一种利用光催化能量转移制备β-杂芳基乙胺衍生物的方法技术

一种利用光催化能量转移制备β

【技术实现步骤摘要】
一种利用光催化能量转移制备
β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法


[0001]本专利技术属于催化合成
，具体涉及一种利用光催化能量转移制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法。

技术介绍

[0002]β
‑
杂芳基乙胺骨架普遍存在于抑制性神经递质，天然产物以及药物分子中，其结构式如下：
[0003]含有这种骨架的分子在治疗神经系统疾病、杀菌剂以及缓解疼痛等方面具有引人瞩目的药物活性，这使得构建β
‑
杂芳基乙胺骨架成了合成界化学家们关注的课题。其中利用烯烃中碳
‑
碳双键的独特反应性来构建β
‑
芳基乙胺骨架是很有吸引力的想法。
[0004]过渡金属催化烯烃的氨基杂芳基化反应，顺序形成碳
‑
碳键和碳
‑
氮键，是目前构建β
‑
杂芳基乙胺骨架的主流策略。然而，对于β
‑
杂芳基乙胺骨架的应用大多是用于药物合成，使用过渡金属催化在分离过程中难免会有微量金属残余，这使得药物的后期纯化过于繁琐，不利于工业化的实现。并且大多使用昂贵的贵金属催化剂进行催化合成，这使得该反应策略不够节约、便捷高效。因此，寻求一种通过无金属催化的反应，条件绿色温和、便捷高效、节约环保的方法合成β
‑
杂芳基乙胺衍生物是亟待解决的关键问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决现有合成方法上过于繁琐，需要预活化以及昂贵的金属催化剂的技术问题，而提供一种利用光催化能量转移制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法。
[0006]一一种利用光催化能量转移制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法，具体按以下步骤进行：
[0007]一、将肟酯类化合物、烯烃化合物和TXT加入到溶剂中，得到混合溶液；
[0008]二、在氮气氛围、室温条件下，采用LEDs光源照射步骤一获得的混合溶液，然后旋蒸去除溶剂，再经薄层色谱法分离纯化，所得产物即为β
‑
杂芳基乙胺衍生物，完成制备；
[0009]其中肟酯类化合物的化学结构式为：
[0010]烯烃化合物的化学结构式为：
[0011]β
‑
杂芳基乙胺衍生物的化学结构式为：
[0012]其中R为吡啶类基团，R1为苯基或烷烃类基团。
[0013]进一步的，步骤一所述的TXT为光催化剂9
‑
噻吨酮，结构式为：
[0014][0015]进一步的，步骤一所述肟酯类化合物与溶剂的比值为0.07～0.1mmol：1mL。
[0016]进一步的，步骤一所述烯烃类化合物与溶剂的比值为0.2～0.4mmol：1mL。
[0017]进一步的，步骤二所述LEDs光源的波长为380～400nm，功率为10～50W。
[0018]进一步的，步骤二所述光源照射时间为3～6h。
[0019]本专利技术利用光催化能量转移策略，通过使用催化量的9
‑
噻吨酮作为能量转移催化剂，将能量转递给肟酯使肟酯达到激发态，进一步发生氮氧键的均裂形成氧自由基中间体和氮自由基中间体，进一步脱羧形成杂芳基自由基，杂芳基自由基进攻烯烃形成烷基自由基中间体，最后烷基自由基中间体与氮自由基中间体发生交叉偶联得到β
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杂芳基乙胺衍生物。
[0020]本专利技术反应方程式：
[0021]其中R为吡啶类基团，R1为苯基或烷烃类基团。
[0022]肟酯类化合物的制备方法为:
[0023]其中R为吡啶类基团；
[0024]将5.0mmol酮肟(B)和5.0mmol芳香族羧酸(A)加入50mL二氯甲烷溶液中，加入1mmol 4
‑
二甲氨基吡啶和5.0mmol 1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)；将混合物在氮气气氛下除气，并置于室温下搅拌，直到从TLC监测中观察到反应完成；用50mL蒸馏水稀释该混合物，分离二氯甲烷层，在无水Na2SO4上干燥并浓缩去除溶剂，残留物通过硅胶柱色谱法(石油醚/乙酸乙酯为洗脱剂)提纯，得到相应的肟酯类化合物(a)。
[0025]本专利技术以β
‑
