CN107056727B - 一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种2‑芳基‑5‑芳硒基‑1,3,4‑噁二唑化合物及制备方法,在有机溶剂中,以2‑芳基‑1,3,4‑噁二唑与芳基碘化物为反应原料,以单质硒为硒基化试剂,在铜催化剂和碱的共同促进作用下,通过串联反应得到2‑芳基‑5‑芳硒基‑1,3,4‑噁二唑化合物。所述方法底物范围广泛、反应条件简单、产物的产率和纯度高,为2‑芳基‑5‑芳硒基‑1,3,4‑噁二唑化合物开拓了新的合成路线和方法,具有良好的应用潜力和研究价值。

Description

一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物及制备方法
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域,尤其是涉及一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物及制备方法。
背景技术
硒具有抗癌、抗氧化、增强人体免疫、拮抗有害重金属、调节维生素的吸收、调节人体内蛋白质的合成以及增强生殖功能,同时也是肌肉、精浆中过氧化物酶的重要组成成分,被科学家称之为人体微量元素的“抗癌之王”。
迄今为止,人们已经在多个具体应用领域例如医药,化工开发了多个含有硒醚结构的药物分子:Ebselen(依布硒林)是日本第一制药和德国Nattermann公司开发的新型抗炎药,目前处于临床III期研究;具有抗肿瘤活性的含硒的替加氟的硫代磷酸酯类化合物,对多种肿瘤细胞株具有抑制作用的硒化修饰的南板蓝根多糖化合物。甚至农业领域,硒醚化合物结构又广谱存在于杀菌剂和除草剂中,如用作农作物除草剂的含硒三唑酰胺。大量的科学研究表明,硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,作为自由基抑制剂,有效防止胰岛β细胞氧化破坏,促进糖份代谢、降低血糖和尿糖,改善糖尿病患者的症状,并且人体所需的半胱氨酸、蛋氨酸也是含硒化合物。
正是由于含有硒醚结构的化合物如此重要,人们对其合成开展了大量研究,尤其是对二芳基硒醚类化合物的合成,目前已经探索了多条合成路线和方法:
2009年,VP Reddy等人(Copper Oxide Nanoparticle-Catalyzed Coupling ofDiaryl Diselenide with Aryl Halides under Ligand-FreeConditions.OrgLett.2009,11,951-953.)报道了纳米氧化铜催化芳香卤化物与二芳基二硒醚化合物在强碱条件下合成不对称二芳基硒醚化合物,然而该反应需要预先制备二芳基二硒醚原料,反应式如下:
Figure GSB0000165450670000011
2012年VG Ricordi等人(Glycerol as a Recyclable Solvent for Copper-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Diaryl Diselenides with Aryl BoronicAcids.Green Chem.2012,14,1030-1034.)报道了碘化亚铜催化芳硼酸与二芳基二硒醚化合物在强极性溶剂DMSO条件下得到不对称二芳基硒醚化合物,缺陷在于该反应需要预先制备芳基硼试剂和二芳基二硒醚原料,增加了合成成本,反应式如下:
Figure GSB0000165450670000012
2016年,RU Kumar等人(Metal free synthesis of Diaryl selenides usingSeO2,as a selenium source.Tetrahedron Letters.2016,57,4138-4141.)报道了不需要过渡金属催化剂和配体条件下,利用二氧化硒作为硒基化试剂与芳基硼酸在PEG-400溶剂条件下合成对称二芳基硒醚,该反应缺陷在于使用大量的二氧化硒盐,后处理容易引起环境的污染,反应式如下:
Figure GSB0000165450670000013
2015年,Longzhi Zhu等人(Copper-Mediated Remote C-H Bond Chalcogenationof Quinolines on the C5 Position.Org Lett.2015,17,5528-5531.)报道了利用二芳基二硒醚作为芳硒基化试剂,在过渡金属铜催化条件下的喹啉C5位C-H键活化的芳硒基化反应,反应式如下:
Figure GSB0000165450670000014
2015年Vanessa G.Ricordi等人(Copper-Catalyzed Direct Arylselenation ofAnilines by C-H Bond Cleavage.Adv.Synth.Catal.2015,357,933-939.)报道了铜催化二芳基二硒醚与苯胺的对位C-H键芳硒基化反应得到二芳基硒醚化合物,反应式如下:
Figure GSB0000165450670000021
如上述和可见,虽然现有技术中存在多种制备二芳基硒醚衍生物的制备方法,但这些方法大多存在着操作繁琐、原料需要预先制备、副反应多、条件剧烈、官能团容忍性差、底物范围窄等诸多缺点。因此,对于简便、易于处理、反应条件温和的二芳基硒醚衍生物的制备方法,以及探索高效、操作简便和官能团容忍性好,无刺激性气味和稳定的硒基化试剂显得尤为重要,尤其是2-芳基1,3,4-噁二唑化合物的C-H键芳硒基化反应,至今未曾报道,仍存在继续进行研究和探索的必要,这也是本发明得以完成的基础和动力所在。
发明内容
在此,申请人意欲说明的是,本发明的技术方案是在国家自然科学基金(编号:21602158)的资助下得以完成,在此表示感谢。
本发明所要解决的第一个技术问题是在2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的制备过程中操作复杂的问题。
本发明所要解决的第二个技术问题是在2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的制备过程中官能团容忍性差的问题。
本发明所要解决的第三个技术问题是2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物制备过程适合大规模工业化生产的问题。
为解决以上技术问题,本发明提供下述技术方案:
一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物及制备方法,在有机溶剂中,以具有式(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑与式(II)所示结构的芳基碘化物为反应原料,以单质硒为硒基化试剂,在铜催化剂和碱的共同促进作用下,通过式(I)化合物的C-H键芳硒基串联反应得到式(III)所示结构的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物。
