一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物及其合成方法
1.本發明屬于有機化合物合成技術領域,具體涉及到一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物及其合成方法。
背景技術:
2.聯芳基橋聯8-10元含氮雜環骨架常存在于許多具有生物活性的天然產物以及藥物分子中,是許多具有生物活性的天然產物的核心骨架結構。如apogalanthamine具有α-腎上腺素溶解活性;從boophaneflava中提取的聯芳基橋聯8元環生物堿buflavine具有抗血清素特性;從erythrinaindicalam中提取的聯芳基橋聯9元環生物堿erybidine以及從stephaniajaponicamiers中提取得到的聯芳基橋聯9元環生物堿protostephanine具有消炎、鎮痛、抗菌等活性;而從楝科植物dysoxylum.lenticelare樹葉中提取得到的聯芳基橋聯10元環生物堿天然產物dysazecine則具有滅殺釘螺的活性,同時也具有潛在的心肌抑制活性。聯芳基含氮中環化合物分子因其能與各種蛋白結合,在藥物領域具有十分廣泛的應用,如溶瘤藥、抗生素、中樞神經系統和心血管藥物等。此外,該骨架化合物也可以作為有機配體應用于催化領域。
[0003][0004]
由于聯芳基橋聯8-10元環的環張力和成環過程中焓變、熵變的不利影響,這種非尋常的聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物的構建具有極大的挑戰性,因此,發明高效、新穎的方法實現聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物快速高效構建具有重要的意義。
技術實現要素:
[0005]
本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施
例。在本部分以及本技術的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊,而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。
[0006]
鑒于上述和/或現有技術中存在的問題,提出了本發明。
[0007]
本發明的其中一個目的是提供一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物,其同時含有羰基等多官能團,可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。
[0008]
為解決上述技術問題,本發明提供了如下技術方案:一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物,其結構式如式(ⅰ)所示:
[0009][0010]
其中,r1選自氫、鹵素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一種;
[0011]
r2選自氫、鹵素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一種;
[0012]
r3選自氫、鹵素、三甲基硅基、三乙基硅基、三異丙基硅基、苯基、鹵素取代苯基、三氟甲基取代苯基、c1-c3烷基取代苯基、萘基、c1-c6直鏈烷基、c3-c6環烷基中的一種;
[0013]
p選自對甲基苯磺酰基、對甲氧基苯磺酰基、對硝基苯磺酰基;
[0014]
n選自1、2或者3;
[0015]
m選自0、1或者2。
[0016]
本發明的另一個目的是提供如上述所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,以式(ⅱ)所示的化合物為原料,在金催化劑催化下在溶劑中加熱反應,得到式(ⅰ)所示的化合物;
[0017][0018]
其中,式(ⅱ)中r1、r2、r3、p、n、m與式(ⅰ)中r1、r2、r3、p、n、m對應一致。
[0019]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述金催化劑選自式(ⅲ)~(
ⅷ
)所示催化劑中的一種;
[0020][0021]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述金催化劑與式(ⅱ)所示的化合物的摩爾比為0.03~0.05:1。
[0022]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述溶劑選自二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯中的一種。
[0023]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述式(ⅱ)所示的化合物在溶劑中的濃度為0.05mol/l。
[0024]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述加熱反應,反應溫度為80℃,反應時間為6~12小時。
[0025]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述在溶劑中加熱反應,還包括向反應體系中添加分子篩。
[0026]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述分子篩加入量為每0.1mmol式(ⅱ)所示的化合物加入50mg。
[0027]
作為本發明聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法的一種優選方案,其中:所述分子篩為分子篩。
[0028]
本發明制得聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物同時含有羰基等多官能團,可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。
[0029]
與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:
[0030]
本發明方法的原料簡單易得,反應可實現一步構建常規方法所不易構建的聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物。本發明方法具有原料易得、操作簡單、催化劑負載量低、條件溫和、底物范圍廣并且產率高等優點。
附圖說明
[0031]
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0032]
圖1為本發明實施例1制備的目標產物1a的核磁共振氫譜圖;
[0033]
