一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用α‑羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，所述方法包括以下步骤：在反应容器中加入α‑羟基酮、丙二腈、醇和碱，得混合液，混合液中α‑羟基酮、丙二腈、醇为原料，醇同时作为溶剂，碱作为促进剂，将反应容器抽真空后通入氮气保护，加热、搅拌反应，反应结束后冷却至室温，得反应液，将反应液分离纯化，得到所述多取代吡咯化合物。具有原料易得，不需要过渡金属催化剂，原子经济性高，对官能团适应性好和底物适用性广等优点；该方法操作安全简单，便于工业生产，具有潜在的应用价值。

A method for the synthesis of polysubstituted pyrrole compounds by \u03b1 - hydroxyketone, malondionitrile and alcohol

The invention discloses a method for synthesizing polysubstituted pyrrole compounds by using \u03b1 - hydroxyketone, malondinitrile and alcohol. The method comprises the following steps: adding \u03b1 - hydroxyketone, malondinitrile, alcohol and alkali into a reaction vessel to obtain a mixed solution, in which \u03b1 - hydroxyketone, malondinitrile and alcohol are raw materials, while the alcohol is used as a solvent and alkali is used as an accelerant, vacuuming the reaction vessel and passing Put in nitrogen protection, heat and stir the reaction, cool to room temperature after the reaction, obtain the reaction liquid, separate and purify the reaction liquid, and obtain the polysubstituted pyrrole compound. It has the advantages of easy access to raw materials, no need of transition metal catalyst, high atomic economy, good adaptability to functional groups and wide applicability to substrates, etc. the method is safe and simple to operate, convenient for industrial production, and has potential application value.