Figure GSB0000165450670000022
式(I)、(II)合(III)中,R1和R2各自独立地选自卤素、烷氧基、直链烷基、支链烷基、三氟甲基、氧三氟甲基、酯基或硝基。
铜催化剂为有机铜或无机铜化合物;以摩尔量计,铜催化剂的用量为所述式(I)化合物用量的1-10%。无机铜为卤化铜、卤化亚铜、铜氧化物、单质铜、硫化物、铜的无机盐中的至少一种;有机铜为乙酰丙酮铜、醋酸铜、乙酸亚铜、三氟磺酸铜、硫氰酸亚铜中的至少一种,优选为醋酸铜。
铜催化剂为CuO、CuI、CuBr、CuCl、Cu(OTf)2、Cu(acac)2、(Cu(OAc)2、铜粉Cu、Cu2S、CuSCN、CuF2、CuSO4、CuCl2、Cu2O中的至少一种,优选(Cu(OAc)2;以摩尔量计,所述铜催化剂的用量为所述炔烃用量的1-10%。
碱为碳酸锂、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸钾、磷酸钠、叔丁醇钠、氟化锂、氟化钾、氟化钠、碳酸铵、叔丁醇锂或叔丁醇钾中的至少一种,优选碳酸钾;以摩尔量计,所述碳酸钾的用量与所述式(I)用量比为1∶1-1∶5,优选为1∶3。
反应溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂为醇、醚、酰胺、氯代烷烃、芳香烃、二甲基亚砜、酯、杂环芳烃、脂肪烃中的至少一种。
所述反应溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、聚乙二醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶、正己烷、1,4-二氧六烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、四氢呋喃、甲醇、乙醚、四氯化碳、二甲苯、苯、氯仿、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种,优选N,N-二甲基甲酰胺。
所述(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑与式(II)所示结构的芳基碘化物的摩尔比为1∶1-1∶5,优选为1∶3;所述(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑与单质硒的摩尔比为1∶1-1∶5,优选为1∶3。
所述范围的温度为80-140℃;所述反应的时间为15-30h。
由上述制备方法制得的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物。
本发明提供的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的制备方法具有如下有益效果:
a)反应高效、收率高、后处理简单、操作简便;
b)碱、铜催化剂廉价易得;
c)利用单质硒作为硒基化试剂;
d)反应底物官能团容忍性高、底物范围广和容易制备;
e)反应放大后反应效率更高。
本发明以容易制备的如(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑与式(II)所示结构的芳基碘化物为反应原料,以单质硒为硒基化试剂,在氮气反应氛围下,在过渡金属铜催化剂和碱的共同促进作用下,反应得到式(III)所示结构的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物。反应条件、后处理操作简单,适合大规模工业化生产。
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本发明人出人意料的发现一种高效构建2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的方法。
本发明提高了一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的制备方法,以(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑与式(II)所示结构的芳基碘化物为反应原料,以单质硒为硒基化试剂,在氮气反应氛围下,在过渡金属铜催化剂和碱的共同促进作用下,反应得到式(III)所示结构的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物。
Figure GSB0000165450670000031
上述的反应过程,可用下述的反应式表示:
Figure GSB0000165450670000032
(1)2-芳基-1,3,4-噁二唑化合物
2-芳基-1,3,4-噁二唑化合物具有如式(I)所示的结构:
Figure GSB0000165450670000033
式(I)中,R1选自卤素、烷氧基、直链烷基、支链烷基、三氟甲基、氧三氟甲基、酯基或硝基。。
(2)芳香碘化合物
芳香碘化合物具有如式(II)所示的结构:
Figure GSB0000165450670000041
(3)催化剂
本发明中的催化剂是对如式(I)所示结构的2-芳基-1,3,4-噁二唑、式(II)所示结构的芳基碘化物和单质硒的串联反应制备式(III)所示结构的2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的催化剂。优选本发明中的催化剂为铜催化剂。铜催化剂包括无机铜或有机铜化合物。无机铜催化剂包括卤化铜、卤化亚铜、铜氧化物、单质铜、硫化物、铜的无机盐。有机铜催化剂包括乙酰丙酮铜、乙酸铜、乙酸亚铜、三氟磺酸铜、硫氰酸亚铜,优选醋酸铜。
无机铜催化剂包括氧化铜(CuO)、碘化亚铜(CuI)、溴化亚铜(CuBr)、氯化亚铜(CuCl)、铜粉(Cu)、、氟化铜(CuF2)、硫酸亚铜(CuSO4)、氯化铜(CuCl2)、氧化亚铜(Cu2O)。有机铜催化剂包括三氟磺酸铜(Cu(OTf)2)、乙酰丙酮铜(Cu(acac)2)、醋酸铜(Cu(OAc)2)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、乙酸亚铜(CuOAc),优选乙酸铜(Cu(OAc)2)。
以摩尔为计量单位,催化剂的用量为如式(I)化合物用量的1-10%。优选催化剂用量为如式(I)所示合物用量的10%。
(4)碱
碱为碳酸锂、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸钾、磷酸钠、叔丁醇钠、氟化锂、氟化钾、氟化钠、碳酸铵、叔丁醇锂或叔丁醇钾中的至少一种,优选碳酸钾。
以摩尔为计量单位,所述碳酸钾的用量与所述式(I)化合物的用量比为5∶1-1∶1,优选碱用量为所述式(I)2-芳基-1,3,4-噁二唑化合物为3∶1。
(5)反应溶剂
本发明反应中使用的溶剂为有机溶剂。有机溶剂可以是醇、醚、酰胺、氯代烷烃、芳香烃、二甲基亚砜、酯、杂环芳烃、脂肪烃。
本发明作为溶剂的醇可以是一元醇、一元醇的聚合物。本发明的醇可以是C1-C4的直链或支链的烷基醇。醇的实例包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和聚乙二醇。
