吡咯烷类化合物及其合成方法技术

一种吡咯烷类化合物及其合成方法，将溶解于有机溶剂中的环状酰亚胺类化合物与作为还原剂的硅氢试剂和作为催化剂的路易斯酸混合，在回流的条件下制备得到芳香环以及脂肪环吡咯烷类化合物。本发明专利技术合成路线简洁，高效和经济，条件温和，适用性广，对吡咯烷类化合物的后期工业化生产将起到极大的推动作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种化工领域的技术，具体是一种路易斯酸催化环状酰亚胺类化合物的硅氢化反应制备吡咯烷类化合物的合成方法。
技术介绍
吡咯烷类化合物是杂环化合物中的一种重要类型，普遍存在于一些天然产物、药物中间体、药物分子、功能材料中，因而吡咯烷类化合物的合成在有机合成方面具有重要的意义。通过还原酰亚胺类化合物来合成吡咯烷类化合物是最直接的方法，目前制备吡咯烷类化合物的经典的还原方法是使用四氢铝锂、硼烷等化合物作为还原剂来实现。由于酰亚胺类化合物的还原存在多个中间体，使用这类还原剂导致副产物的形成，并且这类还原试剂的官能团兼容性差。同时因还原剂的活性较高，对水敏感等缺点，使该反应常常需要在严格控制在无水以及低温的环境下进行，且反应的后处理步骤比较繁琐。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种吡咯烷类化合物及其合成方法，从酰亚胺类化合物出发，利用简单廉价的硅氢类化合物为还原剂、含硼化合物作为催化剂催化硅氢化还原环状酰亚胺类化合物实现，其合成路线简洁，条件温和，适用于大规模量产。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种吡咯烷类化合物，其结构式为：或其中：R1为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有各类官能团(氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基、羟基)烷基链；R2为卤素、烷氧基、羰基、萘环、氨基或保护氨基；R3为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有各类官能团(氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基、羟基)烷基链；R4为氢、环烷烃、降冰片烷、降冰片烯或六氢吡啶。本专利技术涉及上述吡咯烷类化合物的合成方法，将溶解于有机溶剂中的环状酰亚胺类化合物与作为还原剂的硅氢试剂和作为催化剂的路易斯酸混合，在回流的条件下制备得到芳香环以及脂肪环吡咯烷类化合物，其反应式如下：所述的路易斯酸进一步优选为：三‐(五氟苯基)硼、苯硼酸、取代的苯硼酸或三氟化硼乙醚等。所述的还原剂进一步优选为芳基三硅氢，烷基三硅氢、二芳基硅氢、二烷基硅氢、1,1,3,3‐四甲基二硅氧烷、PMHS(含氢硅油)或三芳基硅氢等。所述的有机溶剂为甲苯、1,4‐二氧六环、1,2‐二氯乙烷或氯仿。所述的环状酰亚胺类化合物和硅氢试剂中氢的量的反应摩尔比为1/6‐1/4，催化剂的用量为环状酰亚胺的0.1‐2.0mol％。所述的回流是指，在110℃环境下回流反应，反应完成后加入水猝灭剩余的硅氢试剂，萃取有机层后浓缩，直接柱层析得到目标产物。本专利技术涉及上述方法制备得到的吡咯烷类化合物的应用，将吡咯烷类化合物中的至少一个化合物用于莫西沙星、米格列奈钙以及普环啶等的重要片段的制造。技术效果与现有技术相比，本专利技术以“高选择性”为背景，利用温和廉价的还原剂硅氢试剂，在路易斯酸催化剂的存在下，优选以常见的甲苯为溶剂，回流的情况下制备各种取代的吡咯烷类化合物。相比现有的制备工艺，本专利技术所用到的还原剂操作简便，高选择性，底物适用性广，收率高。具体实施方式实施例1本实施例涉及N‐苄基异吲哚啉的合成，其具体步骤如下：在反应管中加入N‐苄基邻苯二甲酰亚胺(237.3mg,1.0mmol)，B(C6F5)3(10.2mg,2.0mol％)，甲苯(2mL)搅拌溶解后缓慢在体系中加入硅氢试剂TMDS(335.8mg,2.5mmol)，将反应温度升至110℃回流。反应完加入水猝灭剩余的硅氢试剂，萃取有机层后浓缩，直接柱层析得到目标产物，产率：95％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.44–7.42(m,2H),7.38–7.34(m,2H),7.31–7.26(m,1H),7.18(s,4H),3.94(s,4H),3.92(s,2H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ140.3,139.2,128.89,128.5,127.2,126.7,122.4,60.4,59.0.实施例2本实施例涉及N‐((4‐三氟甲基)苄基)异吲哚啉的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：90％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.62–7.60(m,2H),7.55–7.53(m,2H),7.20(s,4H),3.97(s,2H),3.94(s,4H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ143.5,140.1,129.5(q,J＝32.1Hz),129.0,126.9,125.5(q,J＝3.7Hz),124.4(q,J＝270.1Hz),122.5,59.9,59.1.