CN101797519B - 氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 - Google Patents
氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101797519B CN101797519B CN2010101291078A CN201010129107A CN101797519B CN 101797519 B CN101797519 B CN 101797519B CN 2010101291078 A CN2010101291078 A CN 2010101291078A CN 201010129107 A CN201010129107 A CN 201010129107A CN 101797519 B CN101797519 B CN 101797519B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluoro
- diels
- bbi
- compound
- alder reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 title claims 8
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 title abstract description 8
- YQJOBFVDPYXNCW-UHFFFAOYSA-N fluoroimino(diphenyl)-$l^{4}-sulfane Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=NF)C1=CC=CC=C1 YQJOBFVDPYXNCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000003934 aromatic aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical group CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 iso-quinuclidine compound Chemical class 0.000 claims description 12
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 6
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- XYOVOXDWRFGKEX-UHFFFAOYSA-N azepine Chemical compound N1C=CC=CC=C1 XYOVOXDWRFGKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims 1
- 238000006208 aza-Diels-Alder reaction Methods 0.000 abstract description 26
- FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N cyclohex-2-enone Chemical compound O=C1CCCC=C1 FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 abstract description 7
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KPUSZZFAYGWAHZ-UHFFFAOYSA-N 3-azabicyclo[2.2.2]octane Chemical compound C1CC2CCC1NC2 KPUSZZFAYGWAHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- BQJCRHHNABKAKU-KBQPJGBKSA-N morphine Chemical compound O([C@H]1[C@H](C=C[C@H]23)O)C4=C5[C@@]12CCN(C)[C@@H]3CC5=CC=C4O BQJCRHHNABKAKU-KBQPJGBKSA-N 0.000 description 4
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 3
- VOXIUXZAOFEFBL-UHFFFAOYSA-N Voacangin Natural products CCC1CC2CN3CC1C(C2)(OC(=O)C)c4[nH]c5ccc(OC)cc5c4C3 VOXIUXZAOFEFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 3
- HSIBGVUMFOSJPD-CFDPKNGZSA-N ibogaine Chemical compound N1([C@@H]2[C@H]3C[C@H](C1)C[C@@H]2CC)CCC1=C3NC2=CC=C(OC)C=C12 HSIBGVUMFOSJPD-CFDPKNGZSA-N 0.000 description 3
- OLOCMRXSJQJJPL-UHFFFAOYSA-N ibogaine Natural products CCC1CC2CC3C1N(C2)C=Cc4c3[nH]c5ccc(OC)cc45 OLOCMRXSJQJJPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AREITJMUSRHSBK-UHFFFAOYSA-N ibogamine Natural products CCC1CC2C3CC1CN2CCc4c3[nH]c5ccccc45 AREITJMUSRHSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 2-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1C=O CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000003935 benzaldehydes Chemical class 0.000 description 2
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 229960005181 morphine Drugs 0.000 description 2
- 239000012038 nucleophile Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N p-anisidine Chemical compound COC1=CC=C(N)C=C1 BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000012363 selectfluor Substances 0.000 description 2
