一种氰甲基苯基吲唑类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于含有两个氮原子的氮杂稠环化合物领域，具体涉及一种氰甲基苯基吲唑类化合物及其制备方法。该氰甲基苯基吲唑类化合物的结构通式如式Ⅰ所示。本发明专利技术提供的氰甲基苯基吲唑类化合物，以吲唑环和苯环为母体，在吲唑环C3位实现氰甲基化，氰基广泛的存在于天然药物中，具有良好的生物活性而且可以转化为多种官能团，如酯、羧酸、酰胺、醛等。将氰甲基引入到母体结构中，母核结构可以进一步引入不同的官能团，改变其生物活性，作为药用化合物或药用中间体化合物使用。中间体化合物使用。

【技术实现步骤摘要】
一种氰甲基苯基吲唑类化合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于含有两个氮原子的氮杂稠环化合物领域，具体涉及一种氰甲基苯基吲唑类化合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]吲唑是一类非常重要而且常见的氮杂环化合物，在医药等领域中具有重要的应用价值，其衍生物有很好的生物活性，比如抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗焦虑、抗溃疡等。目前市场上的药物，比如终结了卵巢癌三十年无新药历史的MK
‑
4827、用于治疗晚期肾细胞癌的Pazopanib等均具有吲唑的结构骨架。因此，近年来，对吲唑类化合物的合成及官能团化研究受到相关领域研究人员的持续关注。
[0003]一般来讲，吲唑的直接官能团化反应是从吲唑出发，使用C
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H键活化的方法将基团引入其C3位，从而实现C3位的芳基化、烷基化、卤代、磷化等。含有氰甲基的有机化合物在制药、功能性材料、农业化学品等行业具有广泛的应用，而且氰基可以在一定条件下进一步转化为羧酸、酰胺、酯类化合物。然而，目前没有吲唑C3位氰甲基化的相关研究报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种氰甲基苯基吲唑类化合物，以提供一种潜在生物活性的可药用化合物或其中间体。
[0005]本专利技术的第二个目的是提供一种氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，以提供一种反应条件温和、绿色、高效的氰甲基化方法。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种氰甲基苯基吲唑类化合物，其结构通式如式Ⅰ所示：/>[0008][0009]式Ⅰ中，R1选自氢、C1
‑
C2烷基、C1
‑
C2烷氧基或卤素；R2、R3各自独立地选自氢、C1
‑
C2烷基、C1
‑
C2烷氧基、卤素、氰基、三氟甲基、硝基。
[0010]本专利技术提供的氰甲基苯基吲唑类化合物，以吲唑环和苯环为母体，在吲唑环C3位实现氰甲基化，氰基广泛的存在于天然药物中，具有良好的生物活性而且可以转化为多种官能团，如酯、羧酸、酰胺、醛等。将氰甲基引入到母体结构中，母核结构可以进一步引入不同的官能团，改变其生物活性，作为药用化合物或药用中间体化合物使用。
[0011]上述氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，包括以下步骤：将式Ⅱ所示的苯基吲唑类化合物、卤乙腈在含有光催化剂和碱的溶剂中进行光催化反应，再经分离纯化得到；所述光催化剂为三(2
‑
苯基吡啶)合铱化合物；
[0012][0013]本专利技术提供的氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，以苯基吲唑类化合物、卤乙腈为原料，利用绿色环保的光作为能量来源，使用三(2
‑
苯基吡啶)合铱作为光催化剂，实现母体C3位的氰甲基化。该方法可在室温条件下进行，反应条件温和，易于控制；所用原料便宜易得，底物适用范围广；反应过程中不需添加过渡金属、氧化剂，且反应效率较高。
[0014]以上反应在保护气氛下进行，保护气氛可选择氩气、氮气等常规气氛。
[0015]从卤乙腈的成本及反应效果方面进行优选，所述卤乙腈为溴乙腈。
[0016]为进一步提高催化效率，优选地，所述碱为碳酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、2,6
‑
二甲基吡啶中的任意一种。
[0017]为进一步实现碱用量少和催化效率的兼顾，进一步优选地，所述苯基吲唑类化合物与所述碱的摩尔比为1:(1
‑
3)，更优选为1:(1
‑
2)。
[0018]反应过程中的溶剂选择没有特殊限制，其不影响反应的正常进行即可，优选地，所述溶剂选自二甲基亚砜、乙腈、1,2
