合成咪唑稠杂环化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成咪唑稠杂环化合物的方法，所采用的催化剂含有氯化镨或其水合物、氯化钕或其水合物、氯化钐或其水合物、氯化铕或其水合物、纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化钛中的至少一种。本发明专利技术所使用的催化剂，具有底物范围广，反应时间短，纯化方法简单，产率高，环境友好，催化剂易得等优点，在有机合成和药物研发领域具有广阔的应用前景。

Process for synthesizing imidazole fused heterocyclic compounds

The invention discloses a method for synthesis of imidazole fused heterocyclic compounds, used catalyst containing praseodymium chloride or its hydrate, neodymium chloride or its hydrate, samarium chloride or its hydrate, europium chloride or its hydrate, Zinc Oxide, nano cerium oxide nanoparticles, nano titanium oxide in at least one. The catalyst used by the invention, has a wide range of substrates, short reaction time, simple purification method, high yield, environmental friendly catalyst, easy to get, and has broad application prospects in the field of organic synthesis and drug development.

【技术实现步骤摘要】
合成咪唑稠杂环化合物的方法
本专利技术涉及合成咪唑稠杂环化合物的方法，具体的，涉及采用氯化镨或其水合物、氯化钕或其水合物、氯化钐或其水合物、氯化铕或其水合物、纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化钛作为催化剂合成咪唑稠杂环化合物的方法。
技术介绍
咪唑稠杂环化合物在医药、材料、农药和染料等领域有着极其广泛的应用，具有咪唑骨架的杂环化合物很多具有良好的生物活性，像上市药物如阿吡坦、佐利米定、奥普力农等等，因此咪唑稠杂环化合物的快速高效合成变得至关重要。多组分反应是指三种或者三种以上的反应物发生一步化学反应，且生成的产物中含有所有起始原料的一种合成方法。多组分反应比传统的合成方法具有原子经济性高、反应时间短、条件温和、操作简单、收率高、污染小的优势，符合绿色化学的理念。GBB反应是一个四中心，三组分的多组分反应。该反应是由醛组分、胺组分和异腈组分在合适的催化剂、适当的温度条件下发生“一锅煮”反应，最终形成多取代咪唑稠杂环化合物。GBB反应催化剂通常是酸，很少一部分是碱。已报到GBB反应催化剂主要有：布朗斯特酸，如醋酸、高氯酸、纤维素硫酸、对甲苯磺酸、甲磺酸(参见[1]Sharma，A.；Li，H.Y.Synlett2011，10，1407.[2]Huang，Y.；Hu，X.Q.；Shen，D.P；Chen，Y.F.；Xu，P.F.Mol.Diversity.2007，11，73.[3]Groebke，K.；Weber，L.；Mehlin，F.Synlett1998，6，661.[4]Che，C.；Xiang，J.；Wang，G.X.；Fathi，R.；Quan，J.M.；Yang，Z.J.Comb.Chem.2007，9，982.[5]Mert-Balci，F.；Conrad，J.；Meindl，K.；Schulz，T.；Stalke，D.；Beifuss，U.Synthesis.2008，22，3649.)；路易斯酸，如三氟甲基磺酸钪、氯化锌、氯化镧，七水合氯化镧、七水合氯化铈、氯化镁、氯化锆、氯化锡、氯化钌和氯化铟(参见[1]McKeown，M.R.；Shaw，D.L.；Fu，H.；Liu，S.；Xu，X.；Marineau，J.J.；Huang，Y.；Zhang，X.；Buckley，D.L.；Kadam，A.；Zhang，Z.；Blacklow，S.C.；Qi，J.；Zhang，W.；Bradner，J.E.J.Med.Chem.2014，57，9019.[2]Shaabani，A.；Soleimani，E.；Sarvary，A.；Rezayan，H.；Maleki，A.Chin.J.Chem.2009，27，369.[3]Xi，G.L.；Liu，Z.Q.Tetrahedron2015，71，9602.[4]Shinde，A.H.；Srilaxmi，M.；Satpathi，B.；Sharada，D.S.TetrahedronLett2014，55，5915.[5]Guchhait，S.K.；Madaan，C.TetrahedronLett.2011，52，56.[6]Odell，LR.；Nilsson，M.；Gising，J.；Lagerlund，O.；Muthas，D.；Nordqvist，A.；Karlen，A.；Larhed，M.Bioorg.Med.Chem.Lett.2009，19，4790.[7]Guchhait，S.K.；Maadan，C.Synlett2009，4，628.[8]Rousseau，A.L.；Matlaba，P.；Parkinson，C.J.TetrahedronLett.2007，48，4079.[9]Rostamnia，S.；Hassankhanib，A.RSCAdv.2013，3，18626.[10]Akbarzadeh，R.；Shakibaei，G.I.；Bazgir，A.Monatsh.Chem.2010，141，1077.)；固体酸催化剂，如锰酸镧(参见Sanaeishoara，T.；Tavakkolia，H.；Mohave，F.Appl.Catal.，A2014，470，56.)；离子液体，如1-丁基-3-甲基咪唑溴盐(参见Shaabani，A.；Soleimani，E.；Maleki，A.TetrahedronLett.2006，47，3031.)；碱，如哌啶(参见Lee，C.H.；Hsu，W.S.；Chen，C.H.；Sun，C.M.Eur.J.Org.Chem.2013，11，2201.)。上述报道的催化剂存在很多问题，如反应时间长、反应条件苛刻、产量低、试剂昂贵、产生大量有毒的含金属废物等。因此，需要发展新型、高催化活性、方便易得的催化剂。
技术实现思路
为解决上述问题，专利技术人通过对GBB多组分反应催化剂的深入探索，提出如下技术方案：本专利技术一方面涉及一种合成咪唑稠杂环化合物的方法，所述的反应如下式所示其中与N-H2和R1相连的环为含有至少一个N的五元或者六元杂芳环，或者为C6-C40的稠合杂芳环；所述与N-H2和R1相连的环被1-5个R1所取代，所述的R1为C1-C3的烷基、C1-C3的甲氧基、卤素、硝基、氰基；R2选自：取代或未取代芳基、取代或未取代杂芳基、取代或未取代C1-C5的烷基或者C1-C3的甲氧基；优选的，所述取代基为C1-C5的烷基、卤素、硝基、氰基；所述R3选自：C1-C6的烷基、C3-C7的环烷基、取代或者未取代的芳烷基、取代或者未取代的杂芳基烷基；优选的，所述取代基为C1-C5的烷基、卤素、硝基、氰基；其特征在于，所述的催化剂含有氯化镨或其水合物、氯化钕或其水合物、氯化钐或其水合物、氯化铕或其水合物、纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化钛中的至少一种。优选的，所述的R2选自苯基、吖嗪、萘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基；任选地，所述的苯基、吖嗪、萘被1-3个选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、卤素中的任意一个取代基所取代；在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的R3选自叔丁基、正丁基、环己基、甲基苯磺酰甲基、苄基、2-氯-6-苯甲基、苯乙基。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的反应是在140℃以下进行，优选的，所述反应在惰性气氛保护下进行，所述惰性气氛优选为氮气和/或氩气。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的反应溶剂为乙醇。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的反应温度50-70℃，反应溶剂为乙醇，反应时间为0.5-6小时。在上述技术方案中，反应温度高可以加快反应；同时反应温度也可以在温和的条件下，比如室温条件下反应；从节约能源的角度考虑，优选的技术方案中，反应温度为40-70℃。在本专利技术的一个另一个优选实施方式中，所述的反应温度为80-170℃，优选为120-140℃；在微波无溶剂条件下反应，并在10分钟以内完成反应。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述催化剂选自氯化镨或其水合物、氯化钕或其水合物、氯化钐或其水合物、氯化铕或其水合物中的至少一种，所述反应产率不低于95％。在本专利技术的另一个优选实施方式中，所述的催化剂选自纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化钛中的至少一种，优选的，所述的催化剂通过固液分离方式从反应体系中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成咪唑稠杂环化合物的方法，所述的反应如下式所示

