[发明专利]一种5;11-二氢-5-苯基吲哚并[3;2-b]咔唑的合成方法

说明书

本发明公开了一种5,11‑二氢‑5‑苯基吲哚并[3,2‑b]咔唑的生产方法，属有机化学合成领域。通过如下方法实现：3‑氨基‑N‑苯基咔唑为起始原料，经溴化、Suzuki偶联及Buchwald偶联反应合成了5,11‑二氢‑5‑苯基吲哚并[3,2‑b]咔唑。反应过程副反应少，操作简单且收率高。合成的5,11‑二氢‑5‑苯基吲哚并[3,2‑b]咔唑可以用于有机光电材料、医药等领域，是咔唑类光电材料、医药和农药的重要中间体。

技术领域

本发明涉及一类吲哚并[3,2-b]咔唑衍生物的制备方法，尤其涉及一种5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑的合成方法，属有机化学合成领域。

背景技术

咔唑是一种重要的杂环化合物，广泛存在于天然产物和药物化学分子中，具有明显的生物及药理活性。此外，咔唑及其衍生物具有优良的光点性能，其具有较大的π电子共轭体系和较强的分子内电子转移特性，从结构来看，咔唑亲电的N原子通过诱导效应吸收双键上的电子；另一方面，由于p-π共轭效应N原子的未共用电子又供给双键，使双键富电子。因此，咔唑衍生物一般具有很强的空穴传输能力，咔唑聚合物或小分子化合物可在有机电致发光器件中作为空穴传输层，其降低了小分子材料的结晶，提高了器件寿命，同时增加了电子空穴复合的机会，提高了器件的发光效率。

吲哚并[3,2-b]咔唑衍生物具有优良的光学和电学性能，近年来被广泛关注和研究。吲哚并[3,2-b]咔唑衍生物及其聚合物被证明可以作为优良的光学及电学材料应用于有机发光二极管、有机场效应晶体管、有机薄膜晶体管和光伏器件中，研究发现，吲哚并[3,2-b]咔唑上取代基位置不同会影响其电子效应，进而影响其空穴传输能力及热稳定性等性能。目前5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑的合成方法已被US20150228911等报道，应用于有机电致发光材料中的空穴传输材料。其合成主要是通过吲哚并[3,2-b]咔唑和碘苯反应合成，该方法不足在于吲哚并[3,2-b]咔唑合成步骤较多，而且价格较高。WO2012169821报道了一种使用2-溴-N-苯基咔唑为起始原料合成5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑的方法，该方法收率较低，而且容易产生异构体5,12-二氢-5-苯基-吲哚并[3,2-a]咔唑，难以分离，生产成本较高，需探索适合工业生产的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应过程简单，收率高、成本低且适合工业化生产5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑的方法。

为实现本发明的目的，本发明以3-氨基-N-苯基咔唑为起始原料，经溴化反应合成2-溴-3-氨基-N-苯基咔唑，然后在醋酸钯催化作用下与邻溴苯硼酸反应合成5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑。

具体技术方案如下：

本发明制备的5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑具有下列结构式：

其合成路线如下：

具体反应步骤如下：

将3-氨基-N-苯基咔唑溶解于乙腈中，加入氢溴酸、控制反应温度缓慢滴加双氧水，滴加完全后自然升温反应过夜，反应液亚硫酸氢钠水溶液洗，分出有机层，加入盐酸，得到白色固体，干燥，得到2-溴-3-氨基-N-苯基咔唑盐酸盐；

氩气保护下，将2-溴-3-氨基-N-苯基咔唑盐酸盐、邻溴苯硼酸、碳酸铯、N-甲基吡咯烷酮溶剂加入到反应体系，置换体系空气后，加入催化剂醋酸钯和(R,R)-1,2-双[(2-甲氧基苯基)苯基膦基]乙烷，回流反应，反应结束后加水终止反应，经萃取，分出有机层，干燥过夜，浓缩得粗品，1,2-二溴乙烷-乙醇混合溶剂重结晶得到产品5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑。