CN109369503A - 一种手性异吲哚啉酮类化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机化学领域,为解决目前合成手性异吲哚啉酮类化合物反应条件苛刻的问题,本发明提出一种手性异吲哚啉酮类化合物及其制备方法,通过不对称羰基化反应构建异吲哚啉酮类手性化合物的制备方法,反应条件温和,原料廉价易得,所得产物在空气中稳定,产率高,产物的对映选择性非常高,产物易分离纯化。
Description
技术领域
本发明属于有机化学领域,涉及一种手性异吲哚啉酮类化合物及其制备方法。
背景技术
手性异吲哚啉酮类化合物,其骨架存在于许多天然产物以及具有生物活性的化合物中。例如抗焦虑药Pazinaclone(Z.Hussein,Br.J.Clin.Pharmacol.1993,36,357;I.Takahashi,Synlett 1996,353.),多巴胺D4受体拮抗剂(S)-PD172938(T.R.Belliotti,Bioorg.Med.Chem.Lett.1998,8,1499.),心率失调候选药Apolipoprotein B(A.Bjoere,J.Bostroem,O.Davidsson,H.Emtenaes,U.Gran,T.Iliefski,J.Kajanus,R.Olsson,L.Sandberg,G.Strandlund,J.Sundell,Z.-Q.Yuan,WO2008008022A1,2008.),以及肾素抑制剂(J.J.Baldwin,S.Cacatian,D.A.Claremon,L.W.Dillard,P.T.Flaherty,A.V.Ishchenko,L.Jia,G.McGeehan,R.D.Simpson,S.B.Singh,C.M.Tice,Z.Xu,J.Yuan,W.Zhao,L.Zhuang,WO2008156816A2,2008.)
手性异吲哚啉酮合成主要利用手性辅助基团进行立体控制。由于手性辅助基团选择困难,需要引入和切除辅助基团步骤,底物中其它官能团与辅助基团不兼容等缺点,这类化合物的不对称催化合成具有更为明显的优势。但目前发展的不对称催化合成方法还非常有限,常见的包括苯甲酰胺衍生物邻位C-X(X=H或卤原子)键活化后与卡宾等试剂环化(B.Ye,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,7896;V.Bisai,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,10737.),在手性相转移催化剂作用下以分子内的反应(S.Lebrun,Eur.J.Org.Chem.2015,1995.)。3-羟基3-芳基异吲哚啉酮在铱催化下发生C-H活化与烯烃或炔烃发生[3+2]环化生成具有螺环结构的手性异吲哚啉酮(T.Nishimura,M.Nagamoto,Y.Ebe,T.Hayashi,Chem.Sci.2013,4,4499.;M.Nagamoto,D.Yamauchi,T.Nishimura,Chem.Commun.2016,52,5876.);在手性磷酸催化下2-醛基苯甲酸、伯胺、异氰的三组分不对称环化或3-胺基取代的异苯唑呋喃与异氰的反应(CN 106986810A)。
对于这些方法,其手性配体或手性催化剂结构复杂,往往需要多步反应获得;且这些方法操作复杂,需要无水无氧条件。因此迫切需要发展新的高效的方法来合成手性异吲哚啉酮类和异喹啉酮类化合物。
发明内容
为解决目前合成手性异吲哚啉酮类化合物反应条件苛刻的问题,本发明提出一种手性异吲哚啉酮类化合物及其制备方法,通过不对称羰基化反应构建异吲哚啉酮类手性化合物的制备方法,反应条件温和,原料廉价易得,所得产物在空气中稳定,产率高,产物的对映选择性非常高,产物易分离纯化。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种手性异吲哚啉酮类化合物的结构式如(I)所示:
结构式(I)中,*代表手性,为R或S;
R1选自氢原子、C1-C6的烷氧基或C1-C6的烷基中的一种;
R2选自烷烃或芳烃取代的磺酰基中的一种;其中,烷烃选自甲基、三氟甲基中一种;芳烃选自苯基、对甲苯基、邻甲氧基苯基、对硝基苯基中的一种;作为优选,R2选自对甲苯磺酰基、甲烷磺酰基中的一种;
R3选自氢原子、C1-C6支链或直链的烷基中的一种。
作为优选,结构式(I)所示的化合物选自如下式(Ia)至式(Il)所示化合物中的一种。
所述一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法包括如下步骤:在钯催化剂、助催化剂、手性氨基酸配体、碱添加剂、氧化剂、溶剂存在条件下,结构式如(II)所示的化合物与CO源反应,得到结构式如(I)所示的化合物;
结构式(II)中,R1选自氢原子、C1-C6的烷氧基或C1-C6的烷基中的一种;R2选自烷烃或芳烃取代的磺酰基中的一种;其中,烷烃选自甲基、三氟甲基中一种;芳烃选自苯基、对甲苯基、邻甲氧基苯基、对硝基苯基中的一种;作为优选,R2选自对甲苯磺酰基、甲烷磺酰基中的一种;R3选自氢原子、C1-C6支链或直链的烷基中的一种;
所述钯催化剂选自金属钯盐中的一种,作为优选,钯催化剂选自醋酸钯、氯化钯中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-100%,优选为10%-100%。
所述助催化剂选自铜盐、铁盐、铋盐、铱盐、铑盐中的一种,作为优选,助催化剂选自醋酸铜、氯化铜、氯化铁、氯化铋、氯化铑、氯化铱中的一种;使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-100%,优选为10%-100%。
所述手性氨基酸配体的结构式如(III)所示,均可通过公开商业途径大量购得;
结构式(III)中,*代表手性,为R或S;R4选自C1-C16直链或支链的烷基、C1-C16烷氧基、苄氧基中的一种;R5选自H、C1-C6支链或直链烷基中的一种;R6选自C1-C6直链或支链烷基、含取代基的苯基、苯环含取代基的苄基中的一种;其中所述含取代基的苯基、苯环含取代基的苄基中取代基分别独立选自H、C1-C6的烷氧基、C1-C6的烷基中一种;