‑
二氯乙烷、二氯甲烷、丙酮中的任意一种或两种以上的组合。一般而言，以0.2mmol苯基吲唑化合物为基准，溶剂的用量可以为1
‑
3mL。
[0019]为进一步提高光催化反应效率，优选地，所述光催化反应是在可见光的照射下反应18
‑
48小时。进一步优选地，所述可见光为蓝色LED灯光，功率为5
‑
10W。
[0020]从光催化反应的成本及收率方面的优化出发，优选地，所述光催化剂的用量为所述苯基吲唑类化合物的物质的量的0.01
‑
0.05倍，更优选为0.02
‑
0.03倍。
[0021]为促进原料的充分转化，提高反应收率，优选地，所述苯基吲唑类化合物与卤乙腈的摩尔比为1:(0.5
‑
4)，更优选为1:(2
‑
4)。
[0022]分离纯化为现有技术中常规分离纯化手段，如色谱分离等。为进一步优化分离纯化效果，优选地，所述分离纯化包括萃取、干燥、过滤和柱层析纯化，所述柱层析纯化所用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合物。乙酸乙酯和石油醚的比例可通过目标化合物的极性进行调整。采用该种后处理方式具有简便、绿色环保的特点。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供一种反应条件温和、绿色、高效的氰甲基化方法，相应得到的氰甲基苯基吲唑类化合物具有苯基吲唑骨架和C3位氰甲基官能团，可作为具有潜在生物活性的药用化合物或药用中间体化合物。
[0024]以卤乙腈为溴乙腈为例，本专利技术的制备方法的反应式如下：
[0025][0026]光催化剂选自式Ⅲ所示的三(2
‑
苯基吡啶)合铱化合物，结构式为：
[0027][0028]针对以上基本反应的条件筛选如下表1所示。
[0029]表1本专利技术的氰甲基化反应的条件筛选过程
[0030][0031][0032]以上表1中，是以实施例1的化合物为目标化合物，如无特别说明，苯基吲唑类化合物、卤乙腈、光催化剂、碱用量、气氛、光照等条件均按与以下实施例1的记载进行，其对应表1中反应编号17。其中，编号19中，c代表光催化剂的用量为0.006mmol。编号20中，d代表溴乙腈的用量为0.8mmol。编号21中，e代表反应在空气气氛中进行。编号22中，f代表反应在黑暗环境中进行。编号23中，g代表不添加光催化剂。编号4和5中，h代表反应在5W绿色LED灯照射下进行。编号6中，i代表反应在5W红色LED灯照射下进行。
[0033]从以上反应1
‑
6可以看出，针对光催化剂三(2
‑
苯基吡啶)合铱Ir(ppy)3、二氯双(2,2
′‑
联吡啶)合钌(II)Ru(bpy)2Cl2、六氟磷双(2
‑
苯基吡啶)(4,4
′‑
二叔丁基
‑
2,2
′‑
联吡啶)合铱[Ir(dtbbpy)(ppy)2]PF6、罗丹明6G Rhodamine 6G、玫瑰红Rose Bengal、甲基蓝Methylene blue的反应中，仅三(2
‑
苯基吡啶)合铱Ir(ppy)3能够起到预期的光催化作用。
[0034]从以上反应1、7<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氰甲基苯基吲唑类化合物，其特征在于，其结构通式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，R1选自氢、C1
‑
C2烷基、C1
‑
C2烷氧基或卤素；R2、R3各自独立地选自氢、C1
‑
C2烷基、C1
‑
C2烷氧基、卤素、氰基、三氟甲基、硝基。2.一种如权利要求1所述的氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将式Ⅱ所示的苯基吲唑类化合物、卤乙腈在含有光催化剂和碱的溶剂中进行光催化反应，再经分离纯化得到；所述光催化剂为三(2
‑
苯基吡啶)合铱化合物；3.如权利要求2所述的氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，其特征在于，所述碱为碳酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、2,6
‑
二甲基吡啶中的任意一种。4.如权利要求3所述的氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，其特征在于，所述苯基吲唑类化合物与所述碱的摩尔比为1:(1
‑
3)。5.如权利要求2所述的氰甲基苯基吲唑类化合物的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：密霞，崔贝贝，张飞，张京玉，曾岱，杨静，王新灵，
申请(专利权)人：河南中医药大学，
类型：发明
国别省市：