CN107641098A - 一种实现吡啶酮c6位烯基化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：（1）在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基吡啶酮a、炔烃b、[RuCl2(p‑cymene)]2、乙酸和二甲基甲酰胺；（2）将步骤（1）中的封管放置于油浴锅中加热搅拌15‑20h，待吡啶基吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；（3）将步骤（2）中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；（4）将步骤（3）中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；本发明以非末端炔烃作为烯基化试剂，以双核[RuCl2(p‑cymene)]2为催化剂，外加乙酸作为添加剂，高效实现了吡啶酮C6位的选择性烯基化。
Description
技术领域
本发明属于化学化工领域有机化学学科有机合成方法学研究方向，具体涉及一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法。
背景技术
吡啶酮是一类具有具有重要生物活性和药用价值的有机化合物骨架，用于合成利尿药物托拉塞米或其他药物中间体；所以发展简单高效的方法实现吡啶酮的官能团化具有极大的研究意义和应用价值；目前文献中报道的吡啶酮的官能团化仅限于芳基化，烷基化以及炔基化等几种，尚无简单高效的方法可以实现吡啶酮骨架的选择性烯基化。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，本发明以非末端炔烃作为烯基化试剂，以双核[RuCl2(p-cymene)]2为催化剂，外加乙酸作为添加剂，高效实现了吡啶酮C6位的选择性烯基化。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：
(1)在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基吡啶酮a、炔烃b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和二甲基甲酰胺；
(2)将步骤(1)中的封管放置于油浴锅中加热搅拌15-20h，待吡啶基吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
(3)将步骤(2)中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
(4)将步骤(3)中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
进一步的，所述吡啶基吡啶酮a的用量为0.1-0.3mmol，所述炔烃b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3-6倍。
进一步的，所述[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、二甲基甲酰胺为催化剂体系，每0.1-0.3mmol吡啶基吡啶酮a加入5-12mol％的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1-2:1，所述二甲基甲酰胺用量为2-4mL。
进一步的，所述R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；R3为苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
进一步的，所述步骤(2)中油浴加热温度为120-130℃。
进一步的，所述步骤(3)中浓缩阶段的浓缩温度为50-80℃。
进一步的，所述柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
进一步的，所述步骤(4)中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
进一步的，所述催化体系的反应方程式为：
本发明的有益效果主要表现在以下几个方面：
本发明反应机理的方程式为：
催化剂为双核[RuCl2(p-cymene)]2，其的催化机理为：
在催化剂参与反应的过程中，利用二甲基甲酰胺又称DMF，二甲基甲酰胺作为溶剂，利用吡啶作为定位诱导基团，乙酸主要起质子化作用，双核[RuCl2(p-cymene)]2可实现吡啶酮衍生物C6位的选择性烯基化；本发明可以非末端炔烃作为烯基化试剂，实现吡啶酮C6位选择性烯基化，且具有以下优点：1)烯基化试剂简单易得；2)催化体系成本较低；3)操作简单；4)反应选择性强，产率较高。
附图说明
图1是本发明实施例1得到目标产物的1H NMR图谱结构示意图；
图2是本发明实施例1得到目标产物的13C NMR图谱结构示意图；
图3是本发明实施例2得到目标产物的1H NMR图谱结构示意图；
图4是本发明实施例2得到目标产物的13C NMR图谱结构示意图；
图5是本发明实施例3得到目标产物的1H NMR图谱结构示意图；
图6是本发明实施例3得到目标产物的13C NMR图谱结构示意图；
图7是本发明实施例4得到目标产物的1H NMR图谱结构示意图；
图8是本发明实施例4得到目标产物的13C NMR图谱结构示意图。
具体实施方式
本发明通过实施例加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：
(1)在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基2-吡啶酮a、二苯乙炔b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和DMF；
(2)将步骤(1)中的封管放置于油浴锅中加热搅拌18h，待吡啶基2-吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
(3)将步骤(2)中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
(4)将步骤(3)中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
吡啶基吡啶酮a的用量为0.2mmol，所述二苯乙炔b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3倍。
[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、DMF为催化剂体系，每0.2mmol吡啶基吡啶酮a加入5mol％的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1当量，1当量也是1equiv，也就是乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1，所述DMF用量为2mL。
R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；R3为苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
步骤(2)中油浴加热温度为125℃。
步骤(3)中浓缩阶段的浓缩温度为60℃。
柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
步骤(4)中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
该烯基化目标产物c为(E)-6-(1,2-diphenylvinyl)-2H-
[1,2'-bipyridin]-2-one，其得率为84％；(E)-6-(1,2-diphenylvinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one的结构式为：
其1H NMR和13C NMR的图谱分别如图1和图2所示。
实施例2
一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：
(1)在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基4-苄氧基2-吡啶酮a、二苯乙炔b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和DMF；
(2)将步骤(1)中的封管放置于油浴锅中加热搅拌18h，待吡啶基4-苄氧基2-吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
(3)将步骤(2)中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
(4)将步骤(3)中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
吡啶基吡啶酮a的用量为0.2mmol，所述二苯乙炔b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3倍。
[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、DMF为催化剂体系，每0.2mmol吡啶基吡啶酮a加入5mol％的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1当量，1当量也是1equiv，也就是乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1，所述DMF用量为2mL。
