專利名稱：制備偶氮化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偶氮化合物的制備方法，所述偶氮化合物適合用作功能化合物(例如染料和藥品)以及用作制備所述功能化合物的中間體或原材料。
背景技術(shù)：
作為在由通式(I)表示的具有芳基和雜環(huán)基(heteryl)重氮部分和吡啶偶聯(lián)部分的偶氮染料中引入芳基或雜環(huán)基的方法，如JP-A-2002-371079(本文中使用的術(shù)語(yǔ)“JP-A”意指“未審公開(kāi)的日本專利申請(qǐng)”)所述，已經(jīng)報(bào)道了一種使具有吡唑重氮部分和吡啶偶聯(lián)部分的偶氮染料與氯苯并噻唑在堿性條件下在極性非質(zhì)子溶劑(例如DMSO)中反應(yīng)的方法。由于反應(yīng)系統(tǒng)復(fù)雜和易于形成副產(chǎn)物，該方法沒(méi)有提供滿意的產(chǎn)率。因此，需要一種能夠高效地合成由通式(I)表示的化合物的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，并提供一種以低成本和高純度安全地制備通式(I)化合物的方法。
通過(guò)使用下述的制備由通式(I)表示的化合物的方法，可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
1、一種制備由下面通式(I)表示的化合物的方法，其包括使由下面通式(II)表示的化合物與由下面通式(III)表示的芳基化試劑和雜環(huán)化試劑中的至少一種在堿和相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下反應(yīng)
式中，Q表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R1表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R2表示烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺?；?、?；蛘甙奔柞；琑3和R4各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺酰基、酰基或者氨甲?；瑮l件是R3和R4不同時(shí)表示氫原子，并且A1和A2每個(gè)都是取代或未取代的碳原子，或者A1和A2中一個(gè)表示取代或未取代的碳原子，并且另一個(gè)表示氮原子； 式中，Q、R2、R3、R4、A1和A2都分別與通式(I)中定義的Q、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義；R1-X (III)式中，R1與通式(I)中定義的R1具有相同的含義，并且X表示鹵素原子或者磺酰氧基。
2、如第1條中所述的方法，其中通式(I)和(II)中的Q表示吡唑基、噻唑基、1，2，4-噻二唑基、1，3，4-噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基或者咪唑基。
3、如第1條中所述的方法，其中由通式(I)表示的化合物是下面由通式(IV)表示的化合物，并且由通式(II)表示的化合物是下面由通式(V)表示的化合物
式中，R1′表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R1、R2、R3、R4、A1和A2分別與通式(I)中的R1、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義，R5表示氫原子或者烷基、環(huán)烷基、芳基、雜環(huán)基或?；?，并且R6表示氫原子、鹵素原子或者氰基； 式中，R1″表示氫原子、芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R2、R3、R4、R5、R6、A1和A2分別與通式(I)中的R2、R3、R4、R5、R6、A1和A2具有相同的含義，條件是當(dāng)R1″表示氫原子時(shí)，R1′和R1表示相同的取代基，而當(dāng)R1″不表示氫原子時(shí)，R1′和R1″表示相同的取代基。
4、如第1至3條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中由通式(III)表示的化合物是下面由通式(VI)表示的化合物 式中，X的定義與通式(III)中的相同，Y表示取代基，并且n表示從0至4的整數(shù)。
5、如第1至4條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在混合溶劑的存在下進(jìn)行，所述混合溶劑包括有機(jī)溶劑和水，并且有機(jī)溶劑與水的體積比在從1∶100至100∶1的范圍內(nèi)。
6、如第1至5條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述相轉(zhuǎn)移催化劑是選自季銨鹽、季鏻鹽和醚化合物中的至少一種。
7、如第1至6條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述堿是無(wú)機(jī)堿。
