一种菲类衍生物的制备方法

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种菲类衍生物的制备方法。

背景技术

菲类衍生物是一类有机化合物，具有良好的光学和电学性能，在药物化学、材料科学中有着广泛的应用，尤其是被广泛应用在有机发光二极管（OLED）器件中，菲类衍生物的整体应用价值已进入快速增长期。

在OLED器件中，菲类衍生物可以作为发光层的主要材料，通过激子的形成和复合来实现器件的发光。与传统的有机发光材料相比，菲类衍生物具有更高的光电转换效率、更低的电压驱动、更宽的发光光谱范围等优点。设计高效的菲类衍生物可以使其在取代基的取代位置选择方面更为灵活和高效。通过合理设计取代基的结构和位置，可以实现菲类化合物的多样化结构和功能，同时提高其生物活性和药效性。但在合成菲类化合物时，由于菲分子的9，10位均是活性位置，作为中间体的卤代菲衍生物直接由菲卤化获得容易造成多位点取代，进而影响合成产率和产物的纯度，尤其是不对称结构的菲衍生物9,10位卤代，活性位点的不可控性使得副产物占比居高不下。目前的合成方法需采用三步以上的反应步骤，其收率在50%左右，且副产物较多不利于其广泛的应用，因此研发一种新的菲的合成方法对于菲类衍生物在高纯领域工业化生产具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新的菲类衍生物的制备方法，所述化学式4表示的菲类衍生物是由化学式1和化学式2所示的原料通过Suzuki反应获得化学式3的中间体，再与三甲基乙炔基硅进行关环反应，反应完毕后加入卤化试剂进行卤化反应后获得；

化学式1     化学式2       化学式3       化学式4

其中，R

R

作为一种优选的技术方案，R

作为一种优选的技术方案，R

作为一种优选的技术方案， R

作为一种优选的技术方案，所述菲类衍生物选自以下结构式表示的化合物：

按照上述技术方案，所述化学式4表示的菲类衍生物是由化学式1、化学式2所示的原料通过Suzuki反应获得化学式3的中间体，再与三甲基乙炔基硅进行关环反应，反应完毕后加入卤化试剂进行卤化反应后获得。

按照上述技术方案，所述化学式3经由化学式1、2所示的原料在钯催化剂、碱、溶剂的存在下反应后，处理提纯后获得。

按照上述技术方案，所述钯催化剂选自：四(三苯基膦)钯、双三苯基膦二氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、二氯二叔丁基-(4-二甲基氨基苯基) 膦钯(II)中的一种；所述碱选自：碳酸钾、磷酸三钾、氢氧化钾、叔丁醇钾、碳酸钠、氢氧化钠、叔丁醇钠、氢氧化钡中的一种，所述溶剂为Suzuki反应常用的溶剂。

作为一种优选的技术方案，所述钯催化剂选自：四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯；所述碱选自：碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠。

按照上述技术方案，化学式1、化学式2所示的原料是在氮气氛围下，钯催化剂、碱、溶剂以1mol:(1-5)mol:(0.001-0.05)mol:(2-4)mol:(5-15)mL的比例，在60℃-120℃的温度区间反应，液相监控反应完毕，反应液经由浓缩、成盐析晶、过滤、纯化后获得。

按照上述技术方案，所述关环反应是在化学式3，三甲基乙炔基硅，稳定剂，亚硝酸酯，溶剂的存在下进行。

按照上述技术方案，所述稳定剂选自维生素C、维生素E、溴化铜、氯化铜、溴化亚铜、氯化亚铜、氧化亚铜中的一种；所述亚硝酸酯选自：亚硝酸乙酯、亚硝酸叔丁酯、亚硝酸异戊酯中的一种，所述有机溶剂为关环反应常用的有机试剂。

按照上述技术方案，所述卤化反应是在关环反应原有的反应体系中，在常温下，直接向反应液中加入卤化试剂进行卤化反应，提纯后获得。“一锅合成法”，收率高，简化后处理过程，高效便捷。

按照上述技术方案，所述卤化试剂选自：N-溴代丁二酰亚胺、溴素、二溴异氰尿酸、N-溴代琥珀酰亚胺、二溴海因、1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮。