圖2為本發明實施例1制備的目標產物1a的核磁共振碳譜圖;
[0034]
圖3為本發明實施例1制備的目標產物1a的單晶衍射圖;
[0035]
圖4為本發明實施例1中原料2a為代表的反應機理示意圖。
具體實施方式
[0036]
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合說明書實施例對本發明的具體實施方式做詳細的說明。
[0037]
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明,但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣,因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0038]
其次,此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例,也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0039]
實施例中所使用的原料氮連接的雙炔基苯甲醛類化合物,從參考文獻(tetrahedron,2001,57(48),9697-9710;journaloforganicchemistry,2016,47(10),4412-4420.)報道的方法制備相應的nts鏈接的雙炔與鄰碘苯甲醛類化合物經sonogashira偶聯制備。
[0040]
實施例1
[0041]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2a(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1a(48.8mg,白固體,產率97%)。
[0042]
該反應方程式為:
[0043][0044]
對上述目標產物1a進行表征,核磁共振氫譜如圖1所示,核磁共振碳譜如圖2所示:
[0045]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.93(s,1h),7.88(d,j=8.1hz,1h),7.68(d,j=8.4hz,1h),7.57(t,j=7.4hz,1h),7.52(t,j=7.6hz,1h),7.35(d,j=8.2hz,2h),7.23
–
7.14(m,5h),7.08
–
7.01(m,3h),6.93(d,j=8.0hz,2h),6.68(d,j=7.6hz,1h),4.88(d,j=12.2hz,1h),4.72(d,j=19.6hz,1h),4.43(d,j=12.2hz,1h),3.56(d,j=19.5hz,1h),2.27(s,3h);
[0046]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.2,143.3,140.0,139.2,138.1,137.9,135.6,133.6,133.2,133.0,131.3,131.0,130.5,129.4,129.4,128.8,128.5,128.3,128.2,127.9,127.5,126.9,126.9,126.7,125.0,56.7,52.1,21.5.
[0047]
化合物1a的結構通過單晶衍射得到證實,如圖3所示。
[0048]
以原料2a為代表,本發明的反應機理如圖4所示:首先,2a中的碳碳三鍵與金催化劑絡合生成配合物a,隨后分子內6-endo-dig環化生成金絡合的吡喃氧鎓中間體b,隨后經過過渡態c發生分子內[4+2]環加成反應生成中間體d再經過重排得到最終產物1a,同時釋放金催化劑。
[0049]
實施例2
[0050]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2b(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1b(40.2mg,白固體,產率94%)。
[0051]
該反應方程式為:
[0052][0053]
對上述目標產物1b進行表征:
[0054]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.92(d,j=8.3hz,1h),7.86(d,j=7.4hz,1h),7.76(d,j=7.9hz,1h),7.58
–
7.50(m,2h),7.41(t,j=7.4hz,1h),7.39
–
7.33(m,3h),7.28
–
7.20(m,3h),6.97(d,j=8.0hz,2h),4.67
–
4.58(m,2h),4.35(d,j=12.2hz,1h),3.53(d,j=19.5hz,1h),2.30(s,3h);
[0055]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.6,143.3,141.0,136.7,135.7,135.1,132.9,131.8,131.1,130.7,130.4,129.5,129.4,129.2,128.7,128.1,127.7,126.7,126.5,126.0,125.5,56.4,51.5,21.5.
[0056]
實施例3
[0057]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2c(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1c(46.0mg,白固體,產率92%)。
[0058]
該反應方程式為:
[0059][0060]
對上述目標產物1c進行表征:
[0061]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.07(s,1h),7.90
–
7.83(m,1h),7.66(d,j=7.9hz,1h),
7.58
–
7.49(m,2h),7.39
–
7.33(m,2h),7.25
–
7.21(m,1h),7.17(d,j=8.2hz,2h),7.12
–
7.07(m,1h),6.87(d,j=8.0hz,2h),4.66(d,j=19.6hz,1h),4.58(d,j=12.0hz,1h),4.32(d,j=12.1hz,1h),3.45(d,j=19.6hz,1h),2.29(s,3h),-0.02(s,9h);
[0062]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.8,143.1,141.0,139.2,137.7,136.3,135.6,135.4,133.1,132.1,131.2,130.5,129.2,129.0,128.9,128.7,128.3,128.0,126.6,126.4,124.6,56.5,51.6,21.4,0.1.
