生物碱及三价铁卟啉催化合成生物碱的方法技术

本申请属于有机合成技术领域，尤其涉及一种生物碱及三价铁卟啉催化合成生物碱的方法。制备方法包括步骤：以三价铁卟啉作为催化剂，将叠氮化合物A通过铁氮宾胺化反应转化成产物化合物B；叠氮化合物A的化学结构通式为产物化合物B的化学通式为X选自C

【技术实现步骤摘要】
生物碱及三价铁卟啉催化合成生物碱的方法


[0001]本申请属于有机合成
，尤其涉及一种生物碱及三价铁卟啉催化合成生物碱的方法。

技术介绍

[0002]众所周知，许多含氮化合物存在于许多具有生物活性的生物碱中，这些生物碱因为具有良好的生物活性备受研究者的关注。但由于提取困难，因此制备较为困难。为此，化学家们发展了许多合成策略来制备一些含氮化合物。近些年来，碳氢键插入的方法在合成含氮化合物方面的研究得到了长足的发展，但是对于用廉价金属进行催化合成一些复杂的含氮化合物分子的研究相对较少。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种生物碱及三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，旨在一定程度上解决现有含氮化合物生物碱的合成方法复杂，需采用贵金属，成本高的问题。
[0004]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请提供一种三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，包括以下步骤：
[0006]以三价铁卟啉作为催化剂，将叠氮化合物A通过铁氮宾胺化反应转化成产物化合物B；其中，所述叠氮化合物A的化学结构通式为对应合成的所述产物化合物B的化学通式为其中，X选自C
‑
R5、CO、O、S、SO、SO2、Se或P
‑
R6；n1，n2分别独立地为1～4的正整数，且当n1，n2大于1时，多个R2相同或者不同，多个R4相同或者不同；R1、R2、R3、R4、R5独立存在或者至少形成一个多元环，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立地选自氢、烷基、取代烷基、羟基、甲氧基、甲酯基、乙烯基、羰基、苯基、取代苯基、杂环基、杂芳环基、碳环基、稠环基、螺环基中的一种。
[0007]本申请第一方面提供的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，以三价铁卟啉作为催化剂，将叠氮化合物A通过铁氮宾胺化反应，铁卟啉和叠氮底物结合后脱去一个氮气分子形成铁氮宾中间体进行胺化关环反应，合成得到产物化合物B，即生物碱、生物碱的中间体或生物碱的衍生物。通过该方法可制备许多具有生物活性的生物碱及其衍生物，合成工艺简单，采用的三价铁卟啉催化剂为廉价金属催化剂，降低了合成成本，更有利于产业化生成和应用。
[0008]第二方面，本申请提供一种生物碱，所述生物碱由上述方法制得，所述生物碱的化
学通式为其中，X选自C
‑
R5、CO、O、S、SO、SO2、Se或P
‑
R6；n1，n2分别独立地为1～4的正整数，且当n1，n2大于1时，多个R2相同或者不同，多个R4相同或者不同；R1、R2、R3、R4、R5独立存在或者至少形成一个多元环，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立地选自氢、烷基、取代烷基、羟基、甲氧基、甲酯基、乙烯基、羰基、苯基、取代苯基、杂环基、杂芳环基、碳环基、稠环基、螺环基中的一种。
[0009]本申请第二方面提供的生物碱，由上述方法制得，合成工艺简单，采用的三价铁卟啉催化剂为廉价金属催化剂，降低了合成成本。这类生物碱具有结果多样性，可形成不同结构的生物碱，这些生物碱具有生物活性，可直接应用，或者作为中间产物合成其他活性物质，应用广泛。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
1a的核磁共振氢谱图；
[0012]图2是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
1a的核磁共振碳谱图；
[0013]图3是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
1b的核磁共振氢谱图；
[0014]图4是本申请实施例提供的产物化合物B
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1b的核磁共振碳谱图；
[0015]图5是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
2的核磁共振氢谱图；
[0016]图6是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
2的核磁共振碳谱图；
[0017]图7是本申请实施例提供的产物化合物B
‑2‑
1的核磁共振氢谱图；
[0018]图8是本申请实施例提供的产物化合物B
‑2‑
1的核磁共振碳谱图；
[0019]图9是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
3的核磁共振氢谱图；
[0020]图10是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
3的核磁共振碳谱图；
[0021]图11是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
4的核磁共振氢谱图；
[0022]图12是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
4的核磁共振氢谱图；
[0023]图13是本申请实施例提供的产物化合物B
‑4‑
1的核磁共振碳谱图；
[0024]图14是本申请实施例提供的产物化合物B
‑4‑
1的核磁共振碳谱图；
[0025]图15是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
