一种银催化合成中氮茚类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，在有机溶剂体系中，以式(1)所示的N‑苯甲酰甲基溴化吡啶盐和式(2)所示的异氰类化合物为原料，二者的投料摩尔比为1：(1.2‑2.0)，以金属银盐为催化剂，碱性条件下，在空气中搅拌反应，通过TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理后得到式(3)所示的中氮茚类化合物。本发明专利技术操作简单，原料和试剂易得，反应条件温和，反应体系绿色环保，产物易分离纯化，收率高达91％，适用于高效、高收率地制备中氮茚类化合物，特别适用于合成各种1,2‑取代的中氮茚类化合物。本发明专利技术适用于大规模的工业生产，在有机合成中有着广泛的应用前景和重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种银催化合成中氮茚类化合物的方法
本专利技术属于精细化工有机合成
，具体涉及一种银催化合成中氮茚类化合物的方法。
技术介绍
中氮茚(Indolizine)，又称吲哚嗪，与吲哚和异吲哚互为同分异构体，是一类常见的具有10π电子体系的氮稠杂环化合物，是许多天然产物、药物分子的重要结构单元。由于其具有抗病毒、抗菌抗炎、抗高血压、抗肿瘤等独特的生物和药理活性，中氮茚衍生物在医药、农药、生物等领域有着广泛的应用。例如苦马豆素(Swainsonine)可抑制高尔基复合体内的α-甘露糖普酶II，从而抑制恶性肿瘤细胞N-连接寡糖的合成。片螺素(Lamellarin)是从海洋软体动物中分离的具有较强生理活性且结构复杂的吡咯生物碱系列化合物，具有良好的抗肿瘤和抗病毒的作用，在预防人类癌症有良好的前景。另外，中氮茚衍生物还可以作为荧光探针和半导体材料应用于分析化学和材料科学领域。对于中氮茚及其衍生物的合成研究，现已开发出的方法多种多样，最普遍的合成方法包括Scholtz缩合、Tschirschibabin反应、1,3-偶极环加成反应等等。但是，这些合成方法具有一定的缺陷，例如需要高温高压、需大量的碱和等当量甚至过量的氧化剂、操作不简便、收率低等。因此，开发一种新型实用的合成中氮茚类化合物的方法具有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，该方法能提高收率，且原料易得，操作简单，反应条件温和。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，在有机溶剂体系中，以式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐和式(2)所示的异氰类化合物为原料，以金属银盐为催化剂，在空气中搅拌反应，通过TLC跟踪检测至反应完全，将反应液后处理后得到式(3)所示的中氮茚类化合物；所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、甲苯、四氢呋喃中的一种；所述金属银盐为碳酸银、硝酸银、氧化银、氟化银、亚硝酸银、醋酸银、三氟甲磺酸银、四氟硼酸银中的一种；所述碱为碳酸钾、碳酸铯、三乙胺、DBU中的一种；N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐、异氰类化合物的投料摩尔比为1：(1.2-2.0)；其中，R1为氢、苯基、烷基、烷氧基、硝基或卤素原子，R2为甲基或乙基。优选的，所述金属银盐为碳酸银。优选的，所述金属银盐的用量为式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐的物质的量的1.0-2.0倍。优选的，所述碱为三乙胺。优选的，所述碱的用量为式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐的物质的量的1.0-2.0倍。优选的，所述有机溶剂为1,4-二氧六环。优选的，所述有机溶剂的用量以式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐的物质的量为4-6mL/mmol。优选的，TLC跟踪反应所用的展开剂为石油醚：乙酸乙酯＝10：1，V/V。进一步地，所述反应液后处理的方法为：反应结束后，将反应液倾入圆底烧瓶中，减压蒸馏后再经硅胶柱层析分离，所得洗脱液经减压蒸馏、干燥后制得式(3)所示1,2-取代的中氮茚类化合物。优选的，所述硅胶柱层析的洗脱液为石油醚：乙酸乙酯＝15：1，V/V。本专利技术以金属银盐为催化剂，一锅法制备，操作简单，异氰类化合物与N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐是常见且易得的两类化工原料，原料和试剂易得，反应条件温和，反应体系绿色环保，产物易分离纯化，收率高达91％，适用于高效、高收率地制备中氮茚类化合物，特别适用于合成各种1,2-取代的中氮茚类化合物。本专利技术适用于大规模的工业生产，在有机合成中有着广泛的应用前景和重要意义。附图说明图1为实施例1制备的中氮茚3a的1H-NMR的核磁共振谱；图2为实施例1制备的中氮茚3a的13C-NMR的核磁共振谱；图3为实施例2制备的中氮茚3b的1H-NMR的核磁共振谱；图4为实施例2制备的中氮茚3b的13C-NMR的核磁共振谱；图5为实施例4制备的中氮茚3d的1H-NMR的核磁共振谱；图6为实施例4制备的中氮茚3d的13C-NMR的核磁共振谱；图7为实施例7制备的中氮茚3g的1H-NMR的核磁共振谱；图8为实施例7制备的中氮茚3g的13C-NMR的核磁共振谱；图9为实施例10制备的中氮茚3j的1H-NMR的核磁共振谱；图10为实施例10制备的中氮茚3j的13C-NMR的核磁共振谱。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：中氮茚衍生物3a的制备向带有磁力搅拌装置的10mL耐压管中加入N-苯甲酰甲基溴吡啶1a(0.139g,0.5mmol)、碳酸银(0.207g,0.75mmol)、三乙胺(104μL,0.75mmol)、1,4-二氧六环(3mL)和异氰乙酸乙酯2a(66μL，0.6mmol)，20℃下搅拌2h。TLC(展开剂为V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1)检测底物消失，反应结束。将反应液倾入圆底烧瓶中，减压蒸馏后再经硅胶柱层析(洗脱液为V石油醚:V乙酸乙酯＝15:1)分离，所得洗脱液减压蒸馏、干燥，得到白色固体，经过NMR、MS证实为中氮茚衍生物3a，其收率为88％。通过对中氮茚衍生物3a进行氢谱、碳谱和高分辨质谱检测，谱图如图1和图2所示，解析数据如下：白色固体，熔点117-118℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):δH8.24(d,J＝9.2Hz,1H),7.98(d,J＝6.8Hz,1H),7.53～7.50(m,2H),7.41-7.33(m,3H),7.25(s,1H),7.09-7.04(m,1H),6.74-6.71(m,1H),4.25(q,J＝7.2Hz,2H),1.23(t,J＝7.2Hz,3H)(图1)；13CNMR(100MHz,CDCl3):δC165.0,136.7,134.9,132.7,129.9,127.5,127.0,125.5,122.4,120.3,113.7,112.6,101.5,59.3,14.3(图2)；HRMS(ESI-TOF,m/z):CalcdforC17H15NNaO2[M+Na]+:288.0995,found288.0989。这些参数符合所专利技术的化合物的化学结构。实施例2：用1b代替实施例1中的1a，制备中氮茚衍生物3b。向带有磁力搅拌装置的10mL耐压管中加入N-苯甲酰甲基溴吡啶1b(0.148g,0.5mmol)、碳酸银(0.276g,1.0mmol)、碳酸钾(0.104g,0.75mmol)、1,4-二氧六环(3mL)和异氰乙酸乙酯2a(66μL，0.6mmol)，20℃下搅拌2h。TLC(展开剂为V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1)检测底物消失，反应结束。将反应液倾入圆底烧瓶中，减压蒸馏后再经硅胶柱层析(洗脱液为V石油醚:V乙酸乙酯＝15:1)分离，所得洗脱液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，其特征在于，在有机溶剂体系中，以式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐和式(2)所示的异氰类化合物为原料，以金属银盐为催化剂，碱性条件下，在空气中搅拌反应，通过TLC跟踪检测至反应完全，将反应液后处理后得到式(3)所示的中氮茚类化合物；/n所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、甲苯、四氢呋喃中的一种；/n所述金属银盐为碳酸银、硝酸银、氧化银、氟化银、亚硝酸银、醋酸银、三氟甲磺酸银、四氟硼酸银中的一种；/n所述碱为碳酸钾、碳酸铯、三乙胺、DBU中的一种；/nN-苯甲酰甲基溴化吡啶盐、异氰类化合物的投料摩尔比为1：(1.2-2.0)；/n

