CN110015993B - 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法 - Google Patents

一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110015993B
CN110015993B CN201910275225.0A CN201910275225A CN110015993B CN 110015993 B CN110015993 B CN 110015993B CN 201910275225 A CN201910275225 A CN 201910275225A CN 110015993 B CN110015993 B CN 110015993B
Authority
CN
China
Prior art keywords
balance
aza
compound
product
rest
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910275225.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110015993A (zh
Inventor
钟建基
齐绪宽
佟庆笑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shantou University
Original Assignee
Shantou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shantou University filed Critical Shantou University
Priority to CN201910275225.0A priority Critical patent/CN110015993B/zh
Publication of CN110015993A publication Critical patent/CN110015993A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110015993B publication Critical patent/CN110015993B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/14—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D223/18—Dibenzazepines; Hydrogenated dibenzazepines
    • C07D223/20—Dibenz [b, e] azepines; Hydrogenated dibenz [b, e] azepines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法，主要包括将炔胺化合物、吡啶‑N‑氧化物、全氟酸酐化合物、Ru(bpy)3Cl2·6H2O加入到溶剂中，得到混合溶液，在室温、惰性气体氛围下，用可见光照射混合溶液，得到氮杂七元环苯并吖庚因类化合物。本发明通过一种简便、高效、绿色的方法来构筑氮杂七元环苯并吖庚因类化合物，利用太阳光就能够使反应发生，非常的绿色；在室温下通过可见光照射便能够实现克级反应，并且具有较好的产率，体现出高效；并且使用催化量的光敏剂，体现了反应的节约环保。而且本发明的方法操作便捷，反应条件温和、原料简单易得，使用催化量的光敏剂就能够高效实现该反应，具有巨大的潜在大规模应用价值。

Description

一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法
技术领域
本发明属于催化合成技术领域，尤其涉及一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法。
背景技术
含氮杂环骨架广泛存在于具有生物活性的天然产物、药物分子中，其中，氮杂七元环骨架化合物占据着非常重要的位置(例如Metapramine、LXR ligand、Mianserin等)，在氮杂七元环这类骨架化合物中，苯并吖庚因类化合物因其表现出来优异的药理活性而受到了广泛关注，如何构筑氮杂七元环苯并吖庚因类化合物是有机合成化学领域的热点研究内容之一。然而，氮杂七元环骨架由于其独特的热力学和动力学特征等问题，其合成非常具有挑战性。目前，有一些成功合成氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的报道。
2002年，Andreas Kling等人在对新αvβ3inhibitors药物合成中，以9,10-蒽醌为底物，分别在强酸强碱参与的反应条件下通过两步实现了苯并吖庚因类化合物的合成，并最终实现新αvβ3inhibitors药物的全合成，反应体系中需要加入叠氮化钠作为助催化剂(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2002,12,441)。
同年，J.Ignacio Andre′s等人在Pictet–Spengler反应条件下，用三氟乙酸做溶剂，加入多聚甲醛实现了苯并吖庚因类化合物的合成，通过多步最终合成具有潜在抗焦虑的新药物5-HT2C Antagonist(Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2002,12,3573)。
2009年，Alirio Palma等人以二级胺底物中烯丙基作为亲电中心，在硫酸或高氯酸的条件下，通过加热实现了苯并吖庚因类化合物的合成(Synthesis 2010,8,1291)。
2013年，Daniel Sole等人通过钯催化分子内碘代芳烃与醛的酰化反应策略成功实现了苯并吖庚因类化合物的合成，该反应使用催化量的三(二亚苄基丙酮)二钯和膦配体作为催化剂，需要加入当量的碳酸铯和三乙胺，在甲苯中回流来实现(J.Org.Chem.2013,78,8136)。
2018年，Hai-Chao Xu课题组报道了通过电催化生成自由基的方式实现了苯并吖庚因类化合物的合成，在RVC阳极的电解下加入催化量的二茂铁作为催化剂，通过催化CF2HSO2NHNHBoc生成了二氟甲基自由基，进一步去进攻端炔实现二氟甲基化以及环化过程实现苯并吖庚因类化合物的构建(J.Am.Chem.Soc.2018,140,2460)。
由于氮杂七元环的构建比较具有挑战性，因此上述技术方案的反应条件比较苛刻，比如：通过加入强酸以及毒性较大的一些催化剂，不利于反应的普适性以及操作；通过金属催化需要加入当量的碱以及加热回流进行反应，容易生成一些副产物；是通过电化学来实现的，在操作比较复杂，还需要使用比较昂贵的RVC电极用于阳极氧化，在反应体系中需要一些电解质的加入，以及需要当量的碱来参与反应，比较浪费，不够节约环保，往往还会有杂产物的生成。这些缺点会限制上述方案的大规模应用。
发明内容
本发明利用可见光催化的方式，通过可见光诱导生成自由基中间体，进一步进行自由基加成并发生环化反应，最终实现氮杂七元环化合物苯并吖庚因类化合物的高效制备，本发明利用可见光诱导生成活性自由基中间体的方式，解决了传统方法学对于氮杂七元环骨架难构建的问题。
一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法，主要包括将炔胺化合物、吡啶-N-氧化物、全氟酸酐化合物、Ru(bpy)3Cl2·6H2O加入到溶剂中，得到混合溶液，用惰性气体对混合溶液进行除氧处理，在室温、惰性气体氛围下，用可见光照射混合溶液，得到氮杂七元环苯并吖庚因类化合物。
可首先把吡啶-N-氧化物和全氟酸酐化合物溶于溶剂，之后再将炔胺化合物和Ru(bpy)3Cl2·6H2O溶于混合溶剂，得到混合溶液。
进一步的，所述炔胺化合物的结构式如下：
Figure BDA0002019775420000021
式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10全为H；或者R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，其余全为H；或者R7为OCH3，其余全为H；或者R2、R3、R7中的一个为F，其余全为H；或者R2、R5、R7、R9中的一个为Cl，其余全为H；或者R2、R7中的一个为Br，其余全为H；或者R2、R7中的一个为CF3，其余全为H；或者R7为NO2，其余全为H；或者R10为CF3CO，其余全为H；或者R10为CH3CO，其余全为H；或者R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R5、R7、R9中的一个为OCH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R3、R7中的一个为F，R10为CF3CO，其余全为H；或者R1、R2、R5、R6、R7、R8、R9中的一个为Cl，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R7中的一个为Br，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R7中的一个为CF3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R3为COOCH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R7中的一个为NO2，R10为CF3CO，其余全为H。