按照上述技术方案，化学式3、三甲基乙炔基硅、稳定剂、亚硝酸叔丁酯和溶剂是在氮气氛围下，按照1mol:(2-5)mol: (0.1-0.5)mol:(1.5-5.5)mol:(5-15)mL的比例，20℃-60℃反应，液相监控反应完毕，恢复至室温，分批加入卤化试剂，液相监控反应完毕，萃取、浓缩、柱层析纯化、浓缩、石油醚打浆、过滤、干燥获得。

按照上述技术方案，所述Suzuki反应和关环反应溶剂选自甲苯、二甲醚、二恶烷、醋酸乙酯、甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、水中的一种、两种或多种。

本发明提供了一种新的菲类衍生物的制备方法，相比于现有技术中的三步反应，两步反应更简单，且更容易控制副产物的生成，能够简化后处理工艺，粗品纯度也更高，同时，第二步通过与三甲基乙炔基硅发生取代反应，避免菲类衍生物9，10位卤化产生副产物，也展示了一种新的定位思路，进一步提高了整体粗品的纯度和收率。尤其是R

因此，本发明提供的菲类衍生物的制备方法具有重要的科学意义和实际应用价值，并且具有广阔的发展前景。整体而言，本发明提供的新的菲衍生物的制备方法，原料成本更低，粗品即能获得高达95%的产品纯度，且简单的后处理工艺即能将产品纯度提升至99.8%以上，且两步总收率超过65%，是一种具有广适性和产业化前景的菲类衍生物的制备方法。

附图说明

为了进一步说明产品的纯度和结构鉴定情况，特给出如下附图：

图1为本发明制备的10-溴-2-氯菲的质谱图；

图2为本发明制备的10-溴-2-氯菲的核磁图；

图3为实施例1制备的10-溴-2-氯菲粗品的液相色谱图；

图4为实施例1制备的10-溴-2-氯菲终产品的液相色谱图；

图5为实施例2制备的9-溴菲粗品的液相色谱图；

图6为实施例2制备的9-溴菲终产品的液相色谱图；

图7为对比例1制备的10-溴-2-氯菲粗品的液相色谱图；

图8为对比例1制备的10-溴-2-氯菲终产品的液相色谱图。

实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1：10-溴-2-氯菲的制备

在三口瓶中，投入50g邻溴苯胺，45.45g 4-氯苯硼酸，3.36g四(三苯基膦)钯，80.34g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，用乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体50.67g 4'-氯-2-氨基联苯，收率85.6%。

在三口瓶中，投入40g 4'-氯-2-氨基联苯,38.58g三甲基乙炔基硅，3.46g维生素C，30.38g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入52.43g N-溴代丁二酰亚胺反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度97.99%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得50.56g 10-溴-2-氯菲，液相色谱法测定纯度达到99.99%，收率88.3%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的10-溴-2-氯菲。

实施例2：9-溴菲

在三口瓶中，投入50g邻溴苯胺，35.44g苯硼酸，2.66g三(二亚苄基丙酮)二钯，80.34g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体41.41g邻氨基联苯，收率83.2%。

在三口瓶中，投入40g 邻氨基联苯,45.89g 三甲基乙炔基硅，4.11g维生素C，41.05g亚硝酸异戊酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入100.18g 二溴海因反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度97.61%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得52.07g 9-溴菲，液相色谱法测定纯度达到99.98%，收率86.7%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的9-溴菲。

实施例3：9-溴-2,4-二氯菲

在三口瓶中，投入50g 2-溴-3,5-二氯盐酸苯胺，25.31g苯硼酸，2.4g四(三苯基膦)钯，57.37g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体41.86g 4，6-二氯-[1，1'-联苯]-2-胺，收率84.7%。

在三口瓶中，投入40g 4，6-二氯-[1，1'-联苯]-2-胺,33g 三甲基乙炔基硅，3.75g溴化铜，25.98g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入44.85g N-溴代丁二酰亚胺反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度97.5%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得47.15g9-溴-2,4-二氯菲，液相色谱法测定纯度达到99.91%，收率86.1%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的9-溴-2,4-二氯菲。

实施例4：9-溴-4，5-二氯菲

在三口瓶中，投入50g 2-溴-3-氯苯胺，37.87g（2-氯苯基）硼酸，2.8g四(三苯基膦)钯，66.94g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体49.19g 2',6-二氯-[1,1'-联苯]-2-胺，收率85.3%。

