CN115417816A - 一种3,6-二溴-1-氯-异喹啉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种3，6‑二溴‑1‑氯‑异喹啉的制备方法，有机合成领域，其包括如下步骤：
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉的制备方法。
背景技术
3，6-二溴-1-氯-异喹啉是OLED分子材料合成工艺中的一个关键中间体。现有的3，6- 二溴-1-氯-异喹啉合成方法一般工艺步骤较多，工艺繁杂，而且目标产物收率也比较低，副产物多。如何发展出一种工艺简洁、产率高、副反应少的3，6-二溴-1-氯-异喹啉合成方法，是业界一直渴望解决的难题。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明设计一条合成一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉的新路线，该新路线工艺简洁，条件温和，产率高且副反应少，适合于工业化生产。
本发明的技术方案如下：
一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉(I)的制备方法，
其包括如下步骤：
S1、称取5-溴-1-茚满酮W001溶解在醇类溶剂中，随后缓慢加入浓盐酸，约30℃至50℃下逐滴加入亚硝酸盐或亚硝酸酯，搅拌均匀后在约30℃至50℃下反应，反应完毕后冷却至室温过滤得到白色絮状物W002
S2、取化合物W002溶于卤代烃溶剂中，预先通HCl气体制备成饱和溶液，约0℃以下分批加入溴化试剂，搅拌均匀后在约70℃至约90℃下反应，反应完毕后进行后处理得到化合物W003
S3、取化合物W003溶于甲醇钠/醇类溶剂或碱金属烷氧化物/烃类溶剂中，搅拌均匀后在50℃至约85℃下反应，反应完毕后处理获得固体W004
其中，R为烷基，如C1-C6烷基，甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基；
S4、化合物W004粗品溶于卤代烃溶剂中，0℃以下加入路易斯酸室温下反应，反应完毕后0℃下饱和碱溶液淬灭反应，后处理后获得固体W005
S5、取W005溶于氯化试剂，搅拌均匀后在约100℃至约130℃下反应，反应完毕后冷却至室温后减压蒸馏除去氯化试剂，后处理后得白色固体
在一些实施例中，S1步骤所述亚硝酸盐或亚硝酸酯选自亚硝酸钠，亚硝酸异丁酯，亚硝酸叔丁基酯等试剂。
在一些实施例中，S2步骤所述溴化试剂与化合物W002的摩尔比为约2.0至约5.0，在一些实施例中，所述溴化试剂与化合物W002的摩尔比为约3.0。在一些实施例中，所述溴化试剂选自POBr3或PBr5。
在一些实施例中，S2步骤或S4步骤所述卤代烃类溶剂选自二氯乙烷DCE、二氯甲烷、四氯化碳或1，2-二氯乙烷中的一种或几种。
在一些实施例中，S2步骤后处理包括：冷却至室温后减压浓缩并将残余物小心倾入冰水混合物淬灭，过滤后所得滤液用乙酸乙酯萃取，干燥，浓缩，柱纯化后得到灰色固体W003
在一些实施例中，步骤S3所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇或其组合；所述碱金属烷氧化物/非质子溶剂选自叔丁醇钾、叔丁醇钠、甲醇钠、异丙醇钠或相似活性碱或其组合，所述非质子溶剂选自苯、甲苯、二甲苯或其组合，在一些实施例中，所述碱金属烷氧化物/非质子溶剂为甲苯与t-Bu0K的组合。
在一些实施例中，S4步骤中，所述路易斯酸选自PCl3、BBr3、AlCl3、BF3或BCl3、或其组合；所述氯化试剂选自POCl3、PCl5。
在一些实施例中，该方法所用碱金属烷氧化物的量相对于式(W003)所示化合物可以为等当量(摩尔)或过量(摩尔)，在一些实施例中为1到5个当量。在另一些实施例中为2到5个当量。在另一些实施例中为3到5个当量，在某些实施例中为1.1到2.5 个当量。
在一些实施例中，S1步骤反应温度为约35℃或约40℃、或约45℃、或约50℃； S2步骤反应温度为约75℃、或约78℃、或80℃、或约85；S3步骤反应温度为55℃、或约60℃、或约65℃、或约70℃、或约75℃；S4步骤反应温度为约20℃、或约25℃、或约30℃、或约32℃、或约35℃；S4步骤反应温度为约110℃或约115℃、或约120℃或约130℃或约135℃。
本文描述的方法亦可包括已知的纯化方法如结晶、色谱法(液相和气相等)、萃取、蒸馏、研制、和反相HPLC等。反应条件例如温度、反应时间、压力和气体(如惰性气体、空气)可以根据反应进行适当调整。
本发明的优点：
本发明采用全新的合成路线合成3，6-二溴-1-氯-异喹啉(I)，涉及的中间体均为固体，后处理简便，适合于工业化生产；五个步骤总产率高达30％以上。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面进一步披露一些非限制实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所用原料及反应试剂可以按照已知的方法制备，也可以从市场上买到。
实施例1一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉的制备方法包括以下步骤：
S1、称取5-溴-1-茚满酮W001(500g，2369mmol)溶解在MeOH(4500mL)中，随后缓慢加入con.HCI(213mL)，40℃下逐滴加入亚硝酸丁酯(308.3mL)，搅拌均匀后在40℃下反应2.5h。反应完毕后冷却至室温过滤得到白色絮状物W002(421g，收率59.07％)。W002的表征结果1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.73(s，1H)，7.90(p，J＝1.1 Hz，1H)，7.68(d，J＝1.1Hz，2H)，3.79(d，J＝1.0Hz，2H).MS(ESI)m/z：239.97[C9H6BrNO2 +H]+.
