5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种5‑芳基‑1,2,4‑三氮嗪‑3,6‑二甲酸酯的制备方法，包括：S‑1)将式(I)所示的重氮乙酸酯与式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺在银盐催化剂与无机碱存在的条件下反应，得到式(III)所示的中间体；S‑2)将所述式(III)所示的中间体与氧化剂混合进行氧化反应，得到式(IV)所述的5‑芳基‑1,2,4‑三氮嗪‑3,6‑二甲酸酯。与现有技术相比，本发明专利技术反应步骤少，且具有较高的区域选择性与收率。

【技术实现步骤摘要】
5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法及应用
本专利技术属于化学生物学
，尤其涉及一种5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法及应用。
技术介绍
5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯类化合物是一类重要的含氮杂环。早在1985年美国Boger等人以重氮乙酸乙酯为原料，经过五步反应得到特定结构的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸甲酯，再将其用于天然产物Streptonigrin的全合成(J.Am.Chem.Soc.1985,107,5745-5754))，反应途径如下：但上述制备方法的产率较低，产物总收率低于12％，因此发展新的合成方法在化学生物学领域具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法及应用，该制备方法的收率较高。本专利技术提供了一种5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法，包括：S-1)将式(I)所示的重氮乙酸酯与式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺在银盐催化剂与无机碱存在的条件下反应，得到式(III)所示的中间体；S-2)将所述式(III)所示的中间体与氧化剂混合进行氧化反应，得到式(IV)所述的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯；N2CHCO2R1式(I)；其中，R1与R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C12的烷基、取代或未取代的C3～C8的环烷基、取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C1～C12的烷基、取代的C3～C8的环烷基或取代的C6～C20的芳香基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；Ar选自取代或未取代的C6～C30的芳香基、取代或未取代的C5～C20杂环基；所述取代的C6～C30的芳香基或取代的C5～C20的杂环基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种。优选的，所述银盐催化剂选自氧化银、碳酸银、硝酸银、醋酸银、氟化银与三氟甲磺酸银中的一种或多种。优选的，所述无机碱选自碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化铯、氢氧化钾与氢氧化钠中的一种或多种。优选的，所述式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺、银盐催化剂、无机碱与式(I)所示的重氮乙酸酯的摩尔比为1：(0.1～1)：(1～3)：(1～3)。优选的，所述步骤S1)中反应的温度为25℃～100℃；所述反应的时间为1～48h。优选的，所述氧化剂为双氧水、对苯二醌、二氯二氰基苯醌、过硫酸氢钾复合盐、过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸、过氧叔丁醇与二氧化锰中的一种或多种。优选的，所述式(III)所示的中间体与氧化剂的摩尔比为1：(1～5)。优选的，所述步骤S2)中氧化反应的温度为0℃～80℃；所述氧化反应的时间为0.5～24h。本专利技术还提供了式(IV)所示的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯作为小分子探针的应用；其中，R1与R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C12的烷基、取代或未取代的C3～C8的环烷基、取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C1～C12的烷基、取代的C3～C8的环烷基或取代的C6～C20的芳香基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；Ar选自取代或未取代的C6～C20的芳香基、取代或未取代的C5～C20杂环基；所述取代的C6～C20的芳香基或取代的C5～C20的杂环基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种。本专利技术还提供了式(IV)所示的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯作为小分子探针在生物正交链接反应中的应用；其中，R1与R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C12的烷基、取代或未取代的C3～C8的环烷基、取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C1～C12的烷基、取代的C3～C8的环烷基或取代的C6～C20的芳香基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；Ar选自取代或未取代的C6～C20的芳香基、取代或未取代的C5～C20杂环基；所述取代的C6～C20的芳香基或取代的C5～C20的杂环基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种。本专利技术提供了一种5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法，包括：S-1)将式(I)所示的重氮乙酸酯与式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺在银盐催化剂与无机碱存在的条件下反应，得到式(III)所示的中间体；S-2)将所述式(III)所示的中间体与氧化剂混合进行氧化反应，得到式(IV)所述的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯；其中，R1与R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C12的烷基、取代或未取代的C3～C8的环烷基、取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C1～C12的烷基、取代的C3～C8的环烷基或取代的C6～C20的芳香基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；Ar选自取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5‑芳基‑1,2,4‑三氮嗪‑3,6‑二甲酸酯的制备方法，其特征在于，包括：S‑1)将式(I)所示的重氮乙酸酯与式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺在银盐催化剂与无机碱存在的条件下反应，得到式(III)所示的中间体；S‑2)将所述式(III)所示的中间体与氧化剂混合进行氧化反应，得到式(IV)所述的5‑芳基‑1,2,4‑三氮嗪‑3,6‑二甲酸酯；N2CHCO2R

【技术特征摘要】
1.一种5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯的制备方法，其特征在于，包括：S-1)将式(I)所示的重氮乙酸酯与式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺在银盐催化剂与无机碱存在的条件下反应，得到式(III)所示的中间体；S-2)将所述式(III)所示的中间体与氧化剂混合进行氧化反应，得到式(IV)所述的5-芳基-1,2,4-三氮嗪-3,6-二甲酸酯；N2CHCO2R1式(I)；其中，R1与R2各自独立地选自取代或未取代的C1～C12的烷基、取代或未取代的C3～C8的环烷基、取代或未取代的C6～C20的芳香基；所述取代的C1～C12的烷基、取代的C3～C8的环烷基或取代的C6～C20的芳香基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；Ar选自取代或未取代的C6～C30的芳香基、取代或未取代的C5～C20杂环基；所述取代的C6～C30的芳香基或取代的C5～C20的杂环基中的取代基各自独立地选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、C6～C14的芳基、取代或未取代的C2～C24的不饱和烷基、含硫基团、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种；所述取代的C2～24的不饱和烷基中的取代基选自C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基、含硫基团、C6～C14的芳基、卤素、氰基、硝基与酯基中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银盐催化剂选自氧化银、碳酸银、硝酸银、醋酸银、氟化银与三氟甲磺酸银中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱选自碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化铯、氢氧化钾与氢氧化钠中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(II)所示的甘氨酸酯芳香醛亚胺、银盐催化剂、无机碱与式(I)所示的重氮乙酸酯的摩尔比为1：(0.1～1)：(1～3)：(1～3)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)中反应的温度为25℃～100℃；所述反应的时间为1～48h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为双氧水、对苯二醌、二氯二氰基苯醌、过硫酸氢钾复合盐、过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸、过氧叔丁醇与二氧化锰中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(III)所示的中间体与氧化剂的摩尔比为1：(1～5)。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军安，任楠，陈振，张发光，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12