CN1787998A - 制备联吡啶鎓化合物的方法 - Google Patents

Abstract

一种制备由式(4)表示的联吡啶鎓化合物的方法，该方法包含：可以含有取代基的联吡啶与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′－二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物；和N，N′－二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物与由(3)表示的胺化合物反应，其中N，N′－二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物不进行离析处理，在式中，R表示(杂)芳基；X表示卤素原子；R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基；和R¹表示(杂)芳基或烷基，所述的杂芳基可以含有取代基，其中多元醇被用作反应溶剂。

Description

制备联吡啶鎓化合物的方法

技术领域

本发明涉及一种制备联吡啶鎓(bipyridinium)化合物的方法，所述的联吡啶鎓化合物优选为可以用作除草剂或电致变色显示器材料的2，2′-联吡啶鎓化合物和4，4′-联吡啶鎓化合物。

背景技术

4，4′-联吡啶鎓化合物已经被作为除草剂投入到实践中，近年来，将它们作为电致变色显示器材料进行了研究。至于制备4，4′-联吡啶鎓化合物的方法，已经有一种称为Menshutkin反应的方法。但是，这种反应方法不能制备芳基取代的4，4′-联吡啶鎓化合物。作为一种制备芳基取代的4，4′-联吡啶鎓化合物的方法，有下面的方法(Bull.Chem.Soc.Jpn.，1991，vol.64，第321-323页)：

作为制备芳基取代的4，4′-联吡啶鎓化合物的另一种方法，已经公开了这样一种方法，其涉及4，4′-联吡啶与卤化的杂芳基化合物反应的关键步骤(JP-A-2003-128654)。

另一方面，近年来，由制备化学产品的方法对环境的负担已经变成了问题，需要一种清洁化学反应，其采用温和的反应条件，其对环境和工作产生更少的负担并且有害溶剂和反应物的使用最小化(例如，KagakuFurontia(Chemical Frontier)，(4)，Green Chemistry，Kagaku Dojin，由GSCNetwork译，2001年11月30日)。

发明概述

难以认为上面所述的Bull.Chem.Soc.Jpn.，1991，vol.64，第321-323页中描述的方法是令人满意的，因为4，4′-联吡啶和卤化的芳基化合物之间的第一步反应需要在乙腈中加热长达72小时，导致生产成本的提高。此外，N，N′-二(芳基)-4，4′-联吡啶鎓化合物产品通常刺激皮肤或使皮肤过敏，因此在处理它时必须特别小心。此外，本发明人的研究已经揭示了在JP-A-2003-128654中公开的方法对于4，4′-联吡啶和卤化的芳基化合物之间反应需要长的时间并且控制反应困难。当在反应进行不充分的情况下，在N-杂-芳基化在某一个位置出现的阶段，N-杂-芳基化将停止，这可能是终产物的产率降低的原因。另一方面，用于改善反应比例的反应温度的提高导致进行终产物的分解。

如上所述，考虑到产率、原料或中间产品的安全、需要的反应时间和对环境的考虑，决不认为制备4，4′-联吡啶鎓化合物的相关方法是有利的，强烈需要一种可以使得在温和的反应条件下和通过简单的程序安全地产生高纯度的4，4′-联吡啶鎓化合物的技术。

因此，本发明的一个目的是提供一种制备4，4′-联吡啶鎓化合物的方法，该方法可以以工业规模安全、有效和便宜地进行。

考虑到上面所述的情形，本发明人已经研究了制备联吡啶鎓化合物的方法，所述的吡啶鎓化合物优选为4，4′-联吡啶鎓化合物，结果，出乎意料地发现：通过采用特殊的反应条件可以使反应温和，并且在不离析中间产品的条件下连续地制备终产物，因此，完成了本发明。即，通过下面的方面可以达到本发明的目的：

(1)一种制备由式(4)表示的联吡啶鎓化合物的方法，该方法包含：

可以含有取代基的联吡啶与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物；和

N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物与由(3)表示的胺化合物反应，其中N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物不进行离析处理，