作为优选,手性氨基酸配体选自如下结构式中的一种或几种,更优选为式IIIa、IIIc、IIIf所示手性氨基酸配体;
手性氨基酸配体使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-300%,优选为30%-300%;
所述碱添加剂选自无机碱中的一种,作为优选,碱添加剂选自碳酸铯、醋酸铯、碳酸钾、醋酸钾、磷酸三钾、叔丁醇钾碳酸钠、醋酸钠、叔丁醇钠中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1-300%,优选为30%-300%。
所述氧化剂选自氧气、高价碘试剂、金属氧化剂中的一种,作为优选,氧化剂选自空气、纯氧、二乙酰基碘苯、AgOAc、Ag2O、Ag2CO3中的一种;使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的10-10000%,优选为20-5000%。
所述溶剂选自醇类、醚类、甲苯、芳香类中的一种或几种,作为优选,溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、特戊醇、乙二醇二甲醚、苯甲醚、甲苯中的一种。
所述CO源选自一氧化碳、甲醛中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的10-3000%。
所述反应步骤中,反应温度为40-100℃;反应时间为30分钟-100小时。
本发明反应方程式如下所示:
本发明选用易大量制备的原料,以通过公开商业途径购得的手性氨基酸配体为手性诱导源,在钯催化剂和助催化剂存在下,使原料发生分子内C-H/N-H羰基化反应形成手性内酰胺,一步高效制备得到手性异吲哚啉酮类化合物。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:反应条件温和,原料廉价易得,所得产物在空气中稳定,产率高,产物的对映选择性非常高,产物易分离纯化,具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。实施例中所用原料均可市购或采用常规方法制备
结构式(II)所示的化合物可以参考文献(J.K.Laha,N.Dayal,R.Jain,K.Patel,J.Orga.Chem.2014,79,10899-10907.),由结构式(S)所示化合物制备,结构式(S)中R1、R3具有与式(I)中R1、R3相同的限定,
结构式(S)所示的化合物可以参考文献(Y.Zhang,Z.Lu,A.Desai,W.D.Wulff,Org.Lett.2008,10,5429.)由通过公开商业途径购得的原料制备;
制备例1:式IIf所示化合物可按如下方法制备:
在氮气氛围下,将1.15g化合物2a溶解于干燥的四氢呋喃中,向其中滴加11mL浓度为1mol/L的化合物1a的四氢呋喃溶液,在60℃下回流24小时后冷却至室温。在0℃下,将所得反应液通过双通针管滴加到10mmol的四氢铝锂的四氢呋喃悬浮液,所得混合物在60℃下继续加热回流24小时。冷却至室温后,缓慢滴加滞留水淬灭反应体系,淬灭完全后继续加入20mL水。将所得浑浊液用硅藻土过滤,滤饼用乙酸乙酯冲洗。取滤液用饱和食盐水洗3次。有机相干燥后浓缩得到化合物S-If粗产物。将所得S-If粗产物不经纯化,用20mL二氯甲烷溶解,向所得溶液中加入1.5g三乙胺后冷却至0℃,再向其中加入1.9g对甲苯磺酰氯,室温下反应3小时后向反应体系加入20mL水,用乙酸乙酯萃取反应液三次,合并有机相并用饱和食盐水洗三次。有机相干燥后浓缩,残留物通过硅胶柱层析分离纯化得到式IIf所示化合物2.8g,收率72%。该化合物为固体:熔点160-162℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.55(d,J=8.2Hz,2H),7.11(d,J=8.2Hz,2H),7.02-6.94(m,8H),5.47(d,J=7.1Hz,1H),5.30-5.07(m,1H),2.37(s,3H),2.26(s,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ143.0,137.9,137.6,137.2,129.3,129.2,127.3,60.9,21.5,21.0.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated forC22H23NNaO4S:388.1342,Found:388.1329.
实施例1:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
在30mL的反应管中将101.2mg(0.3mmol)式IIa所示化合物、6.7mg(0.03)醋酸钯、4.2mg(0.03mmol)氯化铜、6.6mg(0.09mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、29.3mg(0.09mmol)碳酸铯溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),氧气180mL(7.4mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物99.2mg,收率91%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ia结构所示化合物进行测试,色谱柱为菲罗门Lux 5u Cellulose-1柱,流动相为由体积比为85:15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=18.0min,次要对映体保留时间tr=20.1min。