本发明作为溶剂的醚可以是简单醚、混合醚、环醚,优选环醚。醚的实例包括但不限于乙醚、1,4-二氧六环和四氢呋喃(THF)。
本发明作为溶剂的酰胺的实例有N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
本发明作为溶剂的氯代烷烃的实例包括但不限于二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和1,2-二氯乙烷。
本发明作为溶剂的芳香烃的实例包括但不限于苯、甲苯和二甲苯。
本发明的有机溶剂的实例还包括二甲基亚砜(DMSO)、乙酸乙酯、吡啶、正己烷,优选N,N-二甲基甲酰胺。
(6)反应温度
本发明的制备方法中,反应温度为80-40℃,非限定性地例如可为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃。
(7)反应时间
在本发明的制备方法中,反应时间并无特别的限定,例如可通过液相色谱仪检测目标产物或原料的残留百分比而确定合适的反应时间,其通常为15-30小时,非限定性地例如为15小时、17小时、19小时、21小时、23小时、25小时、27小时、28小时或30小时。
(8)分离纯化
对反应后所得的混合物可以进行进一步的分离纯化,已得到较纯的最终产品。本领域普通技术人员熟知分离纯化的方法,例如可以采用萃取、柱层析、蒸馏、过滤、离心、洗涤、分馏和吸附或者至少两种的组合等方法进行分离纯化,例如萃取、柱层析。
当然如果需要也可以将获得的反应混合物直接引入到其他工序直接反应来生产其他产品。可选的,在引入到其他工序之前,可以对反应混合物进行预处理,例如,浓缩、萃取和减压蒸馏中的一种或多种实验操作,以得到粗产品或纯的产品,然后引入到其他工序。
在一种优选的实施方式中,反应结束后的后处理步骤可为如下方法:反应结束后,将反应液冷却后加入萃取剂萃取,分离出水相和有机相,取萃取剂和目标产物的有机相并用无水硫酸钠干燥,减压浓缩,将浓缩物通过柱色谱分离(其中硅胶为300-400目硅胶),以石油醚和乙醚体混合液为洗脱剂,收集洗脱液,浓缩后得到目标产物。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明,但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将本发明的保护范围局限于此。
以下实施例所给出的新化合物的数据和纯度均通过核磁共振鉴定。
实施例1
2-苯基-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000051
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色液体,收率90%,产物重量为108mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.94(d,J=7.0Hz,2H),7.76(d,J=7.0Hz,2H),7.51-7.36(m,6H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3):δ167.2,156.2,135.1,131.8,129.9,129.7,129.0,126.8,124.3,123.5.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H10N2OSe:C,55.83;H,3.35;N,9.30;
Found:C,55.84;H,3.34;N,9.29;
实施例2
2-苯基-5-(4-甲基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000052
在室温下,将4-甲基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为白色固体,收率93%,产物重量为118mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.93(d,J=7.0Hz,2H),7.64(d,J=8.0Hz,2H),7.50-7.42(m,6H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.1,156.6,140.1,135.3,131.8,130.7,129.0,126.8,123.6,120.4,21.3.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H12N2OSe:C,57.15;H,3.84;N,8.89;
Found:C,57.14;H,3.85;N,8.90;
实施例3
2-苯基-5-(4-氧基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000061
在室温下,将4-甲氧基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率83%,产物重量为110mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.92(d,J=7.0Hz,2H),7.69(d,J=8.5Hz,2H),7.49-7.41(m,3H),6.92-6.89(d,J=8.5Hz,2H),3.07(s,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(126MHz,CDCl3)δ167.0,161.0,156.9,137.5,131.7,129.0,126.7,123.6,115.5,113.9,55.4.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H12N2O2Se:C,54.39;H,3.65;N,8.46;
Found:C,54.40;H,3.64;N,8.45;
实施例4
Figure GSB0000165450670000062
在室温下,将4-溴碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率62%,产物重量为94mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.96(d,J=7.0Hz,2H),7.63(d,J=8.0Hz,2H),7.53-7.45(m,5H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.3,155.6,136.6,133.0,131.9,129.1,126.8,124.5,123.4,122.9.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9BrN2OSe:C,44.24;H,2.39;N,7.37;
Found:C,44.23;H,2.40;N,7.36;
实施例5
Figure GSB0000165450670000071
在室温下,将4-氯碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率76%,产物重量为102mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.95(d,J=7.0Hz,2H),7.70(d,J=8.0Hz,2H),7.53-7.45(m,3H).7.36(d,J=8.5Hz,2H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.3,155.7,136.4,136.3,131.9,130.1,129.1,126.8,123.4,122.2.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9ClN2OSe:C,50.10;H,2.70;N,8.35;
Found:C,50.11;H,2.71;N,8.34;
实施例6
2-苯基-5-(2,4,6-三甲基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000072
在室温下,将2,4,6-三甲基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率90%,产物重量为123mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.91(d,J=6.5Hz,2H),7.50-7.42(m,3H),7.01(s,2H),2.56(s,6H),2.30(s,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ166.8,156.6,143.6,140.6,131.6,129.3,128.9,126.7,123.7,122.7,24.4,21.1.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C17H16N2OSe:C,59.48;H,4.70;N,8.16;
Found:C,59.47;H,4.69;N,8.15;
实施例7
2-苯基-5-(4-氟苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000081
在室温下,将4-氟碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率71%,产物重量为91mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.96-7.93(m,2H),7.79-7.76(m,2H),7.53-7.44(m,3H),7.12-7.08(m,2H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.2,164.8,162.8,156.2,137.7,137.6,131.9,129.1,126.8,123.5,118.7,118.6,117.3,117.1.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-110.2(s,1F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9FN2OSe:C,52.68;H,2.84;N,8.78;
Found:C,52.69;H,2.83;N,8.77;
实施例8
2-苯基-5-(4-三氟甲基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000082
在室温下,将4-三氟甲基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率25%,产物重量为37mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.99(d,J=7.0Hz,2H),7.88(d,J=8.5Hz,2H),7.64(d,J=8.0Hz,2H),7.56-7.47(m,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.5,155.0,134.5,132.1,131.7,129.2,129.1,129.1,126.9,126.9,126.6,126.6,126.6,126.6,124.7,123.3,122.6.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-62.9(s,3F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H9F3N2OSe:C,48.80;H,2.46;N,7.59;
Found:C,48.81;H,2.45;N,7.60;
实施例9
2-苯基-5-(4-三氟甲氧基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000091
在室温下,将4-三氟甲氧基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率57%,产物重量为88mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.96(d,J=8.0Hz,2H),7.82(d,J=8.5Hz,2H),7.54-7.46(m,3H),7.24(d,J=9.0Hz,2H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.4,155.6,150.3,136.8,131.9,129.1,126.8,123.4,122.1,121.4,119.3.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-57.8(s,3F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H9F3N2O2Se:C,46.77;H,2.36;N,7.27;
Found:C,46.78;H,2.35;N,7.28;
实施例10
Figure GSB0000165450670000092
在室温下,将4-碘苯甲酸甲酯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率41%,产物重量为59mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ8.03(d,J=8.0Hz,2H),7.98(d,J=7.0Hz,2H),7.80(d,J=8.5Hz,2H),7.55-7.47(m,3H),3.93(s,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.5,166.2,155.1,133.8,132.0,130.9,130.7,130.6,129.1,126.9,123.3,52.4.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C16H12N2O3Se:C,53.49;H,3.37;N,7.80;
