本研究首先以3,6-二溴咔唑(
1a, 0.2 mmol)为模版底物进行N—N自偶联合成二咔唑化合物反应条件的研究(
表1). 结果表明, 当以碘苯二乙酸(PIDA, 2.0 equiv.)作为氧化剂、二氯甲烷(DCM, 1 mL)作为溶剂时, 在室温下反应4 h可以以74%的产率合成3,3',6,6'-四溴-9,9'-双咔唑(
2a,
表1, Entry 6). 然后, 通过对氧化剂种类、溶剂、氧化剂用量和温度等反应条件的筛选进行最优条件的探索, 结果发现氧化剂为叔丁基过氧化氢(TBHP)、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)或2-碘酰基苯甲酸(IBX)时无目标产物产生, 而过氧化苯甲酰(BPO)和偶氮二异丁腈(AIBN)并没有明显的提升目标产物产率(
表1, Entries 1~5). 此外, 无溶剂反应时(
表1, Entry 7), 反应并未发生; 当以乙腈(MeCN)、乙酸乙酯(EtOAc)和乙醇(EtOH)为溶剂时, 产率下降为70%~72%(
表1, Entries 8~10); 当以氯仿(CHCl
3)为溶剂时, 产率提高至80%(
表1, Entry 11). 不仅如此, 当以1,2-二氯乙烷(DCE) 为溶剂时, 产率提高至85%(
表1, Entry 12). 升高温度至60 ℃时, 产率可以提高至90%(
表1, Entry 13). 最后,考察碘苯二乙酸用量对反应的影响, 发现当碘苯二乙酸用量减少到1.0和0.75 equiv. 时, 产率提高至91%(
表1, Entries 14, 15). 当碘苯二乙酸用量减少到0.5 equiv. 时, 产率降低至85%(
表1, Entry 16). 综上所述, 该反应最佳条件为: 60 ℃下, 碘苯二乙酸(0.75 equiv.)为氧化剂, 1,2-二氯乙烷(1 mL)为溶剂.