一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法，将式I所示的咪唑[2,1

【技术实现步骤摘要】
一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法


[0001]本专利技术属于有机合成与电催化领域，具体涉及一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法。

技术介绍

[0002]联苯是一种重要的结构支架，在许多药物、天然产物、材料和金属催化剂配体中有着广泛的应用，引起了许多有机化学家的关注和研究。
[0003]在传统上，过渡金属催化的双C
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H活化策略由于避免了多步骤和预功能化过程，因此是构建双芳基化合物的一种直接而有效的方法。然而，在化学计量的氧化剂和金属催化剂的存在下，不可避免地会产生废物，这并不符合绿色化学的概念和要求。光催化的应用也已成为一种很有前途的双C
‑
H活化为双芳基化合物的策略。然而，使用复杂和昂贵的光催化剂增加了成本，不利于工业生产。在这种情况下，有机电合成被认为是一种强大的、环保的合成方法，它利用“电子”作为一种廉价、无污染的氧化剂，在不使用外部氧化剂或还原剂的情况下实现氧化还原转化。
[0004]近年来，在外源无氧化条件下的电化学氧化C
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H/C
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H交叉偶联方面取得了一些进展。据报道，
[1
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3](杂族)芳香烃之间的同源耦合是容易发生的；相反，两种不同的杂芳族化合物在电化学条件下实现交叉偶联而不是同偶联则是一个巨大的挑战，而且不同杂芳烃基团之间的交叉偶联反应通常局限于两种简单的杂芳烃化合物，这牺牲了其产物的丰富度。综上所述，在不需要外部氧化剂、金属催化剂和添加剂的条件下，通过电化学氧化合成不对称双杂芳烃化合物具有高效、对环境友好、具有更高的经济效益等优点，因此急需开发一种采用无外源性氧化剂和金属催化剂的电化学氧化制备不对称双杂芳烃化合物的方法。
[0005]参考文献：
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Biaryldicarboxylate synthesis via electrocatalytic dehydrogenative C
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H/C
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‑
6632(2021).

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法，该方法无需使用外加金属催化剂、以及氧化剂等，而是使用电催化氧化，更加绿色环保，符合绿色化学合成的发展方向。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0011]一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法，将式I所示的咪唑[2,1
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b]噻唑类化合物、式Ⅱ所示的苯乙炔类化合物、电解质溶于溶剂中得到反应液；随后将电极插入到反应液中，在敞开体系中接通恒定电流搅拌反应，即得到式Ⅲ所示的不对称双杂芳烃化合物；
[0012][0013]其中，R1选自氢、烷基、卤素、氰基或苯基，优选地，R1选自氢、甲基、氟、氯、氰基或苯基，更优选地，R1包括但不限于氢、在苯环对位上取代的甲基、在苯环对位上取代的氟、在苯环对位上取代的氯、在苯环对位上取代的氰基或在苯环对位上取代的苯基。
[0014]其中，R2选自氢或烷基，优选地，R2选自氢或甲基；R3选自氢、甲氧基、苯基或卤素，优选地，R3选自氢、甲氧基、苯基或氟。
[0015]具体地，所述的电解质为四正丁基四氟硼酸铵、四正丁基六氟磷酸铵、高氯酸锂中的任意一种或几种的组合，优选为四正丁基四氟硼酸铵。
[0016]具体地，所述的式I所示的咪唑[2,1
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b]噻唑类化合物、式Ⅱ所示的苯乙炔类化合物与电解质的摩尔比为1：1～1.2：1，优选为1：1：1。
[0017]具体地，所述的溶剂为乙腈、乙醇、水中的任意一种或几种的组合，优选为乙腈、乙醇与水的体积比为8：1.2：1。
[0018]具体地，所述的式I所示的咪唑[2,1
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b]噻唑类化合物在溶剂中的浓度为0.02～0.03mmol/mL，优选为0.02mmol/mL。
[0019]具体地，所述的电极包括正极和负极，正极为碳布电极，负极为铂电极。
[0020]具体地，所述的恒定电流为8～10mA，优选为8mA。
[0021]具体地，所述的反应，反应温度为45～65℃，优选为55℃，反应时间为1.5～2h，优选为1.5h。
[0022]有益效果：
[0023](1)与现有技术相比，本专利技术采用的方法无需使用金属催化剂、氧化剂、添加剂等试剂，使用电催化技术更加绿色环保经济，反应条件温和，后处理简单。
[0024](2)本专利技术制备得到的不对称双杂芳烃化合物为药物、金属催化剂配体和标准剂的研究奠定了基础。
附图说明
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0026]图1为本专利技术中3a的核磁共振氢谱图。
[0027]图2为本专利技术中3a的核磁共振碳谱图。
[0028]图3为本专利技术中3b的核磁共振氢谱图。
[0029]图4为本专利技术中3b的核磁共振碳谱图。
[0030]图5为本专利技术中3c的核磁共振氢谱图。
[0031]图6为本专利技术中3c的核磁共振碳谱图。
[0032]图7为本专利技术中3c的核磁共振氟谱图。
[0033]图8为本专利技术中3d的核磁共振氢谱图。
[0034]图9为本专利技术中3d的核磁共振碳谱图。
[0035]图10为本专利技术中3e的核磁共振氢谱图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学合成不对称双杂芳烃化合物的方法，其特征在于，将式I所示的咪唑[2,1
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b]噻唑类化合物、式Ⅱ所示的苯乙炔类化合物、电解质溶于溶剂中得到反应液；随后将电极插入到反应液中，在敞开体系中接通恒定电流搅拌反应，即得到式Ⅲ所示的不对称双杂芳烃化合物；其中，R1选自氢、烷基、卤素、氰基或苯基；R2选自氢或烷基；R3选自氢、甲氧基、苯基或卤素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电解质为四正丁基四氟硼酸铵、四正丁基六氟磷酸铵、高氯酸锂中的任意一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的式I所示的咪唑[2,1
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b]噻唑类...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，管文静，刘成扣，方正，杭进林，陈嘉伟，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：