一种3-三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3‑三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法。具体包括以下操作步骤：在反应瓶中加入原料喹啉啉酮、烯烃和三氟甲基亚磺酸钠，然后加入氧化剂过二硫酸钾，最后加入有机溶剂与水的混合溶剂。反应混合物在60‑100℃下反应24小时。终止反应后，浓缩反应液，柱层析分离得到3‑三氟烷基喹喔啉酮化合物。本方法具有步骤少、反应效率高、操作简便和无金属残留污染等优点。

A preparation method of 3-trifluoranylquinoxalone

【技术实现步骤摘要】
一种3-三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种3-三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法。
技术介绍
喹喔啉酮类化合物是一类广泛存在于具有生物活性的天然产物及药物分子中的结构单元。因此,喹喔啉酮类化合物的合成与修饰引起了化学家们的广泛关注。研究表明通过直接的3位C—H键官能团化实现对喹喔啉酮的修饰是一种简洁、高效的策略。然而,如何高选择性地实现喹喔啉酮的3位C-H官能团化仍具有很大的挑战性。近些年来,传统过渡金属催化及自由基介导喹喔啉酮的C(3)位的官能团化取得了很大的进展,一些官能团如含硫、磷、酰基和胺基取代的喹喔啉酮合成反应相继被报道(Org.Biomol.Chem.2019,17,5863)。三氟烷基官能团表现出较强的吸电子效应和氟代效应，可以在一定程度上改变分子的电荷排布情况，在生物转化和化学转化过程中起到关键作用(Chem.Soc.Rev.,2016,45,5441；Chem.Rev.,2015,115,683)。很多含有三氟烷基的有机化合物具有良好的药物活性和生物活性。然而,喹喔啉酮的C(3)-三氟烷基化反应的研究却非常有限。最近，一些课题组实现了采用喹喔啉酮和三氟甲基亚磺酸钠或三氟甲基三甲基硅为原料，在当量氧化剂或光介导的方式下完成3位C—H键官能团化反应合成3-三氟甲基取代的喹喔啉酮化合物(Adv.Synth.Catal.2018,360,3969；AsianJ.Org.Chem.2019,8,887；Adv.Synth.Catal.2019,361,5490)(反应式1)。2018年，Xu小组报道了(NH4)2S2O8为氧化剂介导的喹喔啉酮与3,3,3-三氟-2，2-二甲基丙酸在氮气保护下完成1,1-二甲基三氟乙基化反应，合成了1，1-二甲基三氟乙基取代的喹喔啉酮化合物(Org.Lett.2018,20,5497.)(反应式2)。上述两类反应，仅仅局限于合成三氟甲基或三氟乙基取代的喹喔啉酮。发展简便、高效合成多样性的3-三氟烷基取代喹喔啉酮的方法一直是高度需要的。
技术实现思路
为了突破现有合成技术的局限性，本专利技术的目的是提供一种基于非金属介导三组分反应制备多样性3-三氟烷基取代喹喔啉酮的方法。该方法采用喹喔啉酮，烯烃和三氟甲基亚磺酸钠为原料，使用便宜易得的氧化剂，在空气中完成喹喔啉酮3位C-H三氟烷基化反应，高效制备一系列3-三氟烷基取代的喹喔啉酮化合物。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物以及氧化剂加入到反应瓶中，然后加入有机溶剂与水的混合溶剂。把反应瓶放置在反应器中，保持60-100℃下反应24小时。反应结束后，对反应瓶中的反应液进行浓缩处理，用柱层析分离提纯得到通式IV所示的3-三氟烷基喹喔啉酮化合物；R1为烷基、烷氧基、卤素、硝基、氰基和芳基等；R2为1-6碳烷基、环烷基、芳基、氢原子等；R3为芳基、1-8碳烷基、环烷基、氧烷基等，R3为芳基和烷基等。进一步地，式I所述的化合物为喹喔啉酮；式II所述的化合物为烯烃；式III所述的化合物为三氟甲基亚磺酸钠。进一步地，式I所述的化合物、式II所述的化合物和式III所述的化合物摩尔比为1:1:1～1:3:3，更优选地，摩尔比为：1:2:2。进一步地，所述氧化剂为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、双氧水、过氧化叔丁醇、三氟醋酸碘苯，更优选地，氧化剂为：过二硫酸钾。进一步地，所述氧化剂与式I所述的化合物的摩尔比为：1:1～1:4，更优选地，摩尔比为：1:3。进一步地，所述有机溶剂为乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲亚砜、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺乙腈、甲苯、甲醇、丙醇或乙醇；更优选地，所述有机溶剂为乙腈。进一步地，所述有机溶剂与水的比例为10:1～1:3；更优选地，有机溶剂与水的比例为4:1。进一步地，反应在空气中反应，所述反应温度为80℃，反应时间为24小时。