N-苯基咔唑的制备及应用

发布日期:2023/9/4 13:09:40

背景及概述

N‑苯基咔唑是咔唑肟酯衍生物的合成和光引发性研究的原料药，此外，N‑苯基咔唑还是是合成有机光电材料的重要中间体，因此，研究N‑苯基咔唑合成对于有机光电材料产业的发展具有重要的意义。

制备

工业上，N‑苯基咔唑主要以咔唑、卤代苯为原料，在催化剂、配体以及碱的作用经C‑N偶联反应制备得到；所用原料卤代苯通常以苯和卤素经卤化反应合成[1]。若能以苯、咔唑为原料，通过一步反应制备得到N‑苯基咔唑，将大大缩减合成步骤，提高原子利用率，降低生产成本。

图1 N‑苯基咔唑的合成反应式.png

图1 N‑苯基咔唑的合成反应式

实验操作：

方法一、

氮气保护下，在500mL反应瓶内加入236.4g苯(99％，3.0mol)，50.6g咔唑(99％，0.3mol)，5.7g碘化亚铜(99.9％，0.03mol)，15.8g Mannich碱配体L1(99％，0.03mol)，90.3g过氧化二叔丁基(97％，0.6mol)，投料毕，升温至80℃，搅拌转速600rpm，保温反应12hr，反应结束后，减压蒸馏回收未反应的苯，残留物中加入水及乙酸乙酯萃取，有机层脱溶得到粗品以乙醇结晶得到66.1g N‑苯基咔唑，含量99.5％，收率90.1％。

方法二、

氮气保护下，在250mL反应瓶内加入118.2g苯(99％，1.5mol)，50.6g咔唑(99％，0.3mol)，5.9g氯化亚铜(99.9％，0.06mol)，21.5g Mannich碱配体L3(99％，0.06mol)，83.6g过硫酸钾(99％，0.3mol)，投料毕，升温至70℃，搅拌转速600rpm，保温反应6hr，反应结束后，减压蒸馏回收未反应的苯，残留物中加入水及乙酸乙酯萃取，有机层脱溶得到粗品以乙醇结晶得到31.6g N‑苯基咔唑，含量98.6％，收率42.7％。

结论

本文以苯、咔唑为原料，在催化剂、配体及氧化剂的作用下制备N‑苯基咔唑，与已报道方法相比，该方法使用廉价易得的苯作原料，苯无需转化为卤代苯，直接与咔唑经氧化偶联制备N‑苯基咔唑，反应过程中苯既作反应物又作溶剂，反应条件温和，操作方便；该方法原料经济性好，成本低，经济效益显著，产品质量好，为N‑苯基咔唑合成提供一种新的方法。