本發(fā)明涉及一種含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的制備方法,屬于有機合成技術領域。
背景技術:
近年來,隨著有機光電材料的開發(fā)應用,芴基苯并吲哚類化合物成為一種重要的光電材料中間體,可應用于有機電致發(fā)光材料、有機效應管和有機非線性光學材料等有機電子學領域。對于該類化合物的制備方法較多,傳統(tǒng)的制備方法主要為如下幾種:
(1)韓國斗山化學專利WO 2011025282采用9,9-二烷基溴代芴為原料,經(jīng)與2-硝基苯硼酸頻那醇酯C-C偶聯(lián)、Cadogan環(huán)化得到芴基苯并吲哚,由于該環(huán)化過程中存在選擇性問題,所得產(chǎn)物出現(xiàn)50%左右異構體,分離純化難度較大,同時所得到的芴基苯并吲哚在進行溴代反應時存在溴代異構體和二溴代產(chǎn)物,同樣增大了純化難度,所得產(chǎn)物較難滿足有機光電材料的要求。反應路線如下:
(2)德國默克公司專利WO 2010136109采用9,9-二烷基溴代芴為原料,經(jīng)與苯胺C-N偶聯(lián)、醋酸鈀C-H活化環(huán)化得到芴基苯并吲哚,由于該環(huán)化過程中同樣存在選擇性問題,且環(huán)化反應過程中需使用大量的貴金屬催化劑醋酸鈀(摩爾量0.1-0.2),大大增加了原材料成本,同時所得到的芴基苯并吲哚在進行溴代反應時亦存在溴代異構體和二溴代產(chǎn)物,純化難度大,所得產(chǎn)物較難滿足有機光電材料的要求。反應路線如下:
(3)中國專利CN 104892487、日本出光專利WO 2014208698和羅門哈斯公司專利WO 2015046916均采用9,9-二烷基溴代芴為原料,經(jīng)與鄰氯苯胺C-N偶聯(lián)、醋酸鈀C-H活化環(huán)化得到芴基苯并吲哚,由于該環(huán)化過程中同樣存在選擇性問題,同時所得到的芴基苯并吲哚在進行溴代反應時亦存在溴代異構體和二溴代產(chǎn)物,不易純化,所得產(chǎn)物較難滿足有機光電材料的要求。反應路線如下:
隨著有機光電材料的發(fā)展,對原材料的純度要求逐漸提高,目前上述傳統(tǒng)制備方法所制得產(chǎn)品中二溴代物含量偏高,嚴重影響成品材料性能。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的制備方法。采用本發(fā)明的方法,制備出的含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的反應收率高、成本低、純度高,無二鹵代物和異構體。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的制備方法,包括如下步驟:
(1)溴代反應:以二氯甲烷、氯仿或二氯乙烷為溶劑,NBS與9,9-二甲基-2-氨基芴或9,9-二苯基-2-氨基芴,按摩爾比0.95-1.05:1,反應溫度-5-50℃,反應時間1-6小時,進行溴代反應,亞硫酸氫鈉淬滅處理后,得到3-溴-9,9-二甲基-2-氨基芴或3-溴-9,9-二苯基-2-氨基芴;
(2)C-C偶聯(lián)反應:以甲苯或乙二醇二甲醚為溶劑,以步驟(1)得到的3-溴-9,9-二甲基-2-氨基芴或3-溴-9,9-二苯基-2-氨基芴,與2-甲氧基-5-鹵代苯硼酸,按摩爾比1.0-1.2:1,在鈀催化劑、有機膦配體催化下,以及無機鹽助催化下,反應溫度60-90℃,反應時間4-12小時,C-C偶聯(lián)反應,得到C-C偶聯(lián)產(chǎn)物;
(3)醚解反應:以二氯甲烷、氯仿或二氯乙烷為溶劑,以三氯化鋁、三氟化硼乙醚或三溴化硼為催化劑,所述催化劑與步驟(2)得到的C-C偶聯(lián)產(chǎn)物,按摩爾比0.4-2.0:1,反應溫度-10-60℃,反應時間0.5-6小時,醚解反應,得到醚解反應產(chǎn)物;
(4)分子內環(huán)化反應:以甲苯或二甲苯類為溶劑,以對甲苯磺酸、苯磺酸、硫酸或鹽酸為催化劑,所述催化劑與步驟(3)得到的醚解反應產(chǎn)物,按摩爾比0.1-1.0:1,反應溫度80-130℃,反應時間3-12小時,分子內環(huán)化反應,即得到所述含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物。
采用本發(fā)明的方法,制備出的含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的反應收率高,總收率可達到55-65%,成本低、純度高(HPLC純度大于99.9%,單雜小于100ppm),經(jīng)HPLC-MS檢測,無二鹵代物和異構體。
在上述技術方案的基礎上,本發(fā)明還可以做如下改進。
進一步,步驟(1)中,所述NBS與9,9-二甲基-2-氨基芴或9,9-二苯基-2-氨基芴的摩爾比為1:1,所述反應溫度0℃,反應時間為4小時。
進一步,步驟(2)中,所述3-溴-9,9-二甲基-2-氨基芴或3-溴-9,9-二苯基-2-氨基芴,與2-甲氧基-5-鹵代苯硼酸的摩爾比為1.1:1,所述反應溫度75℃,所述反應時間為8小時。
進一步,步驟(2)中,所述鈀催化劑為Pd(OAc)2、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、PdCl2中的一種。
進一步,步驟(2)中,所述有機膦配體為三苯基膦、DPPP、Xantphos、Sphos、P(t-Bu)3·HBF4中的一種。
其中,DPPP的CAS號:6737-42-4,Xantphos的CAS號:161265-03-8,Sphos的CAS號:657408-07-6,P(t-Bu)3·HBF4的CAS號:113978-91-9。
進一步,步驟(2)中,所述無機鹽為碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀中的一種。
進一步,步驟(3)中,所述催化劑與步驟(2)得到的C-C偶聯(lián)產(chǎn)物的摩爾比為1.2:1,所述反應溫度為25℃,所述反應時間為3小時。
進一步,步驟(4)中,所述所述催化劑與步驟(3)得到的醚解反應產(chǎn)物的摩爾比為0.5:1,所述反應溫度為105℃,所述反應時間為7.5小時
本方法的反應路線如下:
上述反應路線中,R表示甲基或苯基;X代表溴或氯。
名稱解釋:
NBS,英文名稱:N-bromobutanimide,中文名稱:N-溴代丁二酰亞胺,又稱N-溴代琥珀酰亞胺。
Pd(OAc)2,英文名稱:Palladium acetate,中文名稱:醋酸鈀,又稱乙酸鈀。
Pd(dba)2,英文名稱:Bis(dibenzylideneacetone)palladium,中文名稱:雙(二亞芐基丙酮)鈀。
