CN108264456A - 2,8-二溴屈的合成方法及其合成中间体 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成科技领域，具体涉及2,8‑二溴屈的合成方法及其合成中间体。本发明所提供的2,8‑二溴屈的合成方法包括铃木反应步骤、磷叶立德反应步骤和Friedel‑Crafts反应步骤。本发明所提供的2,8‑二溴屈的合成方法的合成路线端，总产率高达58.2％，能够有效合成并放大生产。该反应原料成本较低，反应是温和可控的，通过优化催化剂的用量，特别是使用氯化镍作为催化剂，成本可控，可以进行大规模的生产。其产品质量稳定，纯度可以达到99％以上。通过本发明所提的第一合成中间体5‑溴‑2‑(6‑溴‑2‑萘基)苯甲醛可以一步得到2,8‑二溴屈的第二合成中间体，从而高产率、短路线的合成2,8‑二溴屈。
Description
技术领域
本发明属于有机合成科技领域，具体涉及2,8-二溴屈的合成方法及其合成中间体。
背景技术
屈类化合物由于其特有的共轭结构，引起了有机半导体产业的广泛关注，通过铃木反应，沃尔曼反应等偶联其他基团可得到多种有机功能性材料。2，8双取代屈可以作为有机电致发光、有机太阳能电池、有机激光、有机光开关、离子检测等功能型有机半导体的重要合成中间体，修饰后的化合物可作为有机电致发光器件(OLED)中发光主客体材料、载流子传输材料、激子阻挡材料等材料。
纵观屈类化合物，其修饰位点主要集中在6位和12位，其他位点的合成较少，文献中的相关合成方案比较繁琐，Dann,O.等人于1973年发表过2，8-二溴屈几种合成方案，但没有具体的产率报道，且合成难度较大，(Justus Liebigs Annalen der Chemie,1973,1112–1140)。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种2,8-二溴屈的合成方法及其合成中间体。
本发明所提供的技术方案如下：
本发明提供了2,8-二溴屈的第一合成中间5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛，其结构式如式(Ⅰ)所示：
通过本发明所提供的2,8-二溴屈的第一合成中间5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛，可以高产率、短路线的合成2，8-二溴屈。
2,8-二溴屈的第二合成中间，其结构式如式(Ⅱ)所示：
通过本发明所提供的2,8-二溴屈的第二合成中间，可以高产率、短路线的合成2,8-二溴屈。
通过本发明所提的第一合成中间体5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛可以一步得到2,8-二溴屈的第二合成中间体，从而高产率、短路线的合成2,8-二溴屈。
本发明还提供了一种2,8-二溴屈的合成方法，包括以下步骤：
1)5-溴-2-碘苯甲醛与6-溴-2-萘硼酸通过铃木反应得到5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛；
2)5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛与氯化甲氧基甲基三苯基磷盐与磷叶立德反应得到烯烃中间体，烯烃中间体的结构式如上式(Ⅱ)所示；
3)以步骤2)得到的所述烯烃中间体通过Friedel-Crafts反应得到2，8-二溴屈。
2，8-二溴屈的结构式为
具体的，步骤2)中的磷叶立德为
具体的，步骤3)中以氯化镍为催化剂。
具体的，步骤3)中，氯化镍与步骤2)得到的烯烃中间体的质量百分比为1～20％。
具体的：
步骤1)为：5-溴-2-碘苯甲醛、6-溴-2-萘硼酸与Pd(PPh3)4按照摩尔比1：0.9～1.5：0.002～0.1投料，碱液为碳酸钠、碳酸钾或者碳酸锶等，溶剂为甲苯和乙醇混合体系或者四氢呋喃，反应温度控制在60～120℃，反应时间为2～24小时；
步骤2)为：5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛、甲氧基甲基三苯基氯化膦与叔丁醇钾按照摩尔比1：1～2：1～2投料，溶剂为四氢呋喃或1，4-二氧六环，控制温度在-10℃～0℃进行搅拌，反应时间0.5～24小时；
步骤3)为：在1，2-二氯乙烷溶剂中，控制温度在0～60℃进行搅拌，搅拌时间1～12小时，以步骤2)得到的烯烃中间体在氯化镍的催化下反应得到2，8-二溴屈。
本发明所提供的2,8-二溴屈的合成方法的合成路线端，总产率高达58.2％，能够有效合成并放大生产。
本发明具有以下优点和效果：
1.合成2，8-二溴屈只需三步，最终产率可以达到58.2％。
2.反应原料成本较低，反应是温和可控的，通过优化催化剂的用量，特别是使用氯化镍作为催化剂，成本可控，可以进行大规模的生产。
3.产品质量稳定，纯度可以达到99％以上。
4.产品2，8-二溴屈作为中间体，可以方便通过铃木反应、沃尔曼反应等进行修饰，得到有潜力商业价值的材料。
附图说明
图1是本发明实施例得到的2，8-二溴屈的核磁图。
图2是本发明实施例得到的2，8-二溴屈的质谱图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
2，8-二溴屈的合成
500ml两口烧瓶中甲苯(80mL),乙醇(40mL),2M K2CO3水溶液(80mL)混合溶液超声30分钟后加入，5-溴-2-碘苯甲醛(3.10g,10mmol),与6-溴-2-萘硼酸(2.8g,11mmol)，Pd(PPh3)4(230mg,0.2mmol),。加热至80℃搅拌24小时，二氯甲烷萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.2g，产率82％。
100mL单口瓶中加入甲氧基甲基三苯基氯化膦(5.10g,15mmol)，叔丁醇钾(1.23g,15mmol)，加入四氢呋喃60mL，温度控制在0℃下搅拌，反应0.5小时后加入5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛(3.10g,10mmol)，室温搅拌2小时，加水猝灭反应，用乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.7g，产率88％。