[0063]
實施例4
[0064]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2d(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=13/1~10/1,v/v),得到目標產物1d(46.3mg,白固體,產率99%)。
[0065]
該反應方程式為:
[0066][0067]
對上述目標產物1d進行表征:
[0068]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.75(d,j=8.2hz,1h),7.64(d,j=8.4hz,1h),7.52
–
7.46(m,1h),7.46
–
7.34(m,4h),7.28(d,j=7.3hz,1h),7.23(d,j=8.2hz,2h),7.21(dd,j=7.4,1.3hz,1h),6.88(d,j=8.0hz,2h),4.64(d,j=19.6hz,1h),4.58(d,j=11.9hz,1h),4.34(d,j=11.9hz,1h),3.46(d,j=19.6hz,1h),2.28(s,3h),1.59
–
1.52(m,1h),0.86
–
0.79(m,1h),0.77
–
0.70(m,1h),0.70
–
0.64(m,1h),0.63
–
0.57(m,1h);
[0069]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.1,143.1,139.1,137.9,136.7,135.9,135.5,133.3,132.5,131.1,130.7,129.3,128.9,128.6,127.6,127.4,126.6,126.5,126.4,125.1,124.7,56.3,51.4,21.4,13.8,9.4,7.7.
[0070]
實施例5
[0071]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2e(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=8/1~7/1,v/v),得到目標產物1e(48.2mg,淺黃固體,產率92%)。
[0072]
該反應方程式為:
[0073][0074]
對上述目標產物1e進行表征:
[0075]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.79(d,j=8.1hz,1h),7.73(s,1h),7.65(d,j=8.4hz,1h),7.55
–
7.50(m,1h),7.49
–
7.44(m,1h),7.40
–
7.34(m,2h),7.30
–
7.26(m,1h),7.21(d,j=8.2hz,2h),7.12
–
7.06(m,1h),6.86(d,j=8.0hz,2h),4.66(d,j=19.7hz,1h),4.52(d,j=12.0hz,1h),4.32(d,j=12.0hz,1h),3.61(s,3h),3.43(d,j=19.6hz,1h),2.61
–
2.53(m,1h),2.52
–
2.43(m,1h),2.27(s,3h),2.19
–
2.12(m,2h),1.74
–
1.65(m,2h);
[0076]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.2,173.4,143.1,138.6,137.4,135.4,135.4,134.6,133.2,132.0,131.2,131.0,130.0,129.2,129.1,128.8,127.7,127.6,127.0,126.6,126.5,124.8,56.3,51.5,51.3,33.2,32.3,25.3,21.4.
[0077]
實施例6
[0078]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2f(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=13/1~10/1,v/v),得到目標產物1f(44.0mg,淺黃油,產率86%)。
[0079]
該反應方程式為:
[0080][0081]
對上述目標產物1f進行表征:
[0082]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.78(d,j=8.2hz,1h),7.72(s,1h),7.62(d,j=8.4hz,1h),7.51(t,j=7.5hz,1h),7.44(t,j=7.6hz,1h),7.41
–
7.35(m,2h),7.31
–
7.27(m,1h),7.21(d,j=8.1hz,2h),7.14
–
7.09(m,1h),6.86(d,j=8.0hz,2h),4.65(d,j=19.7hz,1h),4.51(d,j=11.8hz,1h),4.34(d,j=11.9hz,1h),3.44(d,j=19.7hz,1h),2.56
–
2.47(m,1h),2.46
–
2.38(m,1h),2.28(s,3h),1.45
–
1.24(m,3h),1.22
–
1.12(m,5h),0.83(t,j=7.1hz,3h);
[0083]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.3,143.1,139.0,137.2,137.2,137.0,135.5,134.8,133.3,132.1,131.3,130.9,129.7,129.3,129.1,128.7,127.6,127.6,126.8,126.6,126.5,124.8,56.4,51.4,33.2,31.4,30.4,28.9,22.4,21.5,14.0.
[0084]
實施例7
[0085]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2g(0.1mmol)、分子篩
(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=13/1~10/1,v/v),得到目標產物1g(44.6mg,白固體,產率83%)。
[0086]
該反應方程式為:
[0087][0088]
對上述目標產物1g進行表征:
[0089]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.92(s,1h),7.80(d,j=8.7hz,1h),7.53(s,1h),7.48(d,j=8.7hz,1h),7.38(d,j=8.0hz,2h),7.25
–
7.17(m,5h),7.09
–
7.01(m,3h),6.96(d,j=7.9hz,2h),6.66(d,j=7.6hz,1h),4.94(d,j=12.1hz,1h),4.64(d,j=19.8hz,1h),4.52(d,j=12.2hz,1h),3.57(d,j=19.8hz,1h),2.28(s,3h);
[0090]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.4,143.4,139.6,138.9,138.5,137.0,135.9,134.9,133.4,132.9,131.3,131.2,131.0,130.5,129.6,129.4,129.3,129.0,128.9,128.6,128.0,127.8,127.2,126.6,124.1,56.6,52.2,21.5.