Pd2(dba)3,英文名稱:Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium,中文名稱:三(二亞芐基丙酮)二鈀。
PdCl2,英文名稱:Palladium chloride,中文名稱:氯化鈀,又稱二氯化鈀。
DPPP,英文名稱:3-bis(diphenylphosphino)propane,中文名稱:1,3-雙(二苯基膦)丙烷。
Xantphos,英文名稱:Dimethylbisdiphenylphosphinoxanthene,中文名稱:4,5-雙二苯基膦-9,9-二甲基氧雜蒽。
Sphos,英文名稱:Dicyclohexyl(2',6'-dimethoxy-[1,1'-biphenyl]-2-yl)phosphane,中文名稱:2-雙環(huán)己基膦-2',6'-二甲氧基聯(lián)苯。
P(t-Bu)3·HBF4,英文名稱:Tri-t-butylphosphonium tetrafluoroborate,中文名稱:三叔丁基膦四氟硼酸鹽。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明首次提出了一種制備芴基苯并吲哚化合物的新方法,本方法安全、環(huán)保高效。
(2)采用本發(fā)明的方法,制備出的含有鹵素的芴基苯并吲哚衍生物的反應收率高,總收率可達到55-65%,無需大量使用貴金屬鈀催化劑,成本大幅降低、純度高,HPLC純度可達99.9%,單雜小于100ppm,經(jīng)HPLC-MS檢測,無二鹵代物和異構體,滿足OLED等有機光電材料的應用。
(3)本發(fā)明的制備方法簡單,原料廉價易得,市場前景廣闊,適合規(guī)?;a(chǎn)。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例1:制備2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴的制備:將20.9g(100mmol)2-氨基-9,9-二甲基芴溶于250mL氯仿溶液中,控制內溫0-5℃,分批加入NBS 17.8g(100mmol),反應混合物于0-5℃反應2.0hrs,向反應體系加入100g2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴粗品29.1g,而后使用8g/g甲醇重結晶得到白色固體粉末24.3g,收率84.37%。
3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的制備:將23.0g(80mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴、14.9g(80mmol)5-氯-2-甲氧基苯硼酸和200mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和232mg(0.8mmol)P(t-Bu)3·HBF4以及100g12%的碳酸鈉水溶液,加熱至回流80-85℃,反應4-6.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺粗品28.3g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚的制備:將28.3g(80mmol)3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺和20.0g(80mmol)三溴化硼加入到200mL二氯乙烷溶液中,于10℃攪拌12.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚粗品27.1g,無需純化,收率以100%計。
2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將27.1g(80mmol)2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚和15.3g(80mmol)對甲苯磺酸加入到200mL甲苯溶液中,于105-110℃攪拌反應3-6小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次,HPLC純度99.95%,收率77.09%。
MS(ESI):318.41([M+1]+),計算值317.10。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.84(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.24(d,1H),7.88(s,1H),7.74(d,1H),7.57-7.52(m,3H),7.38-7.29(m,3H)和1.71(s,6H)。
實施例2:制備2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴的制備:將20.9g(100mmol)2-氨基-9,9-二甲基芴溶于200mL二氯乙烷溶液中,控制內溫-5-0℃,分批加入NBS 16.9g(95mmol),反應混合物于0-5℃反應4.0hrs,向反應體系加入100g2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴粗品28.8g,而后使用甲苯乙醇混合溶劑重結晶得到白色固體粉末23.4g,收率81.19%。
3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的制備:將23.0g(80mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴、17.3g(75mmol)5-溴-2-甲氧基苯硼酸和250mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和463mg(0.8mmol)Xantphos以及140g,12%的碳酸鉀水溶液,加熱至回流80-85℃,反應4-6.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺粗品29.6g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚的制備:將29.6g(75mmol)3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺和12.5g(50mmol)三溴化硼加入到240mL氯仿溶液中,于0℃攪拌8.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚粗品28.4g,無需純化,收率以100%計。