结果显示Ia结构所示化合物的对映选择过量值(ee)为94%;该产物为白色固体,熔点203-206℃,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.86(d,J=7.6Hz,1H),7.57-7.51(m,3H),7.46(t,J=7.5Hz,1H),7.33-7.07(m,8H),6.21(s,1H),2.36(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.4,146.5,144.7,137.0,136.0,134.3,129.2,129.0,128.9,128.7,128.7,128.1,128.0,124.7,123.7,65.6,21.6.;HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated for C21H17NNaO3S:386.0821,Found:386.0828.
实施例2:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例1相同的方法,反应在60℃下进行72小时,得到式Ia所示化合物50.4mg,收率50%,ee值95%。
实施例3:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例1相同的方法,向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),空气600mL(含氧量5mmol),将该气囊与反应管联通后,反应得到式Ia所示化合物66.4mg,收率61%,ee值94%。
实施例4:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例1相同的方法,用90mg(3mmol)多聚甲醛替代一氧化碳做羰源,向气囊中充入氧气180mL(7.4mmol),将该气囊与反应管联通后,反应得到式Ia所示化合物16.3mg,收率15%,ee值为92%。
实施例5:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将33.7mg(0.1mmol)式IIa所示化合物、1.8mg(0.01mmol)氯化钯、1.4mg(0.01 mmol)氯化铜、2.2mg(0.03mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、9.7mg(0.03mmol)碳酸铯溶于1mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化60mL(2.7mmol),空气60mL(氧气摩尔量为0.5mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在100℃加热回流36小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物33.1mg,收率30%,ee值93%。
实施例6:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将33.7mg(0.1mmol)式IIa所示化合物、22.4mg(0.1)醋酸钯、14.2mg(0.1mmol)氯化铜、65.1mg(0.3mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、97.5mg(0.3mmol)碳酸铯溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),氧气180mL(7.4mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在120℃加热回流2小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物32.6mg,收率90%,ee值94%。
实施例7:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将101.2mg(0.3mmol)式IIa所示化合物、6.7mg(0.03mmol)醋酸钯、4.8mg(0.03mmol)三氯化铁、6.5mg(0.03mmol)L-Boc-Val-OH (式IIIa所示氨基酸配体)、29.3mg(0.09mmol)碳酸铯溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳120mL(5.4mmol),空气120mL(氧气含量1mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在130℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物7.6mg,收率7%,ee值92%。
实施例8:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例7相同的方法,用9.3mg(0.03mmol)三氯化铋代替三氯化铁为助催化剂,反应后得到式Ia所示化合物7.7mg,收率7%,ee值92%。
实施例9:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例7相同的方法,用8.9mg(0.03mmol)三氯化铱代替三氯化铁为助催化剂,反应后得到式Ia所示化合物8.7mg,收率8%,ee值91%。
实施例10:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例7相同的方法,用6.3mg(0.03mmol)三氯化铑代替三氯化铁为助催化剂,反应后得到式Ia所示化合物8.7mg,收率8%,ee值92%。
实施例11:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例7相同的方法,用6.3mg(0.03mmol)三氯化铑代替三氯化铁为助催化剂,反应后得到式Ia所示化合物8.7mg,收率8%,ee值92%。