[0091]
實施例8
[0092]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2h(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到目標產物1h(51.2mg,淺黃固體,產率99%)。
[0093]
該反應方程式為:
[0094][0095]
對上述目標產物1h進行表征:
[0096]1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.84(s,1h),7.65(s,1h),7.59(d,j=8.6hz,1h),7.36(d,j=8.1hz,3h),7.22
–
7.08(m,5h),7.08
–
6.99(m,3h),6.94(d,j=8.1hz,2h),6.68(d,j=7.5hz,1h),4.89(d,j=12.1hz,1h),4.70(d,j=19.5hz,1h),4.43(d,j=12.1hz,1h),3.55(d,j=19.5hz,1h),2.57(s,3h),2.28(s,3h);
[0097]
13
cnmr(100mhz,cdcl3)δ207.3,143.2,140.2,139.3,138.0,137.7,136.7,135.6,133.4,133.1,132.6,131.3,130.4,129.8,129.4,129.3,128.7,128.2,127.8,127.1,126.8,126.8,126.6,124.8,56.6,52.1,21.7,21.4.
[0098]
實施例9
[0099]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2i(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到目標產物1i(50.7mg,白固體,產率98%)。
[0100]
該反應方程式為:
[0101][0102]
對上述目標產物1i進行表征:
[0103]1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.90(s,1h),7.87(d,j=8.0hz,1h),7.66(d,j=8.2hz,1h),7.61
–
7.44(m,2h),7.33(d,j=7.8hz,2h),7.24
–
7.14(m,3h),7.09
–
7.02(m,2h),6.98(s,1h),6.92(d,j=7.8hz,2h),6.84(d,j=7.8hz,1h),6.55(d,j=7.8hz,1h),4.84(d,j=12.1hz,1h),4.70(d,j=19.5hz,1h),4.37(d,j=12.1hz,1h),3.58(d,j=19.5hz,1h),2.27(s,3h),2.25(s,3h);
[0104]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.4,143.2,140.1,138.2,138.1,138.0,136.1,135.6,133.6,133.1,132.8,131.1,130.9,130.9,129.6,129.4,129.3,128.5,128.1,127.9,127.4,126.8,126.7,126.6,124.9,56.6,52.1,21.4,20.9.
[0105]
實施例10
[0106]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2j(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到目標產物1j(35.0mg,白固體,產率65%)。
[0107]
該反應方程式為:
[0108][0109]
對上述目標產物1j進行表征:
[0110]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.93(s,1h),7.89(d,j=8.1hz,1h),7.69(d,j=8.4hz,1h),7.62
–
7.56(m,1h),7.56
–
7.51(m,1h),7.34(d,j=8.2hz,2h),7.25
–
7.20(m,3h),7.17
–
7.10(m,2h),7.04(dd,j=6.5,2.9hz,2h),6.94(d,j=8.0hz,2h),6.68(d,j=1.9hz,1h),
4.84(d,j=12.4hz,1h),4.73(d,j=19.5hz,1h),4.40(d,j=12.5hz,1h),3.57(d,j=19.5hz,1h),2.27(s,3h);
[0111]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.8,143.5,140.9,139.6,137.8,137.8,135.4,134.6,133.3,132.9,132.1,131.7,131.1,129.8,129.5,129.2,128.4,128.4,128.2,128.1,127.7,127.3,127.2,126.6,125.0,56.7,51.5,21.4.
[0112]
實施例11
[0113]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2k(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1k(42.8mg,白固體,產率85%)。
[0114]
該反應方程式為:
[0115][0116]
對上述目標產物1k進行表征:
[0117]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.03(s,1h),7.99(d,j=8.2hz,1h),7.62
–
7.56(m,1h),7.54
–
7.42(m,4h),7.33(d,j=8.1hz,2h),7.31
–
7.26(m,3h),7.25
–
7.21(m,1h),7.16(d,j=7.9hz,1h),7.01(t,j=7.5hz,1h),6.94
–
6.82(m,3h),4.39(ddd,j=13.9,6.3,2.8hz,1h),3.56
–
3.43(m,1h),3.19(td,j=11.5,6.5hz,1h),2.59(dt,j=11.1,3.2hz,1h),2.22(s,3h);
[0118]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ211.1,143.4,141.5,140.5,139.9,139.2,139.0,136.7,133.2,132.8,130.8,130.4,130.1,129.7,129.4,129.3,128.5,128.0,127.8,127.3,127.0,126.9,123.6,50.5,43.8,21.3.
