【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，特别涉及一种环状取代的2-吡啶酮类化合物的制备方法。
技术介绍
1、环状取代的2-吡啶酮结构单元广泛存在于天然产物和药物分子中，具有重要的多种生物活性。另外，也可以作为中间体构建吲哚里西啶和喹诺里西啶生物碱(h.hu,s.wang,c.zhang,l.wang,l.ding,j.zhang,q.wu,bioorg.med.chem.lett.，2010,20,7537-7539)。目前，环状取代的2-吡啶酮类化合物的合成方法报道较少。目前已知的主要合成方法有两种：一种是通过配体控制的镍\铝协同催化的分子内c6位对烯烃区域选择性烷基化反应合成1,6环状取代的2-吡啶酮(p.a.dones，n.cramer,angew.chem.,int.ed.2015,54,633.)。第二种是在强碱的条件下，分子内的对2-吡啶酮1,6加成，然后氧化得到1,6环状取代的2-吡啶酮化合物(d.gray,t.gallagher,angew.chem.int.ed.2006,45,2419)。这些策略存在区域选择性，条件复杂等技术问题。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足，本专利技术提供一种环状取代的2-吡啶酮结构类化合物的制备方法，以简单易得的n-烷基取代的2-吡啶酮类化合物为原料，一步反应构建环状取代的2-吡啶酮类化合物。该方法原料易得、操作简单、条件温和、底物适用范围广、产率高，为合成环状取代的2-吡啶酮类提供了一种简单、高效的合成方法。
2、本专利技术提供一种
3、
4、其中，r1和r2相同或不同，且各自独立地选自氢、烷基、芳基、卤素、烷氧基、酯基中的一种；r3为芳基；x选自卤素、烷基磺酰基中的一种；n为0～10的整数。
5、根据本专利技术的具体实施方式，r1选自氢、c1-c6烷基、稠合的芳基、卤素、c1-c6烷氧基、c1-c6酯基中的一种，优选为氢、c1-c3烷基、稠合的c6-c20芳基、卤素、c1-c3烷氧基、c1-c3酯基中的一种，更优选为氢、甲基、稠合的苯基、溴、碘、甲氧基、甲酯基中的一种；所述r2选自氢、c1-c6烷基中的一种，优选为氢、c1-c3烷基中的一种，更优选为氢、甲基中的一种；所述r3为c6-c20芳基，优选为苄基；所述x选自卤素、c1-c3烷基磺酰基中的一种，优选为溴、碘、甲基磺酰基中的一种。
6、根据本专利技术的具体实施方式，式(ⅰa′)所示化合物选自1-(4-碘丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、4-(2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(3-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-4-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(4-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-5-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(5-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、4-溴-1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-4-碘吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-2-氧代-1,2-二氢吡啶-4-羧酸甲酯、1-(4-溴丁基)-4-甲氧基吡啶-2(1h)-酮、5-溴-1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-3-羧酸甲酯、5-溴-1-(4-溴丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴戊基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、1-(5-碘戊基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、2-(4-碘丁基)异喹啉-1(2h)-酮、2-(4-碘丁基)异喹啉-3(2h)-酮中的一种。
7、根据本专利技术的具体实施方式，式(ⅰb′)所示化合物为1-苄基-5-(4-溴丁氧基)吡啶-2(1h)-酮。
8、根据本专利技术的具体实施方式，式(ⅰa′)或式(ⅰb′)之一所示化合物与催化剂的摩尔比为20：1；所述催化剂具有如式(ⅱ)所示的结构：
9、
10、其中，r4为苯基、甲基、氢中的一种；r5和r6相同或不同，且各自独立地选自氯、溴、喹啉、dmap、正丁胺、恶嗪、4-羟基吡啶、3-羟基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、4-苯基吡啶、3,5-二甲基吡啶、乙烷、正丁烷中的一种；优选地，r5选自氯、溴、喹啉、dmap、正丁胺、恶嗪、4-羟基吡啶、3-羟基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、4-苯基吡啶、3,5-二甲基吡啶中的一种；r6选自氯、溴、乙烷、正丁烷中的一种。
11、根据本专利技术的具体实施方式，式(ⅰa′)或式(ⅰb′)之一所示化合物与还原剂的摩尔比为2：1；所述还原剂选自硼硅酸盐、氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、甲酸钠、氢化钠、氰基硼氢化钠中的一种，优选为硼硅酸盐。
12、根据本专利技术的具体实施方式，式(ⅰa′)或式(ⅰb′)之一所示化合物与碱的摩尔比为1：2；所述碱选自巴顿碱、三乙胺、吡啶、叔丁醇钠、叔丁醇钾、二异丙基胺、甲醇钠、乙醇钠、氨基钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、硫代硫酸钠中的一种，优选为巴顿碱。
13、根据本专利技术的具体实施方式，有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、氯苯、三氟甲苯、甲苯、邻二甲苯、正庚烷中的至少一种，优选为氯苯。
14、根据本专利技术的具体实施方式，反应的温度为0～80℃，加热过程可采用油浴(如硅油、石蜡油等)或其他加热方式，反应的时间为0～50h；优选地，在室温下反应20～30h。
15、根据本专利技术的具体实施方式，还包括对反应产物进行后处理；优选地，所述后处理包括对反应产物进行过滤、浓缩及柱层析分离纯化。具体地，过滤过程可使用砂芯漏斗在减压的条件下过滤。浓缩过程可采用常压蒸馏、减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪真空浓缩。
