CN117143108B - 一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶及合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种8‑溴‑2‑甲基苯并呋喃并[2,3‑b]吡啶及合成方法,以2‑氯‑6‑甲基‑3‑氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后进行碘代反应,得到中间体2‑氯‑6‑甲基‑3‑碘吡啶,接着经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2‑氯‑6‑甲基‑3‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧杂硼烷‑2‑基)吡啶,2,6‑二溴苯甲醚和上述中间体进行Suzuki偶联反应,得到中间体3‑(3‑溴‑2‑甲氧基苯基)‑2‑氯‑6‑甲基吡啶,接着关环得到8‑溴‑2‑甲基苯并呋喃并[2,3‑b]吡啶,本发明主原料价廉易得,反应均易于操作,后处理简单,适合放大生产。
Description
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域,具体涉及一种苯并呋喃并吡啶类衍生物的合成方法,尤其涉及一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶及合成方法。
背景技术
近年来,二苯并呋喃结构类的稠环化合物,在有机发光材料领域具有越来越多的应用。尤其以苯并呋喃和取代的2-吡啶基呋喃杂环类的稠环化合物为配体的金属配合物,由于其具有良好的发光性能,是广泛应用的有机磷光材料。此类材料由于具有二苯并呋喃的结构扩展了配体的共轭平面,降低了配合物的轨道能级,导致了材料的发光红移,降低了不饱和绿光成分。此类材料由于引入了氮杂二苯并呋喃取代片段后,基团吸电子性增强,这使得配合物更适合应用于显示器中的饱和绿色。
目前该化合物的合成方法主要如下;
专利(CN112778342)报道该化合物的合成方法,以2,6-二溴苯酚为原料,使用氯甲基甲基醚保护酚羟基后,经过锂代制备成硼试剂,与2-氟-3-碘-6-甲基吡啶进行Suzuki偶联,然后水解得到中间体后,最终经过合环得到目标化合物,反应路线如下:
然而,上述合成方法中,第一步反应所使用的氯甲基甲基醚在市场上并不容易得到;在第三步所使用的主原料2-氟-3-碘-6-甲基吡啶,在市场上的价格也比较昂贵,并且不能够大量提供,这就导致了目标化合物不能够放大工业化生产。
专利(CN110003227A)中化合物的合成路线如下:
由此专利的合成方法,可以得到如下的反应合成路线:
此路线共有三步反应路线,第一步反应所使用的原料2-碘-6-甲基-3-硝基吡啶在市场上不易得到,原料2-溴-6-甲基-3-硝基吡啶的价格比较昂贵(100g的价格大约在3000元左右),并且使用2-溴-6-甲基-3-硝基吡啶和2-氯-6-甲基-3-硝基吡啶为原料和邻溴苯酚反应,容易得到杂质较难除去,得不到高纯度的产品;第二步使用钯碳和水合肼还原硝基,可能存在钯碳着火的风险,而且放大操作时滴加水合肼有瞬间引发反应存在冲料的危险;第三步使用亚硝酸异戊酯进行关环,此反应过程是一种强放热、放气的过程,具有较大的危险性,生产过程存在安全隐患。
目前,该化合物已有的合成路线反应条件比较苛刻,原料不易得,不能够放大工业化生产,因此开发一种新的合成方法很有必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶及合成方法。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,包括以下步骤:
步骤1:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后,用碘化钾碘代反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和碘化钾的摩尔比为1:1.0~1.6;
步骤2:中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-碘吡啶与异丙基氯化镁格氏试剂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔比为1:1~1.6:1.2~1.8;
步骤3:2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶进行Suzuki偶联反应,得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,其中2,6-二溴苯甲醚与2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶的摩尔比为1:1.0~1.6;
步骤4:中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,其中3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1:5.0~10.0。
优选的,所述步骤1具体为:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,溶解在溶剂中,使用酸进行成盐后,滴加亚硝酸钠水溶液制备成重氮化试剂,最后利用碘化钾进行碘代,制备得到2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和溶剂的用量比为1g:6~8ml;所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶、酸和亚硝酸钠的摩尔比为1:3.0~4.0:1.05~1.3。
优选的,所述的溶剂为乙酸乙酯或者乙腈,所述的酸为浓盐酸或者浓硫酸中的一种。
优选的,所述步骤2具体为:在惰性气体保护下,中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶溶解在四氢呋喃中,在-20~-40℃下,经过与异丙基氯化镁格氏试剂进行格氏交换后,在-70~-80℃与异丙醇频哪醇硼酸酯进行反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-碘吡啶和四氢呋喃的用量比为1g:6~10ml,所述的2-氯-6-甲基-3-碘吡啶与异丙基氯化镁格氏试剂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔比为1:1.0~1.6:1.2~2.0。
