采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法技术

技术编号:19000063 阅读:26 留言:0更新日期:2018-09-22 05:12
本发明专利技术公开了一种采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,该方法采用五羰基铁作为CO释放源,以醋酸钯为催化剂、磷酸钾和哌嗪为碱、乙腈为溶剂,使2‑碘苯胺类化合物与端炔在温和的条件下发生偶联反应,生成喹诺酮类化合物。本发明专利技术操作简单,反应条件温和,催化剂用量少,CO释放源用量低,毒性较小,成本较低,底物适用性广,目标化合物收率高,可广泛用于天然产物喹诺酮类化合物的制备。

Preparation of quinolones by using pentcarbonyl iron as CO release source

The invention discloses a method for preparing quinolones by using iron pentacarbonyl as CO release source. The method uses iron pentacarbonyl as CO release source, palladium acetate as catalyst, potassium phosphate and piperazine as base and acetonitrile as solvent to make 2_iodoaniline compounds coupling with Acetylene under mild conditions. Quinolones. The invention has the advantages of simple operation, mild reaction conditions, less catalyst dosage, low CO release source dosage, low toxicity, low cost, wide substrate applicability, high yield of target compounds, and can be widely used for the preparation of natural quinolone compounds.

【技术实现步骤摘要】
采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法
本专利技术属于喹诺酮类化合物的合成
,具体涉及一种以Fe(CO)5作为一氧化碳(CO)释放源,2-碘苯胺类化合物作为反应底物,在不需要添加任何配体的条件下,以醋酸钯为催化剂、磷酸钾和哌嗪为碱,在温和条件下合成喹诺酮类化合物的方法。
技术介绍
喹诺酮类化合物是一种很重要的杂环化合物,具有广泛的生物活性以及药用价值,如:抗疟疾、抗病毒、抗炎、抗癌等,其母核结构在药物合成研究中被认为是一种核心的结构,在有机合成中具有重要意义。因此在有机合成领域和制药领域引起广泛的关注。合成这种化合物的方法有多种,钯催化羰基化方法是便捷高效的方法。早期通常使用CO气体作为羰基源,二乙胺为碱,在钯和配体存在下催化2-碘苯胺类化合物和端炔来制备喹诺酮类化合物,反应通常需要高温高压条件,成本较高,反应时间较长。因此寻找一种条件温和、安全高效的合成方法是有必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有喹诺酮类化合物制备方法存在的缺点,提供一种改变CO来源,无需添加配体、反应条件温和、反应时间短、反应产物单一、安全高效、产率高的喹诺酮类化合物的制备方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是:以乙腈为溶剂,将2-碘苯胺类化合物与端炔、五羰基铁在醋酸钯和碱作用下,20~60℃反应8~10小时,得到喹诺酮类化合物。上述的2-碘苯酚类化合物为式中R1、R2、R3、R4各自独立的代表H、F、CH3中任意一种,优选R1、R4代表H,R2、R3各自独立的代表CH3或F。上述的端炔为式中R′代表苯基、C1~C5烷基取代苯基、C1~C2烷氧基取代苯基、C5~C8烷基、2-噻吩基、卤代苯基中任意一种,优选R′代表苯基、对甲氧基苯基、对甲基苯基、对乙基苯基、对戊基苯基、戊基、3-甲基苯基、2-噻吩基、间氟苯基中任意一种。上述的碱为磷酸钾、三乙胺、碳酸钾中任意一种和哌嗪的混合物。上述制备方法中,优选2-碘苯胺类化合物与端炔的摩尔比为1:1.2~2.0,五羰基铁的加入量是2-碘苯胺类化合物摩尔量的20%~60%,醋酸钯的加入量是2-碘苯胺类化合物摩尔量的1%~10%,磷酸钾或三乙胺或碳酸钾的加入量是2-碘苯胺类化合物摩尔量的2.0~4.0倍,哌嗪的加入量是2-碘苯胺类化合物摩尔量的1.0~2.0倍。本专利技术以五羰基铁作为CO释放源,在醋酸钯为催化剂、磷酸钾和哌嗪为碱条件下,使2-碘苯胺类化合物与端炔发生偶联反应生成喹诺酮类化合物。相对于直接以CO气体为羰基供给源,本专利技术以五羰基铁作为CO释放源,操作简便、毒性比较小,易于控制,克服了CO气体毒性比较大、储存不方便、反应需要一定压力对设备要求比较高的缺点。另外,本专利技术无需添加配体,所用催化剂对空气和水稳定,反应条件温和、反应时间短、原子经济性高、后处理简单且目标产物收率高,适合工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明,但本专利技术所要保护的范围不仅限于这些实施例。