[0119]
實施例12
[0120]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2l(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到目標產物1l(35.7mg,白固體,產率69%)。
[0121]
該反應方程式為:
[0122]
[0123]
對上述目標產物1l進行表征:
[0124]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.10(d,j=8.4hz,1h),7.95(s,1h),7.92(d,j=7.9hz,1h),7.66
–
7.53(m,2h),7.42(d,j=8.1hz,2h),7.23
–
7.10(m,9h),7.08(d,j=6.7hz,1h),6.96(d,j=7.5hz,1h),4.13(d,j=18.9hz,1h),3.92(dt,j=13.4,3.3hz,1h),2.91
–
2.84(m,1h),2.82(d,j=19.0hz,1h),2.63(t,j=12.6hz,1h),2.54(dd,j=13.5,3.8hz,1h),2.38(s,3h);
[0125]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ205.4,143.7,140.3,138.5,138.4,138.1,137.8,134.8,134.8,133.2,132.4,130.5,129.7,129.4,129.3,129.0,128.3,127.8,127.5,127.3,127.0,126.9,126.7,126.6,126.5,60.2,53.6,35.1,21.4.
[0126]
實施例13
[0127]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2m(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應6小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1m(36.7mg,白固體,產率71%)。
[0128]
該反應方程式為:
[0129][0130]
對上述目標產物1m進行表征:
[0131]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.95(d,j=8.0hz,1h),7.90(s,1h),7.61
–
7.55(m,3h),7.53(dd,j=6.6,3.9hz,2h),7.36(d,j=7.7hz,1h),7.23(t,j=7.6hz,1h),7.20(d,j=8.1hz,2h),7.19
–
7.17(m,3h),7.15(t,j=7.5hz,1h),7.07(dd,j=6.3,2.9hz,2h),7.02(d,j=7.6hz,1h),4.49(d,j=13.7hz,1h),3.90(d,j=13.6hz,1h),3.45(dd,j=14.3,6.9hz,1h),3.35(dd,j=14.9,9.3hz,1h),3.20(ddd,j=15.2,9.3,2.1hz,1h),2.66(dd,j=15.2,7.6hz,1h),2.37(s,3h);
[0132]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ209.3,143.5,140.1,140.0,139.2,138.4,136.0,133.4,133.2,132.7,132.2,130.3,129.8,129.7,129.4,128.6,128.5,127.7,127.7,127.5,127.4,127.0,126.9,126.9,124.0,50.8,46.4,44.7,21.5.
[0133]
實施例14
[0134]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2n(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應12小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=10/1~6/1,v/v),得到目標產物1n(38.7mg,白固體,產率74%)。
[0135]
該反應方程式為:
[0136][0137]
對上述目標產物1n進行表征:
[0138]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.99(s,1h),7.96(d,j=8.3hz,1h),7.57
–
7.49(m,2h),7.46
–
7.41(m,3h),7.39(t,j=7.6hz,1h),7.11(d,j=7.7hz,1h),6.91(d,j=7.8hz,2h),6.81(d,j=7.8hz,2h),3.47
–
3.30(m,2h),2.73(t,j=11.3hz,1h),2.68
–
2.56(m,2h),2.27(s,3h),2.15(d,j=12.0hz,1h),2.09(d,j=12.9hz,1h),2.00
–
1.89(m,1h),1.85
–
1.69(m,5h),1.50
–
1.42(m,1h),1.35
–
1.25(m,3h);
[0139]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ213.1,146.1,143.6,141.7,141.3,135.7,134.3,132.8,132.8,132.3,129.0,128.7,128.3,128.1,127.6,127.1,126.5,126.5,126.0,125.9,123.9,49.9,42.3,40.8,37.9,33.5,27.0,26.9,26.4,25.9,21.4.
[0140]
實施例15
[0141]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2o(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應12小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=10/1~8/1,v/v),得到目標產物1o(12.8mg,白固體,產率24%)。
[0142]
該反應方程式為:
[0143][0144]
對上述目標產物1o進行表征:
[0145]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.97(s,1h),7.95(d,j=4.2hz,1h),7.87
–
7.81(m,1h),7.60
–
7.54(m,2h),7.39(d,j=8.2hz,2h),7.36(d,j=7.3hz,1h),7.29
–
7.13(m,10h),6.88(d,j=7.5hz,1h),3.33
–
3.26(m,1h),3.05
–
2.97(m,1h),2.78
–
2.62(m,4h),2.35(s,3h),2.32
–
2.24(m,1h),2.10
–
1.98(m,1h);
[0146]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.4,143.2,140.5,139.1,138.5,138.4,138.1,135.7,134.5,133.3,133.0,130.6,129.9,129.5,129.4,129.0,128.9,128.5,127.6,127.3,126.7,126.6,126.4,124.9,51.2,44.7,44.5,34.2,21.4.
