CN104529830B - 一种制备脲类化合物的新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备脲类化合物的新方法,属于有机合成技术领域,将结构式II所示的3‑卤代氧化吲哚与结构式III所示的O‑甲苯磺酰基‑N‑苄氧羰基羟胺,在有机溶剂中,碱的存在下,0‑100℃反应10‑30h,然后再加入有机酸,继续反应,反应完全后,蒸干溶剂,分离纯化,即得产物;本发明的方法避免了有毒光气及其替代品的使用,原料和中间产物稳定不易被氧化;中间产物及终产物容易分离纯化;且操作简单、反应条件温和、反应收率高,收率可以达到92%以上。

Description

一种制备脲类化合物的新方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域,尤其涉及一种制备脲类化合物的新方法。
背景技术
脲的衍生物,广泛的存在于自然界,且其被广泛的应用于医药,农业,工业以及轻工业等领域。例如:化合物Diuron(A)在农业上被用作除草剂,带有吗啉环结构的脲类化合物(B),可以用于治疗慢性粒细胞性白血病,取代的脲类化合物(C)被证明是一种有效的HIV-1蛋白酶抑制剂,而化合物(D)是酪氨酸激酶受体(RTK)的抑制剂。脲类化合物还可以作为催化剂催化有机反应,一些脲类化合物还是有机合成中的重要中间体。因此,发展新的合成脲类化合物的方法将会为医药、农业以及工业界带来许多便利之处。
到目前为止,脲类化合物的合成方法有很多种,但是最常用的方法是胺类化合物与光气(或光气的替代品)、异氰酸酯类化合物和氨基甲酸酯类化合物反应来制备脲类化合物。但是这些方法存在一些缺点如:(1)一些胺类化合物不太稳定容易被氧化;(2)光气以及光气的替代品毒性太大,操作起来比较麻烦,且其活性太高容易发生副反应导致收率低;(3)异氰酸酯类化合物有时制备起来比较困难,且其不易分离纯化;(4)氨基甲酸酯类化合物存在制备困难,活性低等缺点。因此开发高效、安全、高收率的方法来合成脲类化合物具有很重要的意义。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种制备脲类化合物的新方法,以解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:一种制备脲类化合物的新方法,将结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与结构式III所示的O-甲苯磺酰基-N-苄氧羰基羟胺,在有机溶剂中,碱的存在下,0-100 ℃反应10-30h,然后再加入有机酸,继续反应,反应完全后,蒸干溶剂,分离纯化,即得产物,其反应通式如下:
其中,R为芳基、烯基或酯基;R1为H、卤原子或者烷基;R2为烷基或芳基;X为卤素。分离纯化的方式可以采用柱层析等。
作为优选的技术方案:所述R为苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、邻氟苯基、对氯苯基、间溴苯基、2-萘基;所述R1为甲基、溴;所述R2为苄基。
作为优选的技术方案:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与结构式III所示的O-甲苯磺酰基-N-苄氧羰基羟胺的摩尔比为1:1.1-1:2,优选为1:1.5。
作为优选的技术方案:所述碱为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、三乙胺、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7,二异丙基乙基胺、氢氧化钾、碳酸钾、磷酸钾、磷酸钠、碳酸铯,优选为碳酸钾。
作为优选的技术方案:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与碱的摩尔比为1:2-1:4,优选为1:2。
作为优选的技术方案:所述有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲苯、二氯甲烷、乙腈;每0.1 mmol结构式II所示的3-卤代氧化吲哚,所加入的有机溶剂为2 ml。
作为进一步优选的技术方案:所述有机溶剂为乙腈。
作为优选的技术方案:所述有机酸为对甲苯磺酸。
作为优选的技术方案:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与有机酸的摩尔比为1:2.5。
作为优选的技术方案于:所述反应温度25℃。即室温。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明的方法避免了有毒光气及其替代品的使用,原料和中间产物稳定不易被氧化;中间产物及终产物容易分离纯化;且操作简单、反应条件温和、反应收率高,收率可以达到92%以上。
附图说明
图1为实施例1中化合物I-a的1H NMR图;
图2为实施例1中化合物I-a的13C NMR图;
图3为实施例1中化合物I-a的HRMS图。
具体实施方式
为了充分说明本发明,下面结合施例对本发明进行进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例一:合成化合物(I-a)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-苄基二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol, 30.2mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),CsCO3(0.2 mmol, 38.6mg),然后加入2 ml二氯甲烷,混合物在室温下搅拌14 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干溶剂得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-a, 白色固体,收率94%。
所得化合物I-a的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.42 (s, 2H), 5.20 (s, 2H), 7.19-7.43 (m, 11H), 7.55-7.61 (m, 1H), 8.17-8.20 (m, 1H), 8.35 (d, J = 7.8 Hz,1H), 10.53 (s, 1H) , 11.88 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 46.2,66.7, 121.8, 122.8, 124.4, 126.6, 128.1, 128.2, 128.3, 128.5, 129.8, 131.1,133.7, 135.1, 135.7, 138.6, 150.9, 153.4, 200.6. HRMS (ESI-TOF) calcd forC23H20N2NaO4 [M + Na]+: 411.1315; found: 411.1325.
