CN109535077B - 化合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化合物的制备方法。本发明所提供的方法能够提高产物收率，降低生产成本。

Description

化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种化合物的制备方法，尤其涉及异喹啉类化合物的制备方法。

背景技术

有机材料的光电器件变得越来越受欢迎，有机材料相对许多材料便宜，有机光电器件比无机器件更具成本优势。另外，有机材料具有柔性，更适合用于柔性基板上的制造。有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)已应用于平板显示器技术，它不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，显示器的行业标准要求饱和的红色、绿色和蓝色像素。4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉可用于合成的OLED发光层材料，具有良好的性能，使OLED器件具有更高的效率和更长的寿命。4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉是一种重要的OLED中间体，因此其制备方法也是研究重点。

公开号为US2013146848A1的美国专利申请公开了一种4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉的合成方法，合成路线如反应式(1)和(2)所示：

其中，式(1)中采用三氟甲磺酸酐与1-羟基-4,6-二氯异喹啉反应，中间体A的产率为16％，产率低；式(2)中产物即4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉，产率为92％，即使该步产物产率高，但由于式(1)的产率较低，总收率相应也较低。另外，三氟甲磺酸酐价格高，不利于成本缩减。

因此，本领域技术人员一直致力于开发一种新的合成4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种化合物的制备方法，要解决的技术问题是提高产物收率，降低生产成本。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：式(Ⅰ)所示的化合物的制备方法，

其中，R₁为氢、或直链烷基、或支链烷基、或烷氧基、或芳基、或芳氧基；R₂为氢、或直链烷基、或支链烷基、或烷氧基、或芳基、或芳氧基；R₃为氢、或直链烷基、或支链烷基、或烷氧基、或芳基、或芳氧基；R₄为氢、或直链烷基、或支链烷基、或烷氧基、或芳基、或芳氧基；R₅为氢、或直链烷基、或支链烷基、或烷氧基、或芳基、或芳氧基；

所述方法包括如下步骤：

1)提供原料1-羟基-4,6-二氯异喹啉，结构如下式(Ⅱ)所示：

2)将1-羟基-4,6-二氯异喹啉与三溴氧磷或三氯氧磷反应，生成如下式(Ⅲ)所示的化合物：

其中，R为溴或氯；

3)提供式(Ⅳ)所示的化合物：

4)将化合物(Ⅲ)与化合物(Ⅳ)反应生成化合物(Ⅰ)。

优选地，R₁为氢、或直链烷基；R₂为氢、或直链烷基；R₃为氢、或直链烷基；R₄为氢、或直链烷基；R₅为氢、或直链烷基。

优选地，R₁为氢、或C1-C3的直链烷基；R₂为氢、或C1-C3的直链烷基；R₃为氢、或C1-C3的直链烷基；R₄为氢、或C1-C3的直链烷基；R₅为氢、或C1-C3的直链烷基。

优选地，R₁为氢；R₂为甲基；R₃为氢；R₄为甲基；R₅为氢。

优选地，在所述步骤2)中，反应先在75～85摄氏度下进行，然后加入冰水放热放气。

优选地，在所述步骤2)中，得到的化合物(Ⅲ)用二氯甲烷提取。

优选地，在所述步骤4)中，反应体系还加入碳酸钾、甲苯、乙醇。

优选地，在所述步骤4)中，得到的化合物(Ⅰ)用甲苯提取粗品。

优选地，在所述步骤4)中，所述粗品用乙酸乙酯溶解、浓缩、过滤、干燥后得到最终产物的第一部分；乙酸乙酯滤液经浓缩、过滤、干燥、正庚烷再溶解、降温析出、过滤、干燥得到最终产物的第二部分。

优选地，在所述步骤4)中，最终产物的第一部分和最终产物的第二部分通过二氯甲烷溶解、浓缩、干燥进行纯化。

本发明的有益效果为：本发明选用三溴氧磷(或三氯氧磷)与1-羟基-4,6-二氯异喹啉反应，制备中间体1-溴-4,6-二氯异喹啉(或1-氯-4,6-二氯异喹啉)，产物收率高，且原料三溴氧磷(或三氯氧磷)价格便宜，能够降低生产成本。

以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

具体实施方式

除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101，102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。