优选的,所述步骤3具体为:在惰性气体保护下,2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶溶解在二氧六环和水的混合溶剂中,在无机碱和催化剂的存在下进行偶联反应,制备得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,所述的2,6-二溴苯甲醚与二氧六环和水的用量比为1:8ml:2ml;所述的2,6-二溴苯甲醚、催化剂和无机碱的摩尔比为1:0.001~0.01:2.0~3.0。
优选的,所述的惰性气体为氮气或者氩气,所述的无机碱为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾或碳酸铯中的一种,所述的催化剂为四(三苯基膦)钯或1,1’—二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯。
优选的,所述步骤4具体为:在惰性气体保护下,中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂在160~180℃反应,得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,所述的中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1:5.0~10.0。
优选的,所述关环试剂为吡啶盐酸盐。
优选的,一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,由上述任一项所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法合成。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明提供了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后,用碘化钾碘代反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶进行Suzuki偶联反应,得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,本发明主原料价廉易得,反应均易于操作,后处理简单,适合放大生产;
(2)本发明中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与吡啶盐酸盐关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,本发明采用一步法实现3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶合成出8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,相较于正常的步骤先甲基芳基醚去甲基生成酚羟基,再与卤代芳烃发生分子内合环反应,减少了步骤,简化了反应过程,以此提高了制备的效率;
(3)本发明制备的目标产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶纯度LC>99%,在有机电致磷光发光材料领域是一个非常重要的材料,在此基础上可以制备得到金属配合物具有良好的发光性能。
附图说明
图1、本发明实施例1的核磁图谱。
具体实施方式
下面结合附图实施例描述本发明具体实施方式,本发明所述原料和试剂均为市购。
本发明公开了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,包括以下步骤:
步骤1:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后,用碘化钾碘代反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和碘化钾的摩尔比为1:1.0~1.6;
步骤2:中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-碘吡啶与异丙基氯化镁格氏试剂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔比为1:1~1.6:1.2~1.8;
步骤3:2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶进行Suzuki偶联反应,得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,其中2,6-二溴苯甲醚与2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶的摩尔比为1:1.0~1.6;
步骤4:中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,其中3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1:5.0~10.0。
优选的,所述步骤1具体为:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,溶解在溶剂中,使用酸进行成盐后,滴加亚硝酸钠水溶液制备成重氮化试剂,最后利用碘化钾进行碘代,制备得到2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和溶剂的用量比为1g:6~8ml;所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶、酸和亚硝酸钠的摩尔比为1:3.0~4.0:1.05~1.3。
优选的,所述的溶剂为乙酸乙酯或者乙腈,所述的酸为浓盐酸或者浓硫酸中的一种。
优选的,所述步骤2具体为:在惰性气体保护下,中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶溶解在四氢呋喃中,在-20~-40℃下,经过与异丙基氯化镁格氏试剂进行格氏交换后,在-70~-80℃与异丙醇频哪醇硼酸酯进行反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-碘吡啶和四氢呋喃的用量比为1g:6~10ml,所述的2-氯-6-甲基-3-碘吡啶与异丙基氯化镁格氏试剂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔比为1:1.0~1.6:1.2~2.0。