在三口瓶中，投入40g 2',6-二氯-[1,1'-联苯]-2-胺,33g 三甲基乙炔基硅，7.24g维生素E，25.98g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入44.85g N-溴代丁二酰亚胺反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度96.4%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得42.99g 9-溴-4，5-二氯菲，液相色谱法测定纯度达到99.90%，收率78.5%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的9-溴-4，5-二氯菲。

实施例5：6-溴屈

在三口瓶中，投入50g 1-氨基-2-溴萘，49.99g苯硼酸，3.36g四(三苯基膦)钯，80.34g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体40.19g2-(萘-1-基)苯胺，收率81.4%。

在三口瓶中，投入40g 2-(萘-1-基)苯胺,35.83g 三甲基乙炔基硅，7.86g维生素E，28.22g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入48.7g N-溴代丁二酰亚胺反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度95.8%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得48.86g 6-溴屈，收率87.2%，液相色谱法测定纯度达到99.92%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的6-溴屈。

实施例6：5-溴-3-氯苯并[c]菲

在三口瓶中，投入50g 2-氨基-3-溴萘，35.21g 4-氯苯硼酸，2.6g四(三苯基膦)钯，62.23g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体48.16g 1-(4-氯苯基)萘-2-胺，收率84.3%。

在三口瓶中，投入40g 1-(4-氯苯基)萘-2-胺,30.97g 三甲基乙炔基硅，3.52g溴化铜，24.39g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中分批加入42.09g N-溴代丁二酰亚胺反应，液相监控反应完毕，加入200mL水搅拌，乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，液相色谱法测定纯度94.7%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得44.43g5-溴-3-氯苯并[c]菲，液相色谱法测定纯度达到99.89%，收率82.5%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的5-溴-3-氯苯并[c]菲。

对比例1：10-溴-2-氯菲

在三口瓶中，投入50g邻溴苯胺，45.45g 4-氯苯硼酸，3.36g四(三苯基膦)钯，80.34g碳酸钾，300mL甲苯、150mL乙醇、150mL水，氮气氛围下80℃反应，液相监控到达反应终点，将反应液浓缩，然后滴加25mL浓度12M盐酸,析出大量固体,过滤,固体用二氯甲烷溶剂溶解,滴加少量氢氧化钠调节PH 7-8，乙酸乙酯萃取分液，浓缩，即可得白色固体49.55g4'-氯-2-氨基联苯，收率83.7%。

在三口瓶中，投入40g 4'-氯-2-氨基联苯,15.74g丙炔，3.46g维生素C，30.08g亚硝酸叔丁酯，400ml乙腈，氮气氛围下加热至40℃反应，液相监控到达反应终点，恢复至室温，向反应液中加入400mL水，800mL 乙酸乙酯搅拌30min后静置分层，收集上层，下层用400ml 乙酸乙酯再萃取2次，合并有机相，加无水硫酸镁干燥，抽滤，浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得31.62g 2-氯菲，收率75.7%。

在三口瓶中，投入30g 2-氯菲，加入900mL二甲基甲酰胺添加到烧瓶中并溶解，分批加入26.36g N-溴代丁二酰亚胺反应，在150℃下回流1小时，液相监控反应完毕，用乙酸乙酯萃取有机层。用硫酸镁除去剩余水分之后，液相色谱法测定纯度90.12%，用10：1石油醚与二氯甲烷比作为洗脱液纯化产品，有机相浓缩，用石油醚打浆，过滤，干燥，获得19.33g10-溴-2-氯菲，收率47%，液相色谱法测定纯度达到97.31%，经质谱和核磁共振的氢谱鉴定，确定为目标的10-溴-2-氯菲。

通过上述实施过程，可以看出，本发明提供的菲类衍生物的制备方法，通过“一锅合成法”完成关环反应和卤化反应，收率更高，操作更简单，成本相对较低，粗品即能获得高达95%以上的产品纯度，更容易控制副产物的生成，且简单的后处理工艺即能将产品纯度提升至99.8%，进一步提高了整体粗品的纯度和收率，适用于诸如有机半导体、药物等领域高纯材料的应用，且两步收率均超过65%，相对于其他诸如采用卤化试剂直接进行卤化反应的制备构思，避免了大量副产物的产生，反应更易控制且容易除去其副产物，大大提高产品收率，是一种更适用于产业化生产的制备方法。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。