[0147]
實施例16
[0148]
取10ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2p(0.1mmol)、分子篩(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(2ml),80℃下反應
12小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1p(22.9mg,白固體,產率43%)。
[0149]
該反應方程式為:
[0150][0151]
對上述目標產物1p進行表征:
[0152]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.94
–
7.88(m,2h),7.75(d,j=8.7hz,1h),7.60
–
7.52(m,4h),7.38
–
7.31(m,2h),7.28(t,j=7.3hz,1h),7.23(d,j=8.0hz,2h),7.20
–
7.15(m,4h),7.14
–
7.10(m,2h),4.09(d,j=13.9hz,1h),3.58(d,j=13.9hz,1h),2.80
–
2.64(m,2h),2.39(s,3h),2.38
–
2.30(m,1h),2.28
–
2.18(m,1h),1.67
–
1.58(m,1h),1.55
–
1.46(m,1h);
[0153]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ209.4,143.3,140.4,140.0,138.9,138.4,136.0,134.6,133.6,133.1,132.9,130.4,130.1,129.7,129.7,129.1,128.5,128.2,127.8,127.8,127.5,127.1,127.0,126.9,124.8,52.8,48.2,40.8,24.3,21.5.
[0154]
實施例17
[0155]
為了驗證本發明的潛在的工業放大應用,本發明也進行了克級規模放大實驗,將原料氮連接的雙炔基苯甲醛2a放大至2mmol(1.007g)時,在金催化劑負載量為3mol%時,反應仍然能夠85%的收率得到預期產物,充分顯示了本發明能夠適用于工業化應用。
[0156]
取100ml圓底燒瓶,依次加入氮連接的雙炔基苯甲醛2a(2mmol,1.007g)、分子篩(1.0g)、tbuxphosau(mecn)sbf6(0.06mmol),氬氣氛圍下加入二氯乙烷(40ml),80℃下反應12小時,反應結束后冷卻至室溫,過濾除去分子篩,濾液旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~10/1,v/v),得到目標產物1a(0.856g,白固體,產率85%)。
[0157]
反應方程式為:
[0158][0159]
實施例18
[0160]
實施例1~17制得聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物可作為中間體可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。本實施例進行如下實驗:
[0161]
以實施例17所制備的聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1a為例,可以經過二異丁基氫化鋁(dlbal-h)還原得到產物3,反應方程式如下:
[0162][0163]
取5ml圓底燒瓶,在氬氣氛圍下將聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1a(0.1mmol)溶解于干燥的二氯甲烷(1ml)中,降溫至-30℃,緩慢加入dibal-h(1m,0.25ml)。隨后在-30℃環境下反應4h(薄層譜跟蹤反應直至反應完全),反應結束后在-30℃環境下加入2毫升甲醇淬滅,轉移到室溫攪拌至澄清,乙酸乙酯萃取兩次,合并有機相,無水硫酸鎂干燥,過濾、旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=12/1~10/1,v/v),得到還原產物3(45.5mg,白固體,產率90%)。
[0164]
對上述目標產物3進行表征:
[0165]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.77
–
8.69(m,1h),7.93
–
7.86(m,1h),7.84(s,1h),7.80(d,j=7.6hz,1h),7.71(d,j=8.2hz,2h),7.57
–
7.49(m,2h),7.33
–
7.28(m,1h),7.26(t,j=4.1hz,2h),7.20
–
7.13(m,3h),6.97(td,j=7.6,0.8hz,1h),6.95
–
6.88(m,2h),6.79(d,j=7.4hz,1h),5.13(d,j=8.6hz,1h),4.90(d,j=14.1hz,1h),4.34(d,j=11.5hz,1h),3.49(dd,j=11.5,9.1hz,1h),3.26(d,j=14.1hz,1h),2.37(s,3h);
[0166]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ143.4,141.4,139.1,137.7,137.6,136.6,135.8,134.8,134.0,130.9,130.3,130.2,129.8,129.5,128.9,128.8,128.4,127.7,127.1,127.1,126.4,126.4,126.3,126.1,72.1,53.9,48.8,21.4.
