一种稠杂环6H‑苯并[b]咪唑[5,1,2‑de]喹嗪‑6‑酮类化合物、合成方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种稠杂环6H‑苯并[b]咪唑[5,1,2‑de]喹嗪‑6‑酮类化合物，同时还公开了其合成方法及用途。稠杂环6H‑苯并[b]咪唑[5,1,2‑de]喹嗪‑6‑酮类化合物如式1所示：本发明专利技术基于咪唑并[1,2‑a]吡啶骨架进行了进一步的修饰，合成了一种稠杂环6H‑苯并[b]咪唑[5,1,2‑de]喹嗪‑6‑酮类化合物；在此基础上，还对这种化合物的合成条件进行了筛选优化；并进一步的研究了这种化合物的性质，具有良好的荧光性能，可用于制备有机荧光材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物、其合成方法及用途。
技术介绍
咪唑并[1,2-a]吡啶是一类重要的有机分子骨架，广泛存在于天然产物和药物活性分子中。咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物展现出良好的生物活性，例如消炎、抗溃疡、抗肿瘤、抗病毒和抗真菌等。目前市售的药物如阿吡坦(用于抗焦虑)、唑吡旦(安眠药)、奥普力农(血管扩张药)、奈可吡旦(麻醉药)、沙立吡旦(抗焦虑药)均含有咪唑并[1,2-a]吡啶骨架。基于咪唑并[1,2-a]吡啶进行进一步的修饰，构架新的含有咪唑并[1,2-a]吡啶骨架的稠杂环化合物，并对其进行深入研究，对开发更多新型的咪唑并[1,2-a]吡啶骨架药物及其他有机功能化合物都具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术解决的一个技术问题是提供一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物。本专利技术解决的另一个技术问题是提供一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法。本专利技术解决的再一个技术问题是提供一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的用途。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案分别是：一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物，结构式如式1所示：其中，R1为氢、烷基、苯基中的任一种；R2为氢、烷基、苯基、卤素、三氟甲基中的任一种；R3为氢、卤素、烷基、烷氧基中的任一种。烷基，即饱和烃基，是烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基。在本专利技术中优选C1～C6烷基。卤素，即卤族元素，指周期系ⅦA族元素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，在本专利技术中优选氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)。烷氧基，可以用-OR表示，其中R即上述的烷基基团。在本专利技术中优选C1～C6的烷氧基基团，例如可以为甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基等。同时，提供了一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，反应方程式为：式(2)所示化合物和式(3)所示化合物在碱存在条件下，经钯催化体系催化，反应生成式(1)所示化合物；所述钯催化体系包括钯催化剂和配体。优选的，所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸铯、磷酸钾中的任一种。优选的，所述钯催化剂为醋酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯、乙酰丙酮钯、三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)或烯丙基氯化钯中的任一种。优选的，所述配体选自2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯、正丁基二(1-金刚烷基)膦、三环己基膦、三叔丁基膦四氟硼酸盐、4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽、2-二环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯中的任一种。优选的，反应采用的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液或二甲亚砜和水的混合溶液或N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液或N-甲基吡咯烷酮和水的混合溶液。优选的，式(2)所示化合物和式(3)所示化合物的物质的量之比为：式(2)所示化合物:式(3)所示化合物＝1:(2.5-3.5)，反应温度为130～160℃，反应时间为20～24小时。优选的，所述钯催化剂与式(2)所示化合物的物质的量之比为：式(2)所示化合物:钯催化剂＝1:(0.03-0.08)；钯催化剂与配体的物质的量之比为：钯催化剂:配体＝1:(0.5-2)；在反应体系中，1摩尔式(2)所示化合物对应使用的溶剂用量为4～6升；所述碱与式(2)所示化合物的物质的量之比为：式(2)所示化合物:碱＝1:(2.5-3.5)。进一步优选的，式(2)所示化合物和式(3)所示化合物反应制备式(1)所示化合物时，式(2)所示化合物、式(3)所示化合物、碱、钯催化剂和配体的物质的量之比为：式(2)所示化合物:式(3)所示化合物:碱:钯催化剂:配体＝1:3:3:0.05:0.1。在反应条件筛选优化过程中还发现，稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮的合成方法的最佳条件为：以咪唑并[1,2-a]吡啶和邻氯苯甲醛为原料，咪唑并[1,2-a]吡啶与邻氯苯甲醛、碳酸钾、醋酸钯、4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽的物质的量之比为：咪唑并[1,2-a]吡啶:邻氯苯甲醛:碳酸钾:醋酸钯:4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽＝1:3:3:0.05:0.1，溶剂为：N,N-二甲基乙酰胺/水体积比为40/1，反应时间24小时。