一种含氮稠杂环化合物的制备方法及该化合物技术

本发明专利技术公开了一种含氮稠杂环化合物的制备方法及该化合物，以芳基唑和α‑重氮羰基化合物为原料，在[Cp*RhCl

Process for the preparation of nitrogen-containing heterocyclic compounds and the compounds

The invention discloses a method for preparation of heterocyclic compounds containing nitrogen compounds and the thick, aromatic Jizuo and alpha diazo carbonyl compounds as raw materials in [Cp*RhCl

【技术实现步骤摘要】
一种含氮稠杂环化合物的制备方法及该化合物
本专利技术属于有机合成化学领域，涉及一种含氮稠杂环化合物的制备方法及该化合物，具体的涉及一种在[Cp*RhCl2]2、AgSbF6催化条件下利用芳基唑和α-重氮羰基化合物直接合成含氮稠杂环化合物的制备方法。
技术介绍
含氮稠杂环(N-fusedheterocycles)化合物在药物和高级材料工业中有广泛的应用(a：E.Vitaku，D.T.SmithandJ.T.Njardarson，J.Med.Chem.，2014，57，10257；b：L.M.DeCoen，T.S.A.Heugebaert，D.GarcíaandC.V.Stevens，Chem.Rev.，2016，116，80.)，因此，各种含氮稠杂环的合成已经成为有机合成工作者的关注的热点，尤其是对于药物设计者和生产者。在过去，传统的合成含氮稠杂环的方法往往需要苛刻的反应条件(a：G.Dyker，W.StirnerandG.Henkel，Eur.J.Org.Chem.，2000，1433；b：N.Okamoto，K.Sakurai，M.Ishikura，K.TakedaandR.Yanada，TetrahedronLett.，2009，50，4167.)，但随着过渡金属催化反应的发展，已经开发出许多简单和有效的合成含氮稠杂环的方法。其中，Cu或Pd催化的偶合反应和过渡金属催化的碳氢键活化，作为构造碳碳和碳-杂原子键的两种有效方案，已广泛用于含氮稠杂环的合成(a：J.LuandH.Fu，J.Org.Chem.，2011，76，4600；b：R.Xie，H.FuandY.Ling，Chem.Commun.，2011，47，8976；c：A.G.Algarra，W.B.Cross，D.L.Davies，Q.Khamker，S.A.Macgregor，C.L.McMullinandK.Singh，J.Org.Chem.，2014，79，1954.)。二者相比之下，过渡金属催化的碳氢键活化，因避免使用芳基卤化物，使其效率和原子经济而更为突出。作为用于定向碳氢键官能化的强有力的工具，卡宾的迁移插入已经被广泛应用于有机合成当中(a：Y.Xia，Y.ZhangandJ.Wang，ACSCatal.，2013，3，2586；b：H.M.L.DaviesandJ.R.Manning，Nature，2008，451，417.)。由于其高反应性，α-重氮羰基化合物一直在Rh(III)/Co(III)催化的碳氢键活化反应中被用作反应底物。在以前报道的螯合辅助的Rh(III)/Co(III)催化的碳氢键活化中，导向基总是集中在亚胺，肟，胺，肼，叠氮化物，偶氮苯和酰胺，从而产生相应的异喹啉，苯并噻嗪，内酰胺，异喹啉酮，吲哚和二氢吲哚(a：W.-W.Chan，S.-F.Lo，Z.ZhouandW.-Y.Yu，J.Am.Chem.Soc.，2012，134，13565；b：D.Zhao，J.H.Kim，L.Stegemann，C.A.StrassertandF.Glorius，Angew.Chem.Int.Ed.，2015，54，4508.)。然而使用唑类化合物作为导向基的方案还不多见，因此利用唑为导向基来合成有价值的含氮稠杂环具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，研究设计利用简单易得的原料来合成含氮稠杂环化合物的方法。该方法通过简单的操作以及便宜易得的原料合成有重要价值的含氮稠杂环化合物，反应条件温和、经济高效。本专利技术技术方案如下：一种含氮稠杂环化合物的制备方法，包括：以式(I)所示的芳基吡唑，芳基苯并咪唑和芳基1，2，4-三唑，和式(II)所示的α-重氮羰基化合物为起始原料，在二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体([Cp*RhCl2]2)和六氟锑酸银(AgSbF6)的催化条件下，反应合成式(III)所示的含氮稠杂环化合物，反应式如下：其中，R1为氢原子、烷基、卤代烃基、烷氧基或卤素，R2为烷基、芳基或环烷基，R3为乙酰基、苯甲酰基、烷氧羰基或芳烷基氧羰基。进一步的，所述的化合物(I)中的芳基均为单核芳基基团，包括单取代的芳基基团以及无取代的噻吩基基团。当为取代的单核芳基时，取代基优选烷基、卤代烃基、烷氧基或卤素。进一步的，所述的卤素，优选氟、氯、溴、碘。进一步的，R1所述的烷基为甲基，卤代烃基为三氟甲基，烷氧基为甲氧基；R2所述的烷基为甲基或正丙基，芳基为苯基，环烷基为环己基；R3所述烷氧羰基为甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基，芳烷基氧羰基为苯乙氧羰基。本专利技术制备方法中，原料芳基唑与α-二氮羰基化合物的摩尔比为1∶1.25～1∶2.本专利技术制备方法中，所述的[Cp*RhCl2]2的用量为5mol％，AgSbF6的用量为20mol％。本专利技术制备方法中，所述的反应温度为25～100℃；所述的反应优选在氩气中反应。本专利技术制备方法中，所述有机溶剂为四氢呋喃。优选的，本专利技术制备方法中，具体步骤包括：室温下，依次将芳基唑、α-重氮羰基化合物、[Cp*RhCl2]2、AgSbF6和有机溶剂混合充入氩气，在25～100℃下反应24～48小时，得到对应的含氮稠杂环化合物。本专利技术提供了一种含氮稠杂环化合物的合成方法，与之前的报道相比，该方法反应条件温和、操作简单，原料便宜易得，底物适应范围广，且大部分底物收率优异，没有低温或高温等苛刻的反应条件，本方法还有制备周期短、工艺条件稳定、操作简便安全、产品易纯化的优点，可以进行规模化生产。具体实施方式下面通过具体实施例进一步说明本专利技术，应该理解的是，本专利技术实施例的制备方法仅仅是用于阐明本专利技术，而不是对本专利技术的限制；在本专利技术构思的前提下，对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求的保护范围。实施例1：在室温下，在25mL的施洛克反应管中依次加入3，5-二苯基-1-氢-吡唑(0.25mmol)，α-重氮乙酰乙酸乙酯(0.30mmol)，[Cp*RhCl2]2(0.0125mmol)，AgSbF6(0.05mmol)和四氢呋喃(2.00mL)，通入氩气2分钟，拧紧盖子。在25℃下搅拌48小时。停止反应，减压浓缩，得到粗产品。最后用石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，快速柱层析(硅胶柱)得到相应的含氮稠杂环化合物(白色固体61mg，产率99％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ8.11-8.09(m，1H)，8.07-8.05(m，2H)，7.85-7.76(m，1H)，7.58-7.52(m，2H)，7.49(t，J＝7.5Hz，2H)，7.40(t，J＝7.3Hz，1H)，7.32(s，1H)，4.57(q，J＝7.1Hz，2H)，2.93(s，3H)，1.50(t，J＝7.1Hz，3H).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ167.6，153.3，139.8，135.9，133.0，128.7，128.5，128.2，127.0，126.4，126.1，124.5，123.6，123.0，115.6，95.4，61.7，15.8，14.3.HRMSm/z(ESI)calcdforC21H19N2O2[M+H]+331.1441，found331.1442.实施例2：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮稠杂环化合物的制备方法，其特征在于：以式(I)所示的芳基吡唑、芳基苯并咪唑或芳基1，2，4‑三唑，和式(II)所示的α‑二氮羰基化合物为起始原料，在二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体([Cp