在1，2-二氯乙烷溶剂中，第二步形成的产物4.2g在氯化镍0.06g(5％)的催化下，温度控制在25℃下搅拌2小时，浓缩后通过柱色谱最终得到2，8-二溴屈3.83g，产率81％。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.82(2H),8.32(2H),8.29(2H),8.05(2H),7.79(2H)，MALDI-TOF-MS(m/z)：计算得到385.9129；实测,385.9133。计算得到C18H10Br2:C,56.00；H,2.61，实测:C,56.04；H,2.63。
实施例2：
2，8-二溴屈的合成
500ml两口烧瓶中甲苯(80mL),乙醇(40mL),2M Cs2CO3水溶液(80mL)混合溶液超声30分钟后加入，5-溴-2-碘苯甲醛(3.10g,10mmol),与6-溴-2-萘硼酸(2.8g,11mmol)，Pd(PPh3)4(230mg,0.2mmol),。加热至90℃搅拌24小时，二氯甲烷萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.5g，产率90％。
100mL单口瓶中加入甲氧基甲基三苯基氯化膦(5.10g,15mmol)，叔丁醇钾(1.23g,15mmol)，加入四氢呋喃60mL，温度控制在0℃下搅拌，反应0.5小时后加入5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛(3.10g,10mmol)，室温搅拌3小时，加水猝灭反应，用乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.7g，产率89％。
在1，2-二氯乙烷溶剂中，第二步形成的产物4.2g在氯化镍0.12g(510％)的催化下，温度控制在25℃下搅拌1.5小时，浓缩后通过柱色谱最终得到2，8-二溴屈3.92g，产率83％。
MALDI-TOF-MS(m/z)：计算得到385.9129；实测,385.9131。通过薄层色谱点板分析，产物与已经确认的2，8-二溴屈比移值(Rf)值一致，证明产物为2，8-二溴屈。
实施例3：
2，8-二溴屈的合成
500ml两口烧瓶中甲苯(80mL),乙醇(40mL),2M Na2CO3水溶液(80mL)混合溶液超声30分钟后加入，5-溴-2-碘苯甲醛(3.10g,10mmol),与6-溴-2-萘硼酸(2.8g,11mmol)，Pd(PPh3)4(135mg,0.1mmol),。加热至85℃搅拌16小时，二氯甲烷萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.1g，产率79％。
100mL单口瓶中加入甲氧基甲基三苯基氯化膦(6.80g,20mmol)，叔丁醇钾(1.64g,20mmol)，加入四氢呋喃60mL，温度控制在-5℃下搅拌，反应0.5小时后加入5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛(3.10g,10mmol)，室温搅拌2小时，加水猝灭反应，用乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩后通过柱色谱得到产品3.6g，产率85％。
在1，2-二氯乙烷溶剂中，第二步形成的产物4.2g在氯化镍0.03g(2.5％)的催化下，温度控制在25℃下搅拌2小时，浓缩后通过柱色谱最终得到2，8-二溴屈3.54g，产率75％。MALDI-TOF-MS(m/z)：计算得到385.9129；实测,385.9132。通过薄层色谱点板分析，产物与已经确认的2，8-二溴屈比移值(Rf)值一致，证明产物为2，8-二溴屈。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.2,8-二溴屈的第一合成中间体，其特征在于，结构式如式(Ⅰ)所示：
2.2,8-二溴屈的第二合成中间体，其特征在于，结构式如式(Ⅱ)所示：
3.一种2,8-二溴屈的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)5-溴-2-碘苯甲醛与6-溴-2-萘硼酸通过铃木反应得到5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛；
2)5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛与氯化甲氧基甲基三苯基磷盐与磷叶立德反应得到烯烃中间体；
3)以步骤2)得到的所述烯烃中间体通过Friedel-Crafts反应得到2，8-二溴屈。
4.根据权利要求3所述的2,8-二溴屈的合成方法，其特征在于：步骤2)中的磷叶立德为
5.根据权利要求3所述的2,8-二溴屈的合成方法，其特征在于：步骤3)中以氯化镍为催化剂。
6.根据权利要求5所述的2,8-二溴屈的合成方法，其特征在于：步骤3)中，氯化镍与步骤2)得到的烯烃中间体的质量百分比为1～20％。
7.根据权利要求3所述的2,8-二溴屈的合成方法，其特征在于：
步骤1)为：5-溴-2-碘苯甲醛、6-溴-2-萘硼酸与Pd(PPh3)4按照摩尔比1：0.9～1.5：0.002～0.1投料，碱液为碳酸钠、碳酸钾或者碳酸锶等，溶剂为甲苯和乙醇混合体系或者四氢呋喃，反应温度控制在60～120℃，反应时间为2～24小时；
步骤2)为：5-溴-2-(6-溴-2-萘基)苯甲醛、甲氧基甲基三苯基氯化膦与叔丁醇钾按照摩尔比1：1～2：1～2投料，溶剂为四氢呋喃或1，4-二氧六环，控制温度在-10℃～0℃进行搅拌，反应时间0.5～24小时；
步骤3)为：在1，2-二氯乙烷溶剂中，控制温度在0～60℃进行搅拌，搅拌时间1～12小时，以步骤2)得到的烯烃中间体在氯化镍的催化下反应得到2，8-二溴屈。
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