8、如第1至7條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，所述堿的用量為100摩爾或更少。
9、如第1至8條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為0.001至2摩爾。
10、如第1至9條任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在填充有惰性氣體的反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行。
11、如第1至10條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)溫度在50℃至150℃之間。
12、如第1至11條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)時(shí)間是3至12小時(shí)，并且反應(yīng)溫度在80℃至120℃之間。
13、如第1至12條中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，由通式(III)表示的芳基化試劑或雜環(huán)化試劑的用量為20摩爾或更少。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
首先，具體地描述由通式(I)表示的本發(fā)明的化合物。
在通式(I)中，Q表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)。所述芳基可以是取代的或者未取代的芳基。
取代芳基和雜環(huán)基團(tuán)的取代基實(shí)例包括鹵素原子、烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜環(huán)基、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、甲硅烷氧基、雜環(huán)氧基、酰氧基、氨甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基(包括烷氨基和苯氨基)、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰氨基、烷基或芳基磺酰氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環(huán)硫基、氨磺?；?、磺基、烷基或芳基亞磺?；?、烷基或芳基磺?；?、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨基甲?；?、芳基或雜環(huán)偶氮基、酰亞氨基、膦基、氧膦基、氧膦氧基(phosphinyloxy)、氧膦氨基(phosphynylamino)和甲硅烷基。
下面將更加具體地說(shuō)明上述取代芳基的取代基。鹵素原子(例如氯、溴和碘原子)；烷基(優(yōu)選具有1至30個(gè)碳原子的線性或支化的，取代或未取代的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、叔丁基、正辛基、2-氯乙基、2-氰基乙基和2-乙基己基)；環(huán)烷基[優(yōu)選為取代或未取代的C3-10環(huán)烷基(例如環(huán)己基和環(huán)戊基)，以及多環(huán)烷基，例如雙環(huán)烷基(優(yōu)選為取代或未取代的C5-30雙環(huán)烷基，例如雙環(huán)[2，2，1]庚-2-基和雙環(huán)[2，2，2]辛-3-基)和三環(huán)烷基，每個(gè)具有多環(huán)結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選是單環(huán)環(huán)烷基和雙環(huán)環(huán)烷基，并且單環(huán)環(huán)烷基是尤其優(yōu)選的]；烯基(包括線性或支化的，取代或未取代的烯基，優(yōu)選為C2-30烯基，例如乙烯基、烯丙基、異戊二烯基(prenyl)、香葉基和油烯基，并且還包括下述的環(huán)烯基)；環(huán)烯基[優(yōu)選為取代的C3-30環(huán)烯基，例如2-環(huán)戊烯-1-基和2-環(huán)己烯-1-基，以及多環(huán)烯基，例如雙環(huán)烯基(優(yōu)選為取代或未取代的C5-30雙環(huán)烯基，例如雙環(huán)[2，2，1]庚-2-烯-1-基和雙環(huán)[2，2，2]辛-2-烯-4-基)，其中單環(huán)環(huán)烯基是尤其優(yōu)選的]；炔基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30炔基，例如乙炔基、炔丙基和三甲基甲硅烷基乙炔基)，芳基(優(yōu)選取代或未取代的C6-30芳基，例如苯基、對(duì)甲苯基、萘基、間氯苯基和鄰十六烷酰氨基苯基)；雜環(huán)基團(tuán)(優(yōu)選5至7員的、取代或未取代的、飽和或不飽和的、芳香或非芳香的、單環(huán)或環(huán)稠合雜環(huán)基團(tuán)；更優(yōu)選其是成環(huán)原子選自碳原子、氮原子和硫原