一种2,3-二氢中氮茚化合物的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种2,3

【技术实现步骤摘要】
一种2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法。

技术介绍

[0002]2,3
‑
二氢中氮茚是重要的有机中间体，可用于氮杂环下游化合物的合成。比如其全加氢后的产物是许多天然产物的主要骨架，另外，其氧化去氢后的产物中氮茚是重要的药物结构单元。由于其自身的结构特点，2,3
‑
二氢中氮茚还可以和一些缺电子烯烃反应构建桥环化合物等等。由于其存在深度氧化等诸多因素，国内外对于此类化合物的合成方法极少报道。鉴于其在有机合成和药物单元构建方面的应用潜力，发展2,3
‑
二氢中氮茚类化合物的合成方法有着重要的现实意义。
[0003]2,3
‑
二氢中氮茚化合物可用于多种氮杂环下游化合物的合成：（1）通过加氢氢化合成8氢中氮茚，8氢中氮茚是多种天然产物如刺桐烷、流涎胺等的核心结构；（2）通过进一步氧化去氢形成中氮茚化合物，中氮茚是许多药物活性成分的核心结构；（3）通过和某些炔基酯的环化加成用于有机合成中构建桥环分子；。
[0004]目前所见的2,3
‑
二氢中氮茚类化合物的合成方法，可见Subhabrata Sen 等人的报道（S. Sar, S. Guha, T. Prabakar, D. Maiti,S. Sen,J. Org. Chem.2021,86, 11736
–
11747.），其方法通式如下：其中R为烃基，Ar为芳香基。
[0005]该方法以吡啶a、重氮芳基酯b和烯烃c为反应物，以二氯甲烷为溶剂，蓝光照射下得到一类2,3
‑
二氢中氮茚化合物。
[0006]该方法目前的不足之处有：1.反应物重氮芳基酯b稳定性和安全性差，价格较高，因此反应总体成本较高，不利于规模化生产。
[0007]2.反应过程需要高能量的蓝光照射，不仅会增加反应成本，而且会产生光污染危害，对环境和健康不友好。
[0008]3.受限于反应物b的结构，其产品3号位被芳基和脂基双取代，因此产物结构受限，限制了其进一步的化学修饰潜力。
[0009]因此，发展成本低廉、环境友好的2,3
‑
二氢中氮茚类化合物合成方法具有重要意义。

技术实现思路

[0010]本专利技术目的是提供一种2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法。
[0011]为实现所述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法，在有机溶剂中，以吡啶季铵盐和烯烃为原料，碘五氟苯C6F5I为催化剂，1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯（DBU）为添加剂，在空气中反应4
‑
15小时，反应温度为20℃~50℃，旋转蒸发除去有机溶剂，柱层析分离得到产品；吡啶季铵盐的结构式为，R1为氢或烃基，烃基优选为甲基、苯基、叔丁基、甲酯基或氰基，Ar为芳基；烯烃为丙烯腈或丙烯酸甲酯；2,3
‑
二氢中氮茚化合物的结构式为：R1为氢或烃基，烃基优选为甲基、苯基、叔丁基、甲酯基或氰基；R2为氰基或甲酯基；Ar为芳基。
[0012]有机溶剂为甲苯，1,2
‑
二氯乙烷，1,4
‑
二氧六环，乙酸乙酯，丙酮或乙腈。吡啶季铵盐和烯烃的摩尔配比为2:1~3:1。碘五氟苯的摩尔量为烯烃摩尔量的5~50%。1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯的摩尔量为烯烃摩尔量的1~2倍。
[0013]吡啶季铵盐可由相应的吡啶和卤代物快速制取，吡啶和卤代物的摩尔比为1:1，用乙酸乙酯简单过滤冲洗即可得到吡啶季铵盐，为浅色粉末，合成路线为：
其中R1为氢或烃基，Ar为芳基。
[0014]本专利技术合成的2,3
‑
二氢中氮茚化合物与
技术介绍
中介绍的2,3
‑
二氢中氮茚化合物的应用一致，是重要的有机中间体，可用于氮杂环下游化合物的合成。
[0015]本专利技术的有益效果：1.原料稳定，廉价易得：原料用季铵盐可由易得的吡啶和对应的卤代物简单高效制取，原料用烯烃廉价易获取，在空气中反应，避免使用其他氧化剂，添加剂DBU廉价易获取，催化剂用量少。
[0016]2.方法步骤简洁，一步合成得到目标产物，反应时间短，处理方便。
[0017]3.该方法能耗低，反应在常压、室温或低温域进行。
[0018]4.反应收率可观，有工业化生产潜力。
[0019]5.产物纯度高，与类似产品相比整体成本低。
[0020]6.产物是四氢中氮茚部分氧化后的产物，3号位为芳环单取代基，进一步化学修饰潜力大。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施方式对本专利技术对进一步说明。
[0022]实施例11
‑
氰基
‑3‑
苯基
‑
2,3
‑
二氢中氮茚的合成：在25mL的反应瓶中加入磁子，加入乙腈2mL，依次加入1
‑
苄基吡啶
‑1‑
溴化盐（0.66mmol）和丙烯腈 （0.3mmol），C6F5I （0.06mmol），1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯 （0.6mmol），反应温度为室温，在空气中反应9小时，然后旋转蒸发除去有机溶剂，进行柱层析分离（硅胶：200~300目，洗脱剂体积比为石油醚:乙酸乙酯=1:1），得到橙色油状物纯产品，产率为71%。
[0023]该化合物的核磁数据如下：1H NMR (400 MHz, DMSO
‑
d6): δ 7.46
ꢀ–ꢀ
7.40(m, 2H), 7.39
ꢀ–ꢀ
7.33 (m, 3H), 6.99
ꢀ–ꢀ
6.89 (m, 2H), 6.53
ꢀ–ꢀ
6.43 (m, 1H), 5.74 (td, J = 6.6, 1.2 Hz, 1H), 5.49 (dd, J = 11.9, 7.1 Hz, 1H), 3.35
ꢀ–ꢀ
3.30 (m, 1H),2.65 (dd, J = 13.9, 7.1 Hz, 1H).
13
C NMR (101 MHz, DMSO
‑
d6): δ 155.2, 141.3, 136.3, 135.9, 129.1, 128.4, 126.5, 121.5, 114.0, 105.3, 66.1, 57.2, 36.4.实施例2：1
‑
氰基
‑
6,8
‑
二甲基
‑3‑
苯基
‑
2,3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,3
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二氢中氮茚化合物的合成方法，在有机溶剂中，以吡啶季铵盐和烯烃为原料，碘五氟苯C6F5I为催化剂，1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯为添加剂，在空气中反应4~15小时，反应温度为20℃~50℃，旋转蒸发除去有机溶剂，柱层析分离得到产物。2.根据权利要求1所述的2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法，其特征在于：吡啶季铵盐的结构式为：，R1为氢或烃基，Ar为芳基。3.根据权利要求1所述的2,3
‑
二氢中氮茚化合物的合成方法，其特征在于：烯烃为丙烯腈或丙烯酸甲酯。4.根据权利要求1所述的2,3
‑
二氢中氮茚...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱东，苏毅进，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：