16、本专利技术的有益效果为：
17、(1)本专利技术方法的主要原料为易得的2-吡啶酮类化合物，大部分原料可用商品化试剂，无需特殊处理，且价格低廉，制备方法简单，方便工业化生产；
18、(2)本专利技术方法所使用的灯光波长为400～800nm以内，为可见光，节约成本和减少对环境的污染，符合绿色化学发展理念；
19、(3)本专利技术方法所涉及的反应条件具有良好的官能团容忍性和底物普适性，可克级规模生产；
20、(4)本专利技术方法高效且多样化，一步反应构建双环结构，产率高，具有极高的步骤经济性。
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1.式(Ⅰa)或式(Ⅰb)所示环状取代的2-吡啶酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R1选自氢、C1-C6烷基、稠合的芳基、卤素、C1-C6烷氧基、C1-C6酯基中的一种，优选为氢、C1-C3烷基、稠合的C6-C20芳基、卤素、C1-C3烷氧基、C1-C3酯基中的一种，更优选为氢、甲基、稠合的苯基、溴、碘、甲氧基、甲酯基中的一种；所述R2选自氢、C1-C6烷基中的一种，优选为氢、C1-C3烷基中的一种，更优选为氢、甲基中的一种；所述R3为C6-C20芳基，优选为苄基；所述X选自卤素、C1-C3烷基磺酰基中的一种，优选为溴、碘、甲基磺酰基中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(Ⅰa′)所示化合物选自1-(4-碘丁基)吡啶-2(1H)-酮、1-(4-溴丁基)吡啶-2(1H)-酮、4-(2-氧代吡啶-1(2H)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-3-甲基吡啶-2(1H)-酮、1-(4-溴丁基)-3-甲基吡啶-2(1H)-酮、4-(3-甲基-2-氧代吡啶-1(2H)-
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(Ⅰb′)所示化合物为1-苄基-5-(4-溴丁氧基)吡啶-2(1H)-酮。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式(Ⅰa′)或式(Ⅰb′)之一所示化合物与催化剂的摩尔比为100:1-1:1；所述催化剂具有如式(Ⅱ)所示的结构：
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式(Ⅰa′)或式(Ⅰb′)之一所示化合物与还原剂的摩尔比为100:1-1:1；所述还原剂选自硼硅酸盐、氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、甲酸钠、氢化钠、氰基硼氢化钠中的一种，优选为硼硅酸盐。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式(Ⅰa′)或式(Ⅰb′)之一所示化合物与碱的摩尔比为100:1-1:1；所述碱选自巴顿碱、三乙胺、吡啶、叔丁醇钠、叔丁醇钾、二异丙基胺、甲醇钠、乙醇钠、氨基钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、硫代硫酸钠中的一种，优选为巴顿碱。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、氯苯、三氟甲苯、甲苯、邻二甲苯、正庚烷中的至少一种，优选为氯苯。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为0～80℃，反应的时间为0～50h；优选地，在室温下反应20～30h。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括对反应产物进行后处理；优选地，所述后处理包括对反应产物进行过滤、浓缩及柱层析分离纯化。
...【技术特征摘要】
1.式(ⅰa)或式(ⅰb)所示环状取代的2-吡啶酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述r1选自氢、c1-c6烷基、稠合的芳基、卤素、c1-c6烷氧基、c1-c6酯基中的一种，优选为氢、c1-c3烷基、稠合的c6-c20芳基、卤素、c1-c3烷氧基、c1-c3酯基中的一种，更优选为氢、甲基、稠合的苯基、溴、碘、甲氧基、甲酯基中的一种；所述r2选自氢、c1-c6烷基中的一种，优选为氢、c1-c3烷基中的一种，更优选为氢、甲基中的一种；所述r3为c6-c20芳基，优选为苄基；所述x选自卤素、c1-c3烷基磺酰基中的一种，优选为溴、碘、甲基磺酰基中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(ⅰa′)所示化合物选自1-(4-碘丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、4-(2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(3-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-4-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(4-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、1-(4-碘丁基)-5-甲基吡啶-2(1h)-酮、4-(5-甲基-2-氧代吡啶-1(2h)-基)丁基甲磺酸酯、4-溴-1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-4-碘吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-2-氧代-1,2-二氢吡啶-4-羧酸甲酯、1-(4-溴丁基)-4-甲氧基吡啶-2(1h)-酮、5-溴-1-(4-溴丁基)吡啶-2(1h)-酮、1-(4-溴丁基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-3-羧酸甲酯、5-溴-1-(4-溴丁基)-3-甲基吡啶-2(1h)-...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴承贵，李晨月，李静，李庆林，
申请(专利权)人：安徽中医药大学，
类型：发明
国别省市：
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