一种四氢-β-咔啉酮化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四氢

【技术实现步骤摘要】
一种四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法


[0001]本专利技术属于有机合成领域，尤其涉及一种四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]β
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咔啉酮化合物是一种重要的含羰基含氮杂环，广泛存在于各种具有重要生物活性分子骨架中，如具有抗病毒活性的天然产物bauerine C(J.Nat.Prod.1994,57,419
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421)和治疗焦虑的候选药物分子SL651498(CNS Drug Rev.2003,9,3
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20)等。
[0003][0004]尽管四氢
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β
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咔啉酮骨架极为重要，然而，通过羰基化反应合成该类化合物的报道较少，且均需要过渡金属钯催化。目前该类反应并不广泛，具有较大的应用前景。
[0005]基于此，我们发展了一种以色胺衍生物为起始原料，过渡金属钴催化的C
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H活化羰基化反应高效地合成四氢
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β
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咔啉酮化合物的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法，该制备方法步骤简单，可以兼容多种官能团，反应适用性好，此方法还可以扩大至克级，为工业上大规模生产应用提供了可能。
[0007]一种四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法，包括如下步骤：将钴催化剂、一氧化碳替代物、碱、添加剂、色胺衍生物以及氧化剂加入到有机溶剂中，于120～140℃进行反应16～24小时，反应完全后，后处理得到所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物；
[0008]所述的色胺衍生物的结构如式(II)所示：
[0009][0010]所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物的结构如式(Ⅰ)所示：
[0011][0012]式(Ⅰ)～(II)中，R1、R2为H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素。
[0013]作为优选，所述的钴催化剂为四水醋酸钴。
[0014]作为优选，所述的碱为三乙胺。
[0015]作为优选，所述的添加剂为特戊酸。
[0016]作为优选，所述的一氧化碳替代物为1,3,5
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三甲酸苯酚酯。
[0017]作为优选，所述的氧化剂为碳酸银。
[0018]所述的色胺衍生物、三乙胺、特戊酸、四水醋酸钴、1,3,5
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三甲酸苯酚酯和碳酸银的摩尔比为1:3.5:2:0.3:3:1.5；
[0019]反应式如下：
[0020][0021]反应可能的机理：首先，钴(II)催化剂被碳酸银氧化且与色胺衍生物配位生成钴(III)中间体。其次，色胺2位C
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H键活化形成钴(III)配合物。随后，1,3,5
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三甲酸苯酚酯放出的一氧化碳插入钴(III)配合物生成酰基钴(III)中间体。最后，酰基钴(III)中间体经历还原消除且水解得到四氢
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β
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咔啉酮化合物。
[0022]本专利技术中，可选用的后处理过程包括：过滤，硅胶拌样，最后经过柱层析纯化得到相应的四氢
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β
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咔啉酮化合物，采用柱层析纯化为本领域常用的技术手段。
[0023]作为优选，R1为H、甲基、甲氧基、Br或Cl等取代基，R2为H、甲基、甲氧基、Br、Cl、苯基、苄基、萘基或者烯丙基，反应的产率较高。
[0024]作为优选，所述的反应的时间为16～24小时，反应时间较短难以保证反应的完全。
[0025]本专利技术中，作为优选，所述的有机溶剂为二氧六环，此时，各种原料都能以较高的转化率转化成产物。
[0026]所述的有机溶剂的用量能将原料较好的溶解即可，0.2mmol的色胺衍生物使用的有机溶剂的量约为2.0mL。
[0027]作为优选，所述的催化剂为四水醋酸钴，在众多钴催化剂中反应效率较高。
[0028]作为进一步的优选，所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物为式(I
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1)
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式(I
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5)所示化合物中的一种：
[0029][0030][0031]上述制备方法中，所述的四水醋酸钴、特戊酸、三乙胺和碳酸银一般采用市售产品，都能从市场上方便地得到；所述的色胺衍生物可由相应的色胺和吡啶甲酸快速合成得到；所述的1,3,5
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三甲酸苯酚酯可由均三苯酚和甲酸快速合成得到。
[0032]同现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：该制备方法易于操作，后处理简便；反应起始原料及催化剂廉价易得，底物官能团容忍范围广，反应效率高，2
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吡啶甲酰基可在反应中自行离去，能够快速合成四氢
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β
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咔啉酮化合物，实用性较强。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的描述。
[0034]按照表1的原料配比在35mL的Schlenk管中加入四水醋酸钴、特戊酸、三乙胺、1,3,5
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三甲酸苯酚酯、色胺衍生物(II)、碳酸银和有机溶剂2.0mL，混合搅拌均匀，按照表2的反应条件反应t小时，过滤，硅胶拌样，经过柱层析纯化得到相应的四氢
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β
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咔啉酮化合物(Ⅰ)，反应过程如下式所示：
[0035][0036]表1实施例1～15的原料加入量
[0037][0038][0039]表2
[0040][0041]表1和表2中，T为反应温度，t为反应时间，Me为甲基，OMe为甲氧基，dioxane为二氧六环。
[0042]实施例1～5制备得到化合物的结构确认数据：
[0043]由实施例1制备得到的四氢
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β
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咔啉酮化合物(I
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1)的核磁共振(1HNMR、
13
C NMR)和高分辨(HRMS)检测数据为：
[0044][0045]1H NMR(400MHz,DMSO
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d6)δ11.43(s,1H),7.50(d,J＝8.7Hz,1H),7.44(s,1H),6.89(d,J＝2.2Hz,1H),6.76(dd,J＝8.7,2.3Hz,1H),3.82(s,3H),3.52(td,J＝7.0,2.5Hz,2H),2.91(t,J＝7.0Hz,2H).
[0046]13
C NMR(100MHz,DMSO
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d6)δ162.4,158.0,138.6,126.6,121.4,119.8,119.3,111.1,94.8,55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将钴催化剂、一氧化碳替代物、碱、添加剂、色胺衍生物以及氧化剂加入到有机溶剂中，于120～140℃进行反应16～24小时，反应完全后，后处理得到所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物；所述的色胺衍生物的结构如式(II)所示：所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物的结构如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)～(II)中，R1、R2为H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、芳基、烯丙基或者苄基。2.根据权利要求1所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法，其特征在于，R1为H、甲基、甲氧基、Br、Cl或苯基；R2为H、甲基、甲氧基、Br、Cl、苯基、苄基、萘基或者烯丙基。3.根据权利要求1所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物的制备方法，其特征在于，以摩尔量计，色胺衍生物：碱：添加剂：钴催化剂：一氧化碳替代物：氧化剂＝1:3～4:2.0～2.2:0.2～0.4:2.5～3.5:1.2～1.8。4.根据权利要求1所述的四氢
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β
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咔啉酮化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：应俊，吴小锋，朱意文，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：