System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() PNP型Pincer锰催化剂在2-氨基苯乙醇和含羟基化合物脱氢偶联反应中的应用制造技术_技高网

PNP型Pincer锰催化剂在2-氨基苯乙醇和含羟基化合物脱氢偶联反应中的应用制造技术

技术编号:40040986 阅读:17 留言:0更新日期:2024-01-16 19:43
本发明专利技术涉及一种PNP型Pincer锰催化剂在2‑氨基苯乙醇和含羟基化合物脱氢偶联反应中的应用,属于催化工艺技术领域。本发明专利技术的PNP型Pincer锰催化剂在催化2‑氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物中的应用,所述含羟基化合物为HO‑CH(R1)‑R2‑R3,R1为‑H或苯基,R2为亚烷基或不存在,R3为取代基取代或未取代的芳基或杂芳基,所述取代基为烷基、烷氧基、卤代基、卤代烷基中的一种或两种以上。本发明专利技术的应用,相较采用贵金属催化剂或其他合成方法而言,不仅能够降低反应成本,而且生物兼容性好、原料来源广泛、原子经济性好,并且具有底物适用性广和反应效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种pnp型pincer锰催化剂在2-氨基苯乙醇和含羟基化合物脱氢偶联反应中的应用,属于催化工艺。


技术介绍

1、吲哚作为一种常见的杂环骨架,广泛存在于与我们的日常生活商品、各种天然产品以及先进材料等中找到。后来,人们发现吲哚还是药用生物碱、真菌代谢产物和海洋天然产物的骨架单元。作为诸多药物的重要结构骨架,吲哚衍生物以其较高的生物活性使其在抗高血压、抗增殖、抗病毒、抗肿瘤、镇痛、抗炎、抗菌等多个治疗领域的药物中均占有一席之地,例如c3-烯基吲哚还具有多种抗癌、抗菌和抗病毒的生物活性。是合成许多重要的生物相关分子的重要前体,如吲哚生物碱和咔唑等。由于吲哚在药物化学领域的重要作用,人们在合成功能化吲哚方面付出了大量努力。随着现代合成手段的革新与广大合成化学家的倾力付出,含吲哚环的构建与修饰已逐渐成为合成化学的一个重要研究分支并取得了系列研究进展,涌现出诸多经典反应。

2、近年来,用廉价金属代替贵金属以开发催化剂,在催化领域以及有机合成领域的可持续性发展方面取得了广泛关注。其中,通过借氢手段探索廉价金属催化剂,将醇类与吲哚高效脱氢转化为c3取代的吲哚是一种理想的方法。在这个领域,使用fe、cu、co和ni 络合物来实现吲哚的c3-烷基化已经有了相关报道,如morrill等在《acs catalysis》(acscatal.2018,8,6440-6445)中公开了铁催化吲哚的c3-甲基化反应,liu zhiming等在《organic letters》(org.lett.2017,19,5228-5231)中公开了钴催化吲哚的c3-甲基化反应。最近,基于钳形配体的廉价金属催化剂在催化领域得到了广泛的关注且已经取得了较大的进展,如钳形铁、钴和锰催化剂,在催化加氢和脱氢反应中表现出优异的性能。最近锰催化剂在醇类化合物脱氢转化方面取得的重大进展,例如rueping等在《organic letters》(org. lett.2020,22,4222-4227)报道了使用钳形锰催化剂实现了吲哚啉和醇的脱氢烷基化合成 c3-烷基化吲哚。

3、但是现有技术在将2-氨基苯乙醇和醇类化合物进行脱氢转化制备c3位取代的吲哚类化合物时,主要以贵金属作为催化剂时,不仅成本高,而且反应效率低下。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种pnp型pincer锰催化剂在催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物中的应用,能够在降低2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物的成本的同时,提高反应效率。

2、为了实现以上目的,本专利技术所采用的技术方案是:

3、pnp型pincer锰催化剂在催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物中的应用,所述含羟基化合物为具有如式i所示的结构:

4、

5、式i中,r1为-h或苯基,r2为亚烷基或不存在,r3为取代基取代或未取代的芳基或杂芳基,所述取代基为烷基、烷氧基、卤代基、卤代烷基中的一种或两种以上。

6、本专利技术的应用以pnp型pincer锰催化剂催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物,相较采用贵金属催化剂或其他合成方法而言,不仅能够降低反应成本,而且生物兼容性好、原料来源广泛、原子经济性好。此外,pnp型pincer锰催化剂适用于多种含羟基化合物,具有底物适用性广和反应效率高(最高达89%产率)的优点。

7、需要特别说明的是,当r1为-h,r2为亚烷基时,pnp型pincer锰催化剂催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物脱氢转化合成c3-烯基吲哚类化合物,不仅反应效率高,而且可通过一锅法直接获得无保护基团的产物。

8、可以理解的是当r2为不存在时,含羟基化合物为的结构如式ii所示:

9、

10、进一步地,所述pnp型pincer锰催化剂如式ii所示:

11、

12、式ii中,r4为h,x为-br,r为异丙基(-ipr)、环己基(-cy)或苯基(-ph)。

13、进一步地,式ii中,r为异丙基时,所述pnp型pincer锰催化剂为催化剂[mn]-1; r为环己基时,所述所述pnp型pincer锰催化剂为催化剂[mn]-2;r为苯基时,所述pnp 型pincer锰催化剂为催化剂[mn]-3;所述催化剂[mn]-1、催化剂[mn]-2、催化剂[mn]-3的结构如下:

14、

15、进一步地,所述脱氢偶联反应是将2-氨基苯乙醇和含羟基化合物在碱以及所述pnp 型pincer锰催化剂的作用下于有机溶剂中在140~165℃下进行反应。所述脱氢偶联反应在密闭条件下进行。反应前,依次将2-氨基苯乙醇、含羟基化合物、碱、pnp型pincer锰催化剂、有机溶剂加入反应器中。反应结束后,采用冰水浴对反应体系进行冷却。

16、进一步地,在140~165℃下进行反应的时间为≥6h,例如反应时间为6h、8h、10h、12h、14h或16h。

17、进一步地,所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱金属碳酸盐中的一种或任意组合。所述有机溶剂为二氧六环(dioxane)、甲苯(toluene)、四氢呋喃(thf)中的一种或任意组合物。所述2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的摩尔比≤1:2,优选为1:2。每0.25mmol 的2-氨基苯乙醇对应采用的碱的物质的量≥0.3mmol,优选为0.3mmol。每0.25mmol的2- 氨基苯乙醇对应采用的有机溶剂的体积≥0.8ml,优选为0.8ml。每0.25mmol的2-氨基苯乙醇对应采用的pnp型pincer锰催化剂的物质的量≥0.005mmol,优选为0.005mmol。

18、进一步地,所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾,所述碱金属醇盐为乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种或任意组合,所述碱金属碳酸盐为碳酸钾。

19、进一步地,所述芳基为苯基或萘基,所述杂芳基为吡啶基或噻吩基。进一步地,所述取代的芳基为一取代的芳基。所述取代的芳基为一取代的苯基时,取代基位于苯基邻位、间位或对位。

20、进一步地,所述烷基的碳原子数为1~4,所述烷氧基的碳原子数为1~4,所述卤代基为 -f、-cl、-br、-i中的一种。更进一步地,所述烷基为甲基(-me)或叔丁基(-tbu)。所述烷氧基为甲氧基。进一步地,所述卤代烷基为卤代甲基。更进一步地,所述卤代甲基为-cf3。

21、进一步地,所述亚烷基的碳原子数为1~2。更进一步地,所述亚烷基为亚甲基或 -ch2ch2-。

22、进一步地,所述含羟基化合物选自以下化合物中一种:

23、

24、本专利技术中,“芳基”是指芳烃分子的一个芳环碳上的氢原子失去后形成的有机基团,如果要取代芳基,则取代可以在所有携带氢的碳原子上在每种情况下以单取代或多取代的形式彼此独立地发生。芳基本身作为取代基通过芳环碳与分子连接,例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.PNP型Pincer锰催化剂在催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物中的应用,所述含羟基化合物为具有如式I所示的结构:

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述PNP型Pincer锰催化剂如式II所示:

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述脱氢偶联反应是将2-氨基苯乙醇和含羟基化合物在碱以及所述PNP型Pincer锰催化剂的作用下于有机溶剂中在140~165℃下进行反应;所述脱氢偶联反应在密闭条件下进行。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:在140~165℃下进行反应的时间为≥6h。

5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱金属碳酸盐中的一种或任意组合,所述有机溶剂为二氧六环、甲苯、四氢呋喃中的一种或任意组合物,2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的摩尔比为1:2;每0.25mmol的2-氨基苯乙醇对应采用的碱的物质的量为0.3mmol,对应采用的有机溶剂的体积为0.8mL,对应采用的PNP型Pincer锰催化剂的物质的量为0.005mmol。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾,所述碱金属醇盐为乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种或任意组合,所述碱金属碳酸盐为碳酸钾。

7.根据权利要求1~6中任意一项所述的应用,其特征在于:所述芳基为苯基、萘基或联苯基,所述杂芳基为吡啶基或噻吩基。

8.根据权利要求1~6中任意一项所述的应用,其特征在于:所述烷基的碳原子数为1~4,所述烷氧基为的碳原子数为1~4,所述卤代基为-F、-Cl、-Br、-I中的一种。

9.根据权利要求1~6中任意一项所述的应用,其特征在于:所述亚烷基为亚甲基或-CH2CH2-。

10.根据权利要求1~6中任意一项所述的应用,其特征在于:所述含羟基化合物选自以下化合物中一种:

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【技术特征摘要】

1.pnp型pincer锰催化剂在催化2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的脱氢偶联反应生成吲哚衍生物中的应用,所述含羟基化合物为具有如式i所示的结构:

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述pnp型pincer锰催化剂如式ii所示:

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述脱氢偶联反应是将2-氨基苯乙醇和含羟基化合物在碱以及所述pnp型pincer锰催化剂的作用下于有机溶剂中在140~165℃下进行反应;所述脱氢偶联反应在密闭条件下进行。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:在140~165℃下进行反应的时间为≥6h。

5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱金属碳酸盐中的一种或任意组合,所述有机溶剂为二氧六环、甲苯、四氢呋喃中的一种或任意组合物,2-氨基苯乙醇和含羟基化合物的摩尔比为1:2;每0.25mmol的2-氨基苯乙醇对应采用的碱...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵铭钦邵志晖李欣燕
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:发明
国别省市:

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