R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；R3为苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
步骤(2)中油浴加热温度为125℃。
步骤(3)中浓缩阶段的浓缩温度为60℃。
柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
步骤(4)中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
该烯基化目标产物c为：
(E)-4-(benzyloxy)-6-(1,2-diphenylvinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one，其得率为76％；
(E)-4-(benzyloxy)-6-(1,2-diphenylvinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one的结构式为：其1H NMR和13C NMR的图谱分别如图3和图4。
实施例3
一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：
(1)在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基2-吡啶酮a、对氯二苯乙炔b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和DMF；
(2)将步骤(1)中的封管放置于油浴锅中加热搅拌18h，待吡啶基2-吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
(3)将步骤(2)中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
(4)将步骤(3)中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
吡啶基吡啶酮a的用量为0.2mmol，所述对氯二苯乙炔b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3倍。
[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、DMF为催化剂体系，每0.2mmol吡啶基吡啶酮a加入5mol％的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1当量，1当量也是1equiv，也就是乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1，所述DMF用量为2mL。
R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；R3为苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
步骤(2)中油浴加热温度为125℃。
步骤(3)中浓缩阶段的浓缩温度为60℃。
柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
步骤(4)中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
该烯基化目标产物c为：
(E)-6-(1,2-bis(4-chlorophenyl)vinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one，其得率为77％；(E)-6-(1,2-bis(4-chlorophenyl)vinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one的结构式为：其1H NMR和13C NMR的图谱分别如图5和图6。
实施例4
一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，包括以下步骤：
(1)在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基2-吡啶酮a、对甲基二苯乙炔b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和DMF；
(2)将步骤(1)中的封管放置于油浴锅中加热搅拌18h，待吡啶基2-吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
(3)将步骤(2)中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
(4)将步骤(3)中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
吡啶基吡啶酮a的用量为0.2mmol，所述对甲基二苯乙炔b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3倍。
[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、DMF为催化剂体系，每0.2mmol吡啶基吡啶酮a加入5mol％的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1当量，1当量也是1equiv，也就是乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1，所述DMF用量为2mL。
R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
步骤(2)中油浴加热温度为125℃。
步骤(3)中浓缩阶段的浓缩温度为60℃。
柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
步骤(4)中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
该烯基化目标产物c为：(E)-6-(1,2-di-p-tolylvinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one，其得率为76％；
(E)-6-(1,2-di-p-tolylvinyl)-2H-[1,2'-bipyridin]-2-one的结构式为：
其1H NMR和13C NMR的图谱分别如图7和图8。
以上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：其依然可以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精神和范围。
Claims (9)
1.一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在氮气氛围的保护下，在封管中依次加入吡啶基吡啶酮a、炔烃b、[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸和二甲基甲酰胺；
（2）将步骤（1）中的封管放置于油浴锅中加热搅拌15-20h，待吡啶基吡啶酮a反应完毕，得到混合液，将混合液冷却至室温；
（3）将步骤（2）中反应得到的混合液进行过滤，然后对滤液进行浓缩；
（4）将步骤（3）中浓缩后的滤液通过柱色谱过柱，经二氯甲烷和乙酸乙酯混合溶液进行洗涤，收集过柱后溶液，通过减压蒸馏去溶剂得到目标产物c；
所述实现吡啶酮C6位烯基化的化学反应式为：
。
2.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述吡啶基吡啶酮a的用量为0.1-0.3mmol，所述炔烃b的用量为吡啶基吡啶酮a用量的3-6倍。
3.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述[RuCl2(p-cymene)]2、乙酸、二甲基甲酰胺为催化剂体系，每0.1-0.3mmol吡啶基吡啶酮a加入5-12mol%的[RuCl2(p-cymene)]2，所述乙酸与吡啶基吡啶酮a的摩尔比为1:1-2:1，所述二甲基甲酰胺用量为2-4mL。
4.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述R1为氢、甲基、氯、氟、三氟甲基或苄氧基中的一种；R2为氢、甲基、氟或三氟甲基中的一种；R3为苯基、对甲苯基或对氯苯基中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述步骤（2）中油浴加热温度为120-130℃。
6.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述步骤（3）中浓缩阶段的浓缩温度为50-80℃。
7.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述柱色谱使用的为200-300目的硅胶柱。
8.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述步骤（4）中二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种实现吡啶酮C6位烯基化的方法，其特征在于：所述催化体系的反应方程式为：
。
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