进一步的，所述全氟酸酐化合物为三氟乙酸酐、二氟乙酸酐、氯二氟乙酸酐、五氟丙酸酐、七氟丁酸酐中的一种或者多种。
Figure BDA0002019775420000031
进一步的，所述溶剂为二氯甲烷。
进一步的，所述炔胺化合物与溶剂的比值为0.005～0.08mmol：1mL；所述吡啶-N-氧化物与溶剂的比值为0.02～0.2mmol：1mL；所述全氟酸酐化合物与溶剂的比值为0.02～0.2mmol：1mL；所述Ru(bpy)3Cl2·6H2O与溶剂的比值为0.18～1.8mg：1mL。
进一步的，所述可见光照射是采用波长为450nm±10nm的Blue LEDs照射，光照温度为室温，光照时间为9～12h。
进一步的，所述氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的结构式如下：
Figure BDA0002019775420000041
式中R10为CF3CO，R11为CF3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF2H，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF2Cl，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3CF2，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3CF2CF2，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R9、R7中的一个为OCH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R3、R7中的一个为F，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R1、R2、R6、R7、R8、R9中的一个为Cl，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R7中的一个为Br，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R7中的一个为CF3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R3为COOCH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R7中的一个为NO2，其余全为H。
本发明以炔胺化合物-1(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO)为例，提出一个合理的反应机理如下：
Figure BDA0002019775420000042
最初，光敏剂Ru(bpy)3Cl2·6H2O(以下简称Ru(Ⅱ))在450nm±10nm的Blue LEDs照射下受光激发达到激发态*Ru(Ⅲ)，三氟乙酸酐在吡啶-N-氧化物的参与下能够被活化生成具有较低氧化还原电位的络合物a中间体；此时中间体a能够被激发态的*Ru(Ⅲ)还原生成三氟甲基自由基b以及吡啶，基态的Ru(Ⅲ)和CO2(二氧化碳)；生成的三氟甲基自由基b能够去进攻炔胺化合物-1的端炔部分，生成自由基中间体c，自由基中间体c不稳定，能够进一步发生分子内的环化得到中间体d，此时中间体d又能够与Ru(Ⅲ)发生SET(单电子转移)并且发生去质子化得到氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2。
与现有技术相比，本发明通过一种简便、高效、绿色的方法来构筑氮杂七元环苯并吖庚因类化合物，主要具有以下优势：
(1)该反应体系简便、易操作；同时，反应在室温、惰性气体氛围下用可见光照射就可以实现富有挑战性的复杂氮杂七元环骨架构建，反应条件温和。
(2)反应体系在均相溶剂中进行，有助于机理研究。
(3)该催化体系用的全氟酸酐化合物、吡啶-N-氧化物都是简单、廉价、易得的商用化合物，所用的可见光催化剂也相对廉价，反应底物普适性好，整个反应体系节约、高效。
(4)该催化体系底物适用范围广，利用太阳光就能够使反应发生，非常的绿色；在室温下通过可见光照射便能够实现克级反应，并且具有较好的产率，体现出高效；并且使用催化量的光敏剂，体现了反应的节约环保，具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是本发明的可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的反应机理图；
图2是本发明的实施例7克级反应具体操作示意图；
图3是本发明的制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物时在可见光催化之前和可见光催化中的对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol三氟乙酸酐溶于6mL二氯甲烷中，得到二氯甲烷溶液；以Ru(bpy)3Cl2·6H2O(六水合三(2,2′-联吡啶)氯化钌)为可见光催化剂，将0.8mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；取0.1mmol炔胺化合物-1(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO)加入二氯甲烷溶液。其中光敏剂的浓度为1.7×10-4M。通氩气除氧10min，然后在磁力搅拌器的搅拌下用450nm±10nm的Blue LEDs在室温下光照9h，反应结束后，通过减压蒸馏除去溶剂，再通过薄层色谱法分离得到相应产物。通过核磁氢谱、碳谱、以及质谱鉴定为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产率是52％。本发明的可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的反应机理图，如图1所示。图3是本发明的制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物时在可见光催化之前和可见光催化中的对比图。
实施例2
同实施例1，区别在于：加入1.5mg可见光催化剂，光敏剂的浓度为3.3×10-4M。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产物的产率是73％。
实施例3
同实施例1，区别在于：加入2.3mg可见光催化剂，光敏剂的浓度为5.0×10-4M。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产物的产率是85％。
实施例4
同实施例1，区别在于：加入3.0mg可见光催化剂，光敏剂的浓度为6.7×10-4M。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产物的产率是83％。
实施例5
区别在于：以Ru(bpy)3Cl2为可见光催化剂，将1.9mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；光敏剂的浓度为5.0×10-4M。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产物的产率是82％。
实施例6
区别在于：以Ru(bpy)3(PF6)2为可见光催化剂，将2.4mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；光敏剂的浓度为5.0×10-4M。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产物的产率是80％。
实施例7
取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol三氟乙酸酐溶于6mL二氯甲烷中，得到二氯甲烷溶液；以Ru(bpy)3Cl2·6H2O为可见光催化剂，将2.3mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；取0.1mmol炔胺化合物-2(R2为CH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。其中光敏剂的浓度为5.0×10-4M。通氩气除氧10min，然后用450nm±10nm的Blue LEDs在室温下光照9h，反应结束后，通过减压蒸馏除去溶剂，再通过柱层析方法分离。通过核磁氢谱﹑碳谱﹑以及质谱鉴定为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R2为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产率是75％。
实施例8
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-3(R2为F，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-3(R2为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是65％。