实施例12:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将101.2mg(0.3mmol)式IIa所示化合物、6.7mg(0.03mmol)醋酸钯、4.2mg(0.03mmol)氯化铜、6.5mg(0.03mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、12.4mg(0.09mmol)碳酸钾溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),氧气180mL(7.4mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物40.3mg,收率37%,ee值93%。
实施例13:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例12相同的方法,用19.1mg(0.09mmol)磷酸三钾作为碱添加剂,反应得到式Ia所示化合物9.8mg,收率9%,ee值79%。
实施例14:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例12相同的方法,用10.9mg(0.09mmol)叔丁醇钾作为碱添加剂,反应得到式Ia所示化合物6.5mg,收率6%,ee值92%。
实施例15:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将101.2mg(0.3mmol)式IIa所示化合物、6.7mg(0.03mmol)醋酸钯、4.2mg(0.03mmol)氯化铜、6.5mg(0.03mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、29.3mg(0.09mmol)碳酸铯溶于3mL叔丁醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),空气180mL(氧气含量1.5mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物10.1mg,收率9%,ee值86%。
实施例16:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例15相同的方法,用3mL特戊醇做为反应溶剂,反应得到式Ia所示化合物11.9mg,收率11%,ee值76%。
实施例17:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例15相同的方法,用3mL乙二醇二甲醚做为反应溶剂,反应得到式Ia所示化合物8.7mg,收率8%,ee值47%。
实施例18:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用与实施例15相同的方法,用3mL甲苯做为反应溶剂,反应得到式Ia所示化合物13.4mg,收率12%,ee值71%。
实施例19:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将101.2mg(0.3mmol)式IIa所示化合物、6.7mg(0.03)醋酸钯、4.2mg(0.03mmol)氯化铜、6.6mg(0.09mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、29.3mg(0.09mmol)碳酸铯,以及165.4mg(0.6mmol)碳酸银溶于3mL异丙醇;向气囊中充入一氧化碳30mL(1.35mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物10.8mg,收率10%,ee值93%。
实施例20:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用实施例19所述的方法,用193.3mg(0.6mmol)醋酸银代替碳酸银作为氧化剂。反应得到式Ia所示化合物9.7mg,收率9%,ee值79%。
实施例21:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用实施例19所述的方法,用100mg(0.6mmol)醋酸银代替碳酸银作为氧化剂。反应得到式Ia所示化合物8.7mg,收率8%,ee值49%。
实施例22:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
在30mL的反应管中将33.7mg(0.1mmol)式IIa所示化合物、2.2mg(0.01)醋酸钯、1.4mg(0.01mmol)氯化铜、8.0mg(0.03mmol)式IIIb所示氨基酸配体、9.8mg(0.03mmol)碳酸铯溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL (2.7mmol),氧气300mL(12.4mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ia所示化合物33.8mg,收率92%,ee值83%。
实施例23:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用实施例22所述的方法,用7.5mg(0.03mmol)IIIe所示氨基酸衍生物为配体,反应得到式Ia所示化合物13.4mg,收率37%,ee值93%。
实施例24:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用实施例22所述的方法,用9.0mg(0.03mmol)IIIf所示氨基酸衍生物为配体,反应得到式Ia所示化合物30.1mg,收率30.1%,ee值50%。
实施例25:制备式Ia结构式所示的手性异吲哚啉酮化合物
采用实施例22所述的方法,用6.9mg(00.03mmol)IIIi所示氨基酸衍生物为配体,反应得到式Ia所示化合物13.4mg,收率11%,ee值19%。
