一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源合成二氢异喹啉酮类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源合成二氢异喹啉酮类化合物的方法。该方法以简单易得的芳基碘化物、氮杂环丙烷和一氧化碳分子为起始原料，在钯催化剂、膦配体、降冰片烯衍生物以及碱的作用下，在60℃

【技术实现步骤摘要】
一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源合成二氢异喹啉酮类化合物的方法


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源，构建二氢异喹啉酮类化合物的方法。

技术介绍

[0002]二氢异喹啉骨架是一类重要的杂环化合物和药效结构单元，广泛存在于天然产物及生物活性分子中。含有这类骨架的分子通常具有多种药理特性，如抗HIV([1]J.Med.Chem.2011, 54,1812)、抗抑郁([2]Phytochem.Lett.2011,4,407)、抗肿瘤([3]ACS Med.Chem.Lett.2013, 4,606)、治疗神经性疼痛等([4]J.Med.Chem.2012,55,2452)。由于其广泛的生物活性，关于此类骨架的合成方法已被广泛报道，主要包括五种类型：(1)氨基甲酸酯/尿素/硫脲/异氰酸酯/叠氮酰胺的分子内环化([5]J.Org.Chem.2012,77,9313；[6]Chem.Eur.J.2014,20,8682； [7]Tetrahedron Lett.2015,56,3410；[8]Synthesis.2009,16,2809；[9]Chem.Commun.2012,48, 8141；[10]Org.Lett.2002,4,3079；[11]Bull.Korean Chem.Soc.2012,33,333；[12]Bull. Korean Chem.Soc.2012,33,739)、(2)一氧化碳参与的羰基化反应([13]J.Org.Chem.2016,81, 5256；[14]Organometallics,2013,32,649；[15]Adv.Synth.Catal.2017,359,3707；[16]J.Org. Chem.2009,74,8332；[17]J.Org.Chem.2010,75,8410；[18]Org.Lett.2015,17,2848；[19]J. Am.Chem.Soc.2004,126,14342；[20]Eur.J.Org.Chem.2014,6418；[21]Tetrahedron Lett. 2012,53,4816)、(3)导向基参与的C
‑
H活化策略([22]Org.Lett.2014,16,4684；[23]J.Org. Chem.2018,83,13587；[24]J.Am.Chem.Soc.2011,133,2350；[25]J.Am.Chem.Soc.2017,139, 3537；[26]ACS Catal.2015,5,210；[27]Chem.Commun.2016,52,164.)、(4)无金属催化的 Domino反应、([28]Org.Lett.2015,17,2724；[29]J.Org.Chem.2016,12,301；[30]TetrahedronLett.2019,61,151499；[31]J.Org.Chem.2018,83,9718.)(5)异喹啉衍生物的氧化反应等。 ([32]Synlett 2011,8,1121；[33]J.Org.Chem.2018,83,260.[34]ChemCatChem 2015,7,2313； [35]Angew.Chem.2016,128,7328；[36]Green Chem.2014,16,4524)。
[0003]尽管已经取得了显著的发展，但在反应效率、底物普适性和产物多样性等方面仍有很大的改进空间，现存方法大多需要预先连接特殊官能团，存在原料复杂不易得，步骤经济性较差的问题。因此发展高效、简洁的合成新方法，利用简单易得的原料合成二氢异喹啉酮类化合物合物仍是化学领域的研究热点及难点。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源，构建二氢异喹啉酮类化合物的方法。该方法所用的原料廉价易得，反应条件温和，制备过程简单，化学选择性好，底物适用范围广。
[0005]本专利技术提供的技术方案具体如下：
[0006]一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源，构建二氢异喹啉酮类化合物的方法，包括以下步骤：
[0007]在保护气体氛围下，以芳基碘化物A、氮杂环丙烷B和一氧化碳气体C或一氧化碳替代源K为起始原料，在钯催化剂D、膦配体E、降冰片烯衍生物F和碱G的作用下，加入添加剂H，于有机溶剂I中搅拌反应至完全，反应结束后将反应物分离即可得到式J所示的二氢异喹啉酮类化合物；其中，当一氧化碳替代源K为起始原料时，将其溶于溶剂M中并加入碱L以产生一氧化碳；
[0008]反应方程式如下：