[0167]
實施例19
[0168]
實施例1~17制得聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物可作為中間體可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。本實施例進行如下實驗:
[0169]
以實施例17所制備的聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1a為例,聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1a也可以經過鎂屑、甲醇在超聲條件下經過縮合反應得到產物4,反應方程式如下:
[0170][0171]
取10ml圓底燒瓶,在氬氣環境下將聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1a(0.1mmol)溶解于甲醇(6ml)中,加入鎂屑(2.0mmol),在超聲條件下反應3h(薄層譜跟蹤反應直至反應完全),反應結束后滴加稀鹽酸(0.5m)淬滅,二氯甲烷萃取兩次,合并有機相,飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,有機相無水硫酸鎂干燥,過濾、旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=20/1~16/1,v/v),得到產物4(25.8mg,黃固體,產率50%)。
[0172]
對上述目標產物4進行表征:
[0173]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.90(s,1h),7.86(d,j=8.2hz,1h),7.55(t,j=7.5hz,
1h),7.49(d,j=8.4hz,1h),7.42(t,j=7.6hz,1h),7.26(t,j=8.6hz,3h),7.22
–
7.15(m,4h),7.09
–
6.99(m,3h),6.79(d,j=7.9hz,2h),6.65(d,j=7.6hz,1h),6.48(s,1h),5.76(s,1h),4.85
–
4.71(m,2h),2.23(s,3h);
[0174]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ195.1,143.3,142.0,139.9,139.5,137.8,137.7,135.5,133.63,133.05,131.95,130.92,130.71,130.66,129.41,129.18,129.11,129.01,128.34,128.05,127.9,127.6,127.2,127.0,126.9,126.7,125.3,53.5,21.5.
[0175]
實施例20
[0176]
實施例1~17制得聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物可作為中間體可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。本實施例進行如下實驗:
[0177]
以實施例3所制備的聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c為例,聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c也可以在n-碘代琥珀酰亞胺(nis)作用下得到碘代產物5,反應方程式如下:
[0178][0179]
取25ml圓底燒瓶,加入聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c(0.5mmol)、n-碘代琥珀酰亞胺(nis)(0.65mmol)、三溴化銦(0.1mmol),氬氣氛圍下加入干燥的二氯乙烷(10ml),加熱60℃反應12小時(薄層譜跟蹤反應直至反應完全),反應結束后,過濾除去不溶物,旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到產物5(273.9mg,白固體,產率99%)。
[0180]
對上述目標產物5進行表征:
[0181]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.48(s,1h),7.78
–
7.73(m,1h),7.69(d,j=7.8hz,1h),7.59
–
7.51(m,2h),7.45
–
7.39(m,2h),7.30(d,j=8.2hz,2h),7.25(d,j=2.3hz,1h),7.15
–
7.08(m,1h),6.97(d,j=8.1hz,2h),4.63(d,j=3.9hz,1h),4.61(d,j=11.5hz,1h),4.25(d,j=12.2hz,1h),3.46(d,j=19.6hz,1h),2.32(s,3h);
[0182]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ205.8,143.3,142.0,140.3,137.6,137.2,135.6,134.4,132.9,130.7,130.5,129.4,129.4,129.2,128.5,128.1,127.3,127.0,126.5,125.1,95.4,56.1,51.4,21.5.
[0183]
實施例21
[0184]
實施例1~17制得聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物可作為中間體可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物。本實施例進行如下實驗:
[0185]
以實施例3所制備的聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c為例,聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c也可以在n-溴代琥珀酰亞胺(nbs)作用下得到溴代產物6,反應方程式如下:
[0186][0187]
取25ml圓底燒瓶,加入聯芳基橋聯8元含氮雜環化合物1c(0.5mmol)、n-溴代琥珀酰亞胺(nbs)(0.65mmol)、三溴化銦(0.1mmol),氬氣氛圍下加入干燥的二氯乙烷(10ml),加熱60℃反應12小時(薄層譜跟蹤反應直至反應完全),反應結束后,過濾除去不溶物,旋蒸濃縮除去溶劑,粗品經硅膠柱層析分離(洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯=16/1~12/1,v/v),得到產物6(184.8mg,淺黃固體,產率83%)。
[0188]
對上述目標產物6進行表征:
[0189]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ8.21(s,1h),7.79(d,j=7.8hz,1h),7.69(d,j=8.4hz,1h),7.60
–
7.51(m,2h),7.45
–
7.38(m,2h),7.33(d,j=8.2hz,2h),7.25(d,j=1.6hz,1h),7.18(dd,j=7.3,1.6hz,1h),6.99(d,j=8.0hz,2h),4.66(d,j=12.1hz,1h),4.61(d,j=19.7hz,1h),4.24(d,j=12.1hz,1h),3.45(d,j=19.6hz,1h),2.32(s,3h);
[0190]
13
c nmr(150mhz,cdcl3)δ205.7,143.4,138.9,138.5,135.6,134.5,134.1,133.3,132.9,130.9,130.6,129.5,129.3,129.1,128.1,127.9,127.5,127.2,126.6,125.3,119.7,56.3,51.4,21.5.