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGADZUXDNSDTHW-UHFFFAOYSA-N 2H-pyran Chemical compound C1OC=CC=C1 MGADZUXDNSDTHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPCWMYHBLXLJJQ-UHFFFAOYSA-N 3-hexen-2-one Chemical compound CCC=CC(C)=O LPCWMYHBLXLJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 4-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006043 Intramolecular Michael addition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006683 Mannich reaction Methods 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000007271 Substance Withdrawal Syndrome Diseases 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005937 allylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 1
- 229940027991 antiseptic and disinfectant quinoline derivative Drugs 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzenecarboxaldehyde Natural products O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229960003920 cocaine Drugs 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002085 enols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- UCFFGYASXIPWPD-UHFFFAOYSA-N methyl hypochlorite Chemical compound COCl UCFFGYASXIPWPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMSZANIMCDLNKA-UHFFFAOYSA-N methyl hypofluorite Chemical compound COF XMSZANIMCDLNKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003147 proline derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical class N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003419 tautomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
本发明公开了氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用,具有催化活性高、立体选择性好、价廉易得等优点;还提供了以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物(I)的方法,是以氟代双苯磺酰亚胺为催化剂,在无溶剂或有机溶剂中催化环己烯酮、芳香醛(II)和芳香胺(III)发生氮杂Diels-Alder反应,制得异奎宁环化合物,具有操作简便快速、产物收率高、立体选择性好、环境污染小、生产成本低等优点,应用前景好。
Description
技术领域
本发明涉及氟代双苯磺酰亚胺的新应用,特别涉及氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用。
背景技术
异奎宁环(Isoquinuclidine,3-氮杂双环[2.2.2]辛烷)是许多活性化合物(包括天然化合物与合成化合物)的基本结构单元,例如,生物碱伊波加因(ibogaine)的基本结构单元即为异奎宁环,而伊波加因经研究证实具有脱瘾作用,能够减少对可卡因与吗啡的自我摄取并减轻吗啡的戒断症状。合成异奎宁环化合物最直接的方法是采用氮杂Diels-Alder反应(即亚胺类化合物与共轭双烯类化合物发生1,4加成反应,生成六元环状化合物),但目前有关这方面的文献报道较少,现有报道中主要采用铟、铋、锆等金属路易斯酸,或者高氯酸、联萘酚磷酸酯等布朗斯特酸,或者脯氨酸衍生物等作为催化剂进行合成。这些催化剂或者含有金属,或者本身为需要多步反应才能合成的复杂分子,存在环境污染较大、操作复杂耗时、生产成本较高等问题。因此,需要发展一种高效、价廉,仅采用简单步骤即可快速合成甚至可直接从商业渠道获得的催化剂。
最近文献报道,N-F亲电氟化试剂作为高效的路易斯酸可以催化亚胺的烯丙基化反应(Liu J et al.Tetrahedron Lett.2002,43,3915)、顺式的吡喃及呋喃四氢喹啉衍生物的合成反应(Yadav JS et al.Adv.Synth.Catal.2003,345,1203)、以及立体选择性的氮杂环丙烷的合成反应(Bew SP et al.Org.Lett.,2009,11,4552)。这些报道提示,N-F亲电氟化试剂可以作为金属路易斯酸和强亲电的布朗斯特酸的替代品活化亚胺,促进亲核试剂的进攻,而且,其还具有一些金属路易斯酸和布朗斯特酸没有的特性,例如非常稳定,不易挥发,可直接从商业渠道获得,环境污染较小等。但迄今为止,尚未见将N-F亲电氟化试剂——氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用报道。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用,具有催化活性高、立体选择性好、价廉易得等优点;目的之二在于提供以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,具有操作简便快速、产物收率高、立体选择性好、环境污染小、生产成本低等优点,应用前景好。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
1、氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用。
2、以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,是以氟代双苯磺酰亚胺为催化剂,在有机溶剂中催化环己烯酮、芳香醛和芳香胺发生氮杂Diels-Alder反应,即得异奎宁环化合物;所述异奎宁环化合物为通式I所示化合物,芳香醛为通式II所示化合物,芳香胺为通式III所示化合物:
在上述通式I、II和III中,R1和R2分别独立地为氢、烷基、烷氧基、卤素、硝基或氰基。
进一步,所述通式I、II和III中,R1为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基或氰基,R2为氢、甲基、甲氧基、氯、溴或硝基;
进一步,所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、氯仿、乙醚或甲苯;
进一步,所述有机溶剂为乙腈;
进一步,所述氟代双苯磺酰亚胺的催化用量按摩尔数计为环己烯酮用量的5~10%;
进一步,所述氟代双苯磺酰亚胺的催化用量按摩尔数计为环己烯酮用量的10%。