实施例26:制备式Ib结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
在30mL的反应管中将78.4mg(0.3mmol)式IIb所示化合物、6.7mg(0.03)醋酸钯、4.2mg(0.03mmol)氯化铜、6.6mg(0.09mmol)L-Boc-Val-OH(式IIIa所示氨基酸配体)、29.3mg(0.09mmol)碳酸铯溶于3mL异丙醇;向气囊中先后充入一氧化碳60mL(2.7mmol),氧气300mL(12.4mmol),将该气囊与反应管联通后,将反应体系在80℃加热回流24小时。冷却至室温后,将反应液用短硅胶柱过滤,用乙酸乙酯充分洗脱,洗脱液浓缩后所得残渣通过快速硅胶柱层析分离纯化,得到式Ib所示化合物62.9mg,收率72%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ib结构所示化合物进行测试,色谱柱大赛咯IA柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=35.6min,次要对映体保留时间tr=33.5min.结果显示Ib结构所示化合物的对映体过量值(ee)为89%,该化合物为白色固体,熔点130-132℃,89%ee,[α]20 D=-124.0(c=2.64),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.61(t,J=7.4Hz,1H),7.53(t,J=7.4Hz,1H),7.36-7.34(m,3H),7.25-7.16(m,3H),6.15(s,1H),3.10(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.4,146.6,137.1,134.7,129.2,129.1,128.9,127.4,124.9,123.9,65.2,42.2.HRMS(ESI):m/z:[M+H]+calculated for C15H14NO3S:286.0689,Found:288.0695.
实施例27:制备式Ic结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以94.6mg IIc所示化合物为原料制备式Ic所示化合物,得76.8mg,收率75%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ic结构所示化合物进行测试,色谱柱大赛咯IA柱,流动相为由体积比为95∶5的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=12.3min,次要对映体保留时间tr=13.3min.结果显示Ic结构所示化合物的对映体过量值(ee)为89%,该化合物为白色固体,熔点99-101℃,89%ee,[α]20 D=-91.4(c=2.27),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=7.7Hz,1H),7.69(t,J=7.5Hz,1H),7.59(t,J=7.5Hz,1H),7.39-7.33(m,3H),7.23-7.21(m,3H),6.21(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.5,146.6,136.0,135.7,129.7,129.5,129.0,127.9,126.9,125.6,124.2,119.2(q,J=323.4Hz),66.7.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+ calculated for C15H10F3NNaO3S:364.0226,Found:364.0237.
实施例28:制备式Id结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以109.6mg IId所示化合物为原料制备式Id所示化合物,得104.5mg,收率89%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Id结构所示化合物进行测试,色谱柱大赛咯AD-H柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=22.0min,次要对映体保留时间tr=16.3min.结果显示Id结构所示化合物的对映选择过量值(ee)为87%,该化合物为白色固体,87%ee,[α]20 D=-50.0(c=3.42),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.73(d,J=7.8Hz,1H),7.52(d,J=8.2Hz,2H),7.25(d,J=7.5Hz,1H),7.21-7.09(m,4H),6.96(d,J=6.3Hz,2H),6.71(s,1H),6.11(s,1H),2.36(s,3H),2.34(s,3H),2.17(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.5,146.9,145.6,144.5,138.4,136.9,136.2,130.1,129.3,129.1,128.6,128.2,128.1,126.3,125.3,124.5,123.9,65.5,22.0,21.6,21.2.Enantiomeric excess was determined by HPLC with a ChiralpakAD-H column(hexanes:2-propanol=85:15,1.0mL/min,254nm);minor enantiomer tr=16.3min,major enantiomer tr=22.0min.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated forC23H21NNaO3S:414.1134,Found:414.1146.