子，并且同時(shí)具有至少一個(gè)選自氮原子、氧原子和硫原子的雜原子的雜環(huán)基團(tuán)，更優(yōu)選其為5或6員芳香C3-30雜環(huán)基團(tuán)，例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基和2-苯并噻唑基)；氰基；羥基；硝基；羧基；烷氧基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基和2-甲氧基乙氧基)；芳氧基(優(yōu)選取代或未取代的C6-30芳氧基，例如苯氧基、2-甲基苯氧基、2，4-二-叔戊基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基和2-十四烷酰氨基苯氧基)；甲硅烷氧基(優(yōu)選C3-20甲硅烷氧基，例如三甲基甲硅烷氧基和叔丁基二甲基甲硅烷氧基)；雜環(huán)氧基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30雜環(huán)氧基，在雜環(huán)基團(tuán)中具有上述雜環(huán)部分作為其雜環(huán)部分，例如1-苯四唑-5-氧基和2-四氫吡喃氧基)；酰氧基(優(yōu)選甲酰氧基、取代或未取代的C2-30烷基羰基氧基，以及取代或未取代的C6-30芳羰基氧基，例如甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基和對(duì)甲氧基苯基羰基氧基)；氨基甲酰氧基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30氨基甲酰氧基，例如N，N-二甲基氨基甲酰氧基、N，N-二乙基氨基甲酰氧基、嗎啉羰基氧基、N，N-二-正辛氨基羰氧基和N-正辛基氨基甲酰氧基)；烷氧羰基氧基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30的烷氧羰基氧基，例如甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基和正辛基羰基氧基)；芳氧基羰基氧基(優(yōu)選取代或未取代的C7-30的芳氧基羰基氧基，例如苯氧基羰基氧基、對(duì)甲氧基苯氧羰基氧基和對(duì)正十六烷氧基苯氧羰基氧基)；氨基(優(yōu)選氨基、取代或未取代的C1-30的烷氨基、取代或未取代的C6-30的芳氨基，以及C0-30的雜環(huán)氨基，例如氨基、甲氨基、二甲基氨基、苯氨基、N-甲基-苯氨基、二苯氨基和N-1，3，5-三嗪-2-氨基)、酰氨基(優(yōu)選甲酰氨基、取代或未取代的C1-30的烷羰基氨基，以及取代或未取代的C6-30的芳羰基氨基，例如甲酰氨基、乙酰氨基、新戊酰氨基、月桂酰氨基、苯酰氨基和3，4，5-三-正辛氧苯基羰基氨基)；氨基羰基氨基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30的氨基羰基氨基，例如氨基甲?；被?、N，N-二甲氨基羰基氨基、N，N-二乙氨基羰基氨基和嗎啉羰基氨基)；烷氧基羰基氨基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30烷氧基羰基氨基，例如甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、正十八氧基羰基氨基和N-甲基-甲氧基羰基氨基)；芳氧羰基氨基(優(yōu)選取代或未取代的C7-30的芳氧羰基氨基，例如苯氧基羰基氨基、對(duì)氯苯氧羰基氨基和間-正辛氧苯氧基羰基氨基)；氨磺酰氨基(優(yōu)選取代或未取代的C0-30的氨磺酰氨基，例如氨磺酰氨基、N，N-二甲氨基磺酰氨基和N-正辛氨基磺酰氨基)；烷基或芳基磺酰氨基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30烷基磺酰氨基和取代或未取代的C6-30芳基磺酰氨基，例如甲磺酰氨基、丁基磺酰氨基、苯基磺酰氨基、2，3，5-三氯苯基磺酰氨基和對(duì)甲苯基磺酰氨基)；巰基；烷硫基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30烷硫基，例如甲硫基、乙硫基和正十六烷基硫基)；芳硫基(優(yōu)選取代或未取代的C6-30芳硫基，例如苯硫基、對(duì)氯苯硫基和間-甲氧基苯硫基)；雜環(huán)硫基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30雜環(huán)硫基，其在雜環(huán)基團(tuán)中具有上述的雜環(huán)部分作為其雜環(huán)部分，例如2-苯并噻唑硫基和1-苯四唑-5-硫基)；氨磺?；?優(yōu)選取代或未取代的C0-30氨磺?；鏝-乙基氨磺?；?、N-(3-十二烷氧丙基)氨磺酰基，N，N-二甲基氨磺?；?、N-乙酰氨磺酰基、N-苯甲酰氨磺?；蚇-(N′-苯氨基甲酰基)氨磺?；?；磺酸基；烷基-或芳基-亞磺?；?優(yōu)選取代或未取代的C1-30烷基亞磺?；腿〈蛭慈〈腃6-30芳基亞磺?；?，例如甲基亞磺?；?、乙基亞磺酰基、苯基亞磺?；蛯?duì)甲苯基亞磺?；?；烷基或芳基磺酰基(優(yōu)選取代或未取代的C1-30烷基磺?