一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法技术

一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法，其属于催化化学技术领域。该方法是通过卤代氮杂芳环化合物与芳基硼酸的Ｓｕｚｕｋｉ交叉偶联反应制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法。它是将卤代氮杂芳环化合物、芳基硼酸、碱和催化剂按摩尔比为０．５∶０．７５∶１．０∶０．０００２５～０．００２５加到２～４ｍＬ乙二醇或二聚乙二醇中，在空气中于８０癈反应５～３００分钟，反应结束后加入饱和食盐水，并用乙酸乙酯萃取反应产物，合并有机相，用无水Ｎａ２ＳＯ４干燥，过滤，滤液浓缩，用柱层析分离，得到分析纯的芳基取代的氮杂芳环化合物。该方法的特点是不需加入配体、相转移剂或促进剂，不需惰性气体的保护，对环境友好，钯催化剂用量低，反应快速，收率高，产品分离简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，其属于有机化合物催化化学

技术介绍
芳基取代的氮杂环化合物广泛存在于天然产物、医药和多种有机功能材料中 (Chem. Commun. 2009， 3699 ;Chem. Mater. ， 2008， 20， 6254 ;J.Am.Chem. Soc. ， 2006，128， 16641)。钯催化的Suzuki偶联反应是形成芳基氮杂芳环结构最有效的方法之一 (Chem. Rev. 1995,95,2457)。迄今，文献报道的制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法一般需要 使用对空气和水敏感、合成困难、价格昂贵的膦配体来促进，且反应时间较长(Angew. Chem. Int. Ed. ， 2008， 47， 4695 ;Angew. Chem. Int. Ed. ， 2008， 47， 928 ; J. Am. Chem. Soc. ， 2007， 129， 3358 ;Angew. Chem. Int. Ed. 2002， 41， 23， 4500—4503 ;Org. Lett. ，2009， 11,345 ;Org. Lett.， 2009,11,381)。因而，发展简单、廉价、高效及通用的芳基取代氮杂芳环化合物的制备方法 具有重要应用前景。 近年来，文献报道了水相中不需配体促进的Suzuki反应体系来制备芳基取代的 氮杂芳环化合物(Chem. Commun. ，2009,6267 ;Eur. J. Org. Chem. ，2009， 110 ;Green Chem.， 2008， 10,868 ;Chem. Commun. ，2007,5069)。然而，文献报道的方法仍存在催化剂用量大、反 应活性低、反应时间长或通用性差等不足。迄今未见报道无需配体促进即可高效活化卤代 氮杂芳环化合物用于Suzuki反应制备芳基取代氮杂芳环衍生物的通用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单、廉价、高活性及通用的在乙二醇或二聚乙二 醇中进行的钯催化卤代氮杂芳环化合物与芳基硼酸的Suzuki交叉偶联反应制备芳基取代 的氮杂芳环化合物的催化新工艺。 本专利技术的技术方案是一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方 法在空气中，首先将2. 0 4. 0mL乙二醇或二聚乙二醇加入圆底烧瓶中、然后依次加入 0. 00025 0. 0025mmol钯催化剂、1. Ommol碱、0. 5mmo1卣代氮杂芳环化合物、0. 75mmol芳 基硼酸，在80癍搅拌进行Suzuki交叉偶联反应5 300分钟，反应结束后，用15ml X 3乙 酸乙酯萃取反应产物，合并有机相，用无水Na2S04干燥，过滤，滤液浓縮，用柱层析分离，制 得分析纯的芳基取代的氮杂芳环化合物。 上述制备方法中，所述钯催化剂选自醋酸钯或氯化钯。 上述制备方法中，所述碱选自磷酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。 上述制备方法中，所述卤代氮杂环化合物选自2-溴吡啶、2-溴-5-氟吡啶、 2-溴_5-甲基吡啶、2-溴-6-甲基吡啶、2-溴-6-硝基吡啶、3-溴吡啶、2-氨基-3-溴-5-甲 基吡啶、2_氨基-5-溴吡啶、3-溴-6-甲氧基吡啶、2-氯哌嗪、3-溴-喹啉、2-氨基-5-溴 嘧啶或5-溴嘧啶。 上述制备方法中，所述芳基硼酸选自苯硼酸、2_甲基苯硼酸、3_甲基苯硼酸、4-甲 基苯硼酸、2_甲氧基苯硼酸、3_甲氧基苯硼酸、4_甲氧基苯硼酸、4-氟苯硼酸或4-氯苯硼 酸。 本专利技术的有益效果是这种芳基取代的氮杂芳环化合物的制备方法不使用配体或 促进剂、不需惰性气体保护、反应介质环境友好、在温和条件下反应、钯催化剂用量少，底物 适用广泛，反应快速、收率高、产品分离简单，在天然产物、医药、农药、除草剂以及高分子传 导材料、液晶材料的合成等方面有着广泛的应用前景。具体实施例方式实施例12-苯基吡啶的制备 在空气中，依次称取2-溴吡啶(0. 5mmo1)，苯硼酸(0. 75mmo1)，醋酸钯 (0. 0025mmol)，磷酸钾(1. Ommol)并转入到25mL圆底烧瓶中，随后向25mL圆底烧瓶中加入 2mL乙二醇。在80癍下磁力搅拌反应30min，薄层色谱跟踪反应。