[发明专利]菲并咪唑并异喹啉及其衍生物及其制备方法与应用

权利要求书

1.式I所示化合物，

所述式I中，Ar为苯基、含有取代基的苯基、稠环芳基或芳香杂环基；

所述含有取代基的苯基中，所述取代基选自H、C1-C4的烷基、苯基、噻吩基、卤素、给电子基团和吸电子基团中的至少一种；

R²和R³相同或不同，均选自芳基、C2-C6的烷基和C2-C6的环烷基中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述含有取代基的苯基中，C1-C4的烷基为甲基或叔丁基，所述给电子基团为甲氧基或二甲胺基，所述吸电子基团为氰基、硝基或三氟甲基；

所述稠环芳基为萘基；

所述芳香杂环基为噻吩基；

所述R²和R³中，所述芳基为苯基、C1-C6的烷基取代的苯基、C1-C6的烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、C2-C6的环烷基取代的苯基或2-噻吩基，所述C2-C6的环烷基为环己基；

其中，所述C1-C6的烷基取代的苯基具体为乙基、正丙基、正丁基或正己基取代的苯基，所述C1-C6的烷氧基取代的苯基具体为甲氧基取代的苯基，卤素取代的苯基具体为对氯苯基或对溴苯基，C2-C6的环烷基取代的苯基具体为对环己基苯基。

3.一种制备权利要求1或2任一所述式I所示化合物的方法，包括如下步骤：

在密闭体系中，将式II所示2-芳基菲并咪唑、式III所示炔烃、催化剂和氧化剂混匀于溶剂中进行基于碳氢键活化的环化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

或者，

在敞开体系中，将式II所示2-芳基菲并咪唑、式III所示炔烃和催化剂混匀于溶剂中进行基于碳氢键活化的环化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

所述式II和式III中，Ar、R²和R³的定义分别与所述式I中Ar、R²和R³的定义相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述催化剂均为三价铑催化剂或二价钌催化剂；

其中，所述三价铑催化剂为[Cp*RhCl₂]₂或[Cp*(CH₃CN)₃Rh](SbF₆)₂；所述Cp*为五甲基环戊二烯负离子；

所述二价钌催化剂为[Ru(p-cymene)Cl₂]₂；

所述氧化剂为二价铜氧化剂，具体为一水合醋酸铜或无水醋酸铜。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述催化剂的投料摩尔用量均为所述式II所示2-芳基菲并咪唑的1～5%，优选2～5%；或者，

所述[Cp*RhCl₂]₂的投料摩尔用量具体为2.5%；

所述[Ru(p-cymene)Cl₂]₂的投料摩尔用量具体为5%；

所述氧化剂的投料摩尔用量为所述式II所示2-芳基菲并咪唑的0.4～3.0倍，具体可为2.0～3.0倍，优选2.1～2.5倍，具体为2.2倍；

所述式III所示炔烃化合物的投料摩尔用量均为所述式II所示2-芳基菲并咪唑的1.0～2.0倍，优选1.1～1.5倍，具体为1.4倍。

6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于：所述溶剂均选自丙酮、二氧六环、四氢呋喃、DMF、邻二甲苯、甲醇、三氟乙醇和乙腈中的至少一种。

7.根据权利要求3-6任一所述的方法，其特征在于：所述基于碳氢键活化的环化反应步骤中，温度均为100～130℃，优选120℃；

时间均为8～36小时，优选12～16小时。

8.权利要求1或2任一所述式I所示化合物在检测铁离子中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述铁离子存在于工业废水或土壤中；

所述铁离子为三价铁离子。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于：所述式I所示化合物为式I-16所示化合物：