【技术特征摘要】
1.一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，其特征在于，在有机溶剂体系中，以式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐和式(2)所示的异氰类化合物为原料，以金属银盐为催化剂，碱性条件下，在空气中搅拌反应，通过TLC跟踪检测至反应完全，将反应液后处理后得到式(3)所示的中氮茚类化合物；
所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、甲苯、四氢呋喃中的一种；
所述金属银盐为碳酸银、硝酸银、氧化银、氟化银、亚硝酸银、醋酸银、三氟甲磺酸银、四氟硼酸银中的一种；
所述碱为碳酸钾、碳酸铯、三乙胺、DBU中的一种；
N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐、异氰类化合物的投料摩尔比为1：(1.2-2.0)；



其中，R1为氢、苯基、烷基、烷氧基、硝基或卤素原子，R2为甲基或乙基。


2.根据权利要求1所述的一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，其特征在于，所述金属银盐为碳酸银。


3.根据权利要求1或2所述的一种银催化合成中氮茚类化合物的方法，其特征在于，所述金属银盐的用量为式(1)所示的N-苯甲酰甲基溴化吡啶盐的物质的量的1.0-2.0倍。


4.根据权利要求1或2所述的一种银催化合成中氮茚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亦纯，陈艳，刘晓艺，刘建全，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32