S2、取W002(23.9g，100mmol)溶于DCE(500mL，预先通HCl气体制备成饱和溶液)，0℃下分批加入POBr3(60g，200mmol)，搅拌均匀后在80℃下反应2h。冷却至室温后减压浓缩并将残余物小心倾入冰水混合物淬灭，过滤后所得滤液用乙酸乙酯萃取，干燥，浓缩，柱纯化后得到灰色固体W003(22.1g，收率61％)。W003的表征结果1H NMR(400MHz，DMSO-d6)68.34(d，J＝2.0Hz，1H)，8.24(d，J＝0.8Hz，1H)，8.10(dt，J＝ 9.1，0.7Hz，1H)，7.97(dd，J＝9.0，1.9Hz，1H).MS(ESI)m/z：363.80[C9H4Br3N+H]+.
S3、取W003(0.365g，1mmol)溶于MeOH(2mL)，加入甲醇钠(0.27g，5mmol) 搅拌均匀后在70℃下反应2h。冷却至室温后减压蒸馏除去MeOH，所得残余物用乙酸乙酯萃取，水和饱和食盐水分别洗涤一遍，有机相干燥，过滤，浓缩得褐色固体W004 (0.25g，粗产品)。W004的表征结果1H NMR(400MHz，Chloroform-d)68.07(dt，J＝8.8， 0.7Hz，1H)，7.83(d，J＝1.9Hz，1H)，7.63(dd，J＝8.9，1.9Hz，1H)，7.37(d，J＝0.8Hz，1H)，7.29 (s，1H)，4.16(s，3H).MS(ESI)m/z：315.90[C10H7Br2NO+H]+.
S4、取W004(0.25g，粗品)溶于CH2Cl2(2mL)，0℃下加入BBr3(2mL)，室温下反应1h。反应完毕后0℃下加饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，二氯甲烷稀释反应液后，经饱和食盐水萃取，干燥，过滤，浓缩即可得到棕黄色固体W006(0.2g，粗品)。其表征结果MS(ESI)m/z：301.88[C9H5Br2NO+H]+.
S5、取W006(17g，56.5mmol)溶于POCl3(60mL)，搅拌均匀后在120℃下反应2 h。冷却至室温后减压蒸馏除去POCl3，所得残余物用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水，饱和碳酸氢钠水溶液分别洗涤，有机相干燥，过滤，浓缩，柱纯化得白色固体OLED2(11.75 g，收率64.02％，纯度98.5％，HPLC纯度)。OLED2的表征结果1H NMR(500MHz，DMSO-d6) δ8.38(d，J＝2.0Hz，1H)，8.25(d，J＝0.8Hz，1H)，8.19(d，J＝9.0Hz，1H)，7.99(dd，J＝9.0，1.9 Hz，1H).MS(ESI)m/z：319.85[C9H4Br2CIN+H]+.
实施例2一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉的制备方法包括以下步骤：
S1、与实例1中的步骤S1相同。
S2、与实例1中的步骤S2相同。
S3、取W003(0.732g，2mmol)溶于甲苯(5mL)，0℃下加入t-BuOK(0.56g，5mmol，搅拌均匀后在110℃下反应2h。冷却至室温后减压浓缩，所得残余物用乙酸乙酯萃取，干燥，过滤，浓缩，柱纯化后得到黄色固体W005(0.4g，收率56％)。W005的表征结果1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ8.14(d，J＝1.9Hz，1H)，8.00(dt，J＝8.9，0.7Hz，1H)，7.75(dd，J＝8.9，2.0Hz，1H)，7.63(d，J＝0.8Hz，1H)，1.67(s，10H).MS(ESI)m/z：357.94 [C13H13Br2NO+H]+.