一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的用途，可用于制备有机荧光材料。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于咪唑并[1,2-a]吡啶骨架进行了进一步的修饰，合成了一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物；在此基础上，还对这种化合物的合成条件进行了筛选优化；并进一步的研究了这种化合物的性质，具有良好的荧光性能，可用于制备有机荧光材料。附图说明图1是本专利技术实施例29提供的化合物的晶体结构图；图2是本专利技术实施例30提供的化合物的晶体结构图；图3是本专利技术实施例1提供的化合物的荧光发射光谱；图4是本专利技术实施例33提供的化合物的荧光发射光谱；图5是本专利技术实施例34提供的化合物的荧光发射光谱；图6是本专利技术实施例35提供的化合物的荧光发射光谱。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例16H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮，结构式为：通过以下方法合成：在10ml的烧瓶中，加入磁子，加入咪唑并[1,2-a]吡啶(0.3mmol)，2-氯苯甲醛(0.9mmol)，碳酸钾(0.9mmol)，四丁基溴化胺(0.9mmol)，醋酸钯(5mol％)，4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(10mol％)，N,N-二甲基乙酰胺(4mL)，水(0.1mL)。反应混合物在140度油浴反应24小时后，冷却至室温，加入适量的水并用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤浓缩，通过HPLC检测，收率为86％，通过柱层析纯化，分离得产品53mg，收率80％。1HNMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ8.62(s,1H),8.60(d,J＝0.4Hz,1H),8.49(d,J＝7.2Hz,1H),8.32(dd,J1＝8.8Hz,J2＝0.8Hz,1H),8.26(d,J＝8.0Hz,1H),7.92-7.84(m,2H),7.67-7.63(m,1H)；HRMS(ESI+)calcdforC14H9N2O(M+H)+:221.0715,found221.0713。实施例26H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮，通过以下方法合成：在10ml的烧瓶中，加入磁子，加入咪唑并[1,2-a]吡啶(0.3mmol)，2-氯苯甲醛(0.9mmol)，碳酸钠(0.9mmol)，四丁基溴化胺(0.9mmol)，醋酸钯(5mol％)，2-二环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(10mol％)，N,N-二甲基乙酰胺(4mL)，水(0.1mL)。反应混合物在150度油浴反应24小时后，冷却至室温，加入适量的水并用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤浓缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稠杂环6H‑苯并[b]咪唑[5,1,2‑de]喹嗪‑6‑酮类化合物，其特征在于，结构式如式1所示：其中，R1为氢、烷基、苯基中的任一种；R2为氢、烷基、苯基、卤素、三氟甲基中的任一种；R3为氢、卤素、烷基、烷氧基中的任一种。

【技术特征摘要】
1.一种稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物，其特征在于，结构式如式1所示：其中，R1为氢、烷基、苯基中的任一种；R2为氢、烷基、苯基、卤素、三氟甲基中的任一种；R3为氢、卤素、烷基、烷氧基中的任一种。2.一种权利要求1所示的稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，其特征在于，反应方程式为：式(2)所示化合物和式(3)所示化合物在碱存在条件下，经钯催化体系催化，反应生成式(1)所示化合物；所述钯催化体系包括钯催化剂和配体。3.根据权利要求2所述的稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸铯、磷酸钾中的任一种。4.根据权利要求3所述的稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述钯催化剂为醋酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯、乙酰丙酮钯、三(二亚苄基丙酮)二钯或烯丙基氯化钯中的任一种。5.根据权利要求4所述的稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述配体选自2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯、正丁基二(1-金刚烷基)膦、三环己基膦、三叔丁基膦四氟硼酸盐、4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽、2-二环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯中的任一种。6.根据权利要求5所述的稠杂环6H-苯并[b]咪唑[5,1,2-de]喹嗪-6-酮类化合物的合成方法，其特征在于，反应采用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆兵，吴豫生，李敬亚，邹大鹏，常俊标，吴养洁，
申请(专利权)人：郑州大学，郑州师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41