N-苯基-3-咔唑硼酸的合成方法

简介

N-苯基-3-咔唑硼酸被广泛用于地砖、聚氯乙烯（PVC）、食品包装材料、个人护理用品和医用袋及软管等多种产品中。早在1970年就有报道称从血袋及其连接软管中发现了N-苯基-3-咔唑硼酸，这提示一些医疗管和容器可能会释放增塑剂。随着现代社会的不断发展，N-苯基-3-咔唑硼酸由于对塑料的可塑性和柔软性可以起到增强作用，已成为生活中最常用的增塑剂，但同时也给人类健康和生态环境造成严重损害。N-苯基-3-咔唑硼酸由于其毒性低，已逐渐替代其他有机物在室内外环境中的使用[1]。

图1 N-苯基-3-咔唑硼酸的结构

合成

图2 N-苯基-3-咔唑硼酸的合成路线

在500 mL三颈烧瓶中加入10 g (31 mmol) 3-溴-9-苯基- 9h -咔唑，用氮气置换烧瓶内空气。在烧瓶中加入150 mL四氢呋喃(THF)溶解3-溴-9-苯基- 9h -咔唑。将该溶液冷却至-80℃，用注射器将20 mL (32 mmol)正丁基锂(1.58 mol/L的己烷溶液)滴入该溶液。滴下后，在相同温度下搅拌1小时。搅拌后，加入3.8 mL (34 mmol)硼酸三甲酯，搅拌约15小时，将溶液温度调至室温。在溶液中加入约150 mL (1.0 mol/L)的稀释盐酸，搅拌1小时。搅拌后，有机层与水层分离，水层用乙酸乙酯萃取，萃取物与有机层结合，用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤。有机层用硫酸镁干燥，并进行重力过滤。将所得滤液浓缩成一种油状浅棕色物质。得到的油性物质在减压下干燥得到标题化合物7.5 g浅棕色固体N-苯基-3-咔唑硼酸，合成路线如图2所示[2]。

图3N-苯基-3-咔唑硼酸的合成路线

将9-苯基9h -咔唑5.44 g (22.4 mmol)、n -溴代琥珀酰亚胺(NBS) 4.27 g, 24 mmol)和乙酸(125 mL)的混合物在室温下搅拌16小时，然后在40℃下搅拌4小时。将反应混合物倒入碎冰(500 g)上，静置6小时，最后用苯/乙酸乙酯(100 mL/100 mL)提取。提取液用水(200 mL)洗涤，然后用1 M碳酸钠(100 mL)再用水(200 mL)洗涤。溶液在硫酸镁上干燥、过滤，在减压下除去溶剂，得到纯的N-苯基-3-咔唑硼酸，产量(6.94 g)。合成路线如图3所示。

参考文献

[1] 蹇茂洋. 含N-苯基-3-咔唑硼酸的磷光材料合成及性能研究[D]. 贵州大学, 2022.

[2]Kadoma, Hiroshi; et al. Heterocyclic compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device. United States, US20130009543 A1 2013-01-10.