其中R表示(杂)芳基；

X表示卤素原子；

R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基；和

R¹表示(杂)芳基或烷基，所述的(杂)芳基可以含有取代基，

其中多元醇被用作反应溶剂。

(2)根据上面(1)中所述的方法，

其中多元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。

(3)根据上面(1)或(2)中所述的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物的反应在包含多元醇的反应溶剂中进行，以便制备包含多元醇的反应溶液，并且反应溶液与胺化合物进行反应。

(4)根据上面(1)至(3)任一中所述的方法，

其中卤化(杂)芳基化合物的量为2.0至5.0摩尔/摩尔联吡啶。

(5)根据上面(1)至(4)任一中所述的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物的反应在60至150℃下进行。

(6)根据上面(1)至(5)任一中所述的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物进行反应的时间为9小时内。

7.一种制备由式(4)表示的联吡啶鎓化合物的方法，该方法包含：

在包含多元醇的反应溶剂中，可以含有取代基的联吡啶与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物；和

包含N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物的反应溶液与由(3)表示的胺化合物反应，

或

或

其中R表示(杂)芳基；

X表示卤素原子；

R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基；和

R¹表示(杂)芳基或烷基，所述的杂芳基可以含有取代基。

实施本发明的最佳方式

首先，下面描述本发明方法中使用的由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物。在式(1)中，R表示(杂)芳基。这里使用的术语“(杂)芳基”是指具有芳香性的环状残基，并且可以是仅由碳原子构成的芳基和包含杂原子例如N、O、S或Se的杂芳基中的任何一种。芳基和杂芳基包括含有一个取代基或多个取代基的那些。

式(1)：

R-X

在R是仅由碳原子构成的情况下，芳基可以含有一个取代基或多个取代基。芳基的实例包括苯基和萘基。在这些当中，优选苯基，更优选在环上含有吸电子基团的苯基。吸电子基团的实例包括氰基、硝基、包含1至6个碳原子的酰基、包含1至6个碳原子的烷氧羰基和包含1至6个碳原子的烷基磺酰基。在它们当中，优选氰基、硝基和包含1至6个碳原子的烷基磺酰基。最优选的取代基的实例为硝基，且对于R，最优选2，4-二硝基苯基。

在R表示包含杂原子例如N、O、S或Se的杂芳基的情况下，优选杂芳基包含1至20个碳原子，更优选包含3至10个碳原子，其实例包括噁唑环、苯并噁唑环、噻唑环、苯并噻唑环、咪唑环、苯并咪唑环、吡啶环和嘧啶环。在它们当中，优选苯并噁唑环、噻唑环、苯并噻唑环、咪唑环、苯并咪唑环和嘧啶环，其中更优选噻唑环、苯并噻唑环和嘧啶环。

上述的杂芳基可以含有一个取代基或多个取代基。在本说明书中，在使用与某些官能基团(例如，芳烷基、芳氧基或烷基)一起使用的短语“可以含有一个取代基或多个取代基”的情况下，不特别限制取代基的数量和种类，并且当存在多个取代基时，它们可以相同或不同。可以在杂芳基上存在的取代基的实例包括卤素原子、烷基、卤烷基、烷氧基、卤烷氧基、芳基、芳氧基、链烯基、炔基、氰基、羟基、羧基、磺基、二烷基氨基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、硝基、甲酰基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、氨磺酰基和亚烷基二氧基。但是，这些根据不是限制性的。此外，这些取代基还可以含有一个或多个取代基。在这种情况下，上述列举的取代基可以有利地用作所述的取代基。例如，包含芳基的取代基例如芳烷基或芳基羰基可以在芳环上含有约1至约5个，优选含有1至2个取代基，例如烷基、卤素原子或烷氧基。

在式(1)中，X表示卤素原子。这里使用的术语“卤素原子”是指氟原子、氯原子、溴原子和碘原子中的任何一种。考虑到可获得性和原料的价格，优选X表示氯原子或溴原子，更优选氯原子。