关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。

术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。

实施例1

(1)制备中间体

a)反应方程式如下所示：

b)物料配比如下表1所示：

表1

c)具体操作：

将3000克三溴氧磷加入2升四口反应瓶中，升温至80摄氏度溶清，机械搅拌，缓慢加334克1-羟基-4,6-二氯异喹啉固体(加料放热，保持75～85摄氏度，反应液由红棕色变橘红色，最后变为橙黄色)，70分钟加毕，保持75摄氏度反应1小时，TLC检测无原料(中控1)，趁热，边加边搅拌，缓慢倒入10公斤冰水中(6公斤冰和4公斤水)，剧烈放热放气，15分钟加毕，继续搅拌10分钟，过滤，滤饼用2公斤水淋洗，抽至几乎无液滴滴出，滤饼用4公斤10％碳酸钠水溶液打浆15分钟，过滤，1公斤水淋洗，抽至几乎无液滴滴出，3990克二氯甲烷溶解，分去上层水，二氯甲烷层过300克硅胶，1995克二氯甲烷淋洗硅胶，25摄氏度水浴，水泵减压浓缩至冷凝器无液滴，再水浴升至45摄氏度浓缩1小时，得湿品500.4克，35摄氏度鼓风干燥15小时，得418.3克淡黄色固体，取样HPLC(中控2)，摩尔收率96.1％。

在实施中，本申请发明人意外地发现，利用三溴氧磷把1-羟基-4,6-二氯异喹啉的羟基替换为溴基具有意想不到的高收益率，而且三溴氧磷的成本也很低，这对于4,6-二氯-1-(3,5-二甲基苯)异喹啉的规模化生产具有重要的意义。如上所述，在现有技术中，采用三氟甲磺酸酐与1-羟基-4,6-二氯异喹啉反应生产中间体，不仅成本高，而且中间体的产率仅为16％。通常，对于有机合成，摩尔收率达到80％以上就能说明该反应具有高产率，然而，在本实施例中，摩尔收率达到90％，甚至95％以上，这是本申请发明之前完全没有预料的。

(2)制备最终产物

a)反应方程式如下所示：

b)物料配比如下表2所示：

表2

c)具体操作：

将83.1克1-溴-4,6-二氯异喹啉、45克3,5二甲基苯硼酸、124.4克碳酸钾、578.6克甲苯、265.6克乙醇和166克水加入2升四口反应瓶中，氮气置换三次，氮气保护，加4.16克四三苯基膦钯(前一日制备)，升温回流(74摄氏度)，反应2.5小时，TLC检测无原料，杂质出现，倒入1.5公斤水中，上层甲苯取样HPLC(中控1)，分去下层水层，上层甲苯层加1公斤水洗一次，65摄氏度水浴，水泵减压浓缩，至冷凝器下方无液体滴出后停止浓缩，得橘黄色固体粗品80克。加900克乙酸乙酯70摄氏度溶解，加10克活性炭，70摄氏度搅拌30分钟，冷至50摄氏度过滤，滤液40摄氏度浓缩掉大部分乙酸乙酯，过滤，滤饼HPLC(中控2)，65摄氏度鼓风干燥18小时，得40克淡黄色固体，滤液再浓缩掉大部分，过滤得湿品30克，65摄氏度鼓风烘箱干燥1小时，得18克，加97.9克正庚烷升温回流溶清，冷至25摄氏度析出，搅拌15分钟，过滤，滤饼HPLC(中控3)，65摄氏度鼓风干燥15小时，得11.7克淡黄色固体。

将中控2和中控3产物合并得51.7克，加532克二氯甲烷溶清，再加528克正己烷稀释，过52克硅胶，532克二氯甲烷和528克正己烷得混合溶液淋洗硅胶，滤液HPLC(中控4)，30摄氏度水浴，水泵减压浓缩，至冷凝器下方无液体滴出后停止浓缩，得白色固体90克，65摄氏度鼓风烘箱干燥2小时，得50克白色固体，摩尔收率55.1％。

