳香基、酯基、硝基、卤素、CN、胺基等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铈盐催化剂选自氯化铈、七水合氯化铈、硫酸铈、硝酸铈、三氟甲磺酸铈和草酸铈中的任一种，优选为氯化铈；铈盐催化剂的用量优选为含氮杂环与铈盐催化剂的摩尔比为1：0.2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的支持电解质选自四丁基氯化铵、四乙基氯化铵、四甲基氯化铵、六氟磷酸铵、四丁基四氟硼酸铵和硫酸氢铵中的任一种；优选为四丁基氯化铵；支持电解质的用量优选为含氮杂环与支持电解质的摩尔比为1：1。所述的烷烃与含氮杂环的摩尔为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐坤，谭周美，曾程初，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：