本发明的有益效果在于:本发明提供了氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用,具有催化活性高、立体选择性好、价廉易得等优点;还提供了氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应:三组分“一锅煮”合成异奎宁环化合物的方法,具有操作简便快速、产物收率高、立体选择性好、环境污染小、生产成本低等优点,应用前景好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
优选实施例中使用的氟代双苯磺酰亚胺购自天津久日化学工业有限公司,反应起始原料环己烯酮、取代苯甲醛和取代苯胺以及其它试剂均为商品化试剂且未经进一步纯化。产物结构经核磁共振谱确认。为便于结果比较,方法中所述室温均控制在25±1℃。
一、氮杂Diels-Alder反应的催化剂种类和反应条件优化
本发明首先以环己烯酮、硝基苯甲醛和对甲氧基苯胺为模型化合物,对氮杂Diels-Alder反应的催化剂(N-F亲电氟化试剂)种类和反应条件(反应溶剂、催化剂用量)进行了考察。
方法:在圆底烧瓶中加入环己烯酮(0.5mmol)、硝基苯甲醛(0.5mmol)、对甲氧基苯胺(0.5mmol)和催化剂(1~10mol%,即按摩尔数计为环己烯酮用量的1~10%),不加入溶剂或加入有机溶剂(2mL),室温下搅拌反应,反应完毕后,加水(2mL),再用二氯甲烷萃取3次(每次10mL),收集并合并有机层,用无水硫酸镁干燥后,减压蒸馏除去溶剂得产物粗品,再用硅胶柱色谱纯化[以石油醚与乙酸乙酯(体积比为12∶1~8∶1)的混合液为洗脱剂],分别得到内型(endo)异构体产物和外型(exo)异构体产物。
结果:如表1所示。
表1氮杂Diels-Alder反应的催化剂种类和反应条件优化
注:*为endo+exo的总收率。
由表1可知:①分别以氟代双苯磺酰亚胺和SelectfluorTM[1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐]为催化剂,结果显示两种催化剂在溶剂(乙腈)中均能催化氮杂Diels-Alder反应,产物收率分别为69%和63%,产物endo∶exo比分别为27∶73和34∶66(编号1和3);②上述两种催化剂在无溶剂条件下催化活性大大提升,产物收率分别提高至81%和72%,但立体选择性下降,产物endo∶exo比分别下降至55∶45和52∶48(编号2和4);从①和②可以看出,氟代双苯磺酰亚胺无论在催化活性还是在立体选择性方面都优于SelectfluorTM;③无催化剂对照实验结果显示,在无催化剂条件下反应24小时无产物生成,证实氟代双苯磺酰亚胺对氮杂Diels-Alder反应具有催化作用(编号5)。④以氟代双苯磺酰亚胺为催化剂,分别以乙腈、四氢呋喃、氯仿、乙醚和甲苯为反应溶剂,结果显示反应溶剂对催化剂的催化活性和立体选择性均有较大影响,在极性溶剂(乙腈、四氢呋喃和氯仿)中,氟代双苯磺酰亚胺的催化活性较差,但立体选择性较好(编号1,6和7),且乙腈的立体选择性优于四氢呋喃和氯仿;相反,在非极性溶剂(乙醚和甲苯)中,氟代双苯磺酰亚胺的催化活性较高,但立体选择性较差(编号8和9)。⑤以氟代双苯磺酰亚胺为催化剂,以乙腈为反应溶剂,当催化剂用量较少时,对立体选择性无较大影响,但产物收率下降,反应时间延长(编号10和11)。根据上述结果,氮杂Diels-Alder反应的优化催化剂为氟代双苯磺酰亚胺,优化反应条件为:以乙腈为反应溶剂,氟代双苯磺酰亚胺的催化用量按摩尔数计为环己烯酮用量的10%。
二、氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应合成异奎宁环化合物
在上述优化反应条件下,本发明以环己烯酮、芳香醛和芳香胺为起始原料,对氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应合成异奎宁环化合物的底物进行了考察。
方法:在圆底烧瓶中分别加入环己烯酮(0.5mmol)、芳香醛(0.5mmol)、芳香胺(0.5mmol)、氟代双苯磺酰亚胺(0.05mmol)和乙腈(2mL),室温下搅拌反应,反应完毕后,加水(2mL),再用二氯甲烷萃取3次(每次10mL),收集并合并有机层,用无水硫酸镁干燥后,减压蒸馏除去溶剂得产物粗品,再用硅胶柱色谱纯化[以石油醚与乙酸乙酯(体积比为12∶1~8∶1)的混合液为洗脱剂],分别得到内型异构体产物和外型异构体产物。
结果:如表2所示。
表2氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应合成异奎宁环化合物
注:*为endo+exo的总收率。
由表2可知,氟代双苯磺酰亚胺可以很顺利地催化环己烯酮与各种芳香醛和芳香胺的氮杂Diels-Alder反应,不管芳香环上的取代基是吸电子取代基还是供电子取代基(编号1~15);大部分芳香醛和芳香胺在较短的反应时间内(8~12小时)都可以获得较高的产物收率(67~80%)和endo∶exo比(39∶61~19∶81)(编号1~14),即使是反应活性较低的对硝基苯胺,在相对较长的反应时间内(32小时)也获得了不错的产物收率(69%)和endo∶exo比(33∶67)(编号15),说明氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应合成异奎宁环化合物具有普遍适用性。此外,从表2还可以看出,邻位、间位或对位被氯取代的苯甲醛,产物收率和endo∶exo比没有明显差别(编号6~8),说明芳香醛和芳香胺的空间位阻对氟代双苯磺酰亚胺催化的氮杂Diels-Alder反应基本没有影响。
推测氟代双苯磺酰亚胺催化氮杂Diels-Alder反应的机理如下:一方面,芳香醛与亲核性较强的芳香胺发生加成反应形成亚胺,再在氟代双苯磺酰亚胺的作用下形成中间体B,使亚胺活化,利于亲核试剂的进攻;另一方面,环己烯酮在氟代双苯磺酰亚胺的作用下经烯醇互变异构形成中间体A;然后,中间体A与中间体B发生Mannich反应形成中间体C,再发生分子内Michael加成反应分别形成外型异构体产物和内型异构体产物。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:以氟代双苯磺酰亚胺为催化剂,在无溶剂或有机溶剂中催化环己烯酮、芳香醛和芳香胺发生氮杂Diels-Alder反应,即得异奎宁环化合物;所述异奎宁环化合物为通式I所示化合物,芳香醛为通式II所示化合物,芳香胺为通式III所示化合物:
在上述通式I、II和III中,R1和R2分别独立地为氢、烷基、烷氧基、卤素、硝基或氰基。
2.根据权利要求1所述以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:所述通式I、II和III中,R1为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基或氰基,R2为氢、甲基、甲氧基、氯、溴或硝基。
3.根据权利要求1所述以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、氯仿、乙醚或甲苯。
4.根据权利要求3所述以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:所述有机溶剂为乙腈。
5.根据权利要求1所述以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:所述氟代双苯磺酰亚胺的催化用量按摩尔数计为环己烯酮用量的5~10%。
