一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于化学合成领域，涉及一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法。本发明专利技术基于含氮杂环类化合物是一类重要的杂环化合物，广泛存在于若干具有生物活性的天然产物中以及具有药物活性的化合物中，该类化合物在医药、农药、染料等领域具有极其广泛的应用，提供了一种操作简单，路线简洁，收率高的制备吡咯并噁嗪环类化合物的技术路线，所得目标产物可用于多个具有重要生理活性天然产物的多样性合成研究。

【技术实现步骤摘要】
一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法
本专利技术属于化学合成领域，涉及一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法。
技术介绍
现有技术公开了含氮杂环化合物广泛存在于自然界中，由于含氮杂环化合物具有独特的生理活性和药理活性，因此在医药和农药行业得到广泛应用。研究显示，植物中的有效成分生物碱类，如：抗癌的喜树碱、治高血压的利血平和镇痛的吗啡均为含氮杂环化合物；在动物体内起着重要生理作用的维生素、血红素、核酸、氨基酸、叶绿素均为含有生物活性的氮杂环化合物；青霉素救治若干病人的生命，并且具有划时代的意义，其依然是含氮杂环化合物【1】。在农用化学品中，酰胺或内酰胺类化合物作为杀菌剂已经有几十年的历史，由于其具有活性高效、对作物安全和对环境污染少等优点，一直受到农药和药物工作者的极大重视，其合成和生物活性研究一直是农药化学研究的热点。据报道，本领域数十年相继开发了数十种高效低毒的农业用杀菌剂，如下列出常见几种酰胺类杀菌剂：BayerLeverkusen公司开发甲呋酰胺4(fenfuram)，德国巴斯夫公司开发的啶酰菌胺5(boscalid)，日本住友化学工业公司开发呋吡菌胺6(furametpyr)和沈阳化工研究院开发的氟吗啉7(flumorph)等【2】。因此，含氮杂环合成方法学的研究具有及其重要的意义。研究显示，在杂环的合成方法中，过渡金属催化的环化反应是最有效和广泛使用的方法之一，因其能够在较温和的条件下，从简单易得的底物出发直接获得结构复杂的杂环分子【3】。传统构筑C-N键的方法除了Ullmann和Goldberg报道的铜催化卤代烃和胺的交叉偶联方外，Buchwald和Hartwig发展的钯催化胺基化反应也是一种有效构建C-N键的策略；实践显示，这些反应存在诸多问题，如：底物需要预官能团化、苛刻的反应条件、生成大量副产物卤代盐等【4】。崔秀灵小组发展了一种过渡金属铱催化，酸促进的C-H键胺基化和分子内环化的串联反应，合成了一系列N-磺酰基多取代苯并咪唑类化合物，还建立了一种铑催化N-Ts-2-苯基苯并咪唑与1，4-二氧噁唑酮反应生成苯并咪唑并喹唑啉稠杂环化合物【4】。近几十年来，金已成为有机合成的有力工具，已成为催化研究的主要课题之一。金(I)催化因其高选择性、高原子经济性和温和的条件而被广泛应用【5】。Ye，Hashmi和Rai-ShungLiu研究小组已经深入地研究了含蒽醌或异噁唑的炔酰胺或丙酸酯的金催化的环化反应【6】。初步药理试验结果表明，母体化合物吡咯并噁嗪酮具有较强的镇痛作用【7】。基于现有技术的基础与现状，本申请的专利技术人拟提供一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法，尤其是一种金催化合成吡咯并噁嗪环类化合物的方法。与本专利技术相关的参考文献有：[1]吴和义.几类含氮杂环化合物的合成与表征[D].江西：江西师范大学，2018.[2]李阳.氮杂环类化合物的合成及农业杀菌活性的研究进展[J].化学与黏合，2019，41，133.[3]冯承涛.金属催化的环化反应在含氮稠杂环合成中的应用[D].中国科学技术大学，2014.[4]徐林华.过渡金属催化合成苯并氮杂环的研究[D].华侨大学，2018.[5]MariaCamilaBlancoJaimes，VanessaWeingand，FrankRominger，andA.StephenK.Hashmi.FromYnamidestoHighlySubstitutedBenzofurans：Gold(I)-Catalyzed5-endo-dig-Cyclization/RearrangementofAlkylicOxoniumIntermediates.Chem.Eur.J.2013，19，12504.[6]PrakashD.Jadhav，XinLu，andRai-ShunLiu.ACS.Catal.2018，8，9697.[7]傅德才，孙光，楼扬通等.二氢吡咯并噁酮衍生物的合成和抗炎镇痛作用[J].中国药物化学杂志，2002，12，329.
技术实现思路
本专利技术的目的在于基于现有技术的基础与现状，提供一种吡咯并噁嗪环类化合物及其制备方法，尤其是一种金催化合成吡咯并噁嗪环类化合物的方法。本专利技术的制备方法中的路线的特点是：反应条件简单，选择性高。本专利技术合成的吡咯并噁嗪环类化合物具有式(I)的化学结构：其中，取代基R，R1，R2和R3代表烷基，芳香基或噁唑环。进一步地，所述取代基R代表苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基和正戊基，R1代表苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、4-溴苯基，R2代表对甲苯磺酰基或噁唑环，R3代表甲基、苄基、苯基或噁唑环。本专利技术提供了下述24种吡咯并噁嗪环类化合物的具体化学结构，具体编号依次为3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h、3i、3j、3k、3l、3m、3n、3o、3p、3q、3r、3s、3t、3u、3v、3w和3x。为了详实的描述式(I)化合物的结构，本专利技术定义上下文中的术语。术语“烷基”应指从烷烃的任一碳原子上除去氢原子而衍生的一价基团，“烷基”的碳原子形成直链或支链的骨架，因此，“烷基”可分为“直链烷基”和“支链烷基”。该术语包括伯、仲、叔烷基子类，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基。特别地，术语“烷烃”是指仅仅含有碳、氢的饱和烃化合物。术语“芳香基”又可以称为“芳基”，应包括碳环芳环基团，碳原子数为C6-C10芳环基团，比如苯基(C6)、萘基(C10)和C8芳环基团。为了合成具有式(I)结构的吡咯并噁嗪环类化合物，本专利技术的具体技术路线如下，其中化合物1【8】和2【9】是根据文献方法制备，具体见文献([8]SiC.-M.；HuangW.；DuZ.-T.；WeiB.-G.；LinG.-Q.Org.Lett.2014，16，4328；[9]YaoB.-B.；LiangZ.-J.；NiuT.-M.；ZhangY.-H.J.Org.Chem.2009，74，4630)。上述合成路线包括以下合成步骤：步骤1：室温氮气保护下将一种金催化剂和一种银盐，在溶剂中于室温下反应0.5-1.0小时，之后将化合物1和炔酰胺的溶液滴入，室温下反应1-24小时后加入一种碱，室温反应5-10分钟，经萃取、浓缩、纯化得化合物3a-3x。所说的一种金催化剂是指三苯基膦氯化金、SIPrAuCl、9，10-双二苯基膦基乙基蒽乙腈氯化金、三苯基膦金(I)二(三氟甲基)亚胺、氯[三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸]金、氯[三(对甲苯基)膦]金(I)或[二苯基(邻甲苯基)膦]氯化金(I)；所说的一种银盐是指双三氟甲烷磺酰亚胺银盐、六氟锑酸银、三氟甲烷磺酸银、磷酸烯醇丙酮酸银盐、磷酸二苯酯银盐、二苄基磷酸银盐或环己基丁酸银；所说的一种碱是指碳酸钠水溶液、碳酸氢钠水溶液、乙酸钠水溶液、磷酸钠水溶液、次氯酸钠水溶液、硫化钠水溶液、硫氢化钠水溶液、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式(I)结构的吡咯并噁嗪环类化合物，/n