实施例二:合成化合物(I-b)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(2-甲基苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,31.6 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K2CO3(0.2 mmol,27.6 mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌16h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-b(白色固体,收率99%)。
所得化合物I-b的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 2.15 (s, 3H), 4.47 (s, 2H), 5.17(s, 2H), 7.15-7.18 (m, 4H), 7.24 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.34-7.39 (m, 5H),7.57-7.63 (m, 1H), 8.21-8.24 (m, 1H), 8.36 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 10.54 (s, 1H), 11.81 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 19.2, 44.6, 66.7, 121.9,122.8, 124.9, 125.8, 126.9, 128.1, 128.2, 128.5, 129.9, 130.8, 133.6, 134.1,135.7, 137.0, 138.3, 150.9, 153.5, 200.5. HRMS (ESI-TOF) calcd for C24H22N2NaO4[M + Na]+: 425.1472; found: 425.1484。
实施例三:合成化合物(I-c)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(3-甲基苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,31.6 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),Et3N(0.4 mmol,40.4 mg),然后加入2 ml甲苯,混合物在室温下搅拌30 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25mmol, 43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干甲苯得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-c(白色固体,收率92%)。
所得化合物I-c的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 2.27 (s, 3H), 4.37 (s, 2H), 5.20(s, 2H), 7.04-7.06 (m, 3H), 7.18-7.23 (m, 2H), 7.34-7.43 (m, 5H), 7.55-7.61(m, 1H), 8.16-8.19 (m, 1H), 8.35 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 10.54 (s, 1H) , 11.88(s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 21.0, 46.2, 66.7, 121.8, 122.8,124.4, 126.9, 127.2, 128.0, 128.2, 128.3, 128.5, 130.3, 131.1, 133.7, 135.0,135.7, 137.4, 138.6, 150.9, 153.5, 200.6. HRMS (ESI-TOF) calcd for C24H22N2NaO4[M + Na]+: 425.1472; found: 425.1489。
实施例四:合成化合物(I-d)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(2-氟苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,32.0 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol,48.2 mg),1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(0.3 mmol, 45.6 mg),然后加入2 ml 乙醚,混合物在室温下搅拌20 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol, 43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙醚得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-d(白色固体,收率92%)。
所得化合物I-d的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.52 (s, 2H), 5.18 (s, 2H), 7.15-7.27 (m, 3H), 7.32-7.41 (m, 7H), 7.59-7.65 (m, 1H), 8.21-8.24 (m, 1H), 8.36-8.39 (m, 1H), 10.53 (s, 1H) , 11.84 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ(ppm): 40.3, 66.7, 115.0 (d, J = 21.3 Hz, 1C), 121.8, 122.4, 122.6, 122.8,124.0, 124.3 (d, J = 3.3 Hz, 1C), 128.0, 128.2, 128.5, 129.0 (d, J = 8.0 Hz,1C), 131.0, 132.5 (d, J = 4.6 Hz, 1C), 133.9, 135.7, 138.5, 152.1 (d, J =191.3 Hz, 1C), 160.9 (d, J = 242.7 Hz, 1C), 199.0. HRMS (ESI-TOF) calcd forC23H19FN2NaO4 [M + Na]+: 429.1221; found: 429.1234。