实施例9
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-4(R2为Cl，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-4(R2为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是89％。
实施例10
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-5(R2为Br，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-5(R2为Br，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是87％。
实施例11
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-6(R2为CF3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-6(R2为CF3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是89％。
实施例12
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-7(R3为CH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-7(R3为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是82％。
实施例13
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-8(R3为F，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-8(R3为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是89％。
实施例14
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-9(R3为COOCH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-9(R3为COOCH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是80％。
实施例15
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-10(R1为Cl，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-10(R1为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是88％。
实施例16
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-11(R7为F，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-11(R7为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是62％。
实施例17
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-12(R7为Cl，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-12(R7为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是65％。
实施例18
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-13(R7为Br，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-13(R7为Br，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是80％。
实施例19
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-14(R7为NO2，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-14(R7为NO2，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是70％。
实施例20
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-15(R7为CH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-15(R7为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是67％。
实施例21
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-16(R7为OCH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-16(R7为OCH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是90％。
实施例22
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-17(R7为CF3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-17(R7为CF3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是80％。
实施例23
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-18(R9为OCH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-18(R9为OCH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是68％。
实施例24
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-19(R9为Cl，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-19(R9为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是66％。
实施例25
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-20(R10为CH3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-20(R10为CH3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是77％。
实施例26
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-21(R7、R9为CH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-21(R7、R9为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是86％。
实施例27
同实施例7，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-22(R8、R9为CH3，R10为CF3CO，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-22(R8、R9为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是70％。
实施例28
取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol二氟乙酸酐溶于6mL二氯甲烷中，得到二氯甲烷溶液；以Ru(bpy)3Cl2·6H2O为可见光催化剂，将2.2mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；取0.1mmol炔胺化合物-1(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO)加入二氯甲烷溶液。其中光敏剂的浓度为1.7×10-4M。通氩气除氧10min，然后用450nm±10nm的Blue LEDs在室温下光照9h，反应结束后，通过减压蒸馏除去溶剂，再通过柱层析方法分离。通过核磁氢谱﹑碳谱﹑以及质谱鉴定为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-23(R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CHF2)。产率是78％。
