一种合成咔唑衍生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成咔唑衍生物的方法，该方法无需过渡金属催化，直接通过光诱导二芳胺与格氏试剂或正丁基锂反应，实现了分子内C

【技术实现步骤摘要】
一种合成咔唑衍生物的方法


[0001]本专利技术属于咔唑衍生物的合成
，具体涉及以二芳胺为原料，通过光诱导合成咔唑衍生物的方法。

技术介绍

[0002]咔唑是天然产物、医药、农药及有机新材料中常见的结构骨架。因此，过去的数十年，已经发展了多种合成咔唑骨架的策略。目前，合成咔唑衍生物以过渡金属催化的分子内和分子间偶联反应为主。(1)通过过渡金属催化分子内合成咔唑，如：过渡金属催化2
‑
氨基
‑2’‑
卤代联苯或2
‑
氨基联苯的Buchwald
‑
Hartwig胺化反应(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2007,17,1043
–
1046；J.Am.Chem.Soc.,2008,130,48,16184
–
16186；J.Am.Chem.Soc.,2011,133,5996
–
6005)；过渡金属催化2
‑
叠氮联苯发生乃春中间体的插入反应(Tetrahedron,2007,63,10320
–
10329；J.Org.Chem.,2009,74,3225
–
3228)。(2)过渡金属催化分子间合成咔唑类化合物，如：ckermann课题组报道了钯催化C
‑
H键活化和Buchwald
‑
Hartwig胺化的串联反应(Angew.Chem.,Int.Ed.,2007,46,1627
–
>1629)；Jean课题组报道了钯催化Suzuki交叉偶联和S
N
Ar反应的串联反应(Org.Lett.,2007,9,4893
–
4896)；Fagnou等人报道了钯催化二芳胺分子内C
‑
C键的偶联构建咔唑骨架(J.Am.Chem.Soc.,2006,128,581
–
590；J.Org.Chem.2008,73,5022
–
5028)。
[0003]虽然上述这些方法取得了一定的发展，但它们需要制备复杂的起始原料(例如2
‑
氨基或叠氮联苯)，复杂官能化的联苯通常需要过渡金属催化的偶联反应来制备。此外，这些反应或其原料的制备需要过渡金属催化参与，而过渡金属的残留对药物活性和材料性能有一定的毒害作用。无过渡金属催化的有机合成反应，一直受到制药和化工行业从业者的关注。因此，发展无过渡金属催化，从市售或简单易得的原料通过分子内直接C
‑
C键偶联合成高附加值的咔唑衍生物具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种无需过渡金属催化剂，在光照条件下，通过二芳胺与强碱作用合成咔唑衍生物的方法。该方法未使用过渡金属催化剂，避免了产物过渡金属残留的问题。
[0005]针对上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：将式I或I
′
所示二芳胺、强碱依次加入有机溶剂中，在氩气保护条件下通过光照进行分子内C
‑
C键的偶联，反应完全后淬灭、分离纯化，得到式II或II
′
所示咔唑衍生物；
[0006][0007]式中，R1、R2各自独立的代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、羟基中任意一种；
[0008]上述合成方法中，所述强碱为甲基氯化镁、异丙基氯化镁、正丁基氯化镁、叔丁基氯化镁、苯基氯化镁、甲基溴化镁、异丙基溴化镁正丁基氯化镁、叔丁基氯化镁、苯基溴化镁、正丁基锂、氢化钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠中任意一种。优选强碱的用量为二芳胺摩尔量的1.0～2.0倍。
[0009]上述合成方法中，优选有机溶剂为为四氢呋喃，或者2
‑
甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、甲苯、1,4
‑
二氧六环中任意一种与四氢呋喃的混合溶剂。
[0010]上述合成方法中，优选在氩气氛围中，在波长为365～420nm的近紫色光照射下60～80℃反应5～12小时。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
[0012]本专利技术反应体系简单，在无需过渡金属催化剂，通过光照在强碱作用下实现了二芳胺分子内C
‑
C键的偶联合成咔唑衍生物。利用该方法实现了从简单原料一步合成咔唑生物碱Glycozoline，并对Glycozoline进一步衍生化制备了Glycozolinol；同时也制备了具有大共轭结构的含萘环的咔唑类化合物。由于该方法避免了过渡金属使用，因此，该反应为医药、农药和和有机材料等领域合成N
‑
H咔唑提供了操作简单，高效的新思路。此外，该方法具有高效、经济等特点，具有重要的应用潜力。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不仅限于这些实施例。
[0014]实施例1
[0015]在氩气氛围下，向装有磁子的干燥Schlenk管中加入84.6mg(0.5mmol)二苯胺后抽真空充氩气重复3次，然后加入1.5mL四氢呋喃，随后在冰水浴条件下向反应管内缓慢加入0.5mL2.0mol/L(1.0mmol)苯基氯化镁的四氢呋喃溶液，再用两个9W波长为390～395nm的LED灯照射，并且使其70℃回流反应5h。反应结束冷却至室温后，用饱和NH4Cl水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(3次
×
15.0mL)萃取，所得有机相用饱和NaCl溶液洗涤，再用无水Na2SO4干燥有机相，减压浓缩获得粗产物；粗产物通过柱层析分离纯化(洗脱剂为石油醚与二氯甲烷、乙酸乙酯体积比为20:2:1的混合液)，得到结构式如下的白色固体咔唑，其产率为75％。
[0016][0017]所得产物的核磁波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO
‑
d6)δ11.25(br s,1H),8.11(d,J＝8.0Hz,2H),7.49(d,J＝8.0Hz,2H),7.38(t,J＝7.6Hz,2H),7.15(t,J＝7.6Hz,2H)；
13
C NMR(100MHz,DMSO
‑
d6)δ139.9,125.7,122.5,120.3,118.7,111.1。该化合物核磁数据与已知文献报道一致(Green Chem.,2018,20,1362
–
1366)。
[0018]本实施例中，用等摩尔异丙基氯化镁替换苯基氯化镁，得到的白色固体的产率为70％。
[0019]本实施例中，用等摩尔叔丁醇钠替换苯基氯化镁，得到的白色固体的产率为30％。
[0020]本实施例中，用等摩尔正丁基锂替换苯基氯化镁，得到的白色固体的产率为80％。
[0021]实施例2
[0022]本实施例中，用等摩尔4
‑
甲基
‑
N
‑
苯基苯胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成咔唑衍生物的方法，其特征在于：将式I或I
′
所示二芳胺、强碱依次加入有机溶剂中，在氩气保护条件下通过光照进行分子内C
‑
C键的偶联，反应完全后淬灭、分离纯化，得到式II或II
′
所示咔唑衍生物；式中，R1、R2各自独立的代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、羟基中任意一种；所述强碱为甲基氯化镁、异丙基氯化镁、正丁基氯化镁、叔丁基氯化镁、苯基氯化镁、甲基溴化镁、异丙基溴化镁、正丁基氯化镁、叔丁基氯化镁、苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，薛东，杨晨，冯美林，万亚飞，郭成龙，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：