在本发明中，作为中间产品产生的N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物下式(2)表示：

式(2)：

或

在式(2)中，R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基。取代基的实例包括卤素原子、烷基、卤烷基、烷氧基、卤烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、链烯基、炔基、氰基、羟基、羧基、磺基、二烷基氨基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、硝基、甲酰基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、氨磺酰基和亚烷基二氧基。但是，这些实例不以任何方式限制本发明。在本发明中，更优选其中R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸全部表示氢原子的那些。R和X如对于式(1)定义的相同，并且其优选的范围也与那里描述的相同。

接着，下面描述由式(3)表示的胺化合物。

式(3)：

R¹-NH₂

在(3)中，R¹表示可以含有取代基的(杂)芳基或烷基。(杂)芳基的实例包括与对于式(1)所举例说明的相同。其优选实例包括苯基、1-萘基和2-萘基。这些可以含有取代基，并且所列的取代基的实例包括卤素原子、烷基、卤-烷基(卤素取代的烷基)、烷氧基、卤-烷氧基(卤素取代的烷氧基)、芳基、芳氧基、芳基烷基、链烯基、炔基、氰基、羟基、羧基、磺基、二烷基氨基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、硝基、甲酰基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、氨磺酰基和亚烷基二氧基。在这些当中，优选烷基、芳基、芳氧基、芳基烷基、羟基、羧基、磺基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、硝基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基和氨基甲酰基，其中更优选烷基、芳基、羟基、羧基和磺基。

烷基的实例包括包含1至22个，优选1至12个，更优选1至8个碳原子并且含有直链、支链或环状结构或其组合结构的烷基。其优选实例包括直链烷基、支链烷基和环烷基。其更具体的实例包括异丙基、叔-丁基、环己基、苄基和金刚烷基(adamantly)。

由本发明的制备方法制备的联吡啶鎓化合物是由下式(4)表示。

式(4)：

或

在式(4)中，R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸、R¹和X与对于式(2)描述的相同，并且其优选范围也与那里描述的相同。R¹和X与对于式(1)和(3)描述的相同，并且其优选范围也与那里描述的相同。

至于本发明的优选实施方案，由式(1)、(2)、(3)和(4)表示的化合物的具体实例如下所示，但是，不能认为是以任何方式对本发明的限制。

由式(1)表示的化合物的具体实例：

由式(2)表示的化合物的具体实例：

由式(3)表示的化合物的具体实例：

由式(4)表示的化合物的具体实例：

下面更详细地描述本发明的制备方法。本发明优选的制备方法包括4，4′-联吡啶鎓与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′-(杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物的第一步骤；和得到的N，N′-(杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物与由(3)表示的胺化合物反应，以便制备由式(4)表示的4，4′-联吡啶鎓化合物的第二步骤，并且特征在于，这两个步骤是在使用多元醇作为反应溶剂的条件下连续进行的。多元醇的优选实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、二甘醇和三甘醇。在这些当中，更优选乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇和三甘醇。最优选的溶剂是乙二醇、丙二醇、二甘醇或选自这些溶剂中的多种溶剂的混合物。

在卤化(杂)芳基化合物与4，4′-联吡啶反应的第一步骤中，卤化(杂)芳基化合物的量为2.0至10.0摩尔/摩尔4，4′-联吡啶。通过使用大量过量的卤化(杂)芳基化合物，对终产物的生产比例和生产速率没有太大的影响。但是，使用太过量的卤化(杂)芳基化合物使得后处理程序复杂，并且导致废物量的增加和生产成本的增加，因此对以工业规模生产终产物是不利的。本发明使用的卤化(杂)芳基化合物的优选量是2.0至5.0摩尔/摩尔4，4′-联吡啶，其更优选的量为2.0至3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶，其再优选的量为2.0至3.2摩尔/摩尔4，4′-联吡啶。

卤化(杂)芳基化合物与4，4′-联吡啶之间反应在10至180℃，优选在60至150℃，再优选在80至140℃下进行。反应时间根据加入的反应物的量和反应温度而变化，但是通常在9小时内，这比上面所述的Bull.Chem.Soc.Jpn.，1991，vol.64，第321-323页中描述的方法需要的时间短很多。在进行反应时，不特别需要惰性气氛，但是反应可以在氩气或氮气流中进行。

