[发明专利]一种制备3-芳基中氮茚衍生物的方法

说明书

技术领域:

本发明涉及有机合成化学技术，特别涉及中氮茚衍生物的制备方法，具体地说是一种制备3-芳基中氮茚衍生物的新方法。

背景技术：

中氮茚衍生物广泛应用于生物、农药、医药和发光材料领域，是生产药物、染料和有机发光材料的必需品。例如：它是色素、除草剂、潜性磷脂酶抑制剂、抗利什曼虫和抗病毒药物中的有效组分；另外，它还展示有抗分支杆菌的活性；它是合成具有重要生理活性生物碱的关键中间体。近些年来又研究证实，中氮茚衍生物的生物活性，为人类在抗肿瘤、抗菌、抗病毒、杀螨虫、抗炎、抗心律失常、抗高血压等方面也发挥有积极作用。其中，3-芳基中氮茚衍生物是中氮茚衍生物中的一种重要合成物。然而，现有技术中3-芳基中氮茚衍生物合成存在一定的难度，不仅反应过程长、步骤多，还需要昂贵的配体及过量的金属氧化剂，又必须满足无水无氧环境的苛刻反应条件，因而导致了其高昂的制备成本。

发明内容:

本发明针对现有技术合成3-芳基中氮茚衍生物所存在的不足之处，提出了一种制备3-芳基中氮茚衍生物的方法。目的在于通过全新的技术路线和工艺方法，以较低的生产成本、在宽松的反应条件下，便利并环保地合成3-芳基中氮茚衍生物。

本发明的技术解决方案

（一）本发明的核心技术是：

在钯催化下以氧气为最终氧化剂，取芳基硼酸制备3-芳基中氮茚衍生物。

（二）本发明所依据的反应式为： 

                                                

（三）本发明的工艺方法为，将3位氢取代的中氮茚（1）、芳基硼酸（2）、钯催化剂、含氮配体或无含氮配体、及碱的组分原料，按摩尔比1：1.0~3.0：0.0125~0.10：0.0125~0.3或0.0：1.0-5.0同置入反应器皿中，加入2.0-20 毫升溶剂，在氧气氛下于80～160度的温度条件加热搅拌，加热搅拌时间1-48小时，将反应后的混合物倒入水中，过滤，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-芳基中氮茚衍生物（3）。

所述工艺方法的进一步设置为：3位氢取代的中氮茚为0.20毫摩尔、芳基硼酸为0.2-0.6毫摩尔、钯催化剂为0.0025-0.02毫摩尔、含氮配体为0.0025-0.06毫摩尔或无含氮配体、碱为0.20-1.0毫摩尔，同置入反应器皿中，加入1.0-4.0 毫升溶剂，在氧气氛下于 90～120 度的温度条件加热搅拌，加热搅拌 1-36 小时，将反应后混合物倒入水中，过滤，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-芳基中氮茚衍生物（3）。

所述工艺方法中的3位氢取代的中氮茚（1）组分的选择：或R₁ = 氢，或5-甲基，或7-甲基，或7-N,N-二甲胺基，或7-碳酰甲酯基；或R₂ = 氢，或氰基，或碳酰甲酯基，或碳酰正丁酯基，或碳酰叔丁酯基，或碳酰乙酯基，或为N,N-二甲基-碳酰胺基；或R₃ = 氢，或甲基，或苯基，或碳酰甲酯基，或为碳酰乙酯基。

所述工艺方法中的芳基硼酸（2）组分的选择：或R₄ = 氢，或2-甲基，或3-甲基，或4-甲基，或4-三氟甲基，或4-氟，或4-氯，或4-甲氧基，或为3,5-二甲基。

所述工艺方法中的含氮配体组分的选择：或1,10-菲啰啉，或吡啶-2-甲酸，或8-羟基喹啉，或N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，或吡嗪2-甲酸。

所述工艺方法中的钯催化剂的选择：或醋酸钯，或为氯化钯。

所述钯催化剂的最佳选择为醋酸钯。

所述工艺方法中碱的选择：或碳酸氢钠，或碳酸氢钾，或醋酸钾，或醋酸钠，或吡啶，或碳酸钾。

所述工艺方法中溶剂的选择：或N,N-二甲基甲酰胺，或N,N-二甲基乙酰胺，或N-甲基吡咯烷酮，或二甲亚砜，或N-甲基吡咯烷酮与二甲亚砜混合。

所述工艺方法的最佳设置为：3-位氢取代的中氮茚为0.20毫摩尔，芳基硼酸为0.40毫摩尔，钯催化剂醋酸钯为0.01毫摩尔，含氮配体吡啶-2-甲酸0.02毫摩尔，碳酸氢钾为0.60毫摩尔，同放入反应器皿中，加入二甲亚砜1.0毫升，在氧气氛下于100 度的温度条件加热搅拌，加热24 小时，倒入水中，过滤，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-芳基中氮茚衍生物（3）。