实施例29:制备式Ie结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法119.2mg IIe所示化合物为原料制备式Ie所示化合物,得111.8mg,收率88%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ie结构所示化合物进行测试,色谱柱为菲罗门Lux 5u Cellulose-1柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷∶异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=25.3min,次要对映体保留时间tr=28.7min.结果显示Ie结构所示化合物的对映体过量值(ee)为83%,该化合物为白色固体,83%ee,[α]20 D=-16.2(c=3.59),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(d,J=8.5Hz,1H),7.56(d,J=8.3Hz,2H),7.20(t,J=7.9Hz,1H),7.14(d,J=8.1Hz,2H),6.96(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),6.84(dd,J=8.2,1.8Hz,1H),6.75(d,J=7.5Hz,1H),6.58(d,J=1.6Hz,1H),6.47(s,1H),6.09(s,1H),3.77(s,3H),3.61(s,3H),2.36(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.1,164.9,159.8,148.9,144.5,138.5,136.3,129.8,129.1,128.1,126.3,121.0,120.3,116.5,114.4,112.8,107.6,65.3,55.8,55.1,21.5.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated forC23H21NNaO5S:446.1033,Found:446.1037.
实施例30:制备式If结构式所示的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法109.5mg IIf所示化合物为原料制备式If所示化合物,得103.3mg,收率88%。
利用沃特世2695高效液相色谱对If结构所示化合物进行测试,色谱柱大赛咯IA柱,流动相为由体积比为85:15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=14.2min,次要对映体保留时间tr=16.6min.结果显示If结构所示化合物的对映体过量值(ee)为89%,该化合物为白色固体,熔点118-121℃,89%ee,[α]20 D=-53.3(c=2.30),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.63(s,1H),7.53(d,J=8.3Hz,2H),7.35(d,J=7.9Hz,1H),7.12(d,J=8.1Hz,2H),7.04(t,J=8.9Hz,3H),6.96(t,J=7.7Hz,2H),6.13(s,1H),2.40(s,3H),2.36(s,3H),2.34(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.6,144.5,144.1,139.2,138.4,136.1,135.4,134.2,129.3,129.1,128.9,128.1,127.9,124.6,123.4,65.4,21.6,21.3,21.2.Enantiomeric excess was determined by HPLC with aChiralpak IA column(hexanes:2-propanol=85∶15,1.0mL/min,254nm);majorenantiomer tr=14.2min,minor enantiomer tr=16.6min.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated for C23H21NNaO3S:414.1134,Found:414.1145.
实施例31:制备式Ig所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以119.3mg IIg所示化合物为原料制备式Ig所示化合物,得94.0mg,收率74%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ig结构所示化合物进行测试,色谱柱大赛咯AD-H柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=35.6min,次要对映体保留时间tr=33.5min.结果显示Ig结构所示化合物的对映体过量值(ee)为93%,该化合物为白色固体,熔点97-100℃,93%ee,[α]20 D=-61.8(c=3.72),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.51(d,J=8.1Hz,2H),7.27(s,1H),7.17-7.08(m,3H),7.03(d,J=8.4Hz,1H),6.98(d,J=8.4Hz,2H),6.77(d,J=8.4Hz,2H),6.13(s,1H),3.82(s,2H),3.80(s,2H),2.35(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.5,160.4,159.8,144.6,139.2,136.1,130.1,129.5,129.1,129.0,128.0,124.6,123.1,114.0,106.5,65.0,55.8,55.4,21.6.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated for C23H21NNaO5S:446.1033,Found:446.1035.
实施例32:制备式Ih所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以118.1mg IIh所示化合物为原料制备式Ih所示化合物,得109.5mg,收率87%。
利用沃特世Acquity UPLC超高效液相色谱对Ih结构所示化合物进行测试,色谱柱为Nu-Analytical Solutions Chiral INA柱,流动相为由体积比为95∶5的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=9.9min,次要对映体保留时间tr=7.7min.结果显示Ih结构所示化合物的对映体过量值(ee)为91%,该化合物为白色固体,熔点164-166℃,91%ee,[α]20 D=-60.2(c=3.62),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66(s,1H),7.50(d,J=8.3Hz,2H),7.37(d,J=7.9Hz,1H),7.08(dd,J=13.4,7.9Hz,5H),6.97(d,J=8.1Hz,2H),6.15(s,1H),2.73-2.59(m,4H),2.34(s,3H),1.25-1.19(m,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.7,145.5,144.8,144.5,144.2,136.2,134.5,134.3,129.1,129.0,128.1,128.1,123.5,123.3,65.4,28.6,21.6,15.7,15.4.Enantiomeric excess wasdetermined by Waters Acquity UPLC with a Nu-Analytical Solutions Chiral INAcolumn(hexanes:2-propanol=95∶5,1.0mL/min,254nm);minor enantiomer tr=7.7min,major enantiomer tr=9.9min.HRMS(ESI):m/z:[M+H]+calculated for C25H26NO3S:420.1634.Found:420.1628.