[0191]
實施例22
[0192]
在實施例1的基礎上,對反應條件如金催化劑、溶劑、反應溫度、反應時間進行優化,具體優化結果如下表1所示:
[0193]
表1
[0194]
[0195][0196]
從表1中數據可以看出,相同反應條件下,采用
t
buxphosau(mecn)sbf6作為催化劑,產率最高,使用其他催化劑,如膦配體催化劑xphosau(mecn)sbf6、johnphosau(mecn)sbf6,不同陰離子催化劑
t
buxphosauntf2、xphosauntf2、pph3auntf2,以及卡賓催化劑iprau(phcn)sbf6時,產品產率均有不同程度的下降。在相同反應條件下,改變溶劑為二氯乙烷時產率最高,且當溶劑為甲苯時原料分解,產率僅為14%;而使用四氫呋喃為溶劑完全沒有反應發生。采用
t
buxphosau(mecn)sbf6為催化劑,二氯乙烷為溶劑,反應溫度為80℃反應6小時,產率最高達到97%;當溫度為室溫時反應無法發生。此外降低催化劑負載量至3%時,反應產率略有下降。
[0197]
本發明以簡單易得的氮連接的雙炔基苯甲醛類化合物為原料,金絡合物為催化劑,提供了一種金催化[4+2]串聯環化合成聯芳基橋聯8-10元含氮雜環類化合物的新方法。本發明方法具有原料易得、操作簡單、條件溫和、反應底物范圍廣并且產率高等優點。
[0198]
應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的精神和范圍,其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
技術特征:
1.一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物,其特征在于:其結構式如式(ⅰ)所示:其中,r1選自氫、鹵素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一種;r2選自氫、鹵素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一種;r3選自氫、鹵素、三甲基硅基、三乙基硅基、三異丙基硅基、苯基、鹵素取代苯基、三氟甲基取代苯基、c1-c3烷基取代苯基、萘基、c1-c6直鏈烷基、c3-c6環烷基中的一種;p選自對甲基苯磺酰基、對甲氧基苯磺酰基、對硝基苯磺酰基;n選自1、2或者3;m選自0、1或者2。2.如權利要求1所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:以式(ⅱ)所示的化合物為原料,在金催化劑催化下在溶劑中加熱反應,得到式(ⅰ)所示的化合物;其中,式(ⅱ)中r1、r2、r3、p、n、m與式(ⅰ)中r1、r2、r3、p、n、m對應一致。3.如權利要求2所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述金催化劑選自式(ⅲ)~(
ⅷ
)所示催化劑中的一種;4.如權利要求2或3所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述金催化劑與式(ⅱ)所示的化合物的摩爾比為0.03~0.05:1。
5.如權利要求4所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述溶劑選自二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯中的一種。6.如權利要求2、3、5中任一項所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述式(ⅱ)所示的化合物在溶劑中的濃度為0.05mol/l。7.如權利要求6所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述加熱反應,反應溫度為80℃,反應時間為6~12小時。8.如權利要求2、3、5、7中任一項所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述在溶劑中加熱反應,還包括向反應體系中添加分子篩。9.如權利要求8所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述分子篩加入量為每0.1mmol式(ⅱ)所示的化合物加入50mg。10.如權利要求9所述的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物的合成方法,其特征在于:所述分子篩為分子篩。
技術總結
本發明公開了一種聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物及其合成方法,以簡單易得的氮連接的雙炔基苯甲醛類化合物為原料,在金催化劑存在下在溶劑中加熱反應,經后處理后得到聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物。本發明合成的聯芳基橋聯八元或九元或十元含氮雜環類化合物含有羰基等多官能團,可經過進一步結構修飾和化學轉化為各種化合物;本發明方法具有原料易得、操作簡單、條件溫和、反應底物范圍廣并且產率高等優點。反應底物范圍廣并且產率高等優點。反應底物范圍廣并且產率高等優點。
