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1、10申请公布号CN104151228A43申请公布日20141119CN104151228A21申请号201410325954X22申请日20140707C07D209/86200601C07D209/8820060171申请人石河子大学地址832003新疆维吾尔自治区石河子市北四路石河子大学科技处72发明人刘宁代斌王磊54发明名称一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法57摘要本发明涉及一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其属于有机化合物合成技术领域。该方法以氟苯和咔唑类化合物为原料，可高选择性、高收率的制备一系列N芳基咔唑。该方法的特点是操作简单，无需任何惰性气体保护；反应选择性好，咔唑选择性地与苯。
2、环上的氟原子进行反应，得到一系列卤代N芳基咔唑，这些化合物上保留的氯、溴、碘可进一步的进行功能化。因此该方法将在医药、农药、有机功能材料合成等方面有着广泛的应用前景。51INTCL权利要求书1页说明书9页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图1页10申请公布号CN104151228ACN104151228A1/1页21一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于首先依次将咔唑类化合物05MMOL、氟苯20MMOL、碱25MMOL和2ML有机溶剂加入密闭玻璃反应管中，在150下搅拌反应24H，反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二。
3、氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离，得到分析纯的卤代N芳基咔唑化合物。2根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于所述碱选自K2CO3、K3PO43H2O、KOH、NAOH、NA2CO3、NAHCO3、CS2CO3、KOTBU、NAOTBU。3根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于所述有机溶剂选自二甲基亚砜DMSO、N，N二甲基甲酰胺DMF、N，N二甲基乙酰胺DMA、N甲基吡咯烷酮NMP。4根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于所述咔唑类化合物选自咔唑、3溴咔唑、3，6二溴咔唑。
4、、2，7二溴咔唑、3，6二叔丁基咔唑。5根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于所述氟苯化合物选自氟苯、4氯氟苯、3氯氟苯、2氯氟苯、4溴氟苯、3溴氟苯、2溴氟苯、4碘氟苯、3碘氟苯、2碘氟苯、3溴4碘氟苯、2溴5碘氟苯、2氯4溴氟苯、3溴5氯氟苯、2溴5氯氟苯、3氯4溴氟苯、3碘4溴氟苯。权利要求书CN104151228A1/9页3一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法技术领域0001本发明涉及一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其属于有机化合物合成技术领域。背景技术0002N芳基咔唑是一种高附加值的咔唑下游产品，已广泛应用于医药、农药、染料、合成树脂和光电材料合成中。N芳基。
5、咔唑通常通过PD催化BUCHWALDHARTWIG反应和CU催化的ULLMANN反应得以制备。目前N芳基咔唑的制备方法按原料分类可分为以下三类1第一类是以2，2二溴联苯为原料，以PD为催化剂图1，式1ADVSYNTHCATAL2010，3524，616620；ANGEWCHEMINTED2007，4610，16271629；ANGEWCHEMINTED2003，4218，20512053；2第二类以三氟甲烷磺酰基联苯为原料，以PD为催化剂图1，式2ANGEWCHEMINTED2013，5210，29682971；BEILSTEINJORGCHEM2013，9，12021209；JORGCHEM。
6、2007，7214，51195128；JORGCHEM2005，702，413419；3第三类以咔唑为原料，以CU为催化剂图1，式3JAMCHEMSOC2013，13535，1310713112；TETRAHEDRON2011，6726，48204825；TETRAHEDRONLETT2011，5216，19241927；JLUMIN2007，1271，4147。0003过渡金属催化的方法制备N芳基咔唑是目前最主要的方法，但此类方法大多数采用PD或CU催化剂，这些催化剂尤其是PD催化剂价格昂贵，并且对氧气和水比较敏感，因此这些方法一般都要惰性气体氛围下进行，这对工业化生产带来了困难。N芳基咔唑。
7、是一类重要的药物和光电材料的中间体，过渡金属催化制备N芳基咔唑的方法，过渡金属不可避免的在药物和光电材料中有所残留，从而对药物生物活性和光电材料性能产生较大的影响。因此，发展一种无催化剂无金属制备N芳基咔唑的方法是势在必行的。本发明以氟苯和咔唑为原料，在碱性条件下，成功制备一系列N芳基咔唑化合物。发明内容0004本发明的目的是发明了一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，旨在为药物、农药和光电材料的制备提供一种简单、高效、易于工业化的方法。0005本发明的技术方案是一种无催化剂制备N芳基咔唑的方法，其特征在于首先依次将咔唑类化合物05MMOL、氟苯20MMOL、碱25MMOL和2ML有机溶剂加入密闭。
8、玻璃反应管中，在150下搅拌反应24H，反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离，得到分析纯的卤代N芳基咔唑化合物。0006上述制备方法中，所述碱选自K2CO3、K3PO43H2O、KOH、NAOH、NA2CO3、NAHCO3、CS2CO3、KOTBU、NAOTBU。0007上述制备方法中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜DMSO、N，N二甲基甲酰胺DMF、N，N二甲基乙酰胺DMA、N甲基吡咯烷酮NMP。说明书CN104151228A2/9页40008上述制备方法中，所述咔唑类化合物选自咔唑、3溴咔唑、3。
9、，6二溴咔唑、2，7二溴咔唑、3，6二叔丁基咔唑。0009上述制备方法中，所述氟苯化合物选自氟苯、4氯氟苯、3氯氟苯、2氯氟苯、4溴氟苯、3溴氟苯、2溴氟苯、4碘氟苯、3碘氟苯、2碘氟苯、3溴4碘氟苯、2溴5碘氟苯、2氯4溴氟苯、3溴5氯氟苯、2溴5氯氟苯、3氯4溴氟苯、3碘4溴氟苯。0010本发明的有益效果是首次发展了一种无催化剂合成卤代N芳基咔唑的方法。该方法将在医药、农药、有机功能材料合成等方面有着广泛的应用前景。具体实施方式0011具体实施例1在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、4氯氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应2。
10、4H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达92。0012具体实施例2在空气条件下，依次将3溴咔唑05MMOL、4氯氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的。
11、洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达68。0013具体实施例3在空气条件下，依次将3，6二溴咔唑05MMOL、4氯氟苯20MMOL、NA2CO325MMOL和DMSO2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达87。说明书CN104151228A3/9页50014具体实施例4在空气条件下，依次将2，7二溴咔唑05MMO。
12、L、4氯氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达76。0015具体实施例5在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3氯氟苯20MMOL、KOH25MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物。
13、用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达96。0016具体实施例6在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2氯氟苯20MMOL、NAOH25MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达84。0017具体实施。
