CN109867629B - 一种3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3‑胺基‑4‑酰基哒嗪衍生物及其合成方法。以1‑烷硫基‑1‑胺基‑1‑烯‑3‑酮和腙为原料，碘化物为催化剂，过氧化合物为氧化剂在加热条件下，通过分子间反应，一步构建3‑胺基‑4‑酰基哒嗪衍生物，所得3‑胺基‑4‑酰基哒嗪衍生物能够发生进一步的转化生成功能化产物。该方法原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高、底物适应性广、产物立体选择性好、官能团具有多样性。

Description

一种3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物及其合成方法。1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与腙反应生成3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物。
与已报道的哒嗪类衍生物合成方法相比较，本发明原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高，且产物具有很好官能团多样性。本发明合成的哒嗪结构中胺基和酰基，可以进一步官能团化的基团，可以作为药物及化工用品结构的中间体。
背景技术
3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物是氮杂环中非常重要的一类化合物，具有独特的结构和特殊的活性，也是合成具有生物活性化合物的重要中间体。哒嗪作为重要的有机合成子，也是生物活性分子和天然产物的重要结构单元。具有杀虫、灭菌、除草、植物生长调节、抗病毒等生物活性。在杀虫杀螨活性的应用中,许多哒嗪类衍生物显示了良好活性，具有广泛的应用和发展前景，先后发现的多种含哒嗪杂环的杀虫杀螨化合物。如：哒嗪硫磷、哒螨酮、哒醚酮等。
目前，哒嗪类化合物合成方法包括经典的杂环形成反应(J.Org.Chem.2014,34,968)、嵌入式环缩合反应、分子内缩合和环加成反应(J.Am.Chem.Soc.1951,73,1873.)最经典的合成方法是丁烯二醛与水合肼经Diels-Alder反应制备。但以上方法往往收率较低。
本发明利用易制备、具有结构多样性和多反应中心的1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与腙为原料，在碘化物和氧化物的作用下，合成了一系列不同结构的3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1，经进一步衍生化合成了具有杀虫作用的生物活性化合物4。
Figure BDA0001491437660000021
发明内容
本发明的目的在于1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与腙反应，生成3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1，所得3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1发生进一步的转化生成功能化产物。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1，其分子结构式如下式所示：
Figure BDA0001491437660000022
R1选自以下基团：碳原子数为1-18烷基、芳基、萘基、呋喃基、噻吩基、反式苯乙烯基、噻吩乙烯基或呋喃乙烯基；
R1优选以下基团：芳基、萘基、呋喃基。R2为碳原子数为1-18的直链烷基、烯丙基或苄基；
R2优选以下基团：烯丙基或苄基。R3为碳原子数为1-18烷基、苄基、芳杂环或芳基。
R3优选以下基团：苄基、芳杂环。采用的合成方法为：
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2与腙3反应。反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，得到3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1。
Figure BDA0001491437660000031
技术方案特征在于：
1.1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2和腙3为原料。
2.反应催化剂为碘化物碘化亚铜、碘化钾、四丁基碘化铵；其中，四丁基碘化铵作为催化剂效果最好。
3.反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲苯、1,4-二氧六环、乙醇和水中的一种或两种的混合物；其中，反应在醇或者甲苯中效果最好。
4.1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2的摩尔浓度为0.05-1.0M，最优为0.1M。
5.反应时间为0.1-48小时。其中，最佳反应时间为1-24小时。
6.反应温度为0-100℃。其中，最佳反应温度是50-100℃。
总之，本发明利用1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮的结构多样性与多反应中心来高效合成不同类型和结构的3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1，原料便宜易得，操作简便，目标产物收率高，并且可以进一步官能团化。
具体实施方式
本发明从1,1-二烷硫基-1-烯-3-酮出发，合成1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮，然后1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与腙进一步反应，生成3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1。
通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但本发明的内容并不仅限于此。
实施例1
Figure BDA0001491437660000041
具体过程为：称取2a(142mg,0.5mmol)、3a(151mg,0.5mmol)、四丁基碘化铵(37mg,0.01mmol)、过硫酸钾(270mg,1.0mmol)于25mL Schlenk反应瓶中，在空气下，加入甲苯溶剂5mL，在100℃下搅拌反应2小时。反应结束后，减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝20:1)，得到白色固体目标产物1a(152mg,收率81％)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例2
Figure BDA0001491437660000042
具体过程为：称取1a(189mg,0.5mmol)、叔丁醇钾(tBuOK)(112mg,1.0mmol)于25mLSchlenk反应瓶中，在空气下，加入乙腈溶剂5mL，在100℃下搅拌反应2小时。反应结束后，减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝20:1)，得到白色固体目标产物4a(112mg,收率78％)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
典型化合物表征数据
3-苄胺4-苯甲酰基-6-苯基哒嗪衍生物1a，黄色固体，熔点：97-100℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.05(t,J＝5.3Hz,1H,NH),7.82(d,J＝8.2Hz,2H,aromatic CH),7.76–7.70(m,3H,aromatic CH),7.66(ddd,J＝8.7,2.5,1.2Hz,1H,aromatic CH),7.53(dd,J＝10.6,4.6Hz,2H,aromatic CH),7.48(d,J＝7.3Hz,2H,aromatic CH),7.40–7.34(m,2H,aromatic CH),7.32–7.23(m,3H,aromatic CH),5.02(d,J＝5.5Hz,2H,CH2NH),2.39(s,3H,SMe).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ198.1(Cq,C＝O),155.1,150.7,138.9,138.7,137.4,133.7and 115.9(Cq),133.2(s),129.7,129.6,129.5,128.8,128.6,128.1,127.5,126.6,125.7(aromatic CH),45.7(CH2NH),21.4(SMe).C25H22N3O的HRMS理论值[M+H]+:380.1763；测定值:380.1760。

Claims (6)

1.一种3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1的合成方法，其分子结构式如下式所示：
Figure 443386DEST_PATH_IMAGE001
R1为苄基；
R2为苯基；
R3为对甲基苯基；
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2与腙3反应，一步生成3-胺基-4-酰基哒嗪衍生物1；1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2的分子结构式如下所示：
Figure 563789DEST_PATH_IMAGE002
R1为苄基；
R2为苯基；
腙3的分子结构式如下所示：
Figure 812368DEST_PATH_IMAGE003
R3为对甲基苯基；
合成路线如下述反应式所示，
Figure 676419DEST_PATH_IMAGE004
；
其中：碘化物为四丁基碘化铵，氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠，反应溶剂为甲苯，反应气氛为空气或氧气中的一种或两种。
2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：
其中： 1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2与碘化物的摩尔比为1:0.1-1:0.5；2与氧化剂的摩尔比为1:1.0-1:3.0；
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2在反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0 M；
反应时间为0.1-48小时；反应温度为0-100℃。
3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2生成1的反应中2与碘化物的摩尔比为1:0.2。
4.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2生成1的反应中2与氧化剂的摩尔比为1:2。
5.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2生成1的反应反应时间为1-24小时。
6.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮2生成1的反应反应温度是50-100℃。
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