实施例29
同实施例28，区别在于：取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol氯二氟乙酸酐溶于6mL二氯甲烷中。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-24(R10为CF3CO，R11为CClF2，其余为H)。产物的产率是65％。
实施例30
同实施例28，区别在于：取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol五氟丙酸酐溶于6mL二氯甲烷中。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-25(R10为CF3CO，R11为CF3CF2，其余为H)。产物的产率71％。
实施例31
同实施例28，区别在于：取0.25mmol吡啶-N-氧化物和0.25mmol七氟丁酸酐溶于6mL二氯甲烷中。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-26(R10为CF3CO，R11为CF3CF2CF2，其余为H)。产物的产率是74％。
实施例32
取0.35mmol吡啶-N-氧化物和0.35mmol三氟乙酸酐溶于6mL二氯甲烷中，得到二氯甲烷溶液；以Ru(bpy)3Cl2·6H2O为可见光催化剂，将0.8mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；取0.1mmol炔胺化合物-23(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10为H)加入二氯甲烷溶液。其中光敏剂的浓度为1.7×10-4M。通氩气除氧10min，然后用450nm±10nm的Blue LEDs在室温下光照9h，反应结束后，通过减压蒸馏除去溶剂，再通过柱层析方法分离。通过核磁氢谱﹑碳谱﹑以及质谱鉴定为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-1(R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产率是70％。
实施例33
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-24(R2为CH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R2为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是73％。
实施例34
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-25(R2为F，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-3(R2为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是72％。
实施例35
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-26(R2为Cl，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-4(R2为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是60％。
实施例36
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-27(R2为Br，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-5(R2为Br，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是69％。
实施例37
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-28(R2为CF3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-6(R2为CF3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是50％。
实施例38
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-29(R3为CH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-7(R3为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是83％。
实施例39
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-30(R3为F，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-8(R3为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是86％。
实施例40
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-31(R7为NO2，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-14(R7为NO2，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是63％。
实施例41
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-32(R7为F，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-11(R7为F，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是69％。
实施例42
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-33(R7为Cl，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-12(R7为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是74％。
实施例43
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-34(R7为Br，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-13(R7为Br，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是77％。
实施例44
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-35(R7为CH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-15(R7为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是73％。
实施例45
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-36(R7为OCH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-16(R7为OCH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是70％。
实施例46
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-37(R9为OCH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-18(R9为OCH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是46％。
实施例47
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-38(R9为Cl，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-19(R9为Cl，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是38％。
实施例48
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-39(R7为CF3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-17(R7为CF3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是20％。
实施例49
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-40(R7、R9为CH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-21(R7、R9为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是60％。