6.根据权利要求5所述以氟代双苯磺酰亚胺为氮杂Diels-Alder反应催化剂合成异奎宁环化合物的方法,其特征在于:所述氟代双苯磺酰亚胺的催化用量按摩尔数计为环己烯酮用量的10%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101291078A CN101797519B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101291078A CN101797519B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101797519A CN101797519A (zh) | 2010-08-11 |
CN101797519B true CN101797519B (zh) | 2011-12-07 |
Family
ID=42593450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101291078A Expired - Fee Related CN101797519B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101797519B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103524397B (zh) * | 2013-10-17 | 2016-02-10 | 湘潭大学 | 一种3-磺酰亚胺基吲哚类化合物及其制备方法 |
CN106467536B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-05-08 | 陕西师范大学 | 邻氨基苯磺酸协同茂锆Lewis酸高效催化制备氮杂双环化合物的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2441838A1 (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Kotobuki Pharmaceutical Co., Ltd. | Isoquinuclidine derivatives, method of manufacturing the same and therapeutic agents containing these compounds |
US7582764B2 (en) * | 2004-06-03 | 2009-09-01 | Brandeis University | Asymmetric carbon-carbon-bond-forming reactions catalyzed by bifunctional cinchona alkaloids |
-
2010
- 2010-03-19 CN CN2010101291078A patent/CN101797519B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101797519A (zh) | 2010-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Azizi et al. | Green procedure for the synthesis of bis (indolyl) methanes in water | |
CN103274917B (zh) | 一种碱式氟化铜催化合成苯偶酰类衍生物的方法 | |
CN110117260A (zh) | 一种3-烷基喹喔啉-2(1h)-酮类化合物的制备方法 | |
Wang et al. | Stereodivergent synthesis of β-iodoenol carbamates with CO 2 via photocatalysis | |
Wang et al. | Reductive ring-opening 1, 3-difunctionalizations of arylcyclopropanes with sodium metal | |
Gao et al. | A Lewis acid-promoted reduction of acylsilanes to α-hydroxysilanes by diethylzinc | |
CN111732541B (zh) | 一种钌催化的c-h活化/环合反应高效合成6-烯基菲啶衍生物的方法 | |
CN101797519B (zh) | 氟代双苯磺酰亚胺作为氮杂Diels-Alder反应催化剂的应用 | |
An et al. | Isosteviol‐amino Acid Conjugates as Highly Efficient Organocatalysts for the Asymmetric One‐pot Three‐component Mannich Reactions | |
CN102408285A (zh) | 一种甲苯衍生物的苄基碳氢直接胺化方法 | |
Lv et al. | A practical Ti-salen catalyst based on dimeric salen ligand for asymmetric addition of trimethylsilyl cyanide to aldehydes | |
CN101642717A (zh) | L-色氨酸作为Knoevenagel反应催化剂的应用 | |
CN110590728A (zh) | 一种多取代4-苯基色满类化合物的合成方法 | |
CN102558095B (zh) | 一种芳香胺类化合物的制备方法 | |
CN103275027B (zh) | 一种α-酮酰胺类化合物的合成方法 | |
CN102942430B (zh) | 醛与硝基烯烃的加成产物的制备方法 | |
You et al. | Catalytic Enantioselective Inverse-Electron-Demand Diels–Alder Reaction of 2-Pyrones and Vinyl Selenides | |
CN102911151A (zh) | 一种水相合成苯并氧杂蒽衍生物的方法 | |
Luo et al. | Asymmetric double Michael reaction catalyzed by simple primary amine catalysts: a straightforward approach to construct spirocyclic oxindoles | |
CN113651788B (zh) | 一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法 | |
Biaggi et al. | Synthesis of new chiral cyclic 1, 2-diamines and their evaluation as catalysts for enantioselective Diels–Alder reactions | |
CN101475546A (zh) | 一种苯并呋喃衍生物的催化合成方法 | |
CN115925527B (zh) | 一种制备α-二芳基甲基取代酮类化合物的方法 | |
CN102924206B (zh) | 1,3-二取代-3-芳基丙烯类化合物的水相绿色制备方法及应用 | |
CN102166530A (zh) | 双手性有机小分子催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111207 Termination date: 20140319 |