一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种吡咯并[2,1‑

Preparation of pyrrolo [2,1-a] isoquinoline derivatives

【技术实现步骤摘要】
一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法
本专利技术属于有机合成化学
，特别涉及一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法。
技术介绍
吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物广泛应用于生物、农药、医药和发光材料领域，是生产药物、染料和有机发光材料的必需品。例如：它是色素、抗癌症药物中的有效组分；是第四代EGFR酪氨酸激酶抑制剂的核心母体结构；是制作有机光电器件的关键材料。然而，利用现有技术合成吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物非常困难，仅有少量的方法报道。目前的一种合成方法是在钌催化下，从吡咯和炔烃出发，经碳氢活化环化反应得到吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物。现有技术主要存在以下的不足之处：吡咯类化合物的来源较为有限，因此，首先需要合成相应的吡咯衍生物，这就增加了反应的步骤以及反应中使用的试剂、溶剂和中间产物的分离提纯成本。
技术实现思路
针对现有技术的不足，在现有技术的基础上，本专利技术的目的在于提供一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法，该方法利用铜和钌协同催化，实现了一锅法制备吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物，实现了在环境友好的反应条件下，以较低的生产成本，简单易行并高效的合成吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物，本专利技术可以极大的降低吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的合成成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法，包括如下步骤：从四氢吡咯出发，在钌催化剂的催化下，添加铜盐和TEMPO作为共催化剂，利用氧气作为氧化剂，与炔烃反应，得到吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物；化学反应方程式如下：。具体步骤如下：步骤一，将四氢吡咯、炔烃、钌催化剂、铜催化剂和TEMPO置入反应器皿中，加入溶剂；步骤二，在氧气氛下，于90℃～120℃加热搅拌步骤一所得的混合物，至反应结束；步骤三，将反应后步骤二制得的混合物倒入水中，经过滤、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物。所述四氢吡咯（1）、炔烃（2）、钌催化剂、铜催化剂和TEMPO的摩尔比为1：1.0～3.0：0.01～0.10：0.10～0.3：0.2～0.5。本专利技术进一步改进方案为：所述制备步骤进一步设置为：步骤一，取四氢吡咯0.20毫摩尔、炔烃0.20～0.60毫摩尔、钌催化剂0.002～0.020毫摩尔、铜催化剂0.02～0.06毫摩尔和TEMPO0.04～0.10毫摩尔置入反应器皿中，加入0.50～2毫升溶剂；步骤二，在氧气氛下，于90℃～120℃加热搅拌步骤一制得的混合物，加热搅拌8～24小时，反应器皿内即是合成的吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物；步骤三，将步骤二反应后制得的混合物倒入水中，过滤，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为纯净的目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物。本专利技术更进一步改进方案为：所述四氢吡咯（1），式中，R1为氢、2-氟、2-甲基、4-甲基、4-碳酰甲酯基、4-氯、4-溴、4-氰基、4-甲氧基；R2为氰基、碳酰甲酯基、碳酰乙酯基、碳酰丁酯基、N,N-二甲基碳酰氨基、苯甲酰基；R3为氢、苯基、甲基、碳酰甲酯基、碳酰乙酯基或碳酰丁酯基；R4为甲基或乙基。所述炔烃（2），式中，R5，R6为丁基、苯基、乙基、对甲苯基、对氟苯基、对氯苯基、邻甲苯基、对三氟甲基苯基、对甲氧基苯基。所述钌催化剂为二氯伞花烃合钌二聚体。所述铜催化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或氯化亚铜。所述溶剂为1,4-二氧六环、碳酸二甲酯或乙酸丁酯。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过铜和钌的协同催化，实现了多步一锅合成吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物。该专利技术通过减少反应步骤，显著缩短了整个流程所需的时间，并可以实现比分步反应更高的总产率，最高可达95%，从而大大提高了吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的合成效率，降低了合成成本。本专利技术利用四氢吡咯和炔烃，在钌、铜和TEMPO的协同催化下，以氧气作为氧化剂，制备出吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物，无需使用昂贵和环境有害的氧化剂，大大降低了现有技术制备吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的合成成本，为生物、农药和医药领域提供来源充裕价格较低的吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物。本专利技术整个制备过程对于空气和湿气都不敏感，可在宽松的反应条件作常规操作，对环境污染小。附图说明附图1为本专利技术方法工艺流程框图；附图2为本专利技术实施例一所得目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的核磁氢谱图；附图3为本专利技术实施例一所得目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的核磁碳谱图；附图4为本专利技术实施例五所得目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的核磁氢谱图；附图5为本专利技术实施例五所得目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的核磁碳谱图；此外，本专利技术实施例二、三、四、六、七、八的核磁氢谱图和核磁碳谱图限于篇幅，未列入附图中。具体实施方式以下给出部分实施例并结合相关附图，对本专利技术作进一步说明。实施例一：如附图1的工艺流程，取5-苯基-2,3,4-三甲酰甲酯基四氢吡咯为64.2毫克(相当于0.20毫摩尔)，二苯乙炔53.4毫克（相当于0.30毫摩尔），二氯伞花烃合钌二聚体为6.1毫克（相当于0.010毫摩尔），一水合醋酸铜4.0毫克（相当于0.02毫摩尔），TEMPO为9.4毫克（相对于0.06毫摩尔）和0.8毫升1,4-二氧六环，在1大气压的氧气下，100摄氏度加热搅拌12小时，分离纯化得到实施例一目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物93.8毫克（得率为95%）。本实施例一的目标产物，经核磁共振波谱仪（型号：AVANCE400MHz，生产商：瑞士布鲁克）分析，获得图2所示的的核磁氢谱和图3所示的核磁碳谱。前者其参数为1HNMR(CDCl3,400MHz):δ8.59(d,J=8.2Hz,1H),7.56(t,J=7.4Hz,1H),7.30–7.16(m,8H),7.11–7.04(m,3H),4.06(s,3H),3.87(s,3H),3.24(s,3H)；后者其参数为13CNMR(CDCl3,100MHz):166.9,164.0,161.5,136.0,133.6,133.2,131.1,131.0,130.6,129.9,128.6,128.2,128.02,128.01,127.97,127.7,127.3,126.9,124.1,124.1,122.2,120.6,109.1,52.8,52.3,52.1。由此证实：实施例一目标产物1-烯基中氮茚衍生物完全符合品质要求。实施例二：如附图1的工艺流程，取5-对氟苯基-2-甲酰乙酯基-3,4-二甲酰甲酯基四氢吡咯为70.7毫克(相当于0.20毫摩尔)，二（对甲苯基）乙炔49.5毫克（相当于0.24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吡咯并[2,1-

【技术特征摘要】
1.一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
从四氢吡咯（1）出发，在钌、铜和TEMPO的协同催化下，利用氧气作为氧化剂，与炔烃（2）反应，得到吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物（3）；化学反应方程式如下：

。


2.根据权利要求1所述的一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将四氢吡咯（1）、炔烃（2）、钌催化剂、铜催化剂和TEMPO置入反应器皿中，加入溶剂；
步骤二，在氧气氛下，于90℃～120℃加热搅拌步骤一所得的混合物，至反应结束；
步骤三，将反应后步骤二制得的混合物倒入水中，经过滤、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物（3）。


3.根据权利要求1或2所述的一种吡咯并[2,1-a]异喹啉衍生物的制备方法，其特征在于：所述四氢吡咯（1）、炔烃（2）、钌催化剂、铜催化剂和TEMPO的摩尔比为1：1.0～3.0：0.01～0.10：0.10～0.3：0.2～0.5。


4.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华友，罗政，徐双，阚玉和，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32