；腿〈蛭慈〈腃6-30芳基磺酰基，例如甲磺酰基、乙磺酰基、苯磺?；蛯?duì)甲苯磺?；?；?；?優(yōu)選甲?；⑷〈蛭慈〈腃2-30烷羰基和取代或未取代的C7-30芳羰基，例如乙酰基、新戊?；?、2-氯乙?；?、硬脂酰基、苯甲?；蛯?duì)正辛氧苯基羰基)；芳氧羰基(優(yōu)選取代或未取代的C7-30芳氧羰基，例如苯氧羰基、鄰氯苯氧羰基、間硝基苯氧羰基和對(duì)叔丁苯氧羰基)；烷氧羰基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30烷氧羰基，例如甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基和正十八氧羰基)；氨基甲?；?優(yōu)選取代或未取代的C1-30氨基甲?；?，例如氨基甲酰基、N-甲基氨基甲?；?、N，N-二甲氨基甲?；?、N，N-二-正辛氨基甲酰基和N-(甲基磺?；?氨基甲?；?；芳基或雜環(huán)偶氮基(優(yōu)選取代或未取代的C6-30芳基偶氮基和取代或未取代的C3-30雜環(huán)偶氮基(優(yōu)選在雜環(huán)基團(tuán)中具有上述的雜環(huán)部分作為其雜環(huán)部分)，例如苯基偶氮基、對(duì)氯苯基偶氮基、5-乙硫基-1，3，4-噻二唑-2-偶氮基、3-吡啶偶氮基、2-噻唑偶氮基和2-苯并噻唑偶氮基)；酰亞胺基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30酰亞胺基，例如N-琥珀酰亞胺基和N-鄰苯二甲酰亞胺基)；膦基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30膦基，例如二甲基膦基、二苯基膦基和甲苯氧基膦基)；氧膦基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30氧膦基，例如氧膦基、二辛氧基氧膦基和二乙氧基氧膦基)；氧膦氧基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30氧膦氧基，例如二苯氧基氧膦氧基和二辛氧基氧膦氧基)；氧膦氨基(優(yōu)選取代或未取代的C2-30氧膦氨基，例如二甲氧基氧膦氨基和二甲氨基氧膦氨基)；以及甲硅烷基(優(yōu)選取代或未取代的C3-30甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基和苯基二甲基甲硅烷基)。
作為雜環(huán)基團(tuán)，優(yōu)選是未取代的雜環(huán)基團(tuán)和具有上述優(yōu)選取代基的雜環(huán)基團(tuán)，其中具有5員或6員取代基的雜環(huán)是尤其優(yōu)選的。這種雜環(huán)基團(tuán)的實(shí)例包括3-吡唑基、2-噻唑基、1，2，4-噻二唑-3-基、1，3，4-噻二唑-2-基、2-苯并噻唑基、三唑基和2-咪唑基。
R1表示芳基或者雜環(huán)基團(tuán)。所述芳基或雜環(huán)基團(tuán)與上述Q中所述的芳基或雜環(huán)基團(tuán)具有相同的含義。作為R1，優(yōu)選的是取代或未取代的2-吡啶基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-苯并噻唑基、三唑基和2-吡喃基，其中取代或未取代的2-苯并噻唑基是更優(yōu)選的。
R2表示烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺酰基、?；蛘甙奔柞；?。
作為R2的烷基是線性或支化的烷基，并且可以是取代或未取代的。作為這種烷基，那些除了取代基的碳原子外具有1至30個(gè)碳原子的基團(tuán)是優(yōu)選的。烷基的實(shí)例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、叔丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基。取代烷基的取代基的實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基的取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。在烷基中，優(yōu)選的是未取代的烷基。
作為R2的環(huán)烷基可以是取代或未取代的環(huán)烷基。取代環(huán)烷基的取代基實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。這種環(huán)烷基的實(shí)例包括環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基和環(huán)辛基。
作為R2的烯基可以是取代或未取代的烯基。取代烯基的取代基實(shí)例是那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。作為所述烯基，那些除了取代基的碳原子外具有2至30個(gè)碳原子的烯基是優(yōu)選的。這種烯基的實(shí)例包括烯丙基、異戊二烯基、香葉基和油烯基。