实施例五:合成化合物(I-e)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(4-氯苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,33.7 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),Na2CO3(0.25mmol,26.5mg),然后加入2 ml四氢呋喃,混合物在室温下搅拌10 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol, 43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干四氢呋喃得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-e(白色固体,收率94%)。
所得化合物I-e的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.46 (s, 2H), 5.19 (s, 2H), 7.20-7.34 (m, 3H), 7.37-7.40 (m, 7H), 7.59 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 8.18 (d, J = 7.8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 10.52 (s, 1H) , 11.84 (s, 1H); 13C NMR(DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 45.4, 66.7, 121.8, 122.8, 124.3, 128.0, 128.2,128.5, 131.0, 131.3, 131.9, 133.8, 134.2, 135.7, 138.5, 150.9, 153.4, 200.1.HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H20ClN2O4 [M + H]+: 423.1106; found: 423.1119。
实施例六:合成化合物(I-f)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(3-溴苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,38.1 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K3PO4(0.4 mmol,84.7mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌20 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-f(白色固体,收率90%)。
所得化合物I-f的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.48 (s, 2H), 5.19 (s, 2H), 7.21-7.30 (m, 3H), 7.33-7.40 (m, 5H), 7.45-7.51 (m, 2H), 7.60 (t, J = 7.5 Hz, 1H),8.18 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.36 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 10.54 (s, 1H) , 11.84 (s,1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 45.5, 66.7, 121.4, 121.8, 122.8,124.4, 128.0, 128.2, 128.5, 129.2, 129.4, 130.3, 131.0, 132.8, 133.8, 135.7,137.9, 138.5, 150.8, 153.4, 199.9. HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H20BrN2O4 [M +H]+: 467.0601; found: 467.0624。
实施例七:合成化合物(I-g)
在一个硬质玻璃管加入3-溴-3-(4-溴苄基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol, 38.1mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K2CO3(0.2 mmol, 27.6mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌25 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-g(白色固体,收率97%)。
所得化合物I-g的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.44 (s, 2H), 5.19 (s, 2H), 7.20-7.24 (m, 3H), 7.32-7.42 (m, 5H), 7.50-7.53 (m, 2H), 7.56-7.62 (m, 1H), 8.16-8.18 (m, 1H), 8.33-8.36 (m, 1H), 10.51 (s, 1H) , 11.84 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 45.4, 66.7, 119.8, 121.8, 122.8, 124.3, 128.0, 128.2,128.5, 131.0, 131.1, 132.3, 133.7, 134.6, 135.7, 138.5, 150.8, 153.4, 200.0.HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H20BrN2O4 [M + H]+: 467.0601; found: 467.0613。
实施例八:合成化合物(I-h)
在一个硬质玻璃管中加入3-溴-3-(萘-1-亚甲基)二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol,35.2 mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K2CO3(0.2 mmol,27.6 mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌30 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25mmol, 43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-h(白色固体,收率94%)。