优选的,所述步骤3具体为:在惰性气体保护下,2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶溶解在二氧六环和水的混合溶剂中,在无机碱和催化剂的存在下进行偶联反应,制备得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,所述的2,6-二溴苯甲醚与二氧六环和水的用量比为1:8ml:2ml;所述的2,6-二溴苯甲醚、催化剂和无机碱的摩尔比为1:0.001~0.01:2.0~3.0。
优选的,所述的惰性气体为氮气或者氩气,所述的无机碱为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾或碳酸铯中的一种,所述的催化剂为四(三苯基膦)钯或1,1’—二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯。
优选的,所述步骤4具体为:在惰性气体保护下,中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂在160~180℃反应,得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,所述的中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1:5.0~10.0。
优选的,所述关环试剂为吡啶盐酸盐。
优选的,一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,由上述任一项所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法合成。
实施例1
本实施例提供了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,所述的方法包括以下步骤:
将2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶100g(分子量142.59,701mmol)溶解于600ml乙酸乙酯中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,于20~50℃下滴加浓硫酸206g(分子量98,2.10mol),在此温度下搅拌反应1~2h后,降温至-10~0℃下,滴加亚硝酸钠50.8g(分子量69,736mmol)的水溶液(50.8g溶于100ml),滴加完毕后在此温度下保温反应后,滴加碘化钾116g(分子量166,701mmol)的水溶液(116g溶于232ml水中),滴加完毕后搅拌下自然升温至室温,TLC监控原料反应完成后,有机相使用10%亚硫酸钠水溶液洗涤一次,然后水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶144g,含量98.32%,收率80.90%;
在惰性气体保护下,将中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶140g(分子量253.47,552mmol)溶解于960ml四氢呋喃中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,降温至-20~-40℃下,滴加异丙基氯化镁0.552L(1.0M,552mmol),滴加完毕后在此温度下保温反应1~2h后,降温至-70~-90℃下,滴加异丙醇频哪醇硼酸酯123g(分子量186.06,662mmol),然后自然升温至室温后,加入3.0M的稀盐酸进行酸化后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶107g,含量98.55%,收率76.50%;
在惰性气体保护下,将2,6-二溴苯甲醚79.8g(分子量265.92,300mmol),中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶76.1g(分子量253.53,300mmol),碳酸钾82.8g(分子量138,600mmol)溶解于640ml二氧六环和160ml水中,加入带有搅拌、回流冷凝管以及温度计的反应瓶中,氩气置换后加入四(三苯基膦)钯3.47g(分子量1155.56,3mmol),升温至80~90℃回流反应12h后,TLC监控原料反应完成后冷却至室温,使用甲苯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶61.0g,含量98.10%,收率65.05%;
在惰性气体保护下,将中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶40g(分子量312.59,128mmol)和160g吡啶盐酸盐,加入到带有搅拌和温度计的反应瓶中,于160~180℃反应2~4h后,TLC监控原料反应完成后降温至室温后先加入水搅拌30min后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶28.5g,含量98.80%,收率85.00%。
如图1所示,核磁图谱数据与产物结构吻合,1H NMR(500MHz,DMSO)δ8.60(d,J=7.8Hz,1H),8.21(t,J=11.7Hz,1H),7.85(d,J=7.9Hz,1H),7.46(dt,J=20.5,6.3Hz,2H),2.70(s,3H)。
实施例2
本实施例提供了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,所述的方法包括以下步骤:
将2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶100g(分子量142.59,701mmol)溶解于700ml乙酸乙酯中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,于20~50℃下滴加浓硫酸240g(分子量98,2.45mol),在此温度下搅拌反应1~2h后,降温至-10~0℃下,滴加亚硝酸钠55.6g(分子量69,806mmol)的水溶液(55.6g溶于110ml),滴加完毕后在此温度下保温反应后,滴加碘化钾163g(分子量166,981mmol)的水溶液(151g溶于302ml水中),滴加完毕后搅拌下自然升温至室温,TLC监控原料反应完成后,有机相使用10%亚硫酸钠水溶液洗涤一次,然后水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶158g,含量98.85%,收率88.90%;
