[发明专利]三芳基咪唑类化合物在电有机合成中作为催化剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及三芳基咪唑类化合物在电有机合成中作为催化剂的应用。

背景技术

自1966年Nelson首次发现芳基对位取代的三苯胺及其类似物的阳离子自由基非常稳定以来(J.Am.Chem.Soc.1966，88，3498)，含有三芳胺结构单元的化合物已经成为制备电荷传输材料(J.Phys.Chem.1984，88，4707)、电致发光材料(Rapid Commun.2000，21，583)、有机半导体、双光子光储存材料(Chem.Rev.1994，94，127)等的重要原材料，同时也是有机染料和医药的中间体，也可作为电化学反应的催化剂以及温和的选择性氧化试剂等(Top.Curr.Chem.1987，142，1)。尽管三苯胺及其衍生物的结构简单，但合成条件一般都很苛刻(化工中间体，2005，11，1-4)，不易纯化，产率低。因此，在功能上具有与三苯胺相似，但又适合大批量合成的新的有机电催化剂的发现具有重要的理论意义和应用前景。

目前，三芳基咪唑类化合物作为电有机合成中的催化剂，尚未见国内外文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供如式(I)表示的三芳基咪唑类化合物在电有机合成中作为催化剂的应用，

其中，Ar¹、Ar²、Ar³表示芳基或取代的芳基，Ar¹、Ar²、Ar³相同或不同；R表示-H、C_1～10烷基、苄基、芳基或腈基。

上文所述Ar¹、Ar²、Ar³优选取代苯，Ar^1、Ar²、Ar³相同或不同。

上文所述R优选C_1～10烷基或腈基。

上文所述催化剂优选在制备式(II)表示的羰基化合物中的应用，

其中，R¹表示烷氧基或芳氧基，R²表示烷氧基、氢或烷基，R¹位于邻、间或对位。

上文所述催化剂优选在制备式(III)表示的环己烯化合物中的应用，

其中，R¹表示芳基或烷氧基，R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶表示烷基。

本发明的三芳基咪唑类化合物中的2-(4-溴苯基)-1-甲基-4，5-二苯基-1H-咪唑、2-(4-甲氧基苯基)-1-甲基-4，5-二苯基-1H-咪唑和2，4，5-三(4-甲氧基苯基)-1-甲基-1H-咪唑已在文献中(Chin.Chem.Lett.2010，21，1183)报道了其制备方法。本发明的其它三芳基咪唑类化合物也参照该文献制备。

本发明的有益效果为：首次发现在电氧化条件下，三芳基咪唑类化合物原位生成的阳离子自由基比较稳定，可以与中性有机分子发生电子转移，因而可以在电有机合成中作为催化剂应用。首次发现三芳基咪唑类化合物可以电催化氧化苄醇和烷基苯制备对应的羰基化合物；首次发现三芳基咪唑类化合物可以诱导阳离子自由基型[4+2]环加成反应的发生，制备环己烯化合物。同时，与现在广泛使用的三苯胺类电有机催化剂相比，三芳基咪唑类化合物更易制备与分离，步骤简单，产率高。本发明的三芳基咪唑类化合物作为电有机合成中的催化剂和空穴传输材料，其催化和空穴传输能力与重要的三苯胺类阳离子自由基相当，有望作为新的空穴传输材料进行深入研究和开发，具有显著的科学意义和应用前景。

具体实施方式

实施例1：2-(4-溴苯基)-1-甲基-4，5-二苯基-1H-咪唑催化氧化制备4-甲氧基苯甲醛

步骤1：催化剂2-(4-溴苯基)-1-甲基-4，5-二苯基-1H-咪唑的合成

在50mL的耐压瓶中将等当量的1，2-二苯基乙二酮、对溴苯甲醛、甲胺、乙酸胺和0.015当量的KH₂PO₄混合，加热至150℃，保持该温度约1.5小时后冷却至室温，固体用丙酮和水重结晶，得2-(4-溴苯基)-1-甲基-4，5-二苯基-1H-咪唑，产率：92％.