实施例33:制备式Ii所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述类似方法,以134.9mg IIi所示化合物为原料,使用一氧化碳60mL,氧气420mL的气囊接反应器,制备式Ii所示化合物,得131.3mg,收率92%。
利用沃特世Acquity UPLC超高效液相色谱对Ii结构所示化合物进行测试,色谱柱为Nu-Analytical Solutions Chiral INA柱,流动相为由体积比为95∶5的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=9.9min,次要对映体保留时间tr=13.3min.结果显示Ii结构所示化合物的对映体过量值(ee)为91%,该化合物为白色固体,熔点174-176℃,96%ee,[α]20 D=-42.8(c=2.76),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.87(d,J=1.0Hz,1H),7.60(dd,J=8.1,1.6Hz,1H),7.46(d,J=8.3Hz,2H),7.24(d,J=8.3Hz,2H),7.11(d,J=8.2Hz,1H),7.07(d,J=8.1Hz,2H),6.97(d,J=8.2Hz,2H),6.16(s,1H),2.34(s,3H),1.32(s,9H),1.30(s,9H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.8,152.6,151.6,144.4,143.8,136.3,133.8,131.9,129.0,128.8,128.0,127.9,125.5,123.3,121.1,65.3,35.0,34.6,31.4,31.3,21.6.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated for C29H33NNaO3S:498.2073.Found:498.2085.
实施例34:制备式Ih所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以118.1mg IIj所示化合物为原料制备式Ij所示化合物,得118.3mg,收率94%。
利用沃特世Acquity UPLC超高效液相色谱对Ij结构所示化合物进行测试,色谱柱为Nu-Analytical Solutions ChiralND柱,流动相为由体积比为96∶4的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=8.7min,次要对映体保留时间tr=10.6min.结果显示Ij结构所示化合物的对映体过量值(ee)为91%,该化合物为白色固体,熔点224-226℃,95%ee,[α]20 D=-133.0(c=3.59),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.52(d,J=8.3Hz,2H),7.14(d,J=8.1Hz,2H),6.95(d,J=28.6Hz,2H),6.76(s,1H),6.63(s,2H),6.01(s,1H),2.64(s,3H),2.37(s,3H),2.28(s,3H),2.18(s,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,147.6,144.9,144.3,138.9,138.2,137.2,136.3,131.9,130.1,129.0,128.2,125.5,123.4,121.4,64.8,21.8,21.6,21.2,17.5.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+calculated for C25H25NNaO3S:442.1447,Found:442.1458.
实施例35:制备式Ik所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以131.2mg IIk所示化合物为原料制备式Ik所示化合物,得95.9mg,收率69%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Ik结构所示化合物进行测试,色谱柱为Phenomenex Lux 5u Cellulose-1柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=24.1min,次要对映体保留时间tr=18.5min.结果显示Ik结构所示化合物的对映体过量值(ee)为89%,该化合物为白色固体,89%ee,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.47(s,1H),8.04-7.99(m,1H),7.83(s,1H),7.82-7.71(m,3H),7.62(d,J=8.6Hz,1H),7.59(s,1H),7.56-7.48(m,6H),6.99(d,J=8.1Hz,2H),6.92(dd,J=8.5,1.5Hz,1H),6.54(s,1H),2.30(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.4,144.7,140.6,136.5,135.9,135.1,133.2,133.1,133.0,129.8,129.1,128.8,128.7,128.2,128.1,128.1,127.9,127.7,127.0,126.8,126.7,126.6,126.0,124.5,123.1,65.8,21.6.HRMS(ESI):m/z:[M+Na]+ calculated for C29H21NNaO3S:486.1134,Found:486.1157.