【技术特征摘要】
1.一种含氮稠杂环化合物的制备方法，其特征在于：以式(I)所示的芳基吡唑、芳基苯并咪唑或芳基1，2，4-三唑，和式(II)所示的α-二氮羰基化合物为起始原料，在二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体([Cp*RhCl2]2)和六氟锑酸银(AgSbF6)的催化条件下，反应合成式(III)所示的含氮稠杂环化合物，反应式如下：R1为氢原子、烷基、卤代烃基、烷氧基或卤素，R2为烷基、芳基或环烷基，R3为乙酰基、苯甲酰基、烷氧羰基或芳烷基氧羰基，X、Y、Z＝N或者C。2.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于：R1所述的烷基为甲基，卤代烃基为三氟甲基，烷氧基为甲氧基；R2所述的烷基为甲基或正丙基，芳基为苯基，环烷基为环己基；R3所述烷氧羰基为甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基，芳烷基氧羰基为苯乙氧羰基。3.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于：所述的化合物(I)中的芳基包括单取代的苯基以及无取代的噻吩；当为单取代的苯基时，取代基为烷基、卤代烃基、烷氧基或卤素；所述的卤素为氟、氯、溴或碘。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓博，吴松晓，竭继阳，李浩一，
申请(专利权)人：沈阳师范大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21