14、例7在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、4溴氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMA2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达95。0018具体实施例8说明书CN104151228A4/9页6在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3溴氟苯20MMOL、NA2CO325MMOL和NMP2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反。
15、应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达73。0019具体实施例9在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2溴氟苯20MMOL、KOH25MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱。
16、液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达54。0020具体实施例10在空气条件下，依次将3溴咔唑05MMOL、4溴氟苯20MMOL、NAHCO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达53。0021具体实施例11在空气条件下，依次将3溴咔唑05MMOL、3溴氟苯20MMOL、K3PO43H2O25MMO。
17、L和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达94。0022具体实施例12说明书CN104151228A5/9页7在空气条件下，依次将3溴咔唑05MMOL、2溴氟苯20MMOL、NAOH25MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物。
18、用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达84。0023具体实施例13在空气条件下，依次将3，6二溴咔唑05MMOL、4溴氟苯20MMOL、NATOBU25MMOL和DMSO2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达66。
19、。0024具体实施例14在空气条件下，依次将2，7二溴咔唑05MMOL、4溴氟苯20MMOL、KTOBU25MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达78。0025具体实施例15在空气条件下，依次将3，6二叔丁基咔唑05MMOL、4溴氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMSO2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件。
20、下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达96。说明书CN104151228A6/9页80026具体实施例16在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、4碘氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋。
21、转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达97。0027具体实施例17在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3碘氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达86。0028具体实施例18在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2碘。
22、氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达90。0029具体实施例19在空气条件下，依次将3溴咔唑05MMOL、4碘氟苯20MMOL、NA2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合。
23、物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达74。0030具体实施例20说明书CN104151228A7/9页9在空气条件下，依次将2，7二溴咔唑05MMOL、4碘氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过。
24、NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达82。0031具体实施例21在空气条件下，依次将3，6二溴咔唑05MMOL、4碘氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMSO2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达81。0032具体实施例22在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3溴4碘氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密。
25、闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达85。0033具体实施例23在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2溴5碘氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMSO2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发。
26、仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达83。0034具体实施例24说明书CN104151228A8/9页10在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2氯4溴氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMA2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达95。0035具体实施例25。
27、在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3溴5氯氟苯20MMOL、NA2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达98。0036具体实施例26在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、2溴5氯氟苯20MMOL、CS2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应。
28、结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达87。0037具体实施例27在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3氯4溴氟苯20MMOL、NA2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构。
29、通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达81。0038具体实施例28说明书CN104151228A109/9页11在空气条件下，依次将咔唑05MMOL、3碘4溴氟苯20MMOL、K2CO325MMOL和DMF2ML加入到密闭玻璃反应管中，在150条件下搅拌反应24H，薄层色谱跟踪反应。反应结束后，加入15ML饱和食盐水淬灭反应，反应混合物用二氯甲烷15ML3萃取反应产物，合并有机相，使用旋转蒸发仪浓缩得粗产品，柱层析得到目标产物，柱层析用的洗脱液是石油醚，产物结构通过NMR和高分辨质谱鉴定。分离收率达79。说明书CN104151228A111/1页12附图1说明书附图CN104151228A12。