2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將28.4g(75mmol)2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚和1.4g(8mmol)苯磺酸加入到200mL二甲苯溶液中,于125-130℃攪拌反應3-6小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次得到20.2g,HPLC純度99.91%,收率74.36%。
MS(ESI):362.71([M+1]+),計算值361.05。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.61(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.24(d,1H),8.10(s,1H),7.91(s,1H),7.82-7.42(m,6H)和1.83(s,6H)。
實施例3:制備2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴的制備:將33.3g(100mmol)2-氨基-9,9-二苯基芴溶于300mL二氯甲烷溶液中,控制內溫10-15℃,分批加入NBS 18.2g(102mmol),反應混合物于10-15℃反應8.0hrs,向反應體系加入100g,2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴粗品41.3g,而后使用甲苯乙醇混合溶劑重結晶得到白色固體粉末33.6g,收率81.55%。
3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺的制備:將33.0g(80mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴、17.3g(75mmol)5-溴-2-甲氧基苯硼酸和250mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和463mg(0.8mmol)Xantphos以及140g 12%的碳酸鉀水溶液,加熱至回流80-85℃,反應8.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺粗品38.9g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚的制備:將38.9g(75mmol)3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺和37.6g(150mmol)三溴化硼加入到400mL二氯甲烷溶液中,于15℃攪拌8.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚粗品37.9g,無需純化,收率以100%計。
2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將37.9g(75mmol)2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚和2.9g(15mmol)對甲苯磺酸加入到300mL甲苯溶液中,于105-110℃攪拌反應3.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次,HPLC純度99.93%,收率78.63%。
LC-MS:486.07([M+1]+),計算值485.08。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.16(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.17(s,1H),8.10(d,1H),8.00(s,1H),7.93(s,1H)7.49-7.45(m,2H),7.40-7.33(m,3H,)7.30-7.19(m,10H),7.13-7.11(t,1H)。
實施例4:制備2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴的制備:將33.3g(100mmol)2-氨基-9,9-二苯基芴溶于300mL二氯乙烷溶液中,控制內溫15-20℃,分批加入NBS 17.8g(100mmol),反應混合物于15-20℃反應12.0hrs,向反應體系加入100g,2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴粗品41.4g,而后使用甲苯乙醇混合溶劑重結晶得到白色固體粉末33.0g,收率80.12%。
3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺的制備:將33.0g(80mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴、14.9g(80mmol)5-氯-2-甲氧基苯硼酸和300mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和232mg(0.8mmol)P(t-Bu)3·HBF4以及200g,10%的碳酸鉀水溶液,加熱至回流80-85℃,反應6.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺粗品37.8g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚的制備:將37.8g(80mmol)3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺和22.5g(90mmol)三溴化硼加入到500mL二氯乙烷溶液中,于0-5℃攪拌12.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚粗品37.0g,無需純化,收率以100%計。
2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將37.0g(80mmol)2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚和7.7g(40mmol)對甲苯磺酸加入到500mL甲苯溶液中,于105-110℃攪拌反應6.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次得到24.8g,HPLC純度99.92%,收率70.09%。