作為R2的炔基可以是取代或未取代的炔基。取代炔基的取代基實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。作為炔基，那些除了取代基的碳原子外具有2至30個(gè)碳原子的基團(tuán)是優(yōu)選的。這種炔基的實(shí)例包括噻吩基和炔丙基。
作為R2的芳基可以是取代或未取代的芳基。取代芳基的取代基實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。作為用作R2的芳基，取代的芳基是優(yōu)選的，并且更優(yōu)選在其2和6位上具有取代基的芳基。這種芳基的實(shí)例包括2，6-二甲基苯基和2，4，6-三甲基苯基。
作為R2的雜環(huán)基團(tuán)可以是未取代的雜環(huán)基團(tuán)或者取代的雜環(huán)基團(tuán)，但是后者是優(yōu)選的。這種雜環(huán)基團(tuán)的實(shí)例包括2-吡啶基和2-苯并噻唑基。
作為R2，取代的芳基或者雜環(huán)基團(tuán)是優(yōu)選的，并且在其2和6位上具有取代基的芳基是最優(yōu)選。
R3和R4每種獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺?；Ⅴ；蛘甙奔柞；?，但是它們不同時(shí)表示氫原子。
作為R3或R4的雜環(huán)基團(tuán)、磺酰基、酰基或者氨甲?；c在上面作為R2描述的基團(tuán)相似。
作為R3和R4的芳基可以是未取代的芳基或者取代的芳基，但是后者是優(yōu)選的。取代芳基的取代基實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。這種芳基的實(shí)例包括2-甲苯基、2，4，6-三甲苯基和4-辛苯基。
A1和A2均是取代或未取代的碳原子(-CH＝或-CR＝，其中R表示取代基)，或者其中一個(gè)是取代或未取代的碳原子而另一個(gè)是氮原子。取代碳原子的取代基實(shí)例包括那些上面在Q中作為取代芳基取代基舉例說(shuō)明的基團(tuán)。優(yōu)選的取代基也與那些在Q中舉例說(shuō)明的基團(tuán)相似。
在通式(II)中，Q、R2、R3、R4、A1和A2分別與通式(I)中所述的Q、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義。
在通式(III)中，R1與通式(I)中所述的R1具有相同的含義。
X表示鹵素原子或者磺酰氧基，其中優(yōu)選氯原子或溴原子，或者苯磺酰氧基、甲苯磺酰氧基或者甲烷磺酰氧基。
在本發(fā)明中，當(dāng)通式(I)和(II)分別為通式(IV)和通式(V)時(shí)是尤其優(yōu)選的。
在通式(IV)和(V)中，R1′、R1、R2、R3、R4、A1和A2分別與通式(I)中的R1′、R1、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義。R1″表示氫原子、芳基或雜環(huán)基團(tuán)。當(dāng)通式(V)中的R1″表示氫原子時(shí)，R1′和R1表示相同的取代基。當(dāng)R1″不表示氫原子時(shí)，R1′和R1″表示相同的取代基。
R5表示氫原子或者烷基、環(huán)烷基、芳基、雜環(huán)基或?；Ｋ鐾榛?、環(huán)烷基、芳基、雜環(huán)基或?；cR2中所述的烷基、環(huán)烷基、芳基、雜環(huán)基或?；哂邢嗤暮x。R2優(yōu)選表示異丙基或叔丁基，并且叔丁基是最優(yōu)選的。R6表示氫原子、鹵素原子或者氰基，并且氰基是最優(yōu)選的。
在本發(fā)明中，通式(III)更優(yōu)選地是通式(VI)。
在通式(VI)中，X與在通式(III)中所述的具有相同的含義。Y表示取代基。該取代基的實(shí)例包括那些在Q中作為芳基取代基給出的基團(tuán)，并且優(yōu)選的取代基與那些在Q中給出的相似。作為Y，鹵素原子，或者氨磺?；?、羧基或磺基是更優(yōu)選的，并且氨磺?；?、羧基或磺基是更優(yōu)選的。
n代表從0至4的整數(shù)，并且指取代基Y的數(shù)目。作為n，從0至2的整數(shù)是優(yōu)選的，并且0或1是更優(yōu)選的。
下面將說(shuō)明在本發(fā)明中使用的相轉(zhuǎn)移催化劑。對(duì)于本發(fā)明中使用的相轉(zhuǎn)移催化劑沒(méi)有特別的限制，并且可以使用那些在有機(jī)合成領(lǐng)域公知的催化劑。相轉(zhuǎn)移催化劑的優(yōu)選實(shí)例包括有機(jī)鹽，例如季銨鹽(例如四丁基溴化銨、四丁基氯化銨和四甲基溴化銨)和季鏻鹽(例如四丁基溴化鏻、四丁基氯化鏻和四甲基溴化鏻)及醚化合物(例如1 8-冠-6和PEG400)。其中，季銨鹽或季鏻鹽是優(yōu)選的，并且季銨鹽是更優(yōu)選的。
接下來(lái)，將說(shuō)明由通式(I)或通式(II)表示的化合物的具體實(shí)例，但是所述化合物并不局限于此。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
接下來(lái)，將具體地說(shuō)明合成根據(jù)本發(fā)明通式(I)的化合物的方法。
