一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物及其制备方法，该咔唑基二吡咯甲烷衍生物具有结构通式(I)，其中，R为氢原子、叔丁基、氯原子、溴原子及碘原子等。制备方法为在氩气保护下，吡咯和咔唑醛衍生物在三氟乙酸催化作用下一步反应生成咔唑基二吡咯甲烷衍生物。该制备方法具有反应步骤简单、反应条件温和、选择性好、得率高等优点。可以用于生物医药、有机合成等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成
，涉及一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物的制备方法。
技术介绍
咔唑类生物碱广泛存在于天然植物当中，是染料、香料、医药等产品的中间体，也是一类重要的含氮的杂环化合物，其许多衍生物具有良好的医药和农药生物活性、杀菌抑菌活性，主要用于合成新型农药和医药。在咔唑分子特定位置引入各种取代基团或官能团对其进行化学修饰，可以获得多类结构新颖的咔唑衍生物。比如3-乙酰氨基咔唑、溴代咔唑、N-甲基咔唑、4-羟基咔唑和四氢咔唑酮等都是重要的药物中间体。咔唑生物碱还具有抗肿瘤、抗微生物、抗组胺、抗氧化和抗炎等生理活性，例如：咔唑衍生物MHY407用作乳腺癌细胞的敏化剂以增加对其DNA的损伤；吲哚咔唑类咔唑衍生物在微摩尔范围内对肾癌、黑色素瘤和结肠癌细胞株表现出良好的抑制作用。正是由于咔唑类生物碱具有优越的生物活性，开发新型的咔唑类化合物或其类似物已成为开发咔唑类药物的研究热点。吡咯衍生物是一类重要的含氮五元杂环化合物，在天然产物化学、药物化学、有机合成及材料化学等领域有着广泛的用途。近年来，科研人员发现许多含有吡咯环的天然产物具有很强的生物活性或有特殊的用途，如抗菌素藤黄绿脓菌素(Pyoluteorin)，吡咯嗪酮，绿色植物光合作用的催化剂叶绿素等。因此，新型吡咯衍生物的合成研究是当前有机化学领域的一大热点。另外，二吡咯甲烷衍生物是合成荧光染料BODIPY、咔咯、卟啉等化合物的中间体。当在吡咯基团上引入咔唑基时，它又具有药理作用。故从其结构可以推测出，咔唑二吡咯衍生物具有药理和能作为光电材料的作用，对其进行合成研究具有重要的理论和现实意义。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物，本专利技术的另一目的是提供一种上述含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物的制备方法。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物，其结构通式(I)如下：式中，R＝H，C(CH3)3，CI，Br，I等。(I)一种制备上述含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物的方法，步骤如下：(1)在氩气保护下，在反应容器中加入吡咯和催化剂三氟乙酸，再用经干燥处理的无水二氯甲烷稀释3倍，在室温及避光条件下逐滴缓慢加入咔唑衍生物二氯甲烷溶液，在1-1.5小时滴加完后，再室温搅拌反应1小时；(2)用NaOH溶液中和，水洗，萃取分离，减压蒸除有机溶剂，残余物经硅胶(100-200目)柱层析分离，洗脱剂为二氯甲烷，得到纯的化合物。具体化学反应式如下：a.R＝H；b.＝R＝C(CH3)3；c.R＝Cl；d.R＝Br；e.R＝I上述步骤(1)中，咔唑衍生物与吡咯摩尔比为1∶382.0；上述步骤(1)中，所述催化剂为三氟乙酸，三氟乙酸与咔唑衍生物摩尔比为1∶6.7；上述步骤(1)中，反应条件为无水、无氧及室温条件下反应；上述步骤(1)中，滴加咔唑衍生物二氯甲烷溶液的时间为1-1.5h，且继续反应时间为1h；上述步骤(2)中，采用柱层析分离提纯方法，填料为100-200目硅胶，洗脱剂为二氯甲烷、二氯甲烷-石油醚(60-90℃)。本专利技术的有益效果与现有技术相比，本专利技术的含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物制备方法具有的优点有：(1)本方法可通过改变咔唑3，6-位上不同取代基，可制备得到不同取代基咔唑基二吡咯甲烷衍生物；(2)本专利技术反应选择性好、产率高、反应条件温和；还具有操作简便经济、污染少等优点；(3)制备的咔唑基二吡咯甲烷衍生物在生物医学、功能材料等领域有着广泛应用前景，还可作为合成BODIPY、卟啉、咔咯等功能化合物的中间体。