实施例1制备结构式如下的2-苯基喹啉-1H-4-酮将0.1095g(0.5mmol)2-碘苯胺、66μL(0.60mmol)苯乙炔、0.0056g(0.025mmol)醋酸钯、磷酸钾0.3184g(1.5mmol)、0.0431g(0.5mmol)哌嗪和34μL(0.25mmol)五羰基铁、3mL无水乙腈加入史莱克管,在50℃下搅拌反应10小时,停止反应,自然降至室温,柱色谱分离,得到固体2-苯基喹啉-1H-4-酮,其收率为86%,结构表征数据为:1HNMR(600MHz,DMSO)δ11.72(s,1H),8.11(dd,J=8.0,0.9Hz,1H),7.87–7.82(m,2H),7.78(d,J=8.3Hz,1H),7.71–7.65(m,1H),7.60(dd,J=4.9,1.5Hz,3H),7.35(t,J=7.4Hz,1H),6.34(s,1H);13CNMR(151MHz,DMSO)δ176.93,150.14,140.61,134.25,131.76,130.39,128.96,127.38,124.78,124.67,123.29,118.85,107.25.实施例2制备结构式如下的2-(4-甲氧基苯基)喹啉-1H-4-酮在实施例1中,所用的苯乙炔用等摩尔4-甲氧基苯乙炔替换,其他步骤与实施例1相同,得到固体2-(4-甲氧基苯基)喹啉-1H-4-酮,其收率为81%,结构表征数据为:1HNMR(600MHz,DMSO)δ11.59(s,1H),8.09(d,J=7.9Hz,1H),7.79(dd,J=25.1,8.3Hz,3H),7.65(t,J=7.5Hz,1H),7.32(t,J=7.4Hz,1H),7.13(d,J=8.6Hz,2H),6.31(s,1H),3.85(s,3H);13CNMR(151MHz,DMSO)δ176.83,161.03,149.68,140.51,131.59,128.80,126.26,124.77,124.64,123.06,118.60,114.37,106.47,55.42.实施例3制备结构式如下的2-(4-甲基苯基)喹啉-1H-4-酮在实施例1中,所用的苯乙炔用等摩尔4-甲基苯乙炔替换,其他步骤与实施例1相同,得到固体2-(4-甲基苯基)喹啉-1H-4-酮,其收率为84%,结构表征数据为:1HNMR(600MHz,DMSO)δ11.65(s,1H),8.10(d,J=7.5Hz,1H),7.81–7.61(m,4H),7.44–7.27(m,3H),6.32(s,1H),2.40(s,3H);13CNMR(151MHz,DMSO)δ176.90,149.88,140.50,140.31,131.69,131.28,129.51,127.20,124.85,124.68,123.13,118.64,106.91,20.86.实施例4制备结构式如下的2-(4-乙基苯基)喹啉-1H-4-酮在实施例1中,所用的苯乙炔用等摩尔4-乙基苯乙炔替换,其他步骤与实施例1相同,得到固体2-(4-乙基苯基)喹啉-1H-4-酮,其收率为80%,结构表征数据为:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(d,J=8.0Hz,1H),7.85(d,J=8.1Hz,2H),7.69(t,J=7.7Hz,1H),7.56(d,J=8.4Hz,1H),7.41(t,J=7.5Hz,1H),7.35(d,J=8.0Hz,2H),6.81(s,1H),2.73(q,J=7.6Hz,2H),1.28(t,J=7.6Hz,4H);13CNMR(101MHz,CDCl3)δ178.61,163.80,156.41,148.62,133.78,129.33,128.72,126.50,125.83,125.26,124.15,118.19,107.17,28.97,15.37.实施例5制备结构式如下的2-(4-戊基苯基)喹啉-1H-4-酮在实施例1中,所用的苯乙炔用等摩尔4-戊基苯乙炔替换,其他步骤与实施例1相同,得到固体2-(4-戊基苯基)喹啉-1H-4-酮,其收率为85%,结构表征数据为:1HNMR(600MHz,DMSO)δ11.65(s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,其特征在于:以乙腈为溶剂,将2‑碘苯胺类化合物与端炔、五羰基铁在醋酸钯和碱作用下,20~60℃反应8~10小时,得到喹诺酮类化合物;上述的碱为磷酸钾、三乙胺、碳酸钾中任意一种和哌嗪的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,其特征在于:以乙腈为溶剂,将2-碘苯胺类化合物与端炔、五羰基铁在醋酸钯和碱作用下,20~60℃反应8~10小时,得到喹诺酮类化合物;上述的碱为磷酸钾、三乙胺、碳酸钾中任意一种和哌嗪的混合物。2.根据权利要求1所述的采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,其特征在于:所述的2-碘苯胺类化合物为式中R1、R2、R3、R4各自独立的代表H、F、CH3中任意一种。3.根据权利要求2所述的采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,其特征在于:所述的R1、R4代表H,R2、R3各自独立的代表CH3或F。4.根据权利要求1所述的采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物的方法,其特征在于:所述的端炔为式中R′代表苯基、C1~C5烷基取代苯基、C1~C2烷氧基取代苯基、C5~C8烷基、2-噻吩基、卤代苯基中任意一种。5.根据权利要求4所述的采用五羰基铁作为CO释放源制备喹诺酮类化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:高子伟马富余徐珊张伟强孙华明张国防
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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