[发明专利]含单亚胺功能化的咪唑氯盐作为催化剂在制备芳香杂环甲酸酯类化合物中的应用

说明书

本发明公开了一种合成芳香杂环甲酸酯类化合物的方法，即以分子式为[(ArN=C(CH₃)NCH₂CH₂NCH₂C₆H₅)CH]Cl的咪唑氯盐（其中Ar=2,6‑二‑CH(CH₃)₂‑C₆H₃）为催化剂，常压下通过芳香杂环化合物和二氧化碳的羧基化反应来合成芳香杂环甲酸酯类化合物。这是由咪唑盐催化的通过芳香杂环化合物和二氧化碳的羧基化反应来制备芳香杂环甲酸酯类化合物的第一例，与现有技术相比，不仅催化剂更加绿色，合成更容易，而且反应条件温和，具有相当或更好的催化活性和官能团忍受性。

本发明为发明名称为一种合成芳香杂环甲酸酯类化合物的方法、申请号为2016109319327、申请日为2016年10月31日发明申请的分案申请，属于催化剂应用技术部分。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及利用含单亚胺功能化的咪唑氯盐为催化剂合成芳香杂环甲酸酯类化合物的方法。

背景技术

芳香杂环甲酸酯类化合物是有机合成中重要的原料或中间体，也是天然产物、农药或医药中的重要骨架。近年来，以二氧化碳作为C1源，通过芳香杂环化合物的羧基化反应来制备芳香杂环甲酸酯类化合物的方法，得到了迅速的发展。

2010年，Nolan等人发现在室温和氢氧化钾存在下金(I)的氮杂环卡宾配合物能催化芳香杂环化合物和二氧化碳（1.4个大气压）的羧基化反应，可用于芳香杂环甲酸酯类化合物的合成；随后，该课题组报道了类似的铜(I)的氮杂环卡宾配合物在40℃和氢氧化铯存在下，也能催化芳香杂环化合物和二氧化碳（1.4个大气压）的羧基化反应；与此同时，侯召民等人利用类似的铜(I)的氮杂环卡宾配合物在80℃和叔丁醇钾存在下，合成这类化合物（参见：I. I. F. Boogaerts, S. P. Nolan, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8858-8859;I. I. F. Boogaerts, G. C. Fortman, M. R. L. Furst, C. S. J. Cazin, S. P.Nolan, Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 8674-8677;L. Zhang, J. Cheng, T.Ohishi, Z. Hou, Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 8670-8673）。

现有技术使用过渡金属催化剂，利用金属活性，能够实现芳香杂环甲酸酯类化合物的合成，但金系催化剂价格昂贵，铜系催化剂又具有毒性，大部分还需要一定压力的二氧化碳，存在不安全应因素。到目前为止，还未见以单亚胺功能化的咪唑氯盐为催化剂，通过芳香杂环化合物和二氧化碳在常压下的羧基化反应来合成芳香杂环甲酸酯类化合物的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成芳香杂环甲酸酯类化合物的方法，即以分子式为[(ArN=C(CH₃)NCH₂CH₂NCH₂C₆H₅)CH]Cl的咪唑氯盐（其中Ar = 2,6-二-CH(CH₃)₂-C₆H₃）为催化剂，在叔丁醇钾存在下，通过芳香杂环化合物和二氧化碳在常压下的羧基化反应来合成芳香杂环甲酸酯类化合物。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种合成芳香杂环甲酸酯类化合物的方法，包括以下步骤，在惰性气体气氛中，以含单亚胺功能化的咪唑氯盐为催化剂，以芳香杂环化合物与二氧化碳为原料，在碱存在下，进行常压反应；反应结束后加入卤代烃，酯化反应得到芳香杂环甲酸酯类化合物；所述含单亚胺功能化的咪唑氯盐的化学结构式如下：

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