实施例37:制备式I1所示结构的手性异吲哚啉酮类化合物
该反应式如下:
按照实施例26的所述的类似方法以105.4mg IIl所示化合物为原料制备式Il所示化合物,得79.3mg,收率70%。
利用沃特世2695高效液相色谱对Il结构所示化合物进行测试,色谱柱为Phenomenex Lux 5u Cellulose-1柱,流动相为由体积比为85∶15的正己烷:异丙醇混合液,流速为1mL/min,检测波长254nm,主要对映体保留时间tr=11.1min,次要对映体保留时间tr=12.3min.结果显示Il结构所示化合物的对映体过量值(ee)为82%,该化合物为白色固体,82%ee,[α]20 D=-18.2(c=1.25),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(d,J=7.6Hz,1H),7.55(d,J=8.2Hz,2H),7.51(t,J=7.7Hz,1H),7.40(t,J=10.1Hz,1H),7.26(q,J=6.2Hz,3H),7.22-7.11(m,4H),7.05(d,J=7.7Hz,1H),2.38(s,3H),2.35(s,3H).13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.6,153.1,144.7,139.7,136.4,134.6,128.9,128.7,128.5,128.1,127.4,127.0,124.6,122.3,71.6,25.3,21.4.HRMS(ESI):m/z:[M+H]+calculated for C22H20NO3S:378.1158,Found:378.1163.
上述具体实施方案中的实施例式说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下所做的任何变化和修改,都应属本发明所限定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手性异吲哚啉酮类化合物,其特征在于,所述的化合物的结构式如(I)所示:
所述结构式(I)中,*代表手性,为R或S;
R1选自氢原子、卤素、CHO、Ac、COOMe、C1-C6的烷氧基或C1-C6的烷基中的一种;
R2选自烷烃或芳烃取代的磺酰基中的一种;其中,烷烃选自甲基、三氟甲基中的一种;芳烃选自苯基、对甲苯基、邻甲氧基苯基、对硝基苯基中的一种;
R3选自氢原子、氟、三氟甲基、C1-C6支链或直链的烷基中的一种。
2.一种如权利要求1所述的手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:在钯催化剂、助催化剂、手性氨基酸配体、碱添加剂、氧化剂、溶剂存在条件下,结构式如(II)所示的化合物与CO源反应,得到结构式如(I)所示的化合物;
其中,R1选自氢原子、卤素、CHO、Ac、COOMe、C1-C6的烷氧基或C1-C6的烷基中的一种;
R2选自烷烃或芳烃取代的磺酰基中的一种;其中,烷烃选自甲基、三氟甲基中的一种;芳烃选自苯基、对甲苯基、邻甲氧基苯基、对硝基苯基中的一种;
R3选自氢原子、氟、三氟甲基、C1-C6支链或直链的烷基中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,钯催化剂选自金属钯盐中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-100%。
4.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,助催化剂选自铜盐、铁盐、铋盐、铱盐、铑盐中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-100%。
5.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,所述手性氨基酸配体的结构式如(III)所示,
结构式(III)中,*代表手性,为R或S;
R4选自C1-C16直链或支链的烷基、C1-C16烷氧基、苄氧基中的一种;
R5选自H、C1-C6支链或直链烷基中的一种;
R6选自C1-C6直链或支链烷基、含取代基的苯基、苯环含取代基的苄基中的一种;其中所述含取代基的苯基、苯环含取代基的苄基中取代基分别独立选自H、C1-C6的烷氧基、C1-C6的烷基中一种;使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1%-300%。
6.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,所述碱添加剂选自无机碱中的一种;使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的1-300%。
7.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,氧化剂选自氧气、高价碘试剂、金属氧化剂中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的10-10000%。
8.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,所述CO源选自一氧化碳、甲醛中的一种,使用量为结构式如(II)所示化合物摩尔用量的10-3000%。
9.根据权利要求2所述的一种手性异吲哚啉酮类化合物的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自醇类、醚类、甲苯、芳香类中的一种或几种。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:反应温度为40-130℃,反应时间为30分钟-100小时。
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CN112707856A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-27 | 西华大学 | 一种合成3-亚烷基异吲哚啉1-酮类化合物的方法 |
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CN115057808A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-16 | 温州大学 | 一种z-3-乙烯基取代的异吲哚啉酮类化合物的合成方法 |
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CN106986810A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 中国科学院化学研究所 | 手性3-取代异吲哚啉酮类化合物及其制备方法与应用 |
CN108383771A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-08-10 | 华东师范大学 | 手性3,3-二取代异吲哚啉-1-酮衍生物及其合成方法和应用 |
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- 2018-08-27 CN CN201810984558.6A patent/CN109369503B/zh active Active
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