一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物及制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物的制备方法。以2‑溴‑6‑吡唑基吡啶为原料，通过简单取代反应合成了目标吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物。此类化合物可作为三齿配体用于合成高效的饱和氮杂环脱氢催化剂。本发明专利技术具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。

Pyridine bridged pyrazole indole derivative and its preparation and Application

The invention discloses a preparation method of pyridyl bridged pyrazole indole derivatives. The target pyridine bridged pyrazole indole derivatives were synthesized by 2 - bromo - 6 - pyrazolyl pyridine as raw materials by simple substitution reaction. Such compounds can be used as three resin ligands for the synthesis of highly efficient saturated nitrogen heterocyclic dehydrogenation catalysts. The invention has the advantages of cheap raw materials, high synthetic efficiency and easy derivatization of products.

【技术实现步骤摘要】
一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物及制备和应用
本专利技术涉及一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物的制备方法。以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料与吲哚化合物发生取代反应，制备富电子型的吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物。本专利技术具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。该吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物可用于钌金属配合物催化剂的制备，并应用于催化饱和氮杂环的脱氢反应。技术背景含氮杂环化合物是一类非常重要的有机化合物，在医药、有机发光材料、染料等领域有着广泛应用。传统的氮杂环化合物合成方法往往需要当量的氧化剂以及繁琐的实验步骤。金属配合物催化饱和氮杂环无氧化剂条件下的催化脱氢反应受到广泛关注。该方法易操作，原子利用率高，氢气为唯一的反应副产物,符合绿色化学发展的概念。Yamaguchi小组(R.Yamaguchi,etal.J.Am.Chem.Soc.2009131,8410；J.Am.Chem.Soc.2014,136,4829.)设计合成了一系列2,2’-吡啶二酮配体及其铱金属配合物，此类催化剂高效的实现了饱和氮杂环的脱氢反应。研究指出催化剂的高活性与配体存在可互变的吡啶酮官能团结构有关。Xiao小组(J.Xiao,etal.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,6983；Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,5223.)报道了一系列亚胺类配体及铱配合物催化剂，此类配合物高效的实现了饱和氮杂环的脱氢反应。近几年来，一系列非对称和手性的吡啶基桥联三齿配体被成功制备(Z.K.Yu,etal.Organometalltics2008,27,2898；Chem.Eur.J.2012,18,10843；Organometallics2016,35,1251.)，并且其钌配合物可应用于催化酮的转移氢化反应、仲醇脱氢反应以及基于借氢策略的碳碳键构筑反应，并取得了非常优异的结果，而钌金属配合物催化的氮杂环脱氢反应鲜有报道。本专利技术公开了一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物及其合成方法。以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料，通过简单取代反应合成了吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物。此类化合物可作为三齿配体用于合成高效的饱和氮杂环脱氢钌催化剂。本专利技术具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原料易得、反应条件温和、适应性广、能高效地合成含吡啶基桥联吡唑基吲哚化合物的方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：2-溴-6-吡唑基吡啶2与吲哚化合物3在铜催化下发生取代反应，反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，得到吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物1。