1.一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于在铜盐、N-F试剂、质子酸和有机溶剂存在作用下,式(I)所示卤代N-杂环芳烃类化合物与式(II)所示醚类化合物或式(III)所示醚类化合物发生烷基化反应,反应温度为20-60℃,反应时间为3-20h,反应结束后,反应液经后处理得到式(IV)所示N-杂环芳烃衍生物或式(V)所示的N-杂环芳烃衍生物;反应式如下:式(I)中,取代基X表示氯或溴;
式(II)和式(IV)中,n=1或2;
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式(III)和式(V)中,取代基R和R各自独立地选自氢或C1-C3烷基;
式(I)中,Ar-X的化学结构式如式(W1)、式(W2)或式(W3)所示:
式(W1)、式(W2)和式(W3)中,取代基R1为H、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、硝基、氰基、醛基、羧基、三氟甲基、氟、氯或溴;取代基Y表示氧或硫。
2.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述铜盐为CuBr、Cu(OAc)2、CuCl、CuCl2、CuI、Cu(OTf)2或CuBr2。
3.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述N-F试剂为如式(A)、式(B)、式(C)或式(D)所示的化合物;
4.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述质子酸为三氟乙酸、三氟甲磺酸、硫酸、醋酸或对甲苯磺酸。
5.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于式(I)所示的卤代N-杂环芳烃类化合物与式(II)所示的醚类化合物或式(III)所示醚类化合物的摩尔比为1:1~30,优选为1:1~20;式(I)所示的卤代N-杂环芳烃类化合物与铜盐的摩尔比为1:0.01~0.3,优选为1:0.01~0.15。
6.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于式(I)所示的卤代N-杂环芳烃类化合物与N-F试剂的摩尔比为1:1~3,优选为1:1~2;
所述质子酸与式(I)所示的卤代N-杂环芳烃类化合物的摩尔比为0.5~2:1,优选为1~2:1。
7.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述有机溶剂为乙腈或硝基甲烷,优选为乙腈;反应温度为30~50℃。
8.根据权利要求1所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于反应液经后处理的步骤为:向反应液中加入水及有机萃取剂进行萃取,分液为有机层和水层,有机层经无水硫酸钠干燥后,通过减压浓缩除去溶剂,浓缩剩余物通过柱色谱分离,以石油醚和乙酸乙酯混合溶剂作为洗脱剂,收集含目标产物的洗脱液,蒸除溶剂得到目标产物,即得式(IV)所示N-杂环芳烃衍生物或式(V)所示的N-杂环芳烃衍生物。
9.根据权利要求8所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述有机萃取剂为二氯甲烷或乙酸乙酯。
10.根据权利要求8所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法,其特征在于所述洗脱剂中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为10~50:1。