所得化合物I-h的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.95 (s, 2H), 5.10 (s, 2H), 7.24-7.34 (m, 6H), 7.42-7.53 (m, 4H), 7.62 (t, J = 8.1 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 7.8Hz, 2H), 7.93-7.96 (m, 1H), 8.35-8.39 (m, 2H), 10.50 (s, 1H) , 11.80 (s, 1H);13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 44.1, 66.7, 121.9, 122.8, 124.4, 124.6,125.6, 125.7, 126.1, 127.4, 128.0, 128.2, 128.4, 128.5, 131.1, 132.1, 132.3,133.4, 133.8, 135.7, 138.5, 150.8, 153.4, 200.7. HRMS (ESI-TOF) calcd forC27H23N2O4 [M + H]+: 439.1652; found: 439.167。
实施例九:合成化合物(I-i)
在一个硬质玻璃管中加入3-苄基-3-溴-5-甲基二氢-2-酮(II)(0.1 mmol, 31.6mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K2CO3(0.2 mmol, 27.6mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌17 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-i(白色固体,收率97%)。
所得化合物I-i的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 2.35 (s, 3H), 4.42 (s, 2H), 5.19(s, 2H), 7.24-7.41 (m, 11H), 8.00-8.01 (m, 1H), 8.23 (d, J = 8.4 Hz, 1H),10.48 (s, 1H) , 11.76 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 20.2, 46.1,66.6, 121.8, 124.5, 126.5, 128.0, 128.2, 128.3, 128.4, 129.8, 131.1, 131.9,134.2, 135.1, 135.7, 136.0, 150.8, 153.4, 200.5. HRMS (ESI-TOF) calcd forC24H23N2O4 [M + H]+: 403.1652; found: 403.1659。
实施例十:合成化合物(I-j)
在一个硬质玻璃管中加入3-苄基-3,5-二溴二氢吲哚-2-酮(II)(0.1 mmol, 38.1mg),O-甲苯磺酰基-N-卞氧羰基羟胺(III)(0.15 mmol, 48.2 mg),K2CO3(0.2 mmol, 27.6mg),然后加入2 ml乙腈,混合物在室温下搅拌16 h。然后加入对甲苯磺酸(0.25 mmol,43.1 mg),反应混合物继续在室温搅拌8 h。反应完全后,减压蒸干乙腈得粗产品。粗产品经柱色谱分离纯化得化合物I-j(白色固体,收率96%)。
所得化合物I-j的氢谱、碳谱以及质谱数据如下:
1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz), δ (ppm): 4.47 (s, 2H), 5.19 (s, 2H), 7.23-7.27 (m, 3H), 7.30-7.40 (m, 7H), 7.74-7.78 (m, 1H), 8.29-8.32 (m, 2H), 10.61(s, 1H) , 11.80 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz), δ (ppm): 46.3, 66.8,114.5, 123.9, 126.4, 126.6, 128.0, 128.2, 128.3, 128.5, 129.9, 133.0, 134.8,135.6, 136.1, 137.6, 150.8, 153.5, 199.6. HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H20BrN2O4[M + H]+: 467.0601; found: 467.0620。

Claims (11)

1.一种制备脲类化合物的方法,其特征在于:将结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与结构式III所示的O-甲苯磺酰基-N-苄氧羰基羟胺,在有机溶剂中,碱的存在下,0-100 ℃反应10-30h,然后再加入有机酸,继续反应,反应完全后,蒸干溶剂,分离纯化,即得产物,其反应通式如下:
其中,R为芳基、烯基或酯基;R1为H、卤原子或者烷基;R2为烷基或芳基;X为卤素;
其中,所述的碱为三乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾、碳酸铯;
所述有机酸为所述有机酸为对甲苯磺酸。
2.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述R为苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、邻氟苯基、对氯苯基、间溴苯基、2-萘基;所述R1为甲基、溴;所述R2为苄基。
3.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与结构式III所示的O-甲苯磺酰基-N-苄氧羰基羟胺的摩尔比为1:1.1-1:2。
4.根据权利要求3所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与结构式III所示的O-甲苯磺酰基-N-苄氧羰基羟胺的摩尔比为1:1.5。
5.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述碱为碳酸钾。
6.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与碱的摩尔比为1:2-1:4。
7.根据权利要求6所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与碱的摩尔比为1:2。
8.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲苯、二氯甲烷、乙腈;每0.1 mmol结构式II所示的3-卤代氧化吲哚,所加入的有机溶剂为2 ml。
9.根据权利要求6所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述有机溶剂为乙腈。
10.根据权利要求1所述的制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述结构式II所示的3-卤代氧化吲哚与有机酸的摩尔比为1:2.5。
11.根据权利要求1所述制备脲类化合物的方法,其特征在于:所述反应温度25℃。
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