一种多取代4-氟吖啶衍生物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多取代4‑氟吖啶衍生物及其制备方法。该多取代4‑氟吖啶衍生物，具有如式(Ⅰ)所示结构：

【技术实现步骤摘要】
一种多取代4-氟吖啶衍生物及其制备方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种多取代4-氟吖啶衍生物及其制备方法。
技术介绍
吖啶类化合物是一种重要的稠杂环类有机化合物，因其大环共轭体系，具有刚性平面结构，荧光性能极强，是一类良好的荧光试剂，被广泛应用于光电材料领域。例如，9-苯基吖啶就是一类重要的吖啶结构分子，其可以作为光引发剂、增感剂引发光引发剂进行光聚合，同时也可作为光聚合体系中的光引发剂使用，是UV光固化体系的重要组成部分。此外，吖啶类化合物具有良好的生物活性,广泛应用于化学分析及抗癌、抗菌、驱虫、抗疟等药物领域。同时，通过向分子中引入高电负性的氟原子，能够极大的改变其原来分子的电子云分布、酸碱性、偶极距以及亲酯性，使其物理化学性质发生显著改变。工业合成吖啶类化合物主要通过伯恩特森法(Org.Lett.,2000,18,833)，以二芳胺与羧酸或酸酐为原料在氯化锌和多聚磷酸组成的复合催化剂的催化作用下共热，生成9-取代的吖啶衍生物。然而该法由于高温以及多聚磷酸条件的反应，对反应釜有很大的腐蚀作用，并且产生大量的锌盐固体废渣，对环境有一定的污染。实验室小规模制备吖啶化合物的方法非常多，但绝大多数策略都是通过环化反应生成吖啶环中的吡啶结构单元(Eur.J.Org.Chem.,2017,3,577.)。目前也有少量通过喹啉衍生物环合生成吖啶的报道(Chem.Commun.,2017,53,13063.)。因此，开发一种反应条件绿色，温和，实用性好的一步构建苯环和吖啶环结构合成吖啶类化合物的方法具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有吖啶类化合物难以制备的缺陷或不足，提供一种多取代4-氟吖啶衍生物。本专利技术提供的多取代4-氟吖啶衍生物为吖啶类结构骨架，因其具有刚性平面结构和良好的生物活性，可广泛应用于光电材料、化学分析及抗癌、抗菌、驱虫、抗疟等药物领域。专利技术的另一目的在于提供上述多取代4-氟吖啶衍生物的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述多取代4-氟吖啶衍生物在制备光引发剂、增感剂，制备抗癌、抗菌、驱虫或抗疟药物或化学分析领域中的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多取代4-氟吖啶衍生物，具有如式(Ⅰ)所示结构：其中，R1为烷基、烷氧基、环烷基、芳基、酯基、醚基、杂环基或卤素；R2～R4独立地选自氢、烷基、烷氧基、环烷基、芳基、酯基、醚基、杂环基或卤素；R2代表苯环上任意位置的取代基，R2的取代数量为1～4，且苯环氨基的邻位上未同时被R2取代；R3和R4为单独的取代基或相连成环烷基；EWG为吸电子基团。本专利技术提供的多取代4-氟吖啶衍生物因其具有刚性平面结构和良好的生物活性，可广泛应用于光电材料、化学分析及抗癌、抗菌、驱虫、抗疟等药物领域。且该多取代4-氟吖啶衍生物易于制备得到，具有很好的应用前景。优选地，所述烷基为C1～10烷基。例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基等；更优选为C1～4烷基，特别优选为甲基、乙基和丙基。优选地，所述烷氧基为C1～10烷氧基。例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等；更优选为C1～4烷氧基；特别优选为甲氧基、乙氧基和异丙氧基。优选地，所述环烷基为C5～8的环烷基。优选地，所述芳基为苯基或含取代基的苯基。取代基可以是一个或者多个，位置可以是是邻位、对位和间位。常见的取代基例如烷基、烷氧基、三氟甲基、烯基、芳香基、酯基、硝基、羟基或卤素等都可作为苯基的取代基。优选地，所述酯基为甲酸烷基酯基或甲酸芳基酯基。优选地，所述醚基为甲氧基、乙氧基或异丙氧基。优选地，所述杂环基为噻吩基、呋喃基、吡啶基、噻唑基、噁唑基。优选地，所述卤素为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。EWG可为常规的吸电子基团。优选地，所述EWG为酯基或酰基。更为优选地，所述酰基为芳基酰基。更为优选地，所述酯基为甲酸烷基酯基或甲酸芳基酯基。优选地，R1独立地选自烷氧基、环烷基、苯基、烷基苯、烷氧基苯、卤代苯基、多环芳基、酯基、杂环基或醚基。优选地，R2～R4独立地选自氢原子、烷基、环烷基、芳基或杂环基。上述多取代4-氟吖啶衍生物的制备方法，包括如下步骤：以光敏剂为催化剂，在可见光照条件下，式(Ⅱ)所示的卤代二氟甲基炔亚胺类化合物和式(Ⅲ)所示的烯基重氮化合物发生自由基型多米诺环化反应，然后在碱性条件下脱去氟化氢，即得所述4-氟吖啶衍生物；本专利技术提供的制备方法选用非环原料，通过自由基的连续加成环化反应，一步构建吖啶中的吡啶和苯环单元。与传统方法相比，本专利技术方法以可见光驱动力，反应条件温和，实用性较好；另外，卤代二氟甲基炔亚胺类化合物与烯基重氮化合物简单易得；同时该方法有良好的底物普适性，反应操作简单，产率高，产物易于分离纯化，有很好的应用前景。本领域常规的光敏剂均可用于本专利技术中，其用量也为常规用量。优选地，所述光敏剂为三联吡啶氯化钌、三菲啰啉氯化钌、三(2-苯基吡啶)合铱复合物、荧光素、孟加拉玫瑰红、曙红Y或甲基蓝中的一种或几种。优选地，所述光敏剂的用量为所述卤代二氟甲基炔亚胺类化合物摩尔用量的1％。优选地，所述卤代二氟甲基炔亚胺类化合物和烯基重氮化合物的摩尔比为1:1～1:5。优选地，所述自由基型多米诺环化反应在如下条件下进行：以有机溶剂为介质，在碱性条件下，反应的时间为6～72h，反应的温度为0～80℃。更为优选地，所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、异丙醇、乙腈、二氧六环、四氢呋喃、甲苯或氯苯中的一种或几种。这些溶剂具有廉价易得的优点。更为优选地，所述碱性条件通过添加无机碱或有机碱得到。本领域常规的无机碱或有机碱均可用于本专利技术中。具体地，所述无机碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸钾或磷酸氢二钾中的一种或几种。具体地，所述有机碱为三正丁胺、三乙胺、二异丙基乙胺或二乙胺中的一种或几种。优选地，所述自由基型多米诺环化反应还包括向反应体系加入给电子体类化合物的步骤。更为优选地，所述给电子体类化合物为三正丁胺、三乙胺、二异丙基乙胺或二乙胺中的一种或几种。更为优选地，所述给电子化合物的用量为所述卤代二氟甲基炔亚胺类化合物质量的1～100％本领域常规的可提供可见光的光源均可用于本专利技术中。优选地，选用LED蓝光作为光源。上述多取代4-氟吖啶衍生物在制备光引发剂、增感剂，制备抗癌、抗菌、驱虫或抗疟药物或化学分析领域中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的多取代4-氟吖啶衍生物因其具有刚性平面结构和良好的生物活性，可广泛应用于光电材料、化学分析及抗癌、抗菌、驱虫、抗疟等药物领域。(2)本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多取代4-氟吖啶衍生物，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种多取代4-氟吖啶衍生物，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示结构：