附图说明图1为本专利技术5-(4-(9-咔唑)苯基)-二吡咯甲烷(a)的核磁共振氢谱；图2为本专利技术5-(4-(3，6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基)-二吡咯甲烷(b)的核磁共振氢谱；图3为本专利技术5-(4-(3，6-二氯-9-咔唑)苯基)-二吡咯甲烷的合成(c)的核磁共振氢谱；图4为本专利技术5-(4-(3，6-二溴-9-咔唑)苯基)-二吡咯甲烷(d)的核磁共振氢谱；图5为本专利技术5-(4-(3，6-二碘-9-咔唑)苯基)-二吡咯甲烷(e)的核磁共振氢谱；具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步地解释，但具体实施事例并不对本专利技术做任何限定。实施例15-(4-(9-咔唑基)苯基)-二吡咯甲烷(a)的合成：在250mL的三口瓶中，加入100mL干燥过的二氯甲烷，新蒸馏过的50mL吡咯(704mmoL)。用氩气排尽反应瓶中空气，再加入三氟乙酸(0.205mL，0.275mmoL)，磁力搅拌，待三氟乙酸完全溶于溶液中后，再缓慢滴加溶于10mL二氯甲烷中的4-(9H-咔唑)苯甲醛(0.500g，1.84mmoL)溶液，待滴加完后再继续搅拌反应1h，反应结束后，加入足量饱和NaOH溶液淬灭，再用二氯甲烷萃取，分离出有机层，并用无水Na2SO4干燥，再分别减压蒸馏除去二氯甲烷和多余的吡咯，残留物使用硅胶柱层析分离，使用二氯甲烷作为洗脱液，快速柱层析，得黄色固体0.585g，收率82.0％，1HNMR(600MHz，CDCl3)δ8.13(d，J＝7.8Hz，2H)，7.99(s，2H)，7.51-7.49(m，2H)，7.42(d，J＝8.4Hz，2H)，7.40-7.38(m，4H)，7.29-7.26(m，2H)，6.75-6.74(m，2H)，6.22-6.20(m，2H)，6.00(s，2H)，5.58(s，1H)(图1)。实施例25-(4-(3，6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基)-二吡咯甲烷(b)的合成：在250mL的三口瓶中，加入100mL干燥过的二氯甲烷，新蒸馏过的50mL吡咯(704mmoL)。用氩气排尽反应瓶中空气，再加入三氟乙酸(0.205mL，0.275mmoL)，磁力搅拌，待三氟乙酸完全溶于溶液中后，再缓慢滴加溶于10mL二氯甲烷中的3，6-二叔丁基-9-(4-甲酰苯基)咔唑(0.7052g，1.84mmoL)溶液，待滴加完后再继续搅拌反应1h，反应结束后，加入足量饱和NaOH溶液淬灭，再用二氯甲烷萃取，分离出有机层，并用无水Na2SO4干燥，再分别减压蒸馏除去二氯甲烷和多余的吡咯，残留物使用硅胶柱层析分离，使用二氯甲烷作为洗脱液，快速柱层析，得黄色固体0.8100g，收率88.1％，1HNMR(600MHz，CDCl3)δ8.13(d，J＝1.2Hz，2H)，8.00(s，2H)，7.49(d，J＝8.4Hz，2H)，7.45(dd，J＝1.8，7.8Hz，2H)，7.40(d，J＝8.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物，其特征在于，结构式如下：式中，R＝H，C(CH3)3，Cl，Br，I等。

【技术特征摘要】
1.一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物，其特征在于，结构式如下：
式中，R＝H，C(CH3)3，Cl，Br，I等。
2.权利要求1所述一种含咔唑基团的二吡咯甲烷衍生物的制备方法，其特征在于，步骤
如下：
1)在氩气保护下，在反应容器中加入吡咯和催化剂三氟乙酸，用新经干燥处理过的二氯
甲烷稀释3倍，在室温及避光条件下逐滴缓慢加入咔唑衍生物和二氯甲烷溶液，在1-1.5小时
滴加完后，再室温搅拌反应1小时；其中，三氟乙酸与咔唑衍生物摩尔比为1∶6.7，吡咯与二
氯甲烷体积比为1∶2。
2)用NaOH溶液中和，水洗，萃取分离，减压蒸除有机溶剂，残余物经硅胶(100-200
目)柱层析分离，洗脱剂为二氯甲烷，得到纯的化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海军，喻笑笑，张润叶，俞杰，杜丽婷，徐莉，王石发，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32