S4、取W005(0.183g，0.5mmol)溶于HCOOH(3mL)室温下反应0.5h。反应完毕后直接浓缩除去溶剂，柱纯化得到黄色固体W006(0.1g，收率66％)。其表征结果 MS(ESI)m/z：301.88[C9H5Br2NO+H]+.
实施例3一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉的制备方法包括以下步骤：
S1、与实例1中的步骤S1相同.
S2、取W002(23.9g，100mmol)溶于干燥得二氯甲烷(1L)，0℃下加入PBr5(64.57 g，150mmol)，搅拌均匀后在30℃下反应16h。减压浓缩除去二氯甲烷，所得残余物用二氧六环(1L)再次溶解，10℃下通入干燥得HBr气体，待反应液从米黄色变为棕黄色后停止通气，30℃下反应16h，随后60℃再反应2h。反应液冷却至室温后用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水，饱和碳酸氢钠水溶液分别洗涤，有机相干燥，过滤，浓缩，正己烷打浆后得到棕黄色固体W006(17g，收率56.5％)。W006的表征结果1H NMR(500 MHz，DMSO-d6)δ12.35(s，1H)，8.04(d，J＝8.5Hz，1H)，7.91(d，J＝2.0Hz，1H)，7.65(dd，J＝ 8.5，2.0Hz，1H)，6.88(s，1H).MS(ESI)m/z：301.88[C9H5Br2NO+H]+.
S3、与实例1中的步骤S5相同。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种3，6-二溴-1-氯-异喹啉(I)的制备方法，
其包括如下步骤：
S1、称取5-溴-1-茚满酮W001溶解在醇类溶剂中，随后缓慢加入浓盐酸，约30℃至50℃下逐滴加入亚硝酸盐或亚硝酸酯，搅拌均匀后在约30℃至50℃下反应，反应完毕后冷却至室温过滤得到白色絮状物W002
S2、取化合物W002溶于卤代烃溶剂中，预先通HCl气体制备成饱和溶液，约0℃以下分批加入溴化试剂，搅拌均匀后在约70℃至约80℃下反应，反应完毕后进行后处理得到化合物W003
S3、取化合物W003溶于醇类溶剂/甲醇钠或碱金属烷氧化物/烃类溶剂中，搅拌均匀后在50℃至约85℃下反应，反应完毕后处理获得固体W004
其中，R为烷基，如C1-C6烷基，甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基；
S4、化合物W004粗品溶于卤代烃溶剂中，0℃以下加入路易斯酸室温下反应，反应完毕后0℃下饱和碱溶液淬灭反应，后处理后获得固体W005
S5、取W005溶于氯化试剂，搅拌均匀后在约100℃至约130℃下反应，反应完毕后冷却至室温后减压蒸馏除去氯化试剂，后处理后得白色固体
2.如权利要求1所述的制备方法，S1步骤所述亚硝酸盐或亚硝酸酯选自亚硝酸钠，亚硝酸异丁酯，亚硝酸叔丁基酯。
3.如权利要求1所述的制备方法，S2步骤所述溴化试剂与化合物W002的摩尔比为2.0至5.0。
4.如权利要求3所述的制备方法，所述溴化试剂与化合物W002的摩尔比为3.0。
5.如权利要求3或4任一所述的制备方法，所述溴化试剂选自POBr3或PBr5。
6.如权利要求1所述的制备方法，S2步骤或S4步骤所述卤代烃类溶剂选自二氯乙烷DCE、二氯甲烷、四氯化碳或1，2-二氯乙烷中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的制备方法，S2步骤后处理包括：冷却至室温后减压浓缩并将残余物小心倾入冰水混合物淬灭，过滤后所得滤液用乙酸乙酯萃取，干燥，浓缩，柱纯化后得到灰色固体W003。
8.如权利要求1所述的制备方法，步骤S3所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇或其组合。
9.如权利要求1所述的制备方法，所述碱金属烷氧化物/非质子溶剂选自叔丁醇钾、叔丁醇钠、甲醇钠、异丙醇钠或相似活性碱或其组合，所述非质子溶剂选自苯、甲苯、二甲苯或其组合，或者所述碱金属烷氧化物/非质子溶剂为甲苯与t-BuOK的组合。
10.如权利要求1所述的制备方法，S4步骤中，所述路易斯酸选自PCl3、BBr3、AlCl3、BF3或BCl3、或其组合；所述氯化试剂选自POCl3或PCl3。
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