[发明专利]一种由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，本发明提供了一种由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法，通过选择光催化剂PTCDA/g‑C₃N₄作为反应的催化剂，利用其具较强热稳定性和光稳定性的特点，在省略强氧化剂使用的情况下，只需在空气或氧氛围中，便可诱导自由基加成反应的进行，从而实现了由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物；由于反应中省略了强氧化剂的使用，降低了反应对设备的腐蚀性。

技术领域

本发明涉及自由基合成技术领域，尤其涉及一种由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法。

背景技术

芳香杂环化合物是生物医药、农药以及精细化工有机中间体中普遍存在的结构骨架，具有重要的应用价值。通过对芳香杂环的官能化，以获得多功能和多样性的芳香杂环化合物的研究，一直备受学术和工业界的关注。在众多对芳香杂环化合物进行官能化方法中，Minisci反应是一种简单且实用策略，具体为：亲核碳自由基对质子化的缺电子芳香杂环进行自由基加成生成取代杂环化合物的反应。但是上述反应通常需要强氧化剂参与反应，例如过硫酸铵((NH₄)₂S₂O₈)。然而，强氧化剂在具有强氧化性的同时具有强腐蚀性，因此，在利用Minisci反应制备取代芳香杂环化合物时，由于强氧化剂的使用，对反应设备的腐蚀较为严重。

因此，亟需提供一种对设备腐蚀较小的由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的制备方法，本发明提供的制备方法可以在空气或氧气氛围进行，直接省略强氧化剂的使用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法，包括以下步骤：

(1)将芳香杂环化合物、预取代化合物、光催化剂和酸混合，得到混合物；

所述步骤(1)中芳香杂环化合物的结构如式Ⅰ所示

所述式I中R¹为Me或Ar时，R²为H；

R¹为H时，R²为Me或Ar；

所述步骤(1)中预取代化合物为环氧化合物或伯醇；

所述步骤(1)中光催化剂为3,4,9,10-苝二酸酐和g-C₃N₄的复合物；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物，处于空气或氧气氛围中，在光照条件下，进行自由基加成反应，得到取代芳香杂环化合物；

所述由芳香杂环化合物制备取代芳香杂环化合物的方法中不额外加入其他氧化剂。

优选地，所述步骤(1)的光催化剂中3,4,9,10-苝二酸酐和g-C₃N₄的质量比为0.3:(0.5～2)。

优选地，所述步骤(1)中光催化剂的质量和芳香杂环化合物的物质的量的比为2mg：(0.3～1)mmol。

优选地，所述步骤(1)中环氧化合物为四氢呋喃或四氢吡喃。

优选地，所述步骤(1)中伯醇为乙醇、丙醇或丁醇。

优选地，所述步骤(1)中酸为盐酸和/或三氟乙酸。

优选地，所述步骤(2)中光照的波长为460～520nm。

优选地，所述步骤(2)中自由基加成反应的温度为25～35℃。