本发明专利技术公开了一种氮杂三环衍生物及其制备方法，属于化学制药和精细化工制备技术领域。以烯基叠氮化合物为前体，通过热分解形成中间体氮丙啶，随即发生分子内杂Diel-Alder环合反应，高立体选择性地获得包含氮杂环丙烷和双键两个重要官能团的氮杂三环化合物，为进一步获得氮杂多环类衍生物提够了便捷。本发明专利技术操作简便，只需一锅反应就可以高效制备氮杂三环类衍生物。本发明专利技术的烯基叠氮化合物制备方便。本发明专利技术的产品是高附加值的化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学制药和精细化工制备
，即烯基叠氮化合物热分解现场生 成氮丙啶，随即与分子内双键发生杂Diel-Alder环合反应，高效地生成一种包含氮杂环丙 烷官能团的三环结构。本专利技术为高效高选择性地制备氮杂多环化合物提供了一条新的技术 路线和设计策略，在化学制药和精细化工领域有广阔的应用。
技术介绍
氮杂多环化合物是一类重要的有机化合物，很多含有这类结构的化合物具有特别 的化学与生物活性，也存在于许多天然产物和药物分子中。氮杂多环化合物的合成通常采 用先构筑一个碳环或杂环，然后通过缩合等方法依次构筑第二个、第三个氮杂环，也有采用 氮杂稠环芳香化合物还原的方法。这些方法由于反应步骤较多，总产率较低，而且反应通常 没有立体选择性，得到多种异构体混合物，分离纯化繁复。比如在莫西沙星合成中，2, 8-二 氮杂双环壬烷片段的合成从吡啶-2, 3-二羧酸出发，共经历7步反应，总产率不 足30% (参见刘明亮，魏永刚，孙兰英，郭慧元.莫西沙星的合成.中国医药工业杂 志，2004, 35 (3) : 129-131.)。寻找和发现新的氮杂环，特别是氮杂多环化合物的制备方法， 一直是有机合成化学家研究的热点。为此本专利技术将要阐述一种便捷高效且高立体选择性的 制备氮杂三环的新方法，该氮杂三环化合物包含氮杂环丙烷和双键两个重要官能团，可方 便地进一步衍生化得到其他结构化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通式B所示氮杂三环衍生物，以及它们的互变异构体、 对映体、非对映体、消旋体和相应的盐及其制备方法。异丙基。烷基可以是取代的，取代基可以在任何可使用的连接点上被取代，优选为一个或多 个一下基团，独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素、羟基、芳基等。环烷基指饱和或部 分不饱和单环环状烃取代基，包括3至8个碳原子，优选3至6个碳原子，非限制性实施例 包含环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基等。烷氧基指-〇-烷基和-〇-环 烷基，其中的烷基和环烷基定义如上所述。"芳基"指6至14元全碳单环或稠合多环基团， 具有共辄的电子体系的多环，优选为6至10元环，例如苯基和萘基。芳基可以是取代的， 取代基优选为一个或多个以下基团，独立选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素、羟基、氨基、 硝基、氰基等。"杂芳基"指包含1至4个杂原子，5至14个环原子的杂芳香族体系，其中的 杂原子包括氧、硫和氮。优选为5元或6元杂芳基，例如咲喃基、噻吩基、啦略基、啦啶基、咪 唑基、吡嗪基等。"苄基"指-CH 2-苯基；"羟基"指-OH基团；"氨基"指_順2基团；"氰基" 指-CN基团；"硝基"指-N0 2基团；"氧代"指=0。 为了完成本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案，概括为所示的反应方程式 (1):将各种烯基叠氮化合物A溶于适当溶剂中，加热到一定温度，通过形成氮丙啶I，随即 与分子内双键发生杂Diel-Alder环合反应，即得到氮杂三环类衍生物B。 分子结构通式A、I和B中的X，R1至R6的定义如通式B中所述。-种氮杂三环类衍生物B的合成方法，按照下述步骤进行： 取一定量烯基叠氮化合物溶于适当溶剂中，获得一定浓度的溶液，搅拌下，根据底 物和溶剂特性，加热溶液至一定温度之间，一定时间后，停止反应，减压蒸除溶剂，残留物用 乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到相应氮杂三环类衍生物B。>! 