本發(fā)明的合成方法的特征在于在堿和相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下，優(yōu)選在沒(méi)有氧氣的情況下，使由通式(II)表示的化合物與芳基化或者雜環(huán)化試劑反應(yīng)。
在上述反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的實(shí)例包括，但不局限于芳香化合物(例如甲苯和二甲苯)、乙酸酯(例如乙酸乙酯和乙酸丁酯)、酰胺(例如N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮)、腈(例如乙腈)和雜環(huán)化合物(例如N，N′-二甲基咪唑啉酮和環(huán)丁砜)，以及二甲基亞砜。也可以通過(guò)組合使用這些溶劑，在均相或者異相溶劑混合物體系中進(jìn)行所述反應(yīng)。另外，也可以通過(guò)組合使用上述的溶劑體系和水，在有機(jī)溶劑和水的均相或異相溶劑混合物體系中進(jìn)行所述反應(yīng)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑和水的溶劑混合物時(shí)，有機(jī)溶劑∶水的體積比優(yōu)選落在從1∶100至100∶1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選從1∶50至50∶1的范圍內(nèi)。
本發(fā)明中反應(yīng)溶劑的用量?jī)?yōu)選為由通式(II)表示的化合物重量的0.1至50倍，更優(yōu)選0.2至20倍。
作為本發(fā)明中使用的堿，可以使用有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿，但是后者是優(yōu)選的。反應(yīng)中使用的無(wú)機(jī)堿的實(shí)例包括，但不局限于碳酸鹽，例如碳酸鉀和碳酸銫，以及金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇和氫氧化鎂。兩種或多種堿可以組合使用。
相對(duì)于每摩爾的用作原材料的通式(II)的化合物，在本發(fā)明反應(yīng)中堿的用量?jī)?yōu)選為100摩爾或更少，更優(yōu)選2至20摩爾。
相對(duì)于每摩爾的用作原材料的通式(II)的化合物，在本發(fā)明反應(yīng)中芳基化或者雜環(huán)化試劑的用量?jī)?yōu)選為20摩爾或更少，更優(yōu)選2至10摩爾。
相對(duì)于每摩爾的用作原材料的通式(II)的化合物，在本發(fā)明反應(yīng)中相轉(zhuǎn)移催化劑的用量?jī)?yōu)選為0.001至2摩爾，更優(yōu)選從0.01至1摩爾。
本發(fā)明的反應(yīng)優(yōu)選在無(wú)氧條件下(在具有低氧氣濃度的條件下)實(shí)行。更具體地說(shuō)，本發(fā)明化合物優(yōu)選在例如填充有惰性氣體的反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行。
本發(fā)明反應(yīng)中的反應(yīng)溫度優(yōu)選在從50℃至150℃的范圍內(nèi)，并且從80℃至120℃的范圍是更優(yōu)選的。
本發(fā)明反應(yīng)所需的時(shí)間通常取決于反應(yīng)溫度、堿或反應(yīng)物，但是通常為0.1至24小時(shí)。
反應(yīng)優(yōu)選在80℃至120℃的反應(yīng)溫度下實(shí)行3至12小時(shí)。
通過(guò)NMR、HPLC、TLC或其它方法來(lái)證實(shí)反應(yīng)的完成。
下面將通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
化合物(I-1)的合成(實(shí)施例1)在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，將9.64克(17.5毫摩爾)化合物(II-1)(包含1/2甲醇分子作為結(jié)晶溶劑)、7.53克(54.6毫摩爾)碳酸鉀、0.70克(2.17毫摩爾)四丁基溴化銨、11.81克(69.6毫摩爾)氯苯并噻唑，以及20毫升乙酸丁酯的混合溶液在100至110℃的內(nèi)部溫度下加熱5小時(shí)。化合物(I-1)的產(chǎn)率為82.1％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)。當(dāng)內(nèi)部溫度被冷卻至70℃時(shí)，加入20毫升水和20毫升乙酸乙酯，將反應(yīng)混合物分層。在濃縮由此獲得的油層后，將濃縮物從40毫升甲醇中結(jié)晶。過(guò)濾由此沉淀的晶體。所得晶體用40毫升甲醇洗滌并干燥，從而獲得10.76克(產(chǎn)率77％，純度98.0％)的化合物(I-1)。λmax＝558納米(DMF溶液).m/Z(POSI)＝802。
