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一种二苯并呋喃咔唑的合成方法

阅读:969发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种二苯并呋喃咔唑的合成方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,属于 有机化学 领域。以2‑溴‑3‑硝基氟苯为起始原料, 亚 磷酸 三乙酯为 溶剂 ,与2‑氟苯 硼 酸偶联,环合反应生成4,5‑二氟‑9H‑咔唑;接着在三氟化硼乙醚作用下,经N‑溴代丁二酰亚胺溴代生成3,6‑二溴‑4,5‑二氟‑9H‑咔唑;随后在1‑丁基‑3‑甲基咪唑鎓四氟硼酸盐溶剂中,与2‑羟基苯基含硼 试剂 偶联,环合反应生成二苯并呋喃咔唑。该方法反应路线短,溴代区域选择性高,后处理容易,为该类化合物的合成提供了一条比较简洁的途径。,下面是一种二苯并呋喃咔唑的合成方法专利的具体信息内容。

1.一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其技术特征在于,包括如下步骤:
第一步,以2-溴-3-硝基氟苯为起始原料,在磷酸三乙酯存在下,与2-氟苯酸环合反应生成4,5-二氟-9H-咔唑;本步骤中不加入钯催化剂;
第二步,4,5-二氟-9H-咔唑在三氟化硼乙醚作用下,经N-溴代丁二酰亚胺溴代生成3,
6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑;
第三步,3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑为原料,以1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐为溶剂,与2-羟基苯基含硼试剂偶联,环合反应生成二苯并呋喃咔唑;
其中,二苯并呋喃咔唑结构为:
2.根据权利要求1所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:第一步中,体系首先80-90℃保温反应,随后升温至150-160℃保温反应。
3.根据权利要求1所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:所述第一步中,2-溴-3-硝基氟苯、2-氟苯硼酸和亚磷酸三乙酯的摩尔比为1:2~2.4:5~10。
4.根据权利要求1所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:所述第二步中,4,5-二氟-9H-咔唑、三氟化硼乙醚和N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:0.1~0.2:2~
2.4。
5.根据权利要求1或4所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:所述第二步中,反应温度为-15~-10℃,溶剂为四氢呋喃或乙腈。
6.根据权利要求1所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:第三步中,体系首先40-50℃保温反应,随后升温至150-160℃保温反应。
7.根据权利要求1所述的一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其特征在于:所述第三步中,2-羟基苯基含硼试剂选自2-羟基苯硼酸、2-羟基苯硼酸频那醇酯或2-羟基苯基三氟硼酸

说明书全文

一种二苯并呋喃咔唑的合成方法

技术领域:

[0001] 本发明属于有机化学领域,具体涉及一种二苯并呋喃咔唑的合成方法。背景技术:
[0002] 有机发光二极管(简称:OLED)技术,作为新型的显示、照明器件,因其具有制备工艺简单,体积轻薄,驱动电压低,发光亮度大,色纯度高,对比度高,能耗低等特点,有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明,应用前景十分广泛。当前,OLED显示技术已经在智能手机,平板电脑等领域获得应用,进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展。
[0003] OLED发光器件犹如三明治的结构,包括电极材料膜层,以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料,各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流驱动器件,当对OLED发光器件的两端电极施加电压,并通过电场作用有机层功能材料膜层中正负电荷,正负电荷进一步在发光层中复合,产生OLED电致发光。
[0004] 对于OLED发光器件提高性能的研究包括:降低器件的驱动电压,提高器件的发光效率,提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升,不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新,更需要OLED光电功能材料不断研究和创新,创制出更高性能OLED的功能材料。应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类,即电荷注入传输材料和发光材料。
[0005] 为了制作高性能的OLED发光器件,要求各种有机功能材料具备良好的光电特性。构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构,产业上应用的OLED器件结构,则包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层等多种膜层,即应用于OLED器件的光电功能材料至少包含空穴注入材料,空穴传输材料,发光材料,电子注入材料等,材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。
[0006] 针对当前OLED器件的产业应用要求,以及OLED器件的不同功能膜层,器件的光电特性需求,必须选择更适合、具有高性能的OLED功能材料或材料组合,才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性,因此开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
[0007] 二苯并呋喃咔唑类化合物在近几年的国内外制备新型OLED材料专利中被广泛用作电子给体片段(参见:CN106467482,2016;CN106749200,2016;)。然而现有文献中,该类化合物的合成路线报道较少。发明内容:
[0008] 为了解决以上问题,本发明的目的在于提供一种反应路线短,溴代区域选择性高,后处理容易的二苯并呋喃咔唑的合成方法。
[0009] 一种二苯并呋喃咔唑的合成方法,其技术特征在于,包括如下步骤:
[0010] 第一步,以2-溴-3-硝基氟苯为起始原料,在磷酸三乙酯存在下,与2-氟苯酸环合反应生成4,5-二氟-9H-咔唑;
[0011] 第二步,4,5-二氟-9H-咔唑在三氟化硼乙醚作用下,经N-溴代丁二酰亚胺溴代生成3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑;
[0012] 第三步,3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑为原料,以1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐为溶剂,与2-羟基苯基含硼试剂偶联,环合反应生成二苯并呋喃咔唑。
[0013] 反应路线如下:
[0014]
[0015] 进一步地,所述第一步中,反应体系首先在80-90℃保温,随后升温至150-160℃保温。
[0016] 进一步地,所述第一步中,2-溴-3-硝基氟苯、2-氟苯硼酸和亚磷酸三乙酯的摩尔比为1:2~2.4:5~10。
[0017] 进一步地,所述第二步中,4,5-二氟-9H-咔唑、三氟化硼乙醚和N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:0.1~0.2:2~2.4,反应温度为-15~-10℃,溶剂选自四氢呋喃或乙腈。其中三氟化硼乙醚络合物也可以采用三氟化硼其它溶剂络合物替代,如三氟化硼四氢呋喃、三氟化硼乙腈等。
[0018] 进一步地,所述第三步中,反应体系首先在40-50℃保温,随后升温至150-160℃保温。
[0019] 进一步地,所述第三步中,3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑、醋酸钯、2-羟基苯基含硼试剂和的摩尔比为1:0.01~0.02:2~2.4:2~3。
[0020] 进一步地,所述第三步中,2-羟基苯基含硼试剂选自2-羟基苯硼酸、2-羟基苯硼酸频那醇酯或2-羟基苯基三氟硼酸钾。
[0021] 本发明具有以下优势:反应路线短、溴代区域选择性高、后处理容易,为该类为该类化合物的合成提供了一条比较简洁的途径。具体实施例
[0022] 实施例1
[0023] 第一步,向100mL反应瓶中加入亚磷酸三乙酯(24.9g,150.0mol),磁搅拌状态下,插底吹氮气10分钟,依次加入2-溴-3-硝基氟苯(6.6g,30.0mmol),2-氟苯硼酸(4.2g,30.0mmol),改成表面吹扫氮气10分钟。放入油浴锅中升温至80℃,保温搅拌2h。进一步升温至150℃,保温搅拌5h。停止加热,搅拌状态下恢复至室温。
[0024] 磁力搅拌状态下,将反应液缓慢倒入装有乙醇100g的烧杯中,搅拌5分钟后,逐渐析出固体,继续搅拌1.0h。抽滤,滤饼依次使用乙醇20g,正己烷20g淋洗。滤饼室温自然晾干后得到类白色粉末3.1g,LC-MS(m/z)204.0(M+H)+,4,5-二氟-9H-咔唑粗品收率51%,不经进一步处理,直接用于下步。
[0025] 1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ8.29(s,1H),7.38-7.43(m,2H),7.24(d,J=8.0Hz,2H),6.96-7.01(m,2H).
[0026] 第二步,向100mL反应瓶中加入4,5-二氟-9H-咔唑(5.0g,24.6mmol),四氢呋喃25g,氮气保护下放入低温冷却循环浴中,磁力搅拌降温至-15℃。加入三氟化硼乙醚(0.35g,2.5mmol),随后分批加入N-溴代丁二酰亚胺(8.8g,49.4mmol),0.5h加完,随后保温搅拌1.0h,四溴代杂质<2%(液相纯度)。
[0027] 加入5g,继续搅拌10分钟,将反应液转移至单口瓶旋干,再加入水50g,磁力搅拌下室温浆洗10分钟。抽滤,滤饼使用水30g分多次淋洗,所得湿饼转移至单口瓶,加入乙醇40g加热至回流热打浆0.5h,随后停止加热,磁力搅拌状态下恢复至室温。抽滤,滤饼使用乙醇20g淋洗。滤饼室温自然晾干后得到类白色粉末6.8g,LC-MS(m/z)362.9(M+H)+,3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑收率77%,液相纯度>99%,四溴代杂质<0.5%(液相纯度)。
[0028] 1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40(dd,J=15.0,9.9Hz,2H),7.36(s,1H),7.06(d,J=15.0Hz,2H).
[0029] 第三步,向100mL反应瓶中加入3,6-二溴-4,5-二氟-9H-咔唑(6.8g,18.8mmol),碳酸钾(5.2g,37.6mmol),醋酸钯(42mg,0.19mmol)与1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐35g,磁力搅拌状态下,插底吹氮气10分钟。加入2-羟基苯硼酸(5.2g,37.7mmol),改成表面吹扫氮气10分钟。将反应瓶放入油浴锅中升温至40℃,保温搅拌2h。进一步升温至150℃,保温搅拌5h。停止加热,搅拌状态下恢复至室温。
[0030] 加入乙酸乙酯萃取30g×2,合并乙酸乙酯层,加入水洗涤30g×2,油层旋干,加入乙醇50g加热至回流热打浆0.5h,随后停止加热,磁力搅拌状态下恢复至室温。抽滤,滤饼使用乙醇20g淋洗。滤饼室温自然晾干后得到类白色粉末3.6g,LC-MS(m/z)348.1(M+H)+,二苯并呋喃咔唑收率55%,液相纯度>98.5%(液相纯度)。
[0031] 1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ8.03(s,1H),7.98(dd,J=14.6,3.4Hz,2H),7.84(d,J=15.0Hz,2H),7.59(d,J=15.0Hz,2H),7.54(dd,J=14.7,3.4Hz,2H),7.27-7.42(m,4H).[0032] 实施例2
[0033] 第一步:
[0034] 参照实施例1第一步的操作,改变反应条件得到表1结果。
[0035] 表1
[0036]
[0037] 第二步:
[0038] 参照实施例1第二步的操作,改变反应条件得到表2结果。
[0039] 表2
[0040]
[0041]
[0042] 第三步:
[0043] 参照实施例1第三步的操作,改变反应条件得到表3结果。
[0044] 表3
[0045]
[0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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