其中所述烯基叠氮化合物的结构式如结构式A所示， 式 中环原子X选自C、N、0或S原子；R1、R2、R3、R 4、R6各自独自选自氢原子、卤素、烷基、环烷 基、烷氧基、芳基、杂芳基、羟基、氰基、-C(0)0R7、-0C(0)R7、-C(0)R 7;当X为氮原子时，R5选 自氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、苄基、芳基、杂芳基、_C(0)0R 7、-C(0)R7、-S02Ar ;当X为碳 原子时，R5选自氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、芳基、杂芳基、羟基、氧代、-C(0)0R 7、_(C(0) 0R7)2、-0C(0)R7、-0(CH 2)mC(0)0R7、-C(0)R7;R7独自选自氢原子、烷基、烷氧基、环烷基、芳 基、杂芳基；n为1或2 ;m为0,1或2。 其中所述溶剂为四氢呋喃、甲苯、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷等非极 性溶剂。 其中所述的烯基叠氮化合物A在溶剂中的浓度为0? 01mol/L到0? 5mol/L之间。 其中所述反应温度在40至140度之间。 其中所述反应时间为3至10小时之间。 本专利技术的优点 1、该反应操作简便，只需一锅反应就可以高效制备氮杂三环类衍生物B。 2、该反应的烯基叠氮化合物制备方便。3、该反应的产品是高附加值的化合物。【具体实施方式】 下面通过实例对本专利技术给予做进一步说明： 下述非限制性实施例1-3用来解释说明本专利技术，而不是对本专利技术进行限制，在本 专利技术的精神和权利要求的保护范围内，对本专利技术作出的任何修改和改变，都属于本专利技术的 保护范围。 本专利技术所使用的原料是通过参考相关文献制备，溶剂经过纯化和精制。 实施例1 将0. 3毫摩尔烯基叠氮化合物A-1溶于1毫升甲苯中搅拌，温度控制100度，6小 时后，停止加热，减压蒸除溶剂，残留物用乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯 化，得到相应氮杂三环类衍生物B-2,产率68 %。 mp 100-102。(： ?虫 NMR(300MHz，CDC13) S 7. 65 (d，J = 8. 3Hz，2H)，7. 26 (d，J = 8. 0Hz, 2H), 5. 58 (dt, J = 9. 8, 2. 5Hz, 1H), 5. 10 (ddd, J = 9. 8, 3. 0, 2. 1Hz, 1H), 3. 76 (dd, J =9. 0, 7. 4Hz, 1H), 3. 54 - 3. 32 (m, 2H), 3. 10 (d, J = 9. 6Hz, 1H), 2. 98 (dd, J = 12. 2, 9. 0Hz, 1H) , 2. 53 - 2. 39 (m, 1H) , 2. 37 (s, 3H) , 1. 53 (s, 1H) , 1. 10 (d, J = 7.1Hz，3H)，0.97(s，1H).13CNMR(100MHz，CDC13)S143.6，134.4，129.8，128.7，127.4，122. 8, 52. 9, 51. 7, 49. 9, 45. 5, 36. 2, 25. 6, 21. 6, 19. 6. HRMS(ESI)m/z Calculated for C16H21N202 S++305. 1318, found 305. 1323. 实施例2 将0. 5毫摩尔烯基叠氮化合物A-2溶于1毫升氯苯中搅拌，温度控制140度，3小 时后，停止加热，减压蒸除溶剂，残留物用乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯 化，得到相应氮杂三环类衍生物B-2,产率61 %。 :HNMR(当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮杂三环衍生物，其结构式如下结构式B所示，其中环原子X选自C、N、O或S原子；R1、R2、R3、R4、R6各自独自选自氢原子、卤素、烷基、环烷基、烷氧基、芳基、杂芳基、羟基、氰基、‑C(O)OR7、‑OC(O)R7、‑C(O)R7。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈美华，周皓，韩润泽，徐华栋，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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