实施例50
同实施例32，区别在于：取0.1mmol炔胺化合物-41(R8、R9为CH3，其余为H)加入二氯甲烷溶液。产物为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-22(R8、R9为CH3，R10为CF3CO，R11为CF3，其余为H)。产物的产率是58％。
实施例51
关于克级反应，具体操作以及图2所示：取2.5mmol吡啶-N-氧化物和2.5mmol三氟乙酸酐溶于140mL二氯甲烷中，得到二氯甲烷溶液；以Ru(bpy)3Cl2·6H2O(六水合三(2,2′- 联吡啶)氯化钌)为可见光催化剂，将76mg该催化剂加入二氯甲烷溶液；取3.4mmol炔胺化合物-1(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO)加入二氯甲烷溶液。其中光敏剂的浓度为5.0×10-4M。通氩气除氧10min，然后在磁力搅拌器的搅拌下用450nm±10nm的Blue LEDs在室温下光照9h，反应结束后，通过减压蒸馏除去溶剂，再通过薄层色谱法分离得到相应产物。通过核磁氢谱﹑碳谱﹑以及质谱鉴定为氮杂七元环苯并吖庚因类产物-2(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为H，R10为CF3CO，R11为CF3)。产率是80％。

Claims (3)

1.一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法，其特征在于，主要包括将炔胺化合物、吡啶-N-氧化物、全氟酸酐化合物、Ru(bpy)3Cl2·6H2O加入到溶剂中，得到混合溶液，用惰性气体对混合溶液进行除氧处理，在室温、惰性气体氛围下，用可见光照射混合溶液，得到氮杂七元环苯并吖庚因类化合物；所述炔胺化合物的结构式如下：
Figure FDA0003596294070000011
式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10全为H；或者R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，其余全为H；或者R7为OCH3，其余全为H；或者R2、R3、R7中的一个为F，其余全为H；或者R2、R5、R7、R9中的一个为Cl，其余全为H；或者R2、R7中的一个为Br，其余全为H；或者R2、R7中的一个为CF3，其余全为H；或者R7为NO2，其余全为H；或者R10为CF3CO，其余全为H；或者R10为CH3CO，其余全为H；或者R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R5、R7、R9中的一个为OCH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R3、R7中的一个为F，R10为CF3CO，其余全为H；或者R1、R2、R5、R6、R7、R8、R9中的一个为Cl，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R7中的一个为Br，R10为CF3CO，其余全为H；或者R2、R7中的一个为CF3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R3为COOCH3，R10为CF3CO，其余全为H；或者R7为NO2，R10为CF3CO，其余全为H；
所述全氟酸酐化合物为三氟乙酸酐、二氟乙酸酐、氯二氟乙酸酐、五氟丙酸酐、七氟丁酸酐中的一种或者多种；所述溶剂为二氯甲烷；所述可见光照射是采用波长为450nm±10nm的Blue LEDs照射；所述氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的结构式如下：
Figure FDA0003596294070000021
式中R10为CF3CO，R11为CF3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF2H，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF2Cl，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3CF2，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3CF2CF2，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R3、R6、R7、R8中的一个为CH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R9、R7中的一个为OCH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R3、R7中的一个为F，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R1、R2、R6、R7、R8、R9中的一个为Cl，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R7中的一个为Br，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R2、R7中的一个为CF3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R3为COOCH3，其余全为H；或者R10为CF3CO，R11为CF3，R7为NO2，其余全为H。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述炔胺化合物与溶剂的比值为0.005～0.08mmol：1mL；所述吡啶-N-氧化物与溶剂的比值为0.02～0.2mmol：1mL；所述全氟酸酐化合物与溶剂的比值为0.02～0.2mmol：1mL；所述Ru(bpy)3Cl2·6H2O与溶剂的比值为0.18～1.8mg：1mL。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，光照温度为室温，光照时间为9～12h。
CN201910275225.0A 2019-04-08 2019-04-08 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法 Active CN110015993B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910275225.0A CN110015993B (zh) 2019-04-08 2019-04-08 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910275225.0A CN110015993B (zh) 2019-04-08 2019-04-08 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110015993A CN110015993A (zh) 2019-07-16
CN110015993B true CN110015993B (zh) 2022-07-08

Family

ID=67190709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910275225.0A Active CN110015993B (zh) 2019-04-08 2019-04-08 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110015993B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103626762A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 辰欣药业股份有限公司 苯并吡啶氮杂卓类化合物及其应用
CN107141248A (zh) * 2017-07-11 2017-09-08 曲阜师范大学 一种可见光催化合成3‑砜基螺环三烯酮化合物的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103626762A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 辰欣药业股份有限公司 苯并吡啶氮杂卓类化合物及其应用
CN107141248A (zh) * 2017-07-11 2017-09-08 曲阜师范大学 一种可见光催化合成3‑砜基螺环三烯酮化合物的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A scalable and operationally simple radical trifluoromethylation;Joel W. Beatty et al.;《NATURE COMMUNICATIONS》;20150910;第1-6页 *
Electrochemical Difluoromethylarