CN104926818B - 一种吡唑并[5,1‑a]异吲哚类化合物的合成方法 - Google Patents

一种吡唑并[5,1‑a]异吲哚类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吡唑并[5,1‑a]异吲哚类化合物的合成方法,属于有机合成技术领域。本发明的技术方案要点为:将1‑(2‑溴苯基)‑2,3‑丁二烯‑1‑酮或其衍生物和水合肼溶于溶剂中,室温反应10分钟后加入异腈、催化剂过渡金属盐、配体和碱,在氮气保护下于65‑160℃反应制得吡唑并[5,1‑a]异吲哚类化合物。本发明的合成过程为一锅多步串联反应,避免了现有方法因中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染,合成过程中使用的原料价廉易得或易于制备,操作简便,底物的适用范围广。

Description

一种吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法。
背景技术
吡唑并[5,1-a]异吲哚是一种重要的稠合吡唑类衍生物,具有调节植物生长、降压、抗菌及抗抑郁等生物活性,在医药及植物生长调节剂开发等领域具有重要价值。目前,该类化合物的合成方法主要包括磷叶立德的分子内Wittig反应、吡唑硼酸酯的Suzuki偶联反应以及N-甲酰基吡唑啉的分子内Friedel-Crafts酰基化反应等。由于这些文献方法大都需要经过多步骤合成及繁琐的分离纯化过程,所用原料昂贵或不易制备,反应条件苛刻,从而使其在实际生产中的应用受到限制。有鉴于此,急需开发合成吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的简捷、经济、高效新方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法,该合成方法从商品化试剂或简单易制备的原料出发,通过一锅多步串联反应得到吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物,即在一锅反应中同时构筑吡唑环和异吲哚环。与文献合成方法相比,具有操作方便、原子经济性好和底物适用范围广的特点,适合于工业化生产。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法,其特征在于:将1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮或其衍生物和水合肼溶于溶剂中,室温反应10分钟后加入异腈、催化剂过渡金属盐、配体和碱,在氮气保护下于65-160℃反应制得吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物,该合成方法中的反应方程式为:
其中R1为氢、氟、氯、三氟甲基、甲基或烷氧基,R2为氢、烷基、苯基或取代苯基,R3为氢、烷基、苯基或取代苯基,R4为烷基、苯基或取代苯基,上述取代苯基苯环上的取代基分别为氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基中的一种或多种,取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈或甲苯,催化剂过渡金属盐为醋酸钯、氯化钯、二(三苯基膦)二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯,配体为三苯基膦、三(2-呋喃基)膦、2-双环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯、2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯或四氟硼酸三叔丁基膦,碱为碳酸钾、三乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钠、碳酸铯或氢氧化钾。
进一步限定,所述的1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮或其衍生物、水合肼和异腈的投料物质的量之比为1:1-1.5:1-2。
本发明与现有技术相比具有以下优点:(1)合成过程为一锅多步串联反应,避免了现有方法因中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染;(2)合成过程中使用的原料价廉易得或易于制备;(3)操作简便;(4)底物的适用范围广。因此,本发明为吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成提供了一种经济实用且高效的新方法。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(DMF,2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(TBPF, 0.05 mmol, 14.5mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL× 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(102 mg, 85%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.68 (s, 9H), 2.37 (s, 3H), 6.08 (s, 1H), 7.30-7.39 (m, 3H), 7.80 (d, J = 7.2 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.6,28.9, 55.3, 98.6, 119.6, 123.8, 128.3, 129.9, 130.9, 133.9, 137.2, 148.1,156.0. HRMS calcd for C15H18N3: 240.1495 [M+H]+, found: 240.1508。
实施例2
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.5 mmol, 25.0 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(90 mg, 75%)。
实施例3
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.75 mmol, 37.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(96 mg, 80%)。
实施例4
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,0.5 mmol, 41.5 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a (72 mg, 60%)。
实施例5
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,1.0 mmol, 83.1 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(101 mg, 84%)。
实施例6
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a,0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(36 mg,30%)。
实施例7
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、三苯基膦(0.05 mmol, 13.1 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(54 mg, 45%)。
实施例8
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入氯化钯(0.025 mmol, 4.4 mg)、三苯基膦(0.05 mmol, 13.1 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(50 mg, 42%)。
实施例9
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入二(三苯基膦)二氯化钯(0.025 mmol, 17.5 mg)、三苯基膦(0.05 mmol, 13.1 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL ×3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(24 mg, 20%)。
实施例10
在25 mL的反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.025 mmol, 22.9 mg)、三苯基膦(0.05 mmol, 13.1 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL ×3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(43 mg, 36%)。
实施例11
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、2-双环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯(0.05mmol, 23.8 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物 4a(48 mg, 40%)。
实施例12
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(0.05 mmol,20.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(63 mg, 53%)。
实施例13
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、三(2-呋喃基)膦(0.05 mmol, 11.6 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(51 mg, 43%)。
实施例14
在25 mL的反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(78 mg, 65%)。
实施例15
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和三乙胺(1 mmol, 138.6 µL)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(38 mg, 32%)。
实施例16
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(1 mmol, 149.4 µL)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(48 mg, 40%)。
实施例17
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钠(1 mmol, 106.0 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(57 mg, 48%)。
实施例18
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸铯(1 mmol, 325.8 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(72 mg, 60%)。
实施例19
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和氢氧化钾(1 mmol, 56.1 mg)。在氮气保护下加热到120℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(75 mg, 63%)。
实施例20
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5 mg)及1,4-二氧六环(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下回流,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(60 mg, 50%)。
实施例21
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及四氢呋喃(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下回流,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(48 mg, 40%)。
实施例22
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及乙腈(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下回流,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(51 mg, 43%)。
实施例23
在25 mL反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及甲苯(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a,0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热回流,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(66 mg, 55%)。
实施例24
在25 mL的反应瓶中加入1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮(1a, 0.5 mmol, 111.0mg)、水合肼(2, 0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到160℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4a(96 mg, 80%)。
实施例25
在25 mL反应瓶中加入1b(0.5 mmol, 118.0 mg)、水合肼(2,0.55 mmol, 27.5mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(TBPF, 0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol,62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4b(113 mg, 89%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ:1.65 (s, 9H), 2.35 (s, 3H), 2.39 (s, 3H), 6.02 (s, 1H), 7.18 (d, J = 8.0 Hz,1H), 7.24 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.58 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.5,21.5, 28.9, 55.2, 98.1, 119.4, 124.3, 127.3, 131.4, 137.4, 138.5, 138.8,148.3, 155.9. HRMS calcd for C16H19N3Na: 276.1471 [M+Na]+, found: 276.1479。
实施例26
在25 mL反应瓶中加入1c(0.5 mmol, 120.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4c(93 mg,72%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.62 (s, 9H), 2.34 (s,3H), 6.04 (s, 1H), 7.05-7.10 (m, 1H), 7.30 (dd, J 1 = 8.0 Hz, J 2 = 4.4 Hz, 1H),7.45 (dd, J 1 = 8.0 Hz, J 2 = 2.4 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.5,28.8, 55.4, 98.4, 111.4, 111.7, 117.5, 117.7, 120.9, 121.0, 126.0, 137.5,137.6, 139.6, 139.7, 147.4, 156.2, 161.8, 164.3. HRMS calcd for C15H17FN3:258.1401 [M+H]+, found: 258.1409。
实施例27
在25 mL的反应瓶中加入1d(0.5 mmol, 128.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4d(102mg, 75%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.62 (s, 9H), 2.35(s, 3H), 6.08 (s, 1H), 7.25 (dd, J 1 = 8.4 Hz, J 2 = 2.4 Hz, 1H), 7.33 (d, J =2.4 Hz, 1H), 7.66 (d, J = 7.6 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.6, 28.8,55.5, 99.1, 119.9, 124.9, 128.2, 131.3, 135.4, 136.9, 137.5, 146.7, 156.1.HRMS calcd for C15H16ClN3Na: 296.0925 [M+Na]+, found: 296.0915。
实施例28
在25 mL的反应瓶中加入1e(0.5 mmol, 145.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4e(107mg, 70%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.63 (s, 9H), 2.37(s, 3H), 6.16 (s, 1H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.85 (d, J =8.0 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.5, 28.8, 55.7, 99.4, 116.56,116.59, 122.5, 124.1, 125.1, 125.2, 130.4, 132.7, 133.0, 137.2, 140.2, 146.7,156.5. HRMS calcd for C16H16F3N3Na: 330.1189 [M+Na]+, found: 330.1190。
实施例29
在25 mL的反应瓶中加入1f,(0.5 mmol, 133.0 mg)、2,(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4f(126 mg, 89%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.60 (s, 9H),2.32 (s, 3H), 5.94 (s, 1H), 6.00 (s, 2H), 6.79 (s, 1H), 7.19 (s, 1H). 13C NMR(100 MHz, CDCl3) δ: 14.5, 28.8, 55.1, 97.7, 100.8, 101.7, 105.0, 124.7,131.6, 138.3, 147.8, 148.0, 150.1, 155.6. HRMS calcd for C16H18N3O2: 284.1394[M+H]+, found: 284.1403。
实施例30
在25 mL的反应瓶中加入1g,(0.5 mmol, 118.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4g(101 mg, 80%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.65 (s, 9H),2.17 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 7.24-7.28 (m, 1H), 7.38 (d, J = 4.0 Hz, 2H), 7.76(d, J = 7.2 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 8.2, 12.5, 28.8, 55.1, 109.0,118.9, 123.8, 127.6, 130.5, 130.7, 137.2, 138.6, 144.4, 155.9. HRMS calcd forC16H20N3: 254.1652 [M+H]+, found: 254.1663。
实施例31
在25 mL的反应瓶中加入1h(0.5 mmol, 125.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌6小时后,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4h(109mg, 82%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.22-1.26 (m, 3H),1.61 (s, 9H), 2.29 (s, 3H), 2.59-2.65 (m, 2H), 7.26-7.28 (m, 1H), 7.29-7.40(m, 2H), 7.75 (dd, J 1 = 6.8 Hz, J 2 = 0.4 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ:12.6, 14.9, 16.8, 28.8, 55.0, 115.8, 119.1, 123.8, 127.6, 130.5, 130.8,137.3, 138.6, 144.1, 155.3. HRMS calcd for C17H22N3: 268.1808 [M+H]+, found:268.1818。
实施例32
在25 mL的反应瓶中加入1i(0.5 mmol, 118.0 mg),2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4i(106mg, 84%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.33 (t, J = 7.2Hz, 3H), 1.66 (s, 9H), 2.73 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 6.12 (s, 1H), 7.30 (t, J =7.6 Hz, 1H), 7.32-7.39 (m, 2H), 7.77 (d, J = 7.6 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 13.3, 22.3, 28.9, 55.3, 97.2, 119.6, 123.7, 128.2, 130.0, 130.9,137.2, 138.6, 147.9, 161.8. HRMS calcd for C16H20N3: 254.1652 [M+H]+, found:254.1663。
实施例33
在25 mL的反应瓶中加入1j(0.5 mmol, 125.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、叔丁基异腈(3a, 0.75 mmol, 62.3 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4j(113mg, 85%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.05 (t, J = 7.6Hz, 3H), 1.69 (s, 9H), 1.77 (q, J = 8.6 Hz, 2H), 2.69 (t, J = 7.6 Hz, 2H),6.10 (s, 1H), 7.28-7.39 (m, 3H), 7.79 (d, J = 7.2 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 13.9, 22.4, 28.9, 31.0, 55.3, 97.7, 119.6, 123.7, 128.2, 130.1,130.9, 137.2, 138.6, 147.8, 160.5. HRMS calcd for C17H22N3: 268.1808 [M+H]+,found: 268.1820。
实施例34
在25 mL的反应瓶中加入1k(0.5 mmol, 126.0 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、环己基异腈(3b, 0.75 mmol, 81.9 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得白色固体产物4k(118mg, 80%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.25-1.93 (m, 10H),2.35 (s, 3H), 3.86 (s, 3H), 4.86-4.89 (m, 1H), 6.08 (s, 1H), 6.81 (dd, J 1 =8.4 Hz, J 2 = 2.0 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.71 (dd, J 1 = 8.4 Hz, J 2 = 3.6 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 14.6, 24.7, 25.8, 33.7, 55.7, 57.0,98.5, 106.1, 111.0, 113.2, 125.0, 127.8, 132.0, 155.7, 162.4. HRMS calcd forC18H22N3O: 296.1757 [M+H]+, found: 296.1768。
实施例35
在25 mL反应瓶中加入1l(0.5 mmol, 149.5 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、2,6-二甲基苯基异腈(3c, 0.75 mmol, 98.4 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得目标产物4l。
实施例36
在25 mL反应瓶中加入1m(0.5 mmol, 149.5 mg)、2(0.55 mmol, 27.5 mg)及N,N-二甲基甲酰胺(2.5 mL),室温搅拌10分钟后,再加入醋酸钯(0.025 mmol, 5.6 mg)、四氟硼酸三叔丁基膦(0.05 mmol, 14.5 mg)、2,6-二甲基苯基异腈(3c, 0.75 mmol, 98.4 mg)和碳酸钾(1 mmol, 138.2 mg)。在氮气保护下加热到140℃,搅拌反应6小时,加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯萃取(6 mL × 3),之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋干,过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯=20/1)得目标产物4m。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.一种吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法,其特征在于:将1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮或其衍生物和水合肼溶于溶剂中,室温反应10分钟后加入异腈、催化剂过渡金属盐、配体和碱,在氮气保护下于65-160℃反应制得吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物,该合成方法中的反应方程式为:
其中R1为氢、氟、氯、三氟甲基、甲基、甲氧基或亚甲二氧基,R2为氢、甲基、乙基、苯基或取代苯基,R3为氢、甲基、乙基、苯基或取代苯基,R4为叔丁基、环己基、苯基或取代苯基,上述取代苯基苯环上的取代基分别为氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基中的一种或多种,取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈或甲苯,催化剂过渡金属盐为醋酸钯、氯化钯、二(三苯基膦)二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯,配体为三苯基膦、三(2-呋喃基)膦、2-双环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯、2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯或四氟硼酸三叔丁基膦,碱为碳酸钾、三乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钠、碳酸铯或氢氧化钾。
2.根据权利要求1所述的吡唑并[5,1-a]异吲哚类化合物的合成方法,其特征在于:所述的1-(2-溴苯基)-2,3-丁二烯-1-酮或其衍生物、水合肼和异腈的投料物质的量之比为1:1-1.5:1-2。
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