在惰性气体保护下,将中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶140g(分子量253.47,552mmol)溶解于960ml四氢呋喃中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,降温至-20~-40℃下,滴加异丙基氯化镁0.773L(1.0M,773mmol),滴加完毕后在此温度下保温反应1~2h后,降温至-70~-90℃下,滴加异丙醇频哪醇硼酸酯144g(分子量186.06,773mmol),然后自然升温至室温后,加入3.0M的稀盐酸进行酸化后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶117g,含量98.56%,收率83.75%;
在惰性气体保护下,将2,6-二溴苯甲醚79.8g(分子量265.92,300mmol),中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶121.7g(分子量253.53,480mmol),碳酸钾82.8g(分子量138,600mmol)溶解于640ml二氧六环和160ml水中,加入带有搅拌、回流冷凝管以及温度计的反应瓶中,氩气置换后加入四(三苯基膦)钯3.47g(分子量1155.56,3mmol),升温至80~90℃回流反应12h后,TLC监控原料反应完成后冷却至室温,使用甲苯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶64.5g,含量98.30%,收率68.80%;
在惰性气体保护下,将中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶40g(分子量312.59,128mmol)和200g吡啶盐酸盐,加入到带有搅拌和温度计的反应瓶中,于160~180℃反应2~4h后,TLC监控原料反应完成后降温至室温后先加入水搅拌30min后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶29.0g,含量98.80%,收率86.60%。
实施例3
本实施例提供了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,所述的方法包括以下步骤:
将2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶100g(分子量142.59,701mmol)溶解于800ml乙酸乙酯中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,于20~50℃下滴加浓硫酸275g(分子量98,2.80mol),在此温度下搅拌反应1~2h后,降温至-10~0℃下,滴加亚硝酸钠62.9g(分子量69,911mmol)的水溶液(62.9g溶于125ml),滴加完毕后在此温度下保温反应后,滴加碘化钾186g(分子量166,1.12mol)的水溶液(186g溶于372ml水中),滴加完毕后搅拌下自然升温至室温,TLC监控原料反应完成后,有机相使用10%亚硫酸钠水溶液洗涤一次,然后水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶130g,含量98.20%,收率73.00%;
在惰性气体保护下,将中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶140g(分子量253.47,552mmol)溶解于960ml四氢呋喃中,加入带有搅拌和温度计的反应瓶中,降温至-20~-40℃下,滴加异丙基氯化镁0.883L(1.0M,883mmol),滴加完毕后在此温度下保温反应1~2h后,降温至-70~-90℃下,滴加异丙醇频哪醇硼酸酯185g(分子量186.06,993mmol),然后自然升温至室温后,加入3.0M的稀盐酸进行酸化后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶104g,含量98.45%,收率78.79%;
在惰性气体保护下,将2,6-二溴苯甲醚79.8g(分子量265.92,300mmol),中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶106g(分子量253.53,420mmol),碳酸钾82.8g(分子量138,600mmol)溶解于640ml二氧六环和160ml水中,加入带有搅拌、回流冷凝管以及温度计的反应瓶中,氩气置换后加入四(三苯基膦)钯3.47g(分子量1155.56,3mmol),升温至80~90℃回流反应12h后,TLC监控原料反应完成后冷却至室温,使用甲苯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶55.0g,含量98.18%,收率58.64%;
在惰性气体保护下,将中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶40g(分子量312.59,128mmol)和320g吡啶盐酸盐,加入到带有搅拌和温度计的反应瓶中,于160~180℃反应2~4h后,TLC监控原料反应完成后降温至室温后先加入水搅拌30min后,使用乙酸乙酯进行萃取,并水洗至中性,经无水硫酸钠干燥后,减压出去有机溶剂后,通过硅胶柱分离纯化(乙酸乙酯/石油醚洗脱),得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶29.6g,含量98.50%,收率88.20%。
本发明反应原理如下:
本发明公开了一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后,用碘化钾碘代反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-
甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶进行Suzuki偶联反应,得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,本发明主原料价廉易得,反应均易于操作,后处理简单,适合放大生产。