LC-MS:442.16([M+1]+),計算值441.13。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.03(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.15(s,1H),8.04(d,1H),7.92(s,1H),7.76(s,1H)7.42-7.40(m,2H),7.32-7.7.29(m,3H,)7.23-7.12(m,10H),7.10-7.08(t,1H)。
實施例5:制備2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴的制備:將20.9g(100mmol)2-氨基-9,9-二甲基芴溶于250mL氯仿溶液中,控制內溫0℃,分批加入NBS 17.8g(100mmol),反應混合物于0℃反應4.0hrs,向反應體系加入100g 2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴粗品29.0g,而后使用8g/g甲醇重結晶得到白色固體粉末23.5g,收率81.63%。
3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的制備:將25.4g(88mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴、14.9g(80mmol)5-氯-2-甲氧基苯硼酸和200mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和232mg(0.8mmol)P(t-Bu)3·HBF4以及100g 12%的碳酸鈉水溶液,加熱至75℃,反應8小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺粗品28.0g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚的制備:將28.0g(80mmol)3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺和24.0g(96mmol)三溴化硼加入到200mL二氯乙烷溶液中,于25℃攪拌3.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚粗品26.9g,無需純化,收率以100%計。
2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將26.9g(80mmol)2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚和7.7g(40mmol)對甲苯磺酸加入到200mL甲苯溶液中,于105℃攪拌反應3-6小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-氯-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次20.1g,HPLC純度99.97%,收率79.09%,單雜均小于100ppm,HPLC-MS檢測未發(fā)現(xiàn)異構體和二氯代物。
MS(ESI):318.41([M+1]+),計算值317.10。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.84(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.24(d,1H),7.88(s,1H),7.74(d,1H),7.57-7.52(m,3H),7.38-7.29(m,3H)和1.71(s,6H)。
實施例6:制備2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴的制備:將20.9g(100mmol)2-氨基-9,9-二甲基芴溶于250mL氯仿溶液中,控制內溫0℃,分批加入NBS 17.8g(100mmol),反應混合物于0℃反應4.0hrs,向反應體系加入100g2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴粗品29.0g,而后使用8g/g甲醇重結晶得到白色固體粉末23.5g,收率81.63%。
3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的制備:將23.8g(82.5mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二甲基芴、17.3g(75mmol)5-溴-2-甲氧基苯硼酸和250mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和463mg(0.8mmol)Xantphos以及140g 12%的碳酸鉀水溶液,加熱至75℃,反應8.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺粗品29.6g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚的制備:將29.6g(75mmol)3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺和22.5g(90mmol)三溴化硼加入到240mL氯仿溶液中,于25℃攪拌3.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚粗品28.6g,無需純化,收率以100%計。
2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將28.6g(75mmol)2-(2-氨基-9,9-二甲基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚和7.2g(37.5mmol)苯磺酸加入到200mL二甲苯溶液中,于105℃攪拌反應7.5小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-溴-7,7-二甲基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次得到21.6g,HPLC純度99.96%,收率79.63%,單雜均小于100ppm,HPLC-MS檢測未發(fā)現(xiàn)異構體和二溴代物。
MS(ESI):362.71([M+1]+),計算值361.05。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.61(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.24(d,1H),8.10(s,1H),7.91(s,1H),7.82-7.42(m,6H)和1.83(s,6H)。
