一种制备10位取代的-5H-二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备10位取代的

【技术实现步骤摘要】
一种制备10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法


[0001]本专利技术是涉及一种制备10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法，属于有机合成


技术介绍

[0002]10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物(如式Ⅰ所示)是一类七元芳环稠合氮杂环化合物。其本身是一类具有代表性的医药中间体，可以用来合成抗癫痫药卡马西平及奥卡西平(其化学结构式如下所示)等。再者，它还是材料和基因工程方面重要的化工原料，如：由于它具有共轭稠环结构，因而该类化合物也是一类有机光电材料的前驱体，在光电领域有着应用前景。
[0003][0004]目前，合成10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物有以下2种方法：
[0005]方法一：以二苯并(b,f)氮杂卓类化合物为原料，与氯氰反应生成5
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氰基
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二苯并(b,f)氮杂卓，然后在5
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氰基
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二苯并(b,f)氮杂卓的10位上硝化得到10
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硝基
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓，其反应路线如下所示：
[0006][0007]该方法的缺点是：1)氯氰是一种有剧毒的危险性气体，操作困难而且危险，不适宜工业化生产；2)硝化用的N2O3/N2O4使用起来也较困难，也不适宜工业化生产；
[0008]方法二：以2
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甲基
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硝基苯为原料，经氧化、还原、成环形成二氢
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5H
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二苯并[b,f]氮杂卓，再经酰氯化、溴化、脱氢得到含酰氯基的二苯并(b,f)氮杂卓类化合物，再用碱中和得到最终产物10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓，其反应路线如下所示：
[0009][0010]此方法存在路线过长，总产率较低缺陷，且在环化这一步需要500℃左右高温，在铁催化剂条件下脱氢需要600℃的高温，以致采用该方法合成最终10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的成本很高、耗时长、产率低，因此也不利于实现工业化生产。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种工艺简单、反应路线短、制备成本低、易于实现工业化的制备10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法。
[0012]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0013]一种制备10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法，是使式a所示化合物与式b所示化合物在有机溶剂中，并在钯催化剂、膦配体和碱性试剂的作用下，直接进行偶联反应，得到式c所示的10位取代的
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5H
‑
二苯并(b,f)氮杂卓类化合物，具体反应路线如下所示：
[0014][0015]其中：X为卤素；R1选自H、烷基、烷氧基、三氟甲基、卤素中的至少一种；R2选自酯基、烷基、烷氧基、硅氧基、取代或未取代的C6～C
10
芳基、取代或未取代的5～6元杂芳基中的至少一种；R3选自H、烷基、芳基中的至少一种；R4选自H、烷基、烷氧基、芳基、卤素中的至少一种。
[0016]一种优选方案，X为溴；R1选自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中的至少一种；R2选自甲酯基、乙酯基、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硅氧基、未取代的C6～C
10
芳基或由H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯、苯基中的至少一种取代的C6～C
10
芳基、未取代且杂原子为N或S的5～6元杂芳基中的至少一种；R3选自H、C1～C4烷基、苯基中的至少一种；R4选自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、氯中的至少一种。
[0017]进一步优选方案，式a所示化合物选自如下化合物中的任意一种：
[0018][0019]进一步优选方案，式b所示化合物选自如下化合物中的任意一种：
[0020][0021]一种优选方案，所述的有机溶剂选自醚类溶剂、卤代烃类溶剂、酰胺类溶剂和芳烃类溶剂中的任意一种或多种；所述的醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4
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二氧六环和乙醚中的任意一种或多种；所述的卤代烃类溶剂选自1,2
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二氯乙烷；所述的酰胺类溶剂选自N,N
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二甲基甲酰胺；所述的芳烃类溶剂选自甲苯。
[0022]进一步优选方案，所述的有机溶剂选自无水四氢呋喃、1,4
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二氧六环和甲苯中的任意一种或多种。
[0023]一种优选方案，所述的钯催化剂为二价钯催化剂或/和零价钯催化剂，所述的二价钯催化剂选自二苯基二氯化钯(PdCl2)、乙酸钯(Pd(OAc)2)和三氟乙酸钯(Pd(CF3COO)2)中的任意一种或多种，所述的零价钯催化剂选自四三苯基膦钯(Pd(PPh)4)、双(二亚苄基丙酮)钯Pd(dba)2和三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3中的任意一种或多种。
[0024]一种优选方案，所述的磷配体为单膦配体或/和双膦配体，所述的单膦配体选自三苯基膦(PPh3)、三(4
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甲氧基苯基)膦(P(4
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OMe
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Ph)3)和三(4
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三氟甲基苯基)膦(P(4
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CF3‑
Ph)3)中的任意一种或多种，所述的双膦配体选自1,2
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双(二苯膦)乙烷(dppe)、1,3
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双(二苯基膦)丙烷(dppp)、1,4
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双(二苯基膦)丁烷(dppb)、1,6
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双(二苯基膦基)己烷(dpph)和1,1
’‑
双(二苯基膦)二茂铁(dppf)中的任意一种或多种。
[0025]一种优选方案，所述的碱性试剂为碱金属的盐。
[0026]进一步优选方案，所述的碱性试剂选自氟化铯(CsF)、碳酸铯(Cs2CO3)、碳酸钾(K2CO3)和磷酸钾(K3PO4)中的任意一种或多种。
[0027]一种优选方案，所述的式a化合物与所述的有机溶剂的摩尔体积比为0.05mmol/mL～1mmol/mL(例如0.1mmol/mL)。
[0028]一种优选方案，所述的式b化合物与所述的式a化合物的摩尔比为1:1～5:1，进一
步以1.2:1～2:1为最佳。
[0029]一种优选方案，所述的钯催化剂与所述的式a化合物的摩尔百分比为5mol％～10mol％(例如10m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物的方法，其特征在于：是使式a所示化合物与式b所示化合物在有机溶剂中，并在钯催化剂、膦配体和碱性试剂的作用下，直接进行偶联反应，得到式c所示的10位取代的
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5H
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二苯并(b,f)氮杂卓类化合物，具体反应路线如下所示：其中：X为卤素；R1选自H、烷基、烷氧基、三氟甲基、卤素中的至少一种；R2选自酯基、烷基、烷氧基、硅氧基、取代或未取代的C6～C
10
芳基、取代或未取代的5～6元杂芳基中的至少一种；R3选自H、烷基、芳基中的至少一种；R4选自H、烷基、烷氧基、芳基、卤素中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：X为溴；R1选自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中的至少一种；R2选自甲酯基、乙酯基、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硅氧基、未取代的C6～C
10
芳基或由H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯、苯基中的至少一种取代的C6～C
10
芳基、未取代且杂原子为N或S的5～6元杂芳基中的至少一种；R3选自H、C1～C4烷基、苯基中的至少一种；R4选自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、氯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：式a所示化合物选自如下化合物中的任意一种：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：式b所示化合物选自如下化合物中的任意一种：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的有机溶剂选自醚类溶剂、卤代烃类溶剂、酰胺类溶剂和芳烃类溶剂中的任意一种或多种；所述的醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯陈国，季小明，付建国，张曙盛，詹鑫辰，
申请(专利权)人：上海中医药大学，
类型：发明
国别省市：