本发明中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与吡啶盐酸盐关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,本发明采用一步法实现3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶合成出8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,相较于正常的步骤先甲基芳基醚去甲基生成酚羟基,再与卤代芳烃发生分子内合环反应,减少了步骤,简化了反应过程,以此提高了制备的效率。
本发明制备的目标产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶纯度LC>99%,在有机电致磷光发光材料领域是一个非常重要的材料,在此基础上可以制备得到金属配合物具有良好的发光性能。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,进行重氮化反应后,用碘化钾碘代反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和碘化钾的摩尔比为1∶1.0~1.6;
步骤2:中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶经过异丙基氯化镁格氏试剂置换后,与异丙醇频哪醇硼酸酯进行硼化反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,其中2-氯-6-甲基-3-碘吡啶与异丙基氯化镁格氏试剂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔比为1∶1~1.6∶1.2~1.8;
步骤3:2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶进行Suzuki偶联反应,得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,其中2,6-二溴苯甲醚与2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶的摩尔比为1∶1.0~1.6;
步骤4:中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂关环得到8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,其中3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1∶5.0~10.0,所述关环试剂为吡啶盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于,所述步骤1具体为:以2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,溶解在溶剂中,使用酸进行成盐后,滴加亚硝酸钠水溶液制备成重氮化试剂,最后利用碘化钾进行碘代,制备得到2-氯-6-甲基-3-碘吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶和溶剂的用量比为1g∶6~8ml;所述的2-氯-6-甲基-3-氨基吡啶、酸和亚硝酸钠的摩尔比为1∶3.0~4.0∶1.05~1.3。
3.根据权利要求2所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于:所述的溶剂为乙酸乙酯或者乙腈,所述的酸为浓盐酸或者浓硫酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于,所述步骤2具体为:在惰性气体保护下,中间体2-氯-6-甲基-3-碘吡啶溶解在四氢呋喃中,在-20~-40℃下,经过与异丙基氯化镁格氏试剂进行格氏交换后,在-70~-80℃与异丙醇频哪醇硼酸酯进行反应,得到中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶,所述的2-氯-6-甲基-3-碘吡啶和四氢呋喃的用量比为1g∶6~10ml。
5.根据权利要求1所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于,所述步骤3具体为:在惰性气体保护下,2,6-二溴苯甲醚和中间体2-氯-6-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)吡啶溶解在二氧六环和水的混合溶剂中,在无机碱和催化剂的存在下进行偶联反应,制备得到中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶,所述的2,6-二溴苯甲醚与二氧六环和水的用量比为1∶8ml∶2ml;所述的2,6-二溴苯甲醚、催化剂和无机碱的摩尔比为1∶0.001~0.01∶2.0~3.0。
6.根据权利要求5所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于:所述的惰性气体为氮气或者氩气,所述的无机碱为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾或碳酸铯中的一种,所述的催化剂为四(三苯基膦)钯或1,1’-二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯。
7.根据权利要求5所述的一种8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶的合成方法,其特征在于,所述步骤4具体为:在惰性气体保护下,中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂在160~180℃反应,得到产物8-溴-2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶,所述的中间体3-(3-溴-2-甲氧基苯基)-2-氯-6-甲基吡啶与关环试剂的质量比为1∶5.0~10.0。
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