一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法。属于药物合成技术领域，所述方法的具体反应式(Ⅰ)如下：本发明专利技术避免了苛刻的反应条件以及剧毒氰化试剂的使用，以少量的金属锌粉催化反应的进行，后处理简单易行，使得反应更加安全环保。该方法给出了多种具有共性结构的芳香炔腈类化合物，具有很高的普适性，可以应用于多种生物活性物质以及药物的合成中。成中。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法


[0001]本专利技术属于药物合成
，涉及一类新型的药物结构单元合成方法，特别涉及一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]氰基炔烃类化合物是有机合成中常用的合成单元，可用于合成大量具有化学或生物特性的杂环化合物，同时它也是构成多种生物活性分子的关键结构，例如，可用作肽探针的APN
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TMPP和可用作抗体药物前体的CBTF。氰基炔烃类化合物中含有碳
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碳三键和氰基两个重要的官能团，其中碳
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碳三键是有机合成中利用率最高的官能团之一，其不饱和性可使其结构发生多种转化，而氰基一直被认为是有机药物化学当中功能化反应的源泉，因为它很容易转化为具有药用意义的官能团，如胺、酰胺、脒、醛、酮、羧酸、酯等。这两种官能团的组合使氰基炔烃类化合物成为备受追捧的具有潜在合成和药用价值的中间体。
[0003]因其特殊的反应性和广泛的应用，开发其制备的实用方法具有重要的意义。由目前已报道的各种合成方法已知，氰基炔烃类化合物的合成可以从许多底物开始，但典型的方法通常是利用末端炔烃与氰化剂的反应，例如：i)末端炔烃与氰化亚铜或氰化钠之间的直接交叉偶联；ii)铜催化的末端炔烃与碘化氰的反应；iii) 使用偶氮二异丁腈作为氰基源的铜催化的末端炔烃氰基化反应；iv)使用1
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氰基苯并三唑对末端炔烃进行亲电氰化反应；v)银催化的末端炔烃与N
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异氰基亚氨基三苯基膦的直接氰化反应等。然而，大部分合成方法都要使用到剧毒的氰化试剂和过量的催化剂以及苛刻的反应条件，因此探索一种温和、安全、简便的氰基炔烃类化合物合成方法具有重要意义。本专利技术从实际需求出发，利用卤代炔烃和低毒的氰化试剂反应及便宜易得的锌作为催化剂，建立绿色安全的氰基炔烃合成体系。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供了一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法，以解决现有合成方法存在的不足，也是对现有合成方法的补充。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法，其创新点在于：用卤代炔烃做原料；用低毒易操作的N
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氰基
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N
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苯基
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对甲苯磺酰胺作为氰基试剂；用低毒易操作的且便宜易得的锌作为催化剂；以四丁基溴化铵或四丁基碘化铵作添加剂，1,2
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二氯乙烷为溶剂，于氮气氛中加热到110摄氏度，从而制得氰基炔烃类化合物；
[0006][0007]其中，R基团为苯基、取代苯基或苯乙烯基中的一种；
[0008]X为溴元素或氯元素中的一种。
[0009]一种上述的新型氰基炔烃类化合物的制备方法，其创新点在于：原料和催化剂的创新；所述制备方法具体包括如下步骤：
[0010]步骤(1)：在氮气条件下，将卤代炔烃、锌粉、反应添加剂、1，2
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二氯乙烷及聚四氟乙烯磁子置于Schlenk反应管中，在室温下搅拌10分钟，得反应液；
[0011]步骤(2)：在氮气条件下，将N
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氰基
‑
N
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苯基
‑
对甲苯磺酰胺加入至上述得到的反应液中；再将Schlenk反应管密封后在110摄氏度的温度下反应48小时；
[0012]步骤(3)：反应结束后，待反应液降至室温后，将其用硅藻土过滤，并用二氯甲烷洗涤3
‑
5次；旋蒸除去二氯甲烷，得到粗产物，再以硅胶柱色谱提纯，以石油醚
‑
二氯甲烷为展开剂，最终得到目标纯产物，即氰基炔烃类化合物。
[0013]进一步地，在步骤(1)中，所使用的卤代炔烃的原料为如下所示化合物中的任意一种：