本发明的多元醇有效的原因不清楚。但是，可以认为如下：首先，二元醇或三元醇具有比与二元醇或三元醇相同碳原子数的一元醇更高的沸点，因此可以更大地提高包含二元醇或三元醇的反应溶液的温度。其次，由于与联吡啶鎓化合物的二价阳离子部分配价的多个极性OH基团，二元醇或三元醇比一元醇更容易溶解联吡啶鎓化合物。考虑到这些，推测出联吡啶鎓化合物的反应的活性或溶解性的效果等。

在随后的第二步骤中，在不离析的条件下可以连续使用由上述步骤得到的N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物，考虑到效率、生产成本和安全性，这在工业上是有利的。

在N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物与由(3)表示的胺化合物反应以制备由(4)表示的4，4′-联吡啶鎓化合物的步骤中，使用的胺化合物的量为2.0至10.0摩尔/摩尔N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物，但是，如第一步骤中一样，使用大量过量的胺化合物不会对生产比例/生产速率的改善产生太大的影响。使用太过量的胺化合物导致废物量的增加和生产成本的增加，因此对以工业规模生产终产物是不利的。

优选本发明使用的胺化合物的量为2.0至5.0摩尔/摩尔N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物，其更优选的量为2.0至3.5摩尔/摩尔N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物，并且其再优选的量为2.0至3.0摩尔/摩尔N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物。至于反应溶剂，通常可以使用在第一步骤中使用的溶剂。可以优选使用的多元醇的范围与此前描述的那些相同。此外，考虑到工业程序例如反应混合物流动性的改善或搅拌效率的改善，可以使用助溶剂。助溶剂的优选实例包括甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺。这些可以以其组合使用。

N，N′-二((杂)芳基-4，4′-联吡啶鎓化合物与胺化合物之间反应在10至180℃，优选在20至120℃，再优选在20至90℃下进行。反应时间根据加入的反应物的量和反应温度变化，但是通常为6小时内。在进行反应时，不特别需要惰性气氛，但是反应可以在氩气或氮气流中进行。

至于在本发明完成后从反应混合物中离析终产物的方法，可以采用通常的分离和纯化的方法。例如，可以采用这种方法：向反应混合物中加入不良溶剂，冷却混合物以沉积作为晶体的终产物，并且通过通常的固-液分离技术离析终产物。如上所述得到的4，4′-联吡啶鎓化合物在不进行进一步纯化的条件下通常具有在随后的步骤中使用的足够高的纯度。但是，为了某些应用或目的，可以进行进一步的纯化。至于纯化方法，可以采用那些通常用于纯化有机化合物的方法，例如使用有机溶剂例如甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺的再结晶或浆液悬浮纯化。

实施例

通过参考实施例和比较例更详细地描述本发明，但是所述的实施例和比较例不认为是以任何方式对本发明的限制。

实施例1

化合物1的合成

合成方案如下所示：

                                            化合物1

在1，2-亚乙基二醇(300mL)中溶解4，4′-联吡啶(23.4g，0.15摩尔)和2，4-二硝基-氯苯(76.0g，0.375摩尔)，在内部温度120℃下搅拌反应混合物6小时。反应混合物的分析显示原料：单取代产物：双取代产物(终产物)的比例为1∶29∶70(按HPLC面积强度比计)。在冷却反应混合物至90℃后，向反应混合物中加入4-羟基-3-苯基苯胺(55.6g，0.30摩尔)，接着在内部温度为80℃下搅拌反应混合物3小时。向其中加入丙酮(300mL)，在加热下回流30分钟后，将反应混合物冷却至内部温度5℃，以沉积晶体。在5℃搅拌混合物2小时后，通过过滤收集晶体，用丙酮洗涤，并且干燥，得到终产物化合物1，为橙色晶体粉末。

产量：56.0g；66％

¹H-NMR(TMS，CD3OD)；δ9.54(d，4H，吡啶环部分)，8.86(d，4H，吡啶环部分)，7.25-7.86(m，18H)。

mp：250℃或以上(分解)