实施例2

(1)制备中间体

a)反应方程式如下所示：

b)物料配比如下表3所示：

表3

c)具体操作：

将1605克三氯氧磷加入2升四口反应瓶中，升温至80摄氏度溶清，机械搅拌，缓慢加334克1-羟基-4,6-二氯异喹啉固体(加料放热，保持75～85摄氏度，反应液由红棕色变橘红色，最后变为橙黄色)，70分钟加毕，保持75摄氏度反应1小时，TLC检测无原料(中控1)，趁热，边加边搅拌，缓慢倒入10公斤冰水中(6公斤冰和4公斤水)，剧烈放热放气，15分钟加毕，继续搅拌10分钟，过滤，滤饼用2公斤水淋洗，抽至几乎无液滴滴出，滤饼用4公斤10％碳酸钠水溶液打浆15分钟，过滤，1公斤水淋洗，抽至几乎无液滴滴出，3990克二氯甲烷溶解，分去上层水，二氯甲烷层过300克硅胶，1995克二氯甲烷淋洗硅胶，25摄氏度水浴，水泵减压浓缩至冷凝器无液滴，再水浴升至45摄氏度浓缩1小时，得湿品500.4克，35摄氏度鼓风干燥15小时，得408.2克淡黄色固体，取样HPLC(中控2)，摩尔收率95.8％。

如上所述，本申请发明人意外地发现，利用三溴氧磷把1-羟基-4,6-二氯异喹啉的羟基替换为溴基具有意想不到的高收益率，在本实施例中，申请人还发现，利用三氯氧磷把1-羟基-4,6-二氯异喹啉的羟基替换为氯基也具有意想不到的高收益率，摩尔收率也在95％以上。

(2)制备最终产物

a)反应方程式如下所示：

b)物料配比如下表4所示：

表4

c)具体操作：

将69.8克1-溴-4,6-二氯异喹啉、45克3,5二甲基苯硼酸、124.4克碳酸钾、578.6克甲苯、265.6克乙醇和166克水加入2升四口反应瓶中，氮气置换三次，氮气保护，加4.16克四三苯基膦钯(前一日制备)，升温回流(74摄氏度)，反应2.5小时，TLC检测无原料，杂质出现，倒入1.5公斤水中，上层甲苯取样HPLC(中控1)，分去下层水层，上层甲苯层加1公斤水洗一次，65摄氏度水浴，水泵减压浓缩，至冷凝器下方无液体滴出后停止浓缩，得橘黄色固体粗品80克。加900克乙酸乙酯70摄氏度溶解，加10克活性炭，70摄氏度搅拌30分钟，冷至50摄氏度过滤，滤液40摄氏度浓缩掉大部分乙酸乙酯，过滤，滤饼HPLC(中控2)，65摄氏度鼓风干燥18小时，得39.2克淡黄色固体，滤液再浓缩掉大部分，过滤得湿品29.5克，65摄氏度鼓风烘箱干燥1小时，得17.7克，加97.9克正庚烷升温回流溶清，冷至25摄氏度析出，搅拌15分钟，过滤，滤饼HPLC(中控3)，65摄氏度鼓风干燥15小时，得11.4克淡黄色固体。

将中控2和中控3产物合并得50.6克，加532克二氯甲烷溶清，再加528克正己烷稀释，过52克硅胶，532克二氯甲烷和528克正己烷得混合溶液淋洗硅胶，滤液HPLC(中控4)，30摄氏度水浴，水泵减压浓缩，至冷凝器下方无液体滴出后停止浓缩，得白色固体90克，65摄氏度鼓风烘箱干燥2小时，得48.9克白色固体，摩尔收率54.8％。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (1)

1.式(Ⅰ)所示的化合物的制备方法，

其中，R₁为氢；R₂为甲基；R₃为氢；R₄为甲基；R₅为氢；

其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)提供原料1-羟基-4,6-二氯异喹啉，结构如下式(Ⅱ)所示：

2)将1-羟基-4,6-二氯异喹啉与三溴氧磷或三氯氧磷反应，生成如下式(Ⅲ)所示的化合物：

其中，R为溴或氯；

3)提供式(Ⅳ)所示的化合物：

4)将化合物(Ⅲ)与化合物(Ⅳ)反应生成化合物(Ⅰ)；

在所述步骤2)中，反应先在75～85摄氏度下进行，然后加入冰水放热放气；

在所述步骤2)中，得到的化合物(Ⅲ)用二氯甲烷提取；

在所述步骤4)中，反应体系还加入碳酸钾、甲苯、乙醇、四三苯基膦钯；

在所述步骤4)中，得到的化合物(Ⅰ)用甲苯提取粗品；

在所述步骤4)中，所述粗品用乙酸乙酯溶解、浓缩、过滤、干燥后得到最终产物的第一部分；乙酸乙酯滤液经浓缩、过滤、干燥、正庚烷再溶解、降温析出、过滤、干燥得到最终产物的第二部分；

在所述步骤4)中，最终产物的第一部分和最终产物的第二部分通过二氯甲烷溶解、浓缩、干燥进行纯化。