Found:C,53.50;H,3.36;N,7.79;
实施例11
2-苯基-5-(3-氟苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000101
在室温下,将3-氟碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mLDMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率74%,产物重量为95mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.97(d,J=7.0Hz,2H),7.54-7.45(m,5H),7.39-7.34(m,1H),7.14-7.10(m,1H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.4,163.6,161.6,155.4,131.9,131.1,131.1,130.4,130.4,129.1,126.8,125.5,125.5,123.4,121.8,121.7,116.9,116.7.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-110.1(s,1F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9FN2OSe:C,52.68;H,2.84;N,8.78;
Found:C,52.67;H,2.83;N,8.77;
实施例12
2-苯基-5-(3-硝基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000111
在室温下,将3-硝基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率29%,产物重量为39mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ8.66(s,1H),8.29(d,J=9.5Hz,1H),8.12(d,J=8.0Hz,1H),7.99(d,J=7.0Hz,2H),7.61(t,J=8.5Hz,1H),7.56-7.48(m,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.6,154.8,148.6,140.5,132.2,130.6,129.4,129.2,127.1,126.9,126.0,124.5,123.2.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9N3O3Se:C,48.57;H,2.62;N,12.14;
Found:C,48.56;H,2.61;N,12.15;
实施例13
2-(5-(1,3-苯并二氧戊环)硒基)-5-苯基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000112
在室温下,将5-碘-1,3-苯并二噁戊环(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率91%,产物重量为126mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.95-7.93(m,2H),7.50-7.43(m,3H),7.28-7.25(m,1H),7.22(d,J=1.5Hz,1H),6.80(d,J=8.0Hz,1H),5.99(s,2H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.1,156.7,149.5,148.6,131.8,130.2,129.0,126.7,123.5,115.9,114.7,109.5,101.8.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H10N2O3Se:C,52.19;H,2.92;N,8.11;
Found:C,52.20;H,2.91;N,8.12;
实施例14
2-苯基-5-(3-甲氧基苯硒基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000121
在室温下,将3-甲氧基碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率53%,产物重量为70mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.97(d,J=7.5Hz,2H),7.53-7.45(m,3H),7.34-7.26(m,3H),6.95(d,J=8.5Hz,1H),3.81(s,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.2,160.2,156.1,131.8,130.5,129.03,126.9,126.8,124.9,123.5,120.0,115.7,55.5.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H12N2O2Se:C,54.39;H,3.65;N,8.46;
Found:C,54.40;H,3.64;N,8.45;
实施例15
2-苯硒基-5-(4-甲基苯基)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000122
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(4-甲基苯基)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率80%,产物重量为100mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.83(d,J=8.0Hz,2H),7.76-7.74(m,2H),7.43-7.36(m,3H),7.25(d,J=8.0Hz,2H),2.39(m,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.4,155.7,142.4,134.9,129.8,129.7,129.5,126.8,124.4,120.8,21.6.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H12N2OSe:C,57.15;H,3.84;N,8.89;
Found:C,57.14;H,3.85;N,8.90;
实施例16
2-(4-甲氧基苯)-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000131
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(4-甲氧基苯)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率75%,产物重量为99mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.90-7.86(m,2H),7.76-7.73(m,2H),7.42-7.35(m,3H),6.96-6.93(m,2H),3.83(s,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(126MHz,CDCl3)δ167.2,162.4,155.3,134.8,129.8,129.5,128.6,124.5,116.0,114.5,55.5.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H12N2O2Se:C,54.39;H,3.65;N,8.46;
Found:C,54.40;H,3.64;N,8.45;
实施例17
2-(4-氯苯)-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000132
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(4-氯苯)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率78%,产物重量为105mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.88(d,J=8.5Hz,2H),7.76(d,J=7.0Hz,2H),7.45-7.37(m,5H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ166.4,156.5,138.1,135.1,129.9,129.7,129.4,128.1,124.1,122.0.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9ClN2OSe:C,50.10;H,2.70;N,8.35;
Found:C,50.11;H,2.69;N,8.34;
实施例18
2-(3-硝基苯)-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000141
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(3-硝基苯)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率95%,产物重量为131mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ8.78(s,1H),8.39-8.31(m,2H),7.80(d,J=7.5Hz,2H),7.71(t,J=8.0Hz,1H),7.50-7.42(m,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ165.2,157.7,148.6,135.4,132.3,130.4,130.0,130.0,126.2,125.2,123.6,121.7.
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9N3O3Se:C,48.57;H,2.62;N,12.14;
Found:C,48.58;H,2.61;N,12.13;
实施例19
2-(4-氟苯)-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000142
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(4-氟苯)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率88%,产物重量为112mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ7.97-7.94(m,2H),7.76(d,J=7.0Hz,2H),7.45-7.37(m,3H),7.15(t,J=8.5Hz,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ166.4,165.8,163.8,156.3,135.1,129.9,129.7,129.2,129.1,124.2,119.9,119.9,116.5,116.3.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-106.5(s,1F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C14H9FN2OSe:C,52.68;H,2.84;N,8.78;
Found:C,52.67;H,2.85;N,8.77;
实施例20
2-苯硒基-5-(4-三氟甲基苯)-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000151
在室温下,将碘苯(1.2mmol,3equiv)、单质硒(1.2mmol,3equiv)、2-(4-三氟甲基苯)-1,3,4-噁二唑(0.4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.04mmol)、碳酸钾(1.2mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入2mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入5g无水硫酸钠,静止30min,每次用5mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率70%,产物重量为103mg。
所得产物的核磁共振氢谱的数据如下:
1H NMR(500MHZ,CDCl3):δ8.08(d,J=8.0Hz,2H),7.79(d,J=7.0Hz,2H),7.74(d,J=8.5Hz,2H),7.48-7.41(m,3H).
所得产物的核磁共振碳谱的数据如下:
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ166.0,157.4,135.3,133.5,129.9,129.9,127.1,126.7,126.1,126.1,126.1,126.1,124.6,123.8,122.4.
所得产物的核磁共振氟谱的数据如下:
19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-63.14(s,3F).
对产物进行元素分析的理论计算和实验结果如下:
Anal.Calcd.For C15H9F3N2OSe:C,48.80;H,2.46;N,7.59;
Found:C,48.81;H,2.45;N,7.60;
实施例21
2-苯基-5-苯硒基-1,3,4-噁二唑的合成
Figure GSB0000165450670000152
在室温下,将碘苯(12mmol,3equiv)、单质硒(12mmol,3equiv)、5-苯基-1,3,4-噁二唑(4mmol,1equiv)、Cu(OAc)2(0.4mmol)、碳酸钾(12mmol,3equiv)加入到反应管中,然后充入氮气,并且置换三次,在氮气反应环境下,然后加入20mL DMF反应溶剂,在140℃反应温度下搅拌24h。通过薄层色谱监测反应结束后,将反应混合物冷却,然后加入乙酸乙酯进行稀释,将稀释后的溶液转移至分液漏斗中,用饱和食盐水萃取,分离出水相和有机相,再用乙酸乙酯萃取水相3次,合并有机相,加入50g无水硫酸钠,静止30min,每次用50mL乙酸乙酯洗涤滤饼共3次,然后旋掉溶剂,经柱层析分离得到产物(洗脱剂:石油醚∶乙醚=98∶2),产物为黄色固体,收率81%,产物重量为975mg。
由上述实施例1-21可看出,当采用本发明的所述方法时,能够以高产率、高纯度得到2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物。
实施例22-30
除将其中的催化剂醋酸铜分别替换为如下的铜催化剂外,以与具有最高产物产率的实施例18相同的方式而分别实施了实施例22-30,所使用铜化合物和相应产物的收率如下表1所示。
表1
编号 铜催化剂 反应产率(%)
实施例22 不反应
实施例23 CuCl<sub>2</sub> 26
实施例24 CuBr<sub>2</sub> 31
实施例25 CuI 27
实施例26 CuF<sub>2</sub> 48
实施例27 CuCl 50
实施例28 Cu(OTf)<sub>2</sub> 13
实施例29 Cu(acac)<sub>2</sub> 39
实施例30 CuO 51
由上表1可看出,当使用其它铜化合物时,产物产率均大幅度降低。由此证明了本发明所使用的催化剂醋酸铜对于该反应具有高效催化性能。
实施例31-39
除将其中的碱碳酸钾分别替换为如下的无机碱外,以与具有最高产物产率的实施例18相同的方式而分别实施了实施例31-39,所使用碱化合物和相应产物的收率如下表2所示。
表2
编号 反应产率(%)
实施例31 碳酸锂 不反应
实施例32 碳酸钠 12
实施例33 碳酸铯 不反应
实施例34 磷酸钾 不反应
实施例35 磷酸钠 不反应
实施例36 叔丁醇锂 不反应
实施例37 叔丁醇钠 不反应
实施例38 叔丁醇钾 不反应
实施例39 乙酸钠 不反应
由上表2可看出,当使用其它碱时,几乎均都不反应,由此证明了碳酸钾是该反应成功的关键因素,且对该反应体系最为有效。
实施例40-50
除将其中的有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺分别替换为如下的有机溶剂外,以与具有最高产物产率的实施例18相同的方式而分别实施了实施例40-45,所使用有机溶剂和相应产物的收率如下表3所示。
表3
Figure GSB0000165450670000161
Figure GSB0000165450670000171
由上表3可看出,当使用其它有机溶剂时,除了在强极性溶剂DMSO能发生反应,但产率仍有显著降低;而在非极性甚至弱配位溶剂条件下没有任何产物。这证明了有机溶剂的合适选择对反应能否进行有着显著的,甚至是决定性的影响。
综上所述,由上述所有实施例可明确看出,当采用本发明的方法即使用选自铜化合物作为催化剂(尤其是醋酸铜)、碱(尤其是碳酸钾)、合适的有机溶剂(尤其是N,N-二甲基甲酰胺)所组成的复合反应体系时,能够使芳香碘化物与单质硒、2-芳基-1,3,4-噁二唑化合物发生反应而以高产率和高纯度合成得到2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物,为该类化合物的高效快捷合成提供了全新的合成路线。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然科研对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物的制备方法,其特征在于,在有机溶剂中,氮气条件下,以2-芳基-1,3,4-噁二唑与芳基碘化物为反应原料,以单质硒为硒基化试剂,在铜催化剂和碱的共同促进作用下,通过串联反应得到2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物;
所述2-芳基-1,3,4-噁二唑为:
Figure FSB0000190136830000011
所述芳基碘化物为:
Figure FSB0000190136830000012
所述2-芳基-5-芳硒基-1,3,4-噁二唑化合物为:
Figure FSB0000190136830000013
所述铜催化剂为醋酸铜;
所述碱为碳酸钾;
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以摩尔量计,所述铜催化剂的用量为所述2-芳基-1,3,4-噁二唑用量的10%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述2-芳基-1,3,4-噁二唑与所述碱的摩尔比为1∶1-1∶5。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述2-芳基-1,3,4-噁二唑与所述芳基碘化物的摩尔比为1∶1-1∶5。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述2-芳基-1,3,4-噁二唑与所述单质硒的摩尔比为1∶1-1∶5。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,反应温度为80-140℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,反应时间为15-30h。
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