5的核磁共振碳谱图；
[0026]图16是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
5的核磁共振碳谱图；
[0027]图17是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
6的核磁共振碳谱图；
[0028]图18是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
6的核磁共振碳谱图；
[0029]图19是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
7b的核磁共振碳谱图；
[0030]图20是本申请实施例提供的产物化合物B
‑
7b的核磁共振碳谱图；
[0031]图21是本申请实施例提供的产物化合物B
‑7‑
1的核磁共振碳谱图；
[0032]图22是本申请实施例提供的产物化合物B
‑7‑
1的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0034]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0035]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：以三价铁卟啉作为催化剂，将叠氮化合物A通过铁氮宾胺化反应转化成产物化合物B；其中，所述叠氮化合物A的化学结构通式为对应合成的所述产物化合物B的化学通式为其中，X选自C
‑
R5、CO、O、S、SO、SO2、Se或P
‑
R6；n1，n2分别独立地为1～4的正整数，且当n1，n2大于1时，多个R2相同或者不同，多个R4相同或者不同；R1、R2、R3、R4、R5独立存在或者至少形成一个多元环，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立地选自氢、烷基、取代烷基、羟基、甲氧基、甲酯基、乙烯基、羰基、苯基、取代苯基、杂环基、杂芳环基、碳环基、稠环基、螺环基中的一种。2.如权利要求1所述的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，所述三价铁卟啉为[Fe
III
(TDCPP)(IMe)2]I，其中，配体H2TDCPP为四(2,6
‑
二氯苯基)卟啉，配体IMe为1,3
‑
二甲基咪唑
‑2‑
亚基；和/或，所述铁氮宾胺化反应的步骤包括：将所述三价铁卟啉、所述叠氮化合物A和氨基保护剂溶解于有机溶剂中，在温度为100～200℃的惰性气氛中反应0.5～1小时，分离得到所述产物化合物B；和/或，所述多元环包括五元环、六元环、七元环、八元环、螺环或稠合环。3.如权利要求2所述的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，所述氨基保护剂包括二碳酸二叔丁酯、氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸苯酯、氯甲酸苄酯、苯磺酸酐、醋酸酐、三氟乙酸酐、三氟甲磺酸酐中的至少一种；和/或，所述有机溶剂包括甲苯、氯苯、氟苯、三氟甲基苯、二氧六环、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲基叔丁基醚中的至少一种；和/或，所述三价铁卟啉、所述叠氮化合物A和所述氨基保护剂的摩尔比为(0.02～0.06)：1:(1～3)。4.如权利要求2或3所述的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，所述五元环、所述六元环、所述七元环、所述八元环为饱和或不饱和的环；其中不饱和的环上带一个以上烯键；和/或，所述五元环、所述六元环、所述七元环、所述八元环为碳环基或杂环基；和/或，所述五元环、所述六元环、所述七元环、所述八元环的环上至少含有一个取代基；所述取代包括羟基、甲氧基、甲酯基、乙烯基、羰基、杂环基、碳环基、稠环基、螺环基。5.如权利要求4所述的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，所述叠氮化合
物A包括对应的所述产物化合物B的化学式依次为：对应的所述产物化合物B的化学式依次为：6.如权利要求5所述的三价铁卟啉催化合成生物碱的方法，其特征在于，制备所述产物化合物B
‑
1的步骤包括：以6
‑
(2
‑
溴乙基)苯并[d][1,3]二氧杂环
‑5‑
甲醛为原料，依次通过维蒂希反应、亲核取代反应、催化加氢还原反应和叠氮转移反应，得到所述叠氮化合物A
‑
1；将所述叠氮化合物A
‑
1和所述氨基保护剂溶解于所述有机溶剂中，在温度为100～200℃的惰性气氛中反应0.5～1小时，分离得到所述产物化合物B
‑
1；和/或，制备所述产物化合物B
‑
2的步骤包括：以2
‑
(2
‑
碘
‑
4,5
‑
二甲氧基苯基)乙酸甲酯为原料，依次通过sonogashira耦合反应、催化加氢还原反应、醇的缩合反应、还原反应、酯化反应和亲核取代反应，得到所述叠氮化合物A
‑
2；将所述叠氮化合物A
‑
2和所述氨基保护剂溶解于所述有机溶剂中，在温度为100～200℃的惰性气氛中反应0.5～1小时，分离得到所述产物化合物B
‑
2；和/或，制备所述产物化合物B
‑
3的步骤包括：以2
‑
(2
‑
碘
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4,5
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二甲氧基苯基)乙酸甲酯为原料，依次通过维蒂希反应、硼氢化氧化反应、酯化反应和亲核取代反应，得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运根，支志明，范建强，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：