【技术特征摘要】
1.式(I)结构的吡咯并噁嗪环类化合物，



其中，取代基R，R1，R2和R3代表烷基，芳香基或噁唑环。


2.根据权利要求1所述的吡咯并噁嗪环类化合物，其特征在于，所述取代基R代表苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基和正戊基，R1代表苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、4-溴苯基，R2代表对甲苯磺酰基或噁唑环，R3代表甲基、苄基、苯基或噁唑环。


3.根据权利要求1所述的吡咯并噁嗪环类化合物，其特征在于，所述的吡咯并噁嗪环类化合物为下述结构的化合物：








4.权利要求1所述的式(I)结构的吡咯并噁嗪环类化合物的制备方法，其特征在于，采用下述反应路线制备：



其中，取代基R，R1，R2和R3代表烷基，芳香基或噁唑环；
按下述步骤：
步骤1)：室温氮气保护下将一种金催化剂三苯基膦氯化金、SIPrAuCl、9，10-双二苯基膦基乙基蒽乙腈氯化金、三苯基膦金(I)二(三氟甲基)亚胺、氯[三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸]金、氯[三(对甲苯基)膦]金(I)或[二苯基(邻甲苯基)膦]氯化金(I)和一种银盐双三氟甲烷磺酰亚胺银盐、六氟锑酸银、三氟甲烷磺酸银、磷酸烯醇丙酮酸银盐、磷酸二苯酯银盐、二苄基磷酸银盐或环己基丁酸银，在溶剂乙醚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏邦国，张艳雪，韩盼，司长梅，周祝，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31