进一步地，所述浓缩处理的步骤：反应液在0.06-0.10Mpa的压强状态下真空减压浓缩处理，得到不含有机溶剂的粗产物；所述柱层析分离提纯处理的步骤：将石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂进行冲洗处理，通过硅胶柱对粗产物进行柱层析处理得到通式所示的化合物IV；其中所述的石油醚和乙酸乙酯的体积比为10:1～3:1。有益效果本专利技术为一系列3-三氟烷基取代的喹喔啉酮化合物提供了一种高效的制备方法，该方法可通过非金属介导的三组分反应完成，具有底物范围广，操作程序简便，反应效率高和无重金属污染等优势。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。还应注意到前面提到的本专利技术方法的各个优选的技术特征以及下面具体描述的实施例中的各个具体技术特征可以组合在一起，所有这些技术特征的各种组合由本专利技术具体公开的数值作为上下限的所有数值范围等等都落在本专利技术的范围内。下述实施例中所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到或由商业途径所得原料合成。下面结合技术方案详细叙述本专利技术的具体实施例，但工艺条件不仅限于这些实施例。实施例1室温下，在15mL反应管中依次加入喹喔啉酮1a(0.2mmol)，烯丙苯(0.4mmol)，三氟甲基亚磺酸钠(0.4mmol),过二硫酸钾(0.6mmol)，乙腈：水(4:1)2.5mL，混合均匀，然后在80℃，空气中搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后，反应液经真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为10：1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例的4a，为黄色固体53.2mg,收率77％。1HNMR(CDCl3,500MHz,ppm):δ7.76(d,J＝7.9Hz,1H),7.45(t,J＝7.8Hz,1H),7.27(t,J＝7.4Hz,1H),7.22-7.17(m,3H),7.15-7.10(m,3H),4.10-4.08(m,1H),3.61(s,3H),3.15-3.11(m,1H),3.02-2.94(m,1H),2.78-2.72(m,1H),2.30-2.24(m,1H)；13CNMR(CDCl3,125MHz,ppm):δ160.03,154.35,138.57,133.05,132.48,130.20,129.98,129.31,128.53,126.84(d,J＝275Hz),126.59,123.69,113.67,39.35,37.82,34.66(q,J＝28.75Hz),29.18。实施例2室温下，在15m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3-三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法，其特征在于, 将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物以及氧化剂加入到反应瓶中，然后加入有机溶剂与水的混合溶剂，把反应瓶放置在反应器中，保持60～100℃下反应24小时，反应结束后，对反应液进行浓缩处理，提纯得到通式IV所示的3-三氟烷基喹喔啉酮化合物，反应式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种3-三氟烷基喹喔啉酮化合物的制备方法，其特征在于,将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物以及氧化剂加入到反应瓶中，然后加入有机溶剂与水的混合溶剂，把反应瓶放置在反应器中，保持60～100℃下反应24小时，反应结束后，对反应液进行浓缩处理，提纯得到通式IV所示的3-三氟烷基喹喔啉酮化合物，反应式如下所示：



R1为烷基、烷氧基、卤素、硝基、氰基或芳基；R2为1-6碳烷基、环烷基、芳基、氢原子；R3为芳基、1-8碳烷基、环烷基或氧烷基，R3为芳基或烷基。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式I所述的化合物为喹喔啉酮；式II所述的化合物为烯烃；式III所述的化合物为三氟甲基亚磺酸钠。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式I所述的化合物、式II所述的化合物和式III所述的化合物摩尔比为1:1:1～1:3:3。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、双氧水、过...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，孟娜，吕玉芬，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37