比较例1

使用乙腈进行用于合成化合物1的反应的结果：

合成方案与实施例1中描述的相同。

在乙腈(35mL)中悬浮4，4′-联吡啶(1.6g)和2，4-二硝基-氯苯(7.0g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，在加热下回流反应混合物48小时。在48小时反应后通过HPLC的反应混合物的分析解释显示原料∶单取代产物∶双取代产物的比例为14∶85∶1(按HPLC面积强度比计)。当通过在加热条件下回流而再继续反应72小时的总时间时，反应不再进行。然后，向反应混合物中加入4-羟基-3-苯基苯胺(6.6g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，接着在加热下回流12小时。但是，没有观察到最终产物化合物1的形成。

此外，在4，4′-联吡啶与2，4-二硝基氯苯反应时，晶体从反应混合物中分离出来。作为对晶体单独分析的结果，发现它们为N-单-芳基衍生物的晶体。即，认为在上述的条件下，作为晶体的中间产物从该系统中分离出来并且移除，由此难以进行形成二衍生物的反应。

比较例2

使用二甲基甲酰胺(DMF)进行用于合成化合物1的反应的结果：

合成方案与实施例1中描述的相同。

在DMF(30mL)中悬浮4，4′-联吡啶(1.6g)和2，4-二硝基-氯苯(7.0g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，在120℃搅拌反应混合物20小时。在20小时反应后，通过HPLC对反应混合物的分析显示原料∶单取代产物∶双取代产物的比例为13∶84∶3(按HPLC面积强度比计)。在再继续总时间为36小时的反应后，向反应混合物中加入4-羟基-3-苯基苯胺(6.6g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，接着进行反应12小时。但是，几乎没有观察到终产物化合物1的形成，由此停止进一步的程序。

比较例3

使用甲醇进行用于合成化合物1的反应的结果：

合成方案与实施例1中描述的相同。

在甲醇(35mL)中悬浮4，4′-联吡啶(1.6g)和2，4-二硝基-氯苯(7.0g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，在加热下回流反应混合物20小时。在20小时反应后，通过HPLC对反应混合物的分析显示原料∶单取代产物∶双取代产物(终产物)的比例为1∶85∶14(按HPLC面积强度比计)。在同样条件下再继续进行总时间为36小时的反应后，向反应混合物中加入4-羟基-3-苯基苯胺(6.6g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，接着进行反应12小时。但是，反应混合物的后处理未能离析出终产物化合物1的晶体。

实施例2

化合物2的合成

合成方案如下所示：

                                               化合物2

在1，2-亚乙基二醇(120mL)中溶解4，4′-联吡啶(7.8g，0.05摩尔)和2-氯苯并噻唑(29.6g，0.125摩尔)，在内部温度120℃下搅拌反应混合物8小时。向该反应溶液中，加入2-羟基-5-苯基苯胺(18.5g，0.10摩尔)，在内部温度80℃下搅拌得到的反应混合物5小时。向其中加入丙酮(150mL)，在加热下回流30分钟后，将反应混合物冷却至内部温度15℃，以沉积晶体。在5℃搅拌混合物2小时后，通过过滤收集晶体，用丙酮洗涤，并且干燥，得到终产物化合物2，为橙色晶体粉末。

产量：17.3g；61％

¹H-NMR(TMS，CD3OD)；δ9.83(d，4H，吡啶环部分)，8.42(d，4H，吡啶环部分)，7.12-7.98(m，18H)。

Mp：250℃或以上(分解)

比较例4

使用乙腈进行用于合成化合物2的反应的结果：

合成方案与实施例2中描述的相同。

在乙腈(35mL)中悬浮4，4′-联吡啶(1.6g)和2-氯苯并噻唑(6.1g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，在加热下回流反应混合物40小时。在48小时反应后通过HPLC对反应混合物的分析显示原料∶单取代产物∶双取代产物的比例为21∶76∶3(按HPLC面积强度比计)。向反应混合物中，加入4-羟基-3-苯基苯胺(6.6g；3.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，接着在加热下回流12小时。但是，对反应混合物的后处理未能离析出终产物化合物2的晶体。