(實(shí)施例2)在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，在100至110℃的內(nèi)部溫度下加熱9.64克(17.5毫摩爾)化合物(II-1)(包含1/2甲醇分子作為結(jié)晶溶劑)、7.53克(54.6毫摩爾)碳酸鉀、1.39克(5.25毫摩爾)18-冠-6、11.81克(69.6毫摩爾)氯苯并噻唑和20毫升乙酸丁酯的混合溶液。8小時(shí)后，加入0.50克(1.89毫摩爾)18-冠-6，并且在加入1小時(shí)后，加入2.01克(14.5毫摩爾)碳酸鉀。加入后兩小時(shí)，化合物(I-18)的產(chǎn)率為77.6％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)。當(dāng)內(nèi)部溫度被冷卻至70℃時(shí)，加入20毫升水和20毫升乙酸乙酯，將反應(yīng)混合物分層。在濃縮由此獲得的油層后，將濃縮物從40毫升甲醇中結(jié)晶。過(guò)濾由此沉淀的晶體。所得晶體用40毫升甲醇洗滌并干燥，從而獲得8.56克(產(chǎn)率61％，純度97.9％)的化合物(I-1)。
(實(shí)施例3)在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，將10.0克(18.2毫摩爾)化合物(II-1)(包含1/2甲醇分子作為結(jié)晶溶劑)、20.7克(149.6毫摩爾)碳酸鉀、1.81克(5.61毫摩爾)四丁基溴化銨、9.52克(56.3毫摩爾)氯苯并噻唑、20毫升乙酸丁酯和7.5毫升水的混合溶液在90至100℃的內(nèi)部溫度下加熱5小時(shí)。化合物(I-1)的產(chǎn)率為91.7％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)。當(dāng)內(nèi)部溫度被冷卻至70℃時(shí)，加入20毫升水和20毫升乙酸乙酯，將反應(yīng)混合物分層。在濃縮由此獲得的油層后，將濃縮物從40毫升甲醇中結(jié)晶。過(guò)濾由此沉淀的晶體。所得晶體用40毫升甲醇洗滌并干燥，從而獲得11.77克(產(chǎn)率81％，純度98.1％)的化合物(I-1)。
(實(shí)施例4)在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，將10.7克(18.7毫摩爾)化合物(II-1)(鹽酸鹽)、23.3克(168.6毫摩爾)碳酸鉀、1.81克(5.61毫摩爾)四丁基溴化銨、9.52克(56.3毫摩爾)氯苯并噻唑、20毫升乙酸丁酯和7.5毫升水的混合溶液在90至100℃的內(nèi)部溫度下加熱5.5小時(shí)?；衔?I-18)的產(chǎn)率為92.8％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)。當(dāng)內(nèi)部溫度被冷卻至70℃時(shí)，加入20毫升水和20毫升乙酸乙酯，將反應(yīng)混合物分層。在濃縮由此獲得的油層后，將濃縮物從40毫升甲醇中結(jié)晶。過(guò)濾收集由此沉淀的晶體。所得晶體用40毫升甲醇洗滌并干燥，從而獲得12.56克(產(chǎn)率84％，純度98.2％)的化合物(I-1)。
(比較實(shí)施例1)在不含相轉(zhuǎn)移催化劑的反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行反應(yīng)的情況在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下，將3.0克(5.45毫摩爾)化合物(II-1)(包含1/2甲醇分子作為結(jié)晶溶劑)、3.09克(22.4毫摩爾)碳酸鉀、3.68克(21.8毫摩爾)氯苯并噻唑和7毫升乙酸丁酯的混合溶液在90至100℃的內(nèi)部溫度下加熱6小時(shí)。通過(guò)該反應(yīng)，沒(méi)有形成化合物(I-1)，只制得化合物(II-8)，即制備出產(chǎn)率為84.6％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)的化合物(II)，其中僅其吡唑環(huán)上的氫原子被轉(zhuǎn)化成苯并噻唑。
(比較實(shí)施例2)向10.0克(18.2毫摩爾)化合物(II-1)(包含1/2甲醇分子作為結(jié)晶溶劑)、10.3克(74.8毫摩爾)碳酸鉀和12.7克(74.8毫摩爾)氯苯并噻唑中加入70毫升DMSO。在氮?dú)夤呐菹?，將所述混合物?0℃的內(nèi)部溫度下加熱4小時(shí)?；衔?I-1)的產(chǎn)率為73.4％(HPLC面積％，檢測(cè)波長(zhǎng)為254納米)。在反應(yīng)完成后，過(guò)濾收集由此沉淀出的晶體，并且用70毫升DMSO洗滌。然后，所得晶體被分散在500毫升水中、過(guò)濾并干燥，從而獲得11.41克(產(chǎn)率78％，純度88.1％)的化合物(I-1)。
工業(yè)適用性本發(fā)明可以高產(chǎn)率制備高純度的偶氮化合物，所述偶氮化合物可用作制備功能化合物(例如染料和藥品)的中間體或原材料。
權(quán)利要求
