一种多取代咔唑衍生物及其制备方法技术

技术编号:18600342 阅读:100 留言:0更新日期:2018-08-04 21:09
本发明专利技术公开了一种多取代咔唑衍生物及其制备方法,多取代咔唑衍生物的结构通式为:

A multisubstituted carbazole derivative and its preparation method

The invention discloses a multi substituted carbazole derivative and a preparation method thereof, and the general formula of the multi substituted carbazole derivative is:

【技术实现步骤摘要】
一种多取代咔唑衍生物及其制备方法
本专利技术属于有机合成化学
,具体涉及一种多取代咔唑衍生物及其制备方法。
技术介绍
咔唑及其衍生物因它们所具有的独特结构特点和良好的生物活性而在诸如化学,医学,材料科学,生物工程等领域引起了科研工作者们的广泛重视,同时其有趣的结构特征和有前途的药理活性也倍受人们的密切关注,咔唑合成的相关技术自在植物MurrayakoenigiiSpreng中提取出的生物碱Murrayanine(3-甲酰基-1-甲氧基咔唑)并对其抗菌活性进行报道(Sci.Cult.1964,30,445;Tetrahedron1965,21,681.)后便一直保持着蓬勃的发展,至今已有较多相关合成方法的文献综述报道(Chem.Rev.,2002,102,4303;Chem.Soc.Rev.2010,39,2399;J.Am.Chem.Soc.2011,133,14228;Chem.Rev.2012,112,3193;J.Am.Chem.Soc.2012,134,8738),如Cadogan合成法,芳炔[4+2]环加成法,铑催化芳炔[2+2+2]环加成法等。但这些方法需要较严苛的实验条件,或者需要过渡金属催化剂等的作用,在操作上也存在一定的技术难度。近年来,异腈类化合物参与的环加成反应也有所报导(Org.Biomol.Chem.,2013,11,6546;Chem.Commun.,2016,52,6958),主要生成氨基取代的杂环化合物,这提供了一种新思路,但存在如需要金属催化剂、水氧敏感或者产率不高等缺陷。同时,随着环境污染的加剧,绿色与环境友好的理念越来越被广大科研工作者所推崇,实现可持续发展已成为人类面临的重大问题,如何使实验条件达到环境友好,从源头上消除污染、节省资源为核心的绿色化学研究已经成为解决日益严峻的生态环境问题的强有力手段。
技术实现思路
为了解决现有咔唑衍生物合成方法中工艺复杂、条件苛刻、催化剂污染环境等问题,本专利技术提供一种多取代咔唑衍生物及其制备方法。利用邻取代烯基芳基异腈类化合物与α,β-不饱和羰基化合物在有机溶剂中发生环加成串联反应直接生成咔唑类衍生物,无需过渡金属催化剂或者碱的作用,条件简单温和,副产物为水,具有环境友好的优点。同时,邻取代烯基芳基异腈类化合物作为合成子发生环加成串联反应直接生成咔唑类衍生物的反应尚未有文献或相关专利报导。为了达到以上目的,本专利技术的技术方案为:一种多取代咔唑衍生物,其结构通式如式Ⅰ所示:式Ⅰ中,R1选自酯基、酰基、芳基、氰基、烷基或氢原子中的一种;R2选自烷基、卤代烷基、卤原子或氢原子中的一种;R3选自酯基、酰基、氰基或者氢原子中的一种;R4选自酯基、芳基或烷基中的一种;R5选自芳基、稠芳基、杂芳基、烯基或环烷基中的一种;R3与R4为巴比妥酸或二甲基巴比妥酸环系;R3与R5为甲酸苯酚内酯环系。优选的是,所述的R1选自甲酸甲酯基、苯甲酰基、对氯苯甲酰基、噻吩-2-甲酰基、苯基、对氯苯基、对甲氧基苯基、氰基、甲基或氢原子中的一种。优选的是,所述的R2选自5-甲基、5-氯、5-三氟甲基、6-甲基、6-氯或氢原子中的一种。优选的是,所述的R3选自甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、氰基或氢原子中的一种。优选的是,所述的R4选自甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、苯基、甲基、乙基、丙基或叔丁基中的一种。优选的是,所述的R5选自苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、邻硝基苯基、间甲基苯基、间氯苯基、对甲基苯基、对叔丁基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对硝基苯基、3,5-双三氟甲基苯基、1-萘基、2-萘基、3-噻吩基、(N)-对甲苯磺酰基-3-吲哚基、苯乙烯基或环己基中的一种。本专利技术还提供了上述多取代咔唑衍生物的制备方法,包括如下步骤:将邻取代烯基芳基异腈类化合物与α,β-不饱和羰基化合物在有机溶剂中反应得到多取代咔唑衍生物。优选的是,所述的邻取代烯基芳基异腈类化合物为(E)-3-(2-异氰基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-4-甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-4-氯苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-氯苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-三氟甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-1-苯基-3-(2-异氰基苯基)-2-丙烯-1-酮、(E)-1-(4-氯苯基)-3-(2-异氰基苯基)-2-丙烯-1-酮、(E)-1-(2-噻吩基)-3-(2-异氰基苯基)-2-丙烯-1-酮、(E)-3-(2-异氰基苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮、1-异氰基-2-苯乙烯、1-异氰基-2-烯丙基苯、(E)-1-异氰基-2-苯乙烯基苯、(E)-1-异氰基-2-(4-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-1-异氰基-2-(4-氯苯乙烯基)苯或(E)-3-(2-异氰基苯基)丙烯腈。优选的是,所述的α,β-不饱和羰基化合物为3-苯亚甲基-2,4-戊二酮、3-(2-甲基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(2-氯苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(2-硝基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(3-甲基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(3-氯苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(4-甲基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(4-叔丁基基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(4-甲氧基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(4-氯苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(4-硝基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(3,5-双三氟甲基苯基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(1-萘)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(2-萘)亚甲基-2,4-戊二酮、3-(3-噻吩基)亚甲基-2,4-戊二酮、3-((N)-对甲苯磺酰基-3-吲哚基)亚甲基-2,4-戊二酮、(E)-3-(3-苯基)亚烯丙基-2,4-戊二酮、3-环己基亚甲基-2,4-戊二酮、4-苯亚甲基-3,5-庚二酮、3-苯基亚甲基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮、2-苯亚甲基-3-氧代丁酸乙酯、2-苯亚甲基-3-氧代戊酸乙酯、2-苯亚甲基-3-氧代己酸乙酯、2-苯甲酰基-3-苯基丙烯酸乙酯、2-苯甲酰基-3-苯基丙烯腈、2-苯亚甲基-4,4-二甲基-3-氧代戊腈、2-(4-氯苯基)亚甲基-3-氧代丁二酸二甲酯、2-氧代-4-苯基丁酸乙酯-3-烯、5-苯亚甲基嘧啶-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、5-苯亚甲基-1,3-二甲基嘧啶-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮或3-乙酰基-2H-色满-2-酮。优选的是,邻取代烯基芳基异腈类化合物与α,β-不饱和羰基化合物的摩尔比为1-2:1,优选为1.5:1。优选的是,所述有机溶剂为乙醇。优选的是,反应的温度为90-110℃,优选为100℃,反应的时间为4-48h,优选为20-30h,进一步优选为24h。本专利技术的有益效果为:本专利技术首先提供一种多取代咔唑衍生物,该类化合物的结构通式如式Ⅰ所示。咔唑类化合物是重要的有机分子母核结构,可以应用于复杂的天然产物全合成、生物活性分子合成或者功能材料分子合成中,因而在有机合成和反应多样性领域上都占有非常重要的地位。本专利技术还提供一种多取代咔唑衍生物的合成方法,该方法是将邻取代烯基芳基异腈类化合物与α,β-不饱和羰本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种多取代咔唑衍生物,其特征在于:其结构通式如式Ⅰ所示:

【技术特征摘要】
1.一种多取代咔唑衍生物,其特征在于:其结构通式如式Ⅰ所示:式Ⅰ中,R1选自酯基、酰基、芳基、氰基、烷基或氢原子中的一种;R2选自烷基、卤代烷基、卤原子或氢原子中的一种;R3选自酯基、酰基、氰基或者氢原子中的一种;R4选自酯基、芳基或烷基中的一种;R5选自芳基、稠芳基、杂芳基、烯基或环烷基中的一种;R3与R4为巴比妥酸或二甲基巴比妥酸环系;R3与R5为甲酸苯酚内酯环系。2.根据权利要求1所述的多取代咔唑衍生物,其特征在于:所述的R1选自甲酸甲酯基、苯甲酰基、对氯苯甲酰基、噻吩-2-甲酰基、苯基、对氯苯基、对甲氧基苯基、氰基、甲基或氢原子中的一种。3.根据权利要求1所述的多取代咔唑衍生物,其特征在于:所述的R2选自5-甲基、5-氯、5-三氟甲基、6-甲基、6-氯或氢原子中的一种。4.根据权利要求1所述的多取代咔唑衍生物,其特征在于:所述的R3选自甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、氰基或氢原子中的一种。5.根据权利要求1所述的多取代咔唑衍生物,其特征在于:所述的R4选自甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、苯基、甲基、乙基、丙基或叔丁基中的一种。6.根据权利要求1所述的多取代咔唑衍生物,其特征在于:所述的R5选自苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、邻硝基苯基、间甲基苯基、间氯苯基、对甲基苯基、对叔丁基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对硝基苯基、3,5-双三氟甲基苯基、1-萘基、2-萘基、3-噻吩基、(N)-对甲苯磺酰基-3-吲哚基、苯乙烯基或环己基中的一种。7.权利要求1-6任一所述多取代咔唑衍生物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:将邻取代烯基芳基异腈类化合物与α,β-不饱和羰基化合物在有机溶剂中反应得到多取代咔唑衍生物。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述的邻取代烯基芳基异腈类化合物为(E)-3-(2-异氰基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-4-甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-4-氯苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-氯苯基)丙烯酸甲酯、(E)-3-(2-异氰基-5-三氟甲基苯基)丙烯酸甲酯、(E)-1-苯基-3-(2-异氰基苯基)-2-丙烯-1-酮、(E)-1-(4-氯苯基)-3-(2-异氰基苯基)-2-丙烯-1-酮、(E)-1-(2-噻吩基)-3-(2-异...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐显秀门阳胡忠燕董金环周心怡郝梦如李妮
申请(专利权)人:山东师范大学
类型:发明
国别省市:山东,37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1