反应结束后加入15mL饱 和食盐水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，无水化2504干燥，过滤，使用 旋转蒸发仪浓縮得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是乙酸乙酯/石油醚 (V/V= 1/49)，产物结构通过111 NMR和质谱鉴定。分离收率达99%。 实施例22-苯基吡啶的制备 在空气中，依次称取2-溴吡啶(0. 5mmo1)，苯硼酸(0. 75mmo1)，醋酸钯 (0. 0025mmo1)，氢氧化钠(1. Ommol)并转入到25mL圆底烧瓶中，随后向25mL圆底烧瓶中加 入2mL乙二醇。在80癍下磁力搅拌反应30min，薄层色谱跟踪反应。反应结束后加入15mL 饱和食盐水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，无水化2504干燥，过滤，使 用旋转蒸发仪浓縮得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是乙酸乙酯/石油 醚(V/V = 1/49)，产物结构通过111 NMR和质谱鉴定。分离收率达98%。 实施例32-苯基吡啶的制备 在空气中，依次称取2-溴吡啶(0. 5mmo1)，苯硼酸(0. 75mmo1)，醋酸钯 (0. 0025mmol)，氢氧化钾(1. Ommol)并转入到25mL圆底烧瓶中，随后向25mL圆底烧瓶中加 入2mL乙二醇。在80癍下磁力搅拌反应30min，薄层色谱跟踪反应。反应结束后加入15mL 饱和食盐水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，无水化2504干燥，过滤，使 用旋转蒸发仪浓縮得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是乙酸乙酯/石油 醚(v/v = 1/49)，产物结构通过111 NMR和质谱鉴定。分离收率达96%。 实施例42-苯基吡啶的制备 在空气中，依次称取2-溴吡啶(0. 5mmo1)，苯硼酸(0. 75mmo1)，氯化钯 (0. 0025mmol)，磷酸钾(1. Ommol)并转入到25mL圆底烧瓶中，随后向25mL圆底烧瓶中加入 2mL乙二醇。在80癍下磁力搅拌反应30min，薄层色谱跟踪反应。反应结束后加入15mL饱 和食盐水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，无水化2504干燥，过滤，使用 旋转蒸发仪浓縮得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是乙酸乙酯/石油醚 (V/V= 1/49)，产物结构通过111 NMR和质谱鉴定。分离收率达95%。 实施例52-苯基吡啶的制备在空气中，依次称取2-溴吡啶(0. 5mmo1)，苯硼酸(0. 75mmo1)，醋酸钯(0.0025mmol)，磷酸钾(1. Ommol)并转入到25mL圆底烧瓶中，随后向25mL圆底烧瓶中加 入2mL二聚乙二醇。在80癍下磁力搅拌反应15min，薄层色谱跟踪反应。反应结束后加入 15mL饱和食盐水并用乙酸乙酯(15mLX3)萃取反应产物，合并有机相，无水Na2S04干燥，过 滤，使用旋转蒸发仪浓縮得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是乙酸乙酯/ 石油醚(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法，其特征在于：在空气中，首先将２．０～４．０ｍＬ乙二醇或二聚乙二醇加入圆底烧瓶中、然后依次加入０．０００２５～０．００２５ｍｍｏｌ钯催化剂、１．０ｍｍｏｌ碱、０．５ｍｍｏｌ卤代氮杂芳环化合物、０．７５ｍｍｏｌ芳基硼酸，在８０癈搅拌进行Ｓｕｚｕｋｉ交叉偶联反应５～３００分钟，反应结束后，用１５ｍｌ×３乙酸乙酯萃取反应产物，合并有机相，用无水Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］干燥，过滤，滤液浓缩，用柱层析分离，制得分析纯的芳基取代的氮杂芳环化合物。

【技术特征摘要】
一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法，其特征在于在空气中，首先将2.0～4.0mL乙二醇或二聚乙二醇加入圆底烧瓶中、然后依次加入0.00025～0.0025mmol钯催化剂、1.0mmol碱、0.5mmol卤代氮杂芳环化合物、0.75mmol芳基硼酸，在80癈搅拌进行Suzuki交叉偶联反应5～300分钟，反应结束后，用15ml×3乙酸乙酯萃取反应产物，合并有机相，用无水Na2SO4干燥，过滤，滤液浓缩，用柱层析分离，制得分析纯的芳基取代的氮杂芳环化合物。2. 按照权利要求1所述的一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方法，其 特征在于所述钯催化剂选自醋酸钯或氯化钯。3. 按照权利要求1所述的一种在醇溶剂中制备芳基取代的氮杂芳环化合物的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春，韩娜，邱介山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]