[0009][0010]其中，R1为烷基、芳基、酯基、酰胺基、烷氧基、卤素、全氟烷基中的一种或几种，位于芳环2
‑
4位；R2为氢、烷基、芳基、苄基、烷氧基、苄氧基、叔丁基二甲基硅氧基中的一种或几种；R3为磺酰基、苯甲酰基、苄氧羰基、叔丁氧羰基、苄基中的一种或几种，x表示 R1的个数，0≤x≤3；y表示R2的个数，y＝1；z表示R3的个数，z＝1。
[0011]进一步，所述烷基为具有1～6个碳原子的烷基，包括甲基、乙基、异丙基等；所述芳基为苯基、苄基等；所述酯基为
‑
COOR，其中R为具有1～2个碳原子的烷基；所述酰胺基为
‑
CONHR，其中R为具有1～2个碳原子的烷基；所述烷氧基是指具有1～6个碳原子的烷氧基，包括甲氧基、苄氧基等；卤素是指氟、氯、溴、碘；所述磺酰基为甲磺酰基、对甲苯磺酰基、对硝基苯磺酰基、对溴苯磺酰基等。
[0012]进一步，所述一氧化碳气体C为一氧化碳与惰性气体的混合气，混合比例为1:1至1:20 中任意一种比例。所述惰性气体包括氩气、氮气，优选的为氩气。
[0013]更进一步，所述混合气比例为一氧化碳：氩气＝1：7。
[0014]进一步，所述钯催化剂D为Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)2Cl2、 Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。优选的钯催化剂D为Pd(OAc)2。
[0015]进一步，所述膦配体E为三芳基膦、三烷基膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
[1,1'
‑
二苯基]‑2‑ꢀ
基)膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
3,6
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]‑2‑
基)膦、二环己基(2',6'
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]‑2‑
基)膦、2'
‑
(二环己基膦基)
‑
N,N
‑
二甲基
‑
[1,1'
‑
二苯基]‑2‑
胺、二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于一氧化碳气体或一氧化碳替代源合成二氢异喹啉酮类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：在保护气体氛围下，以芳基碘化物A、氮杂环丙烷B和一氧化碳气体C或一氧化碳替代源K为起始原料，在钯催化剂D、膦配体E、降冰片烯衍生物F和碱G的作用下，加入添加剂H，于有机溶剂I中搅拌反应至完全，反应结束后将反应物分离即可得到式J所示的二氢异喹啉酮类化合物；其中，当一氧化碳替代源K为起始原料时，将其溶于溶剂M中并加入碱L以产生一氧化碳；反应方程式如下：其中，R1为烷基、芳基、酯基、酰胺基、烷氧基、卤素、全氟烷基中的一种或几种，位于芳环2
‑
4位；R2为氢、烷基、芳基、烷氧基、苄氧基、叔丁基二甲基硅氧基中的一种或几种，R3为磺酰基、酰基、烷氧羰基、烷基中的一种或几种，x表示R1的个数，0≤x≤3；y表示R2的个数，y＝1；z表示R3的个数，z＝1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述所述一氧化碳气体C为一氧化碳与惰性气体的混合气，混合比例为1:1至1:20中任意一种比例。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钯催化剂D为Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)2Cl2、Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述膦配体E为三芳基膦、三烷基膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
3,6
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、二环己基(2',6'
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、2'
‑
(二环己基膦基)
‑
N,N
‑
二甲基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
胺、二环己基(2',6'
‑
二异丙氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、三(2
‑
呋喃基)膦、(3S,5S,7S)
‑
金刚烷
‑1‑
基((1R,5S)
‑
金刚烷
‑2‑
基)(丁基)膦中的任意一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强辉，程鸿刚，刘畅，张欣萍，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：