杂芳基乙胺衍生物
‑
1为例，其反应如下：
[0026][0027]最初，TXT在LEDs光源照射下受光激发达到激发态[TXT]*，进一步与底物肟酯1a发生能量传递过程得到1a*，1a*中间体能够发生碳氧键的均裂进一步脱羧得到杂芳基自由基中间体Ⅰ和氮自由基中间体Ⅱ，不稳定的杂芳基自由基中间体Ⅰ与苯乙烯2a加成得到烷基自由基中间体Ⅲ，此时中间体Ⅲ能够与氮自由基中间体Ⅱ发生交叉偶联过程得到β
‑
杂芳基乙胺衍生物
‑
1。
[0028]本专利技术有益效果：
[0029]与现有技术相比，本专利技术通过一种无金属催化的能量转移策略，更加绿色温和、原子经济性、简便、高效率的方法来构筑芳基叔胺类化合物，主要具有以下优势：
[0030](1)该反应体系为烯烃的双官能化反应，使用廉价的有机光催化剂，通过能量转移的策略一步反应便能实现复杂β
‑
杂芳基乙胺衍生物的构建，操作便捷。
[0031](2)反应在室温下无金属参与，通过光照便能实现富有挑战性的β
‑
杂芳基乙胺衍生物的合成，反应条件非常的绿色温和。
[0032](3)该反应体系用肟酯类化合物、烯烃类化合物、TXT都是廉价、易得的化学品，β
‑
杂芳基乙胺衍生物为反应的主要产物，体现了反应的原子经济性，并且反应体系节约、效率高。
[0033](4)该反应体系具有较好的底物普适性，能够通过“一锅法”进行放大量实验，在室温下通过光照射3
‑
6小时便能实现克级反应的合成，并且具有较好的产率，体现出反应的高效。
[0034](5)使用催化量的有机光敏剂便能实现该反应的转化，全程不涉及任何金属，这对于药物合成的后期处理带来了极大的益处，并且体现了反应的节约环保，具有潜在的应用价值。
[0035]本专利技术方法用于制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物。
附图说明
[0036]图1为实施例一所得β
‑
杂芳基乙胺衍生物
‑
1的1H NMR谱图；
[0037]图2为实施例一所得β
‑
杂芳基乙胺衍生物
‑
1的
13
C NMR谱图。
具体实施方式
[0038]具体实施方式一：本实施方式一种利用光催化能量转移制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法，具体按以下步骤进行：
[0039]一、将肟酯类化合物、烯烃化合物和TXT加入到溶剂中，得到混合溶液；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用光催化能量转移制备β
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杂芳基乙胺衍生物的方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一、将肟酯类化合物、烯烃化合物和TXT加入到溶剂中，得到混合溶液；二、在氮气氛围、室温条件下，采用LEDs光源照射步骤一获得的混合溶液，然后旋蒸去除溶剂，再经薄层色谱法分离纯化，所得产物即为β
‑
杂芳基乙胺衍生物，完成制备；其中肟酯类化合物的化学结构式为：烯烃化合物的化学结构式为：β
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杂芳基乙胺衍生物的化学结构式为：其中R为吡啶类基团，R1为苯基或烷烃类基团。2.根据权利要求1所述的一种利用光催化能量转移制备β
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杂芳基乙胺衍生物的方法，其特征在于步骤一所述的TXT为光催化剂9
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噻吨酮，结构式为：3.根据权利要求1所述的一种利用光催化能量转移制备β
‑
杂芳基乙胺衍生物的方法，其特征在于步骤一所述溶剂为乙酸乙酯。4.根据权利要求1所述的一种利用光催化能量转移制备β
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杂芳基乙胺衍生物的方法，其特征在于步骤一所述肟酯类化合物与溶剂的比值为0.07～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，齐绪宽，郑孟洁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：