[0014][0015][0016]进一步的，在步骤(1)中，所述其中，当卤代炔烃原料使用溴代炔烃时添加剂为四丁基碘化铵，当卤代炔烃原料为氯代炔烃时添加剂使用四丁基溴化铵。
[0017]进一步的，在步骤(1)中，所述卤代炔烃、锌粉、反应添加剂及1，2
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二氯乙烷的物质的量之比在1：0.3：0.005：15至1：0.9：0.015：35之间。
[0018]进一步的，在步骤(2)中，所述反应液与N
‑
氰基
‑
N
‑
苯基
‑
对甲苯磺酰胺的物质的量之比范围为40：1至60：1之间。
[0019]另外，要得到目标产物并非一定要按照此物质的量之比来添加各反应物，但在此条件下，反应可获得最高收率的氰基炔烃产物。
[0020]进一步的，所述的室温是：在20
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30℃之间。
[0021]本专利技术使用安全易得的N
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氰基
‑
N
‑
苯基对甲苯磺酰胺作为反应的氰基源，在锌的催化下与卤代炔烃发生Reformatsky反应；该过程也可适用于大量的克级反应(II)，为工业生产制造提供了可能性，且工业生产成本低、后处理简单、产物获得更加经济；此外，反应的整个过程都没有剧毒的氰化试剂的参与或生成，所以此反应也是一个环境友好的绿色反应。
[0022][0023]优化了反应溶剂、添加剂、温度与时间对反应收率的影响，得出了最佳的反应条件；反应产率均为柱色谱的分离产率。
[0024]在此基础上，以N
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氰基
‑
N
‑
苯基对甲苯磺酰胺氰基试剂，对卤代炔烃进行了底物扩展，合成将近二十个化合物，并对合成的化合物进行了完整的表征以确定产物结构。该反应条件简单绿色，具有良好的底物适用性；对于多数的卤代芳基炔原料，特别是溴代芳基炔，能获得相当高的产率。
[0025]本专利技术所呈现的研究结果将用于今后多步合成复杂的天然产物和含有杂环的药
物以及胺、脒、醛、酮、酯等化合物的研究，尤其是较大量的工业化制备反应中，得到广泛的应用。
[0026]有益效果：本专利技术与现有技术相比，本专利技术的特点是：(1)、本专利技术所述了一种新型的氰基炔烃类化合物及其制备方法，该制备方法避免了苛刻的反应条件以及剧毒氰化试剂的使用，以便宜易得的金属锌粉催化反应的进行，后处理简单易行，且可以高效率的进行克级反应；使得反应更加安全环保，符合绿色化学的理念；(2)、本专利技术所述的一种新型的氰基炔烃化合物的制备方法，给出了多种具有共性结构的芳香炔腈类化合物，说明本专利技术所述反应方法具有很高的普适性，这种炔腈的合成方法可以期待应用于多种生物活性物质以及药物的合成中。
具体实施方式
[0027]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0028]一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法，用溴代芳基炔或者苯乙烯基炔/ 氯代芳基炔作为原料、以锌作为催化剂、以四丁基溴化铵或四丁基碘化铵作为添加剂，1,2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法，其特征在于，用溴代芳基炔或者苯乙烯基炔/氯代芳基炔作为原料、以锌作为催化剂、以四丁基溴化铵或四丁基碘化铵作添加剂，1,2
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二氯乙烷为溶剂，于氮气氛中加热到110摄氏度，从而制得氰基炔烃类化合物；其中，R基团为苯基、取代苯基或苯乙烯基中的一种；X为溴元素或氯元素中的一种。2.根据权利要求1所述的一种新型的氰基炔烃类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤(1)：在氮气条件下，将卤代炔烃、锌粉、反应添加剂、1，2
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二氯乙烷及聚四氟乙烯磁子置于Schlenk反应管中，在室温下搅拌10分钟，得反应液；步骤(2)：在氮气条件下，将N
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氰基
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N
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苯基
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对甲苯磺酰胺加入至上述得到的反应液中；再将Schlenk反应管密封后在110摄氏度的温度下反应48小时；步骤(3)：反应结束后，待反应液降至室温后，将其用硅藻土过滤，并用二氯甲烷洗涤3
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5次；旋蒸除去二氯甲烷，得到粗产物，再以硅胶柱色谱提纯，以石油醚
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二氯甲烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孝云，陈研，孙晨阳，张晓彤，朱瑞，郑绍军，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：