技术方案的特征在于：1、2-溴-6-吡唑基吡啶2为合成子，可以通过简单制备得到；2、吲哚化合物3为商品化产品，可以直接购买使用；3、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吲哚化合物3反应的催化剂为CuOAc、CuBr、CuCl、或CuI,催化剂与2-溴-6-吡唑基吡啶2的摩尔比为0.01:1-0.2:1；3、反应所用碱为碳酸钠、碳酸铯、叔丁醇钾或叔丁醇钠，碱与2-溴-6-吡唑基吡啶2的摩尔比为0.5:1-4:1；4、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吲哚化合物3的反应溶剂为1,4-二氧六环、邻二甲苯、甲苯中的一种或者两种；5、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吲哚化合物3的摩尔比为1:1-1:3；反应温度为70-150℃；反应时间为5-15小时。总之，本专利技术以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料，通过简单取代反应合成了目标吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物。此类化合物可用于合成高效的饱和氮杂环脱氢钌金属催化剂。本专利技术具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。具体实施方式通过下述实施例有助于进一步理解本专利技术，但本专利技术的内容并不仅限于此。2-溴-6-吡唑基吡啶2参照文献方法合成，由2,6-二溴吡啶与吡唑钾盐发生取代反应制备得到(Z.K.Yu,etal.Organometallics2005,24,2959.)。以化合物2a的合成为例。N2氛围下，将2,6-二溴吡啶(2.37g,10.0mmol)、3,5-二甲基吡唑钾盐(2.01g,15.0mmol)、四氢呋喃(50mL)加入到反应瓶中，回流搅拌反应10小时。反应结束后，将混合物冷至室温，硅藻土过滤，减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝50:1)，得到白色固体产物2a(2.04g,收率81％)。目标产物通过核磁共振谱得到确认。实施例1在25mLSchlenk反应瓶中，依次加入2-溴-6-(3,5-二甲基吡唑)吡啶2a(252mg，1.0mmol)、吲哚3a(117mg，1.0mmol)、溴化亚铜(14mg，0.01mmol)、1,10-邻二菲啰啉(36mg，0.02mmol)、碳酸钠(159mg，1.5mmol)和1,4-二氧六环(5mL)，100℃搅拌反应10小时。反应结束后，将混合物冷至室温，减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝30:1)，得到白色固体目标产物1a(228mg,收率79％)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。实施例2反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于反应催化剂为CuOAc,停止反应，经同样方法后处理得到目标产物1a(167mg,收率58％)。说明使用CuOAc为催化剂，反应收率降低。实施例3反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于反应溶剂为邻二甲苯,停止反应，经同样方法后处理得到目标产物1a(150mg,收率52％)。说明使用邻二甲苯为溶剂，反应收率降低。实施例4反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于碱为叔丁醇钾,停止反应，经同样方法后处理得到目标产物1a(176mg,收率61％)。说明使用叔丁醇钾为碱，反应收率降低。实施例5反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于反应温度为80℃,停止反应，经同样方法后处理得到目标产物1a(118mg,收率41％)。说明降低反应温度，反应收率降低。实施例6反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于反应时间为5h,停止反应，经同样方法后处理得到目标产物1a(101mg,收率35％)。说明缩短反应时间，反应收率降低。应用例125mLSchlenk反应瓶中依次加入配体1a(144mg,0.5mmol)，RuCl2(PPh3)3(480mg,0.5mmol)和甲苯(10mL)，回流2h。冷至室温后，过滤出所得棕红沉淀，并用乙醚洗涤(3×20mL)。真空干燥后得棕红色固体产品4a(389mg，收率82％)。目标产物通过核磁共振谱和单晶结构测定得到确认。在氮气保护下，将底物四氢喹啉(66.5mg,0.5mmol)，催化剂4a(4.7mg,0.005mmol)，叔丁醇钾(5.6mg,0.05mmol)以及甲苯(0.5mL)加入到Schlenk反应瓶中，回流搅拌反应24小时。反应结束后，反应液做气相色谱分析，四氢喹啉转化率可达到90％，说明该配合物可作为潜在的饱和氮杂环脱氢催化剂使用。典型化合物表征数据1-(6-(3’,5’-二甲基吡唑基)-吡啶基)吲哚1a,白色固体,熔点55-56°C。1HNMR(CDC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物，其结构式如下式1所示：

【技术特征摘要】
1.一种吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物，其结构式如下式1所示：取代基R1与R2分别为氢、甲基或苯基；R3与R4分别为氢、甲氧基或硝基。2.一种权利要求1所述吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：以2-溴-6-吡唑基吡啶2为起始原料，在铜催化碱性条件下与吲哚化合物3反应，生成吡啶基桥联吡唑基吲哚衍生物1；合成路线如下述反应式所示：取代基R1与R2分别为氢、甲基或苯基；R3与R4分别为氢、甲氧基或硝基。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：2-溴-6-吡唑基吡啶2与吲哚化合物3反应的催化剂为CuOAc、CuBr、CuCl、或CuI中的一种或者两种以上,催化剂与2-溴-6-吡唑基吡啶2的摩尔比为0.01:1-0.2:1。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清福，余正坤，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21