實施例7:制備2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴的制備:將33.3g(100mmol)2-氨基-9,9-二苯基芴溶于300mL二氯甲烷溶液中,控制內溫0℃,分批加入NBS 18.0g(100mmol),反應混合物于0℃反應4.0hrs,向反應體系加入100g 2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴粗品41.3g,而后使用甲苯乙醇混合溶劑重結晶得到白色固體粉末36.5g,收率88.62%。
3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺的制備:將34.0g(82.5mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴、17.3g(75mmol)5-溴-2-甲氧基苯硼酸和250mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和463mg(0.8mmol)Xantphos以及140g 12%的碳酸鉀水溶液,加熱至75℃,反應8.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺粗品38.9g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚的制備:將38.9g(75mmol)3-(5-溴-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺和22.5g(90mmol)三溴化硼加入到400mL二氯甲烷溶液中,于25℃攪拌3.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚粗品37.9g,無需純化,收率以100%計。
2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將37.9g(75mmol)2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-溴苯酚和7.2g(37.5mmol)對甲苯磺酸加入到300mL甲苯溶液中,于105℃攪拌反應7.5小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-溴-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次得26.3g,HPLC純度99.96%,收率72.09%,單雜均小于100ppm,HPLC-MS檢測未發(fā)現(xiàn)異構體和二溴代物。
LC-MS:486.07([M+1]+),計算值485.08。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.16(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.17(s,1H),8.10(d,1H),8.00(s,1H),7.93(s,1H)7.49-7.45(m,2H),7.40-7.33(m,3H,)7.30-7.19(m,10H),7.13-7.11(t,1H)。
實施例8:制備2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑
3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴的制備:將33.3g(100mmol)2-氨基-9,9-二苯基芴溶于300mL二氯甲烷溶液中,控制內溫0℃,分批加入NBS 18.0g(100mmol),反應混合物于0℃反應4.0hrs,向反應體系加入100g 2.5%亞硫酸氫鈉水溶液淬滅反應,分層,100mL水洗有機相,無水硫酸鈉干燥,真空脫溶劑得到3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴粗品41.3g,而后使用甲苯乙醇混合溶劑重結晶得到白色固體粉末36.5g,收率88.62%。
3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺的制備:將36.3g(88mmol)3-溴-2-氨基-9,9-二苯基芴、14.9g(80mmol)5-氯-2-甲氧基苯硼酸和300mL甲苯加入1L三口燒瓶中,氮氣充分置換,加入催化劑90mg(0.4mmol)Pd(OAc)2和232mg(0.8mmol)P(t-Bu)3·HBF4以及200g 10%的碳酸鉀水溶液,加熱至75℃,反應8.0小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,靜止分層、水洗、有機相無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺粗品37.8g,無需純化,收率以100%計。
2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚的制備:將37.9g(80mmol)3-(5-氯-2-甲氧基苯基)-9,9-二苯基-9H-芴-2-胺和22.5g(90mmol)三溴化硼加入到500mL二氯乙烷溶液中,于25℃攪拌12.0hrs,傾倒入300ml冰水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚粗品37.0g,無需純化,收率以100%計。
2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑的制備:將37.0g(80mmol)2-(2-氨基-9,9-二苯基-9H-芴-3-基)-4-氯苯酚和7.7g(40mmol)對甲苯磺酸加入到500mL甲苯溶液中,于105℃攪拌反應7.5小時,TLC跟蹤反應進程。反應完畢后,降溫,加入200ml水中淬滅,分層,水洗,有機相由無水硫酸鈉干燥,脫溶劑得到2-氯-7,7-二苯基-5,7-二氫茚并[2,1-b]咔唑粗品,甲苯乙醇混合溶劑重結晶兩次得到25.9g,HPLC純度99.97%,收率73.35%,單雜均小于100ppm,HPLC-MS檢測未發(fā)現(xiàn)異構體和二氯代物。
LC-MS:442.16([M+1]+),計算值441.13。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.03(s,1H)為咔唑氮上的活潑氫,8.15(s,1H),8.04(d,1H),7.92(s,1H),7.76(s,1H)7.42-7.40(m,2H),7.32-7.7.29(m,3H,)7.23-7.12(m,10H),7.10-7.08(t,1H)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。