其中，R1为烷基、烷氧基、环烷基、芳基、酯基、醚基、杂环基或卤素；
R2～R4独立地选自氢、烷基、烷氧基、环烷基、芳基、酯基、醚基、杂环基或卤素；
R2代表苯环上任意位置的取代基，R2的取代数量为1～4，且苯环氨基的邻位上未同时被R2取代；R3和R4为单独的取代基或相连成环烷基；EWG为吸电子基团。


2.根据权利要求1所述多取代4-氟吖啶衍生物，其特征在于，R1为烷氧基、环烷基、苯基、烷基苯、烷氧基苯、卤代苯基、多环芳基、酯基、杂环基、醚基或卤素；R2～R4独立地选自氢原子、烷基、环烷基、芳基或杂环基。


3.根据权利要求1所述多取代4-氟吖啶衍生物，其特征在于，所述EWG为酯基或酰基。


4.权利要求1～3任一所述多取代4-氟吖啶衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以光敏剂为催化剂，在可见光照条件下，式(Ⅱ)所示的卤代二氟甲基炔亚胺类化合物和式(Ⅲ)所示的烯基重氮化合物发生自由基型多米诺环化反应，然后在碱性条件下脱去氟化氢，即得所述4-氟吖啶衍生物

【专利技术属性】
技术研发人员：周磊，李伟宇，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44