实施例3

化合物3的合成

合成方案如下所示：

                                            化合物3

在1，2-亚乙基二醇(200mL)中溶解4，4′-联吡啶(15.6g，0.10摩尔)和2，4-二硝基-氯苯(50.7g，0.25摩尔)，在内部温度120℃下搅拌反应混合物6小时。向该反应溶液中，加入4-羟基-3-苯基羰基苯胺(42.7g，0.20摩尔)，并且在内部温度90℃下搅拌得到的反应混合物6小时。向其中加入丙酮(250mL)，在加热下回流30分钟后，将反应混合物冷却至内部温度5℃，以沉积晶体。在10℃搅拌混合物1小时后，通过过滤收集晶体，用丙酮洗涤，并且干燥，得到终产物化合物3，为橙色晶体粉末。产量：45.3g；72.9％¹H-NMR(TMS，DMSO-d6)；δ9.65(d，4H，吡啶环部分)，9.04(d，4H，吡啶环部分)，7.38-8.01(m，16H)，11.31(s，2H，酚式OH)。

Mp：250℃或以上(分解)

比较例5

使用乙腈进行合成化合物3反应的结果：

合成方案与实施例3中描述的相同。

在乙腈(60mL)中悬浮4，4′-联吡啶(3.12g)和2，4-二硝基-氯苯(10.14g；2.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，在加热下回流反应混合物48小时。在48小时反应后通过HPLC对反应混合物的分析显示原料∶单取代产物∶双取代产物的比例为12∶84∶2(按HPLC面积强度比计)。在加热条件下通过回流再继续反应总时间为72小时的反应时，反应不再进行。然后，向反应混合物中，加入4-羟基-3-苯基羰基苯胺(10.7g；2.5摩尔/摩尔4，4′-联吡啶)，接着在加热下回流12小时。但是，观察到最终产物化合物3的形成，其程度为约1％(按HPLC面积强度比计)。

从实施例和比较例的结果可以看出，本发明的制备方法可以缩短反应时间和提高产量，并且可以使得在不离析中间产物的条件下连续地得到终产物，由此简化了制备步骤。因此，本发明的制备方法的优势和实用性是明显的。

工业适用性

本发明方法可以使得以工业规模安全、有效和便宜地制备联吡啶鎓化合物，优选为4，4′-联吡啶鎓化合物，其可以用作除草剂或电致变色显示器材料。

本申请中已经要求外国优先权利益的一切外国专利申请的全部内容通过引用而结合在此，如同完全列出一样。

Claims (7)

1.一种制备由式(4)表示的联吡啶鎓化合物的方法，该方法包含：

可以含有取代基的联吡啶与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物；和

N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物与由(3)表示的胺化合物反应，其中N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物不进行离析处理，

R-X                     (1)

或

R¹-NH₂                (3)

或

其中R表示(杂)芳基；

X表示卤素原子；

R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基；和

R¹表示(杂)芳基或烷基，所述的(杂)芳基可以含有取代基，

其中多元醇被用作反应溶剂。

2.根据权利要求1的方法，

其中多元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。

3.根据权利要求1的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物的反应在包含多元醇的反应溶剂中进行，以便制备包含多元醇的反应溶液，并且反应溶液与胺化合物进行反应。

4.根据权利要求1的方法，

其中卤化(杂)芳基化合物的量为2.0至5.0摩尔/摩尔联吡啶。

5.根据权利要求1的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物的反应在60至150℃下进行。

6.根据权利要求1的方法，

其中联吡啶与卤化(杂)芳基化合物进行反应的时间为9小时内。

7.一种制备由式(4)表示的联吡啶鎓化合物的方法，该方法包含：

在包含多元醇的反应溶剂中，可以含有取代基的联吡啶与由式(1)表示的卤化(杂)芳基化合物反应，以便制备由式(2)表示的N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物；和

包含N，N′-二((杂)芳基)联吡啶鎓化合物的反应溶液与由(3)表示的胺化合物反应，

R-X                      (1)

或

R¹-NH₂                 (3)

或

其中R表示(杂)芳基；

X表示卤素原子；

R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸各自独立表示氢原子或取代基；和

R¹表示(杂)芳基或烷基，所述的杂芳基可以含有取代基。