【技术实现步骤摘要】
一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法。
技术介绍
吡咯是一类重要的五元含氮杂环化合物，是许多天然产物和药物分子的核心骨架，具有良好的生物活性，在医药、农药等领域具有广泛的用途(Okanya,P.W.；Mohr,K.I.；Gerth,K.；Jansen,R.；Müller,R.J.Nat.Prod.2011,74,603；Wilkerson,W.W.；Copeland,R.A.；Covington,M.；Trzaskos,J.M.J.Med.Chem.1995,38,3895；Paludetto,M.N.；Bijani,C.；Puisset,F.；Bernardes-Génisson,V.；Arellano,C.；Robert,A.J.Med.Chem.2018,61,7849；Hu,D.X.；Withall,D.M.；Challis,G.L.；Thomson,R.J.Chem.Rev.2016,116,7818)。比如，天然产物片螺素和合成药物舒尼替尼都含有吡咯环，具良好的抗肿瘤活性。而藤黄绿脓菌素、拌种咯、咯菌腈等多取代吡咯类农药则具有杀菌、杀虫效果突出，对环境的污染小的特点。另外，吡咯化合物在高分子、光电和催化材料等方面也有非常重要的应用，如聚吡咯与纳米材料的复合可组成传感器；镍基硫化物与聚吡咯纳米管可组成超级电容器；生物活性物质与聚吡咯可组成促进神经和细胞再生的导电复合支架等(Setsune,J.Chem.Rev.2017,117,3044；Ibanez,J.G.；Rincón,M.E.；Gutierrez-Granados,S.；Chahma,M.；Jaramillo-Quintero,O.A.；Frontana-Uribe,B.A.Chem.Rev.2018,118,4731；Beaujuge,P.M.；Reynolds,J.R.Chem.Rev.2010,110,268；Zheng,Y.；Xu,J.；Yang,X.；Zhang,Y.；Shang,Y.；Hu,X.Chem.Eng.J.2018,333,111)。正是由于吡咯类化合物在生产、生活中具有重要用途，多取代吡咯合成吸引很多化学家的关注。吡咯化合物的经典合成方法包括利用1，4-二酮和伯胺或氨反应的Paal-Knorr吡咯合成法(Paal,C.Ber.Dtsch.Chem.Ges.1885,18,367)、利用α-氯甲基酮、β-酮酯和氨缩合的Hantzsch吡咯合成法(Hantzsch,A.Ber.Dtsch.Chem.Ges.1890,23,1474)等。近几十年来，一些新的[m+n]环加成反应被报道用于合成多取代吡咯化合物(Gulevich,A.V.；Dudnik,A.S.；Chernyak,N.；Gevorgyan,V.Chem.Rev.2013,113,3084；Eftekhari-Sis,B.；Zirak,M.；Akbari,A.Chem.Rev.2013,113,2958)。如由异腈提供氮源的[3+2]环加成反应(Vanleusen,A.M.；Siderius,H.；Hoogenboom,B.E.；VanLeusen,D.TetrahedronLett.1972,13,5337；Kamijo,S.；Kanazawa,C.；Yamamoto,Y.J.Am.Chem.Soc.2005,127,9260；Liao,J.-Y.；Shao,P.-L.；Zhao.Y.J.Am.Chem.Soc.2015,137,628)；过渡金属催化的烯胺与炔烃等的[3+2]环化反应(Rakshit,S.；Patureau,F.W.；Glorius,F.J.Am.Chem.Soc.2010,132,9585；Huestis,M.P.；Chan,L.；Stuart,D.R.；Fagnou,K.Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,1338；Li,B.；Wang,N.；Liang,Y.；Xu,S.；Wang,B.Org.Lett.2013,15,136；Zhao,M.-N.；Ren,Z.-H.；Wang,Y.-Y.；Guan,Z.-H.Org.Lett.2014,16,608)等。近年来，多组分反应由于具有高效、可以快速地合成大量具有结构多样性和复杂性的化合物等优点，在有机合成的许多领域,如新药物开发、高活性天然产物全合成等得到广泛的应用。而将多组分反应策略应用于多取代吡咯化合物的合成中也受到广泛的关注(Balme,G.Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,6238)。如Müller等在2001年就报道了利用炔醇、芳基溴、醛和胺四组分反应合成多取代吡咯(Braun,R.；Zeitter,K.；Müller,T.J.J.Org.Lett.2001,3,3297)；Doyle等报道了利用胺、酮和2，3-二酮酯三组分反应合成5-烯基吡咯化合物的方法(Sha,Q.；Arman,H.；Doyle,M.P.Org.Lett.2015,17,3876)；Zhang等最近报道了钯催化的胺、炔酸酯和烯烃的三组分反应合成2，3，4-三取代吡咯化合物(Zhang,X.；Xu,X.；Chen,G.；Yi,W.Org.Lett.2016,18,4864)。虽然目前吡咯化合物的合成已经取得很大进展，但有些方法还存在很多不足，如原料不容易得到、使用异腈等毒性较强且有恶臭类化合物为原料、反应需要昂贵的过渡金属催化剂、底物适用性较差、反应条件苛刻等。因此，发展高效、绿色的吡咯化合物合成新方法仍然非常重要。
技术实现思路
为了完善多取代吡咯合成方法和解决现存方法的不足，本专利技术提供一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法。该方法是以α-羟基酮、丙二腈和醇为原料，在氮气保护和碱的促进下，发生三组分串联反应得到多取代的吡咯化合物。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供了一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，所述方法包括：在反应容器中加入α-羟基酮、丙二腈、醇和碱，得混合液，混合液中α-羟基酮、丙二腈、醇为原料，醇同时作为溶剂，碱作为促进剂，将反应容器抽真空后通入氮气保护，加热、搅拌反应，反应结束后冷却至室温，得反应液，将反应液分离纯化，得到所述多取代吡咯化合物。优选地，α-羟基酮的结构式为：R1为苯基、对甲苯基、间甲苯基、对乙基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、对硫甲基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对三氟甲基苯基、呋喃-2-基、噻吩-3-基、3,4-二甲基苯基、甲基、乙基、丙基中的一种以上，R2为苯基、对甲苯基、间甲苯基、对乙基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、对硫甲基苯基、对氯苯基、3,4-二甲基苯基、呋喃-2-基、噻吩-3-基、甲基、乙基、烯丙基中的一种以上。优选地，醇的结构式为R3OH，R3为甲基、乙基、丙基、正丁基中的一种以上或R3OH为1,2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于包括：在反应容器中加入α-羟基酮、丙二腈、醇和碱，得混合液，混合液中α-羟基酮、丙二腈、醇为原料，醇同时作为溶剂，碱作为促进剂，将反应容器抽真空后通入氮气保护，加热、搅拌反应，反应结束后冷却至室温，得反应液，将反应液分离纯化，得到所述多取代吡咯化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于包括：在反应容器中加入α-羟基酮、丙二腈、醇和碱，得混合液，混合液中α-羟基酮、丙二腈、醇为原料，醇同时作为溶剂，碱作为促进剂，将反应容器抽真空后通入氮气保护，加热、搅拌反应，反应结束后冷却至室温，得反应液，将反应液分离纯化，得到所述多取代吡咯化合物。


2.根据权利要求1所述的利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于，α-羟基酮的结构式为：



R1为苯基、对甲苯基、间甲苯基、对乙基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、对硫甲基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对三氟甲基苯基、呋喃-2-基、噻吩-3-基、3,4-二甲基苯基、甲基、乙基、丙基中的一种以上，R2为苯基、对甲苯基、间甲苯基、对乙基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、对硫甲基苯基、对氯苯基、3,4-二甲基苯基、呋喃-2-基、噻吩-3-基、甲基、乙基、烯丙基中的一种以上。


3.根据权利要求1所述的利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于，醇的结构式为R3OH，R3为甲基、乙基、丙基、正丁基中的一种以上或R3OH为1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、二缩三乙二醇中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于，碱为氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钠、氨基钠、碳酸钾、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷中的一种以上。


5.根据权利要求1所述的利用α-羟基酮、丙二腈和醇合成多取代吡咯化合物的方法，其特征在于，所述合成的化学反应式为：



式中，R1为苯基、对甲苯基、间甲苯基、对乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚朝荣，刘红建，江焕峰，汪露，程瑞祥，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44