【技术特征摘要】
1.一种合成咪唑稠杂环化合物的方法，所述的反应如下式所示其中与N-H2和R1相连的环为含有至少一个N的五元或者六元杂芳环，或者为C6-C40的稠合杂芳环；所述与N-H2和R1相连的环被1-5个R1所取代，所述的R1为C1-C3的烷基、C1-C3的甲氧基、卤素、硝基、氰基；R2选自：取代或未取代芳基、取代或未取代杂芳基、取代或未取代C1-C5的烷基或者C1-C3的甲氧基；优选的，所述取代基为C1-C5的烷基、卤素、硝基、氰基；所述R3选自：C1-C6的烷基、C3-C7的环烷基、取代或者未取代的芳烷基、取代或者未取代的杂芳基烷基；优选的，所述取代基为C1-C5的烷基、卤素、硝基、氰基；其特征在于，所述的催化剂含有氯化镨或其水合物、氯化钕或其水合物、氯化钐或其水合物、氯化铕或其水合物、纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化钛中的至少一种。2.根据权利要求1所述的合成方法，所述反应的反应溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、甲苯、二氧六环、二氯甲烷、二甲基亚砜、聚乙二醇、二甲基甲酰胺和乙腈中的至少一种；优选的，反应溶剂为乙醇。3.根据权利要求1所述的合成方法，所述反应是在140℃以下进行，优选的，所述反应在惰性气氛保护下进行，所述惰性气氛优选为氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭长彬，张钊瑞，唐汉秦，冯迪，李伟，佟彤，吴伯鑫，项今朝，徐良，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11