[发明专利]一种铜催化溴苯与咔唑C-N偶联制备N-苯基咔唑的方法

说明书

本发明涉及化工中间体的制备领域，具体涉及一种铜催化溴苯与咔唑C‑N偶联制备N‑苯基咔唑的方法，其特征在于，氮气保护下，溴苯、咔唑在铜催化剂、碱、混合溶剂作用下，反应生成N‑苯基咔唑，本发明方法与已报道方法相比，使用廉价铜盐作催化剂，且反应中无需加入配体，反应条件温和，操作方便，生成成本低，收留高，更适于工业上大规模生产。

技术领域

本发明涉及化工中间体的制备领域，具体涉及一种铜催化溴苯与咔唑C-N偶联制备N-苯基咔唑的方法。

背景技术

N-苯基咔唑是一种重要的化工中间体，它可以用来进一步合成有机光电材料，而有机光电材料已经被广泛用于有机/聚合物电致发光二极管(OLED/PLED)、光电探测器、有机太阳能电池(OSC)、非线性光学器件、有机场效应晶体管(OFET)等方面。

N-苯基咔唑的合成路线较多，高效且适合工业化生产路线主要有两条：

路线一：CN104650044等报道了一种以碘苯为原料制备N-苯基咔唑的方法：碘化亚铜作催化剂，1,10-菲啰啉作配体，碳酸铯作碱，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂，150℃下过夜反应，反应收率88％：

路线二：CN101987822等报道了一种以溴苯为原料制备N-苯基咔唑的方法：碘化亚铜作催化剂，18-冠醚-6作配体，碳酸钾作碱，1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)作溶剂，回流温度(240-250℃)下反应5hr，反应收率96％：

上述合成路线中，路线一反应条件温和，但是使用价格昂贵的碘苯作原料，生产成本高，使得该路线经济性较差；路线二使用来源丰富、价格低廉的溴苯作原料，生产成本低、经济性好，但是该路线反应条件苛刻，需在240℃的高温下进行，且反应中必须加入有机配体来促进反应进行；配体的加入不仅增加了生产成本，而且极大的增加了产品的分离提纯难度。

因此一直以来，技术人员不断研究N-苯基咔唑合成工艺，以期获得更为经济、绿色、高效的N-苯基咔唑合成工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应条件温和、高效、经济性好的N-苯基咔唑制备方法。

更具体的，本发明提供了一种铜催化溴苯与咔唑C-N偶联制备N-苯基咔唑的方法，其特征在于，氮气保护下，溴苯、咔唑在铜催化剂、碱、混合溶剂作用下，反应生成N-苯基咔唑。

优选的，所述溴苯与咔唑摩尔比为1::1-2:1。

优选的，所述铜催化剂选自碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜、硫酸铜、氯化铜、乙酸铜、三氟乙酸铜。

优选的，所述铜催化剂与咔唑摩尔比为0.01:1-0.2:1，优选为0.05-0.1:1。

优选的，所述碱选自常用无机碱或常用有机碱，优选为氢氧化钠、碳酸钾、磷酸钾、三乙胺、吡啶。

优选的，所述碱与咔唑摩尔比为1:1-2:1。

优选的，所述混合溶剂由溶剂A与溶剂B混合组成，溶剂A选自乙二醇、丙三醇、正丁醇，溶剂B选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮，溶剂A与溶剂B体积比为1:10-10:1，优选1:5-5:1，更优选1:1-5:1。

优选的，所述混合溶剂体积与咔唑质量比为100:1-1:1ml/g，优选20::1-5:1ml/g。

优选的，所述C-N偶联反应温度为110℃-150℃，反应时间为6-24h，优选为12-18h。

优选的，反应结束后，加水和有机溶剂萃取，有机层经脱溶，重结晶得到N-苯基咔唑。