[发明专利]一种吲哚并[2,3-A]咔唑及其制备方法

说明书

本发明公开了一种吲哚并[2,3‑A]咔唑及其制备方法，属于电化学技术领域。它包括一种以环己酮、邻苯二胺为原料合成吲哚并[2,3‑A]咔唑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：投料：向反应容器内加入环己酮、邻苯二胺、添加剂和溶剂A；S2：通电：插入两根电极，室温条件下，通上电源后，调节电流大小，反应一段时间；S3：收集：反应结束后，加入溶剂B萃取，有机层经脱溶、重结晶得到吲哚并[2,3‑A]咔唑。本发明利用电化学的催化方法制备吲哚并[2,3‑A]咔唑，反应条件温和，原料简单易得，绿色环保，反应收率高。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，更具体地说，涉及一种吲哚并[2,3-A]咔唑及其制备方法。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode)，即有机发光二极管，因其柔性轻薄特质、自发光、响应速度快、低功耗等诸多特质，被赋予“梦幻显示器”称号。吲哚并[2,3-A]咔唑类似于双咔唑化合物的融合，然而其具有远超联咔唑的共轭体系，从而表现出强的光谱吸收，良好的电子传输等特性。因此其在电致发光材料方面有着巨大的应用前景。

根据文献报道，吲哚并[2,3-A]咔唑主要有以下3种合成方法：

路线I：Panesar等人报道了一例合成吲哚并[2,3-A]咔唑，以双吲哚甲烷为原料，原甲酸三甲酯为C1源，在强质子酸催化下、100℃条件下以82％的收率得到吲哚并[2,3-A]咔唑。

路线II：专利KR2011011579报道了一种无金属参与合成吲哚并咔唑的方法：采用Fisher吲哚合成的策略：以苯肼和1,2-环己二酮为原料，在硫酸以及三氟乙酸这类强酸作用下历经酮腙化(硫酸)、环化(100℃，三氟乙酸重排环化)得到吲哚并咔唑，收率77％。

路线III：Banerji等人报道一例合成吲哚并[2,3-A]咔唑的策略。以3-甲醛吲哚为原料，通过SmI2的催化自偶联合成联吲哚二甲醛，随后与肼回流(120℃)反应合环得到吲哚并[2,3-A]咔唑，收率60％。

上述合成路线中，路线I反应所采用的原料二吲哚甲烷，原甲酸三甲酯不易得且价格昂贵，严重限制了此方法的发展；路线II需要使用大量的硫酸和三氟乙酸，会产生大量的酸性废液，加剧了三废处理的难度，此外，还有反应周期长，难提纯等问题。路线III使用昂贵的SmI2这类催化剂，3-吲哚甲醛这类原料价格也昂贵，反应步骤长，综合收率也偏低，造成生产成本加剧，不利于工业化的生产。

因而需要发展一类绿色经济，原料易得，原子利用率高合成吲哚并[2,3-A]咔唑的方法，来满足日益增长的产品需求。

此外，基于分子间C(sp³)-H/N-H的氧化脱氢偶联策略，2017年，雷爱文课题组[ACSCatal.2017,7,12,8320–8323]报道了一种电化学氧化条件下C(sp³)-H杂环化的高效方法学。该反应在氮气氛围中，以Pt片作为阳阴极，ⁿBu₄NBF₄为电解质，MeCN为溶剂，在单室电解池中以恒电流模式电解，与氧、氮、硫等杂原子相邻的C(sp³)-H类化合物都能与唑类杂环反应生成相应的C-N键偶联产物。但其仅针对特定的氮结构，该文中选用三氮唑这类多氮化合物失去电子可得到稳定性高的氮自由基，与α-杂原子取代的亚甲基可实现交叉偶联，但是对于裸胺而言，其失去电子生成的阳离子自由基稳定差，易二聚而淬灭反应。