1.一種制備由下面通式(I)表示的化合物的方法，其包括使由下面通式(II)表示的化合物與由下面通式(III)表示的芳基化試劑和雜環(huán)化試劑中的至少一種在堿和相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下反應(yīng) 式中，Q表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R1表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R2表示烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺酰基、?；蛘甙奔柞；?，R3和R4各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、雜環(huán)基、磺酰基、?；蛘甙奔柞；?，條件是R3和R4不同時(shí)表示氫原子，并且A1和A2每個(gè)都是取代或未取代的碳原子，或者A1和A2中一個(gè)表示取代或未取代的碳原子，并且另一個(gè)表示氮原子； 式中，Q、R2、R3、R4、A1和A2都分別與通式(I)中定義的Q、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義；R1-X (III)式中，R1與通式(I)中定義的R1具有相同的含義，并且X表示鹵素原子或者磺酰氧基。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中通式(I)和(II)中的Q表示吡唑基、噻唑基、1，2，4-噻二唑基、1，3，4-噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基或者咪唑基。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中由通式(I)表示的化合物是下面由通式(IV)表示的化合物，并且由通式(II)表示的化合物是下面由通式(V)表示的化合物 式中，R1′表示芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R1、R2、R3、R4、A1和A2分別與通式(I)中的R1、R2、R3、R4、A1和A2具有相同的含義，R5表示氫原子或者烷基、環(huán)烷基、芳基、雜環(huán)基或?；⑶襌6表示氫原子、鹵素原子或者氰基； 式中，R1″表示氫原子、芳基或雜環(huán)基團(tuán)，R2、R3、R4、R5、R6、A1和A2分別與通式(I)中的R2、R3、R4、R5、R6、A1和A2具有相同的含義，條件是當(dāng)R1″表示氫原子時(shí)，R1′和R1表示相同的取代基，而當(dāng)R1″不表示氫原子時(shí)，R1′和R1″表示相同的取代基。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其中由通式(III)表示的化合物是下面由通式(VI)表示的化合物 式中，X的定義與通式(III)中的相同，Y表示取代基，并且n表示從0至4的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在混合溶劑的存在下進(jìn)行，所述混合溶劑包括有機(jī)溶劑和水，并且有機(jī)溶劑與水的體積比在從1∶100至100∶1的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述相轉(zhuǎn)移催化劑是選自季銨鹽、季鏻鹽和醚化合物中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述堿是無(wú)機(jī)堿。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，所述堿的用量為100摩爾或更少。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為0.001至2摩爾。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在填充有惰性氣體的反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)溫度在50℃至150℃之間。
12.如權(quán)利要求1至11中任何一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)時(shí)間是3至12小時(shí)，并且反應(yīng)溫度在80℃至120℃之間。
13.如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于每摩爾的由通式(II)表示的化合物，由通式(III)表示的芳基化試劑或雜環(huán)化試劑的用量為20摩爾或更少。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備由通式(I)表示的特定的偶氮化合物的方法，其包括使由通式(II)表示的化合物與由通式(III)表示的芳基化試劑或雜環(huán)化試劑在堿和相轉(zhuǎn)移催化劑存在下反應(yīng)。所述方法能夠以低成本和高純度合成所述的偶氮化合物。
文檔編號(hào)C09B43/00GK1681890SQ0382149
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者金子祐士, 高橋典子, 松岡光進(jìn) 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社