[发明专利]一种一锅两步法电氧化环合制备哒嗪类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种利用一锅两步法电化学氧化环合制备哒嗪类化合物的方法，该方法包括将2‑苯乙炔基苯乙酮类化合物、苯磺酰肼类化合物为原料，碱、催化剂以及电解质溶解在混合溶剂中得到反应溶液，再将电极插入到反应溶液中，在敞开体系中接通恒定电流搅拌反应，反应结束后，得到哒嗪类化合物。与现有技术比，本发明方法无需使用金属催化剂、有毒试剂、以及氧化剂等，而是使用电催化氧化，更加绿色环保，符合绿色化学合成的发展方向，反应条件温和，后处理简单。

技术领域

本发明属于哒嗪类化合物合成技术领域，特别涉及一种一锅两步法电氧化环合制备哒嗪类化合物的方法。

背景技术

哒嗪环是一个相邻位置上有两个氮原子的六元杂环，由于其独特的结构和吸引人的生物学特性，不断吸引着药物和合成化学家的合成追求，目前发现大量哒嗪衍生物具有多样的生物活性，如:除草、杀菌、杀虫、杀螨、抗病毒、植物生长调节剂、消炎镇痛、抗癌等。哒嗪类农药具有活性高对环境友好等特点，在害虫综合防治和降低农药对环境污染方面发挥着重要的作用。目前市场上已有多种商品化的哒嗪类农药及药物等，此外近年来哒嗪衍生物在材料化学领域的应用也受到了广泛的关注，是非常重要的合成砌块。

传统上，哒嗪环可以由肼或四嗪环化形成。然而，有毒试剂的使用、金属催化剂或者严苛的反应条件使得制备哒嗪类化合物较为困难。如下所示两种合成方法都使用了金属催化剂，氧化剂以及高温反应，这些条件都不符合绿色化学的要求，因此需要开发新的绿色方法来制备哒嗪类化合物。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种一锅两步法电氧化环合制备哒嗪类化合物的方法，该方法无需使用金属催化剂、有毒试剂、以及氧化剂等，而是使用电催化氧化，更加绿色环保，符合绿色化学合成的发展方向。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用电化学氧化合成哒嗪类化合物的方法，包括如下步骤：

将式(1)所示的2-苯乙炔基苯乙酮类化合物、式(2)所示的苯磺酰肼类化合物、碱、催化剂以及电解质溶解在混合溶剂中得到反应溶液，再将电极插入到反应溶液中，在敞开体系中接通恒定电流搅拌反应，即得到如(3)所示的哒嗪类化合物；

其中，R¹选自非取代或取代的苯基、非取代或取代的萘基、C1-C5烷基、非取代或取代的噻吩基，所述取代的烷基是被卤素或C1-C3烷基取代的苯基，所述取代的噻吩基是被卤素或C1-C3烷基取代的噻吩基；R²、R³独立地选自氢、C1-C5烷基、喹啉磺酰肼基或卤素。

优选的，所述R¹选自苯基、噻吩基或卤素取代的苯基；R²选自甲基或卤素；R³选自氢。

优选的，所述的碱为碳酸钾、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钾中的一种，更优选为碳酸钾。

优选的，所述的催化剂为碘化亚铜、醋酸铜、溴化铜、氯化铜、溴化镍、二茂铁、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、Cat 1-6中的一种，更优选为Cat 1；

优选的，所述的电解质为四正丁基四氟硼酸铵、四正丁基六氟磷酸铵、四正丁基醋酸铵的一种，更优选为四正丁基四氟硼酸铵。

优选的，所述的混合溶剂为二甲基亚砜，1，2-二氯乙烷，甲基叔丁基醚，N,N-二甲基甲酰胺，乙腈和三氟乙醇，六氟异丙醇，乙醇，甲醇以及水的不同配比，更优选为乙腈：三氟乙醇：水＝6：2：0.04。

优选的，所述电极包括正极和负极，正极选用碳布电极，负极选用铂电极。

优选的，所述恒定电流为5-15mA，更优选为8-10mA。