实施例3本实施例涉及2,6‐二苄基‐1,2,3,5,6,7‐六氢苯并联吡咯的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：90％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.41–7.39(m,4H),7.36–7.32(m,4H),7.29–7.27(m,2H),6.97(s,2H),3.89(s,4H),3.87(s,8H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ139.2,139.0,128.9,128.5,127.2,116.5,60.5,58.9.实施例4本实施例涉及N‐苄基‐2,3‐二氢‐苯并异吲哚的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：89％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.81–7.79(m,2H),7.63(s,2H),7.49–7.39(m,6H),7.35–7.32(m,1H),4.06(s,4H),3.97(s,2H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ139.4,139.1,133.1,129.0,128.5,127.8,127.3,125.4,120.6,60.6,58.7.实施例5本实施例涉及N‐苄基‐4,7‐桥亚甲基‐全氢异吲哚的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：94％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.36–7.28(m,4H),7.24–7.21(m,1H),3.52(s,2H),2.76(d,J＝10.0Hz,2H),2.35–2.34(m,2H),2.11(s,2H),2.02–1.98(m,2H),1.77–1.75(m,2H),1.41–1.33(m,2H),1.26–1.24(m,2H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ140.5,128.5,128.2,126.7,60.7,55.4,44.1,42.3,41.4,24.1.实施例6本实施例涉及N‐苄基全氢异吲哚的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：90％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.32(m,4H),7.29–7.24(m,1H),3.76(s,2H),2.83–2.79(m,2H),2.57–2.53(m,2H),2.21–2.15(m,2H),1.60–1.46(m,6H),1.38–1.30(m,2H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ139.9,128.8,128.3,126.9,61.4,58.4,37.3,27.0,23.0.实施例7本实施例涉及N‐苄基吡咯烷的合成，其具体步骤如下：按照与实施例1相同的操作，得到目标化合物，产率：82％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吡咯烷类化合物，其特征在于，结构式为：其中：R1为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基、羟基的烷基链；R2为卤素、烷氧基、羰基、萘环、氨基或保护氨基；R3为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基或羟基的烷基链；R4为氢、环烷烃烷、降冰片烷、降冰片烯或六氢吡啶。

【技术特征摘要】
1.一种吡咯烷类化合物，其特征在于，结构式为：其中：R1为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基、羟基的烷基链；R2为卤素、烷氧基、羰基、萘环、氨基或保护氨基；R3为含不同取代基苄基、烷烃、烯烃、炔基、芳基或含有氰基、卤素、羰基、烷氧基、氨基或羟基的烷基链；R4为氢、环烷烃烷、降冰片烷、降冰片烯或六氢吡啶。2.根据权利要求1所述的吡咯烷类化合物，其特征是，具体为：N‐苄基异吲哚啉N‐((4‐三氟甲基)苄基)异吲哚啉2,6‐二苄基‐1,2,3,5,6,7‐六氢苯并联吡咯N‐苄基‐2,3‐二氢‐苯并异吲哚N‐苄基‐4,7‐桥亚甲基‐全氢异吲哚N‐苄基全氢异吲哚N‐苄基吡咯烷6‐苄基八氢吡咯并[3,4‐B]吡啶3.一种权利要求1或2中所述吡咯烷类化合物的合成方法，其特征在于，将溶解于有机溶剂中的环状酰亚胺类化合物与作为还原剂的硅氢试剂和作为催化剂的路易斯酸混合，在回流的条件下制备得到芳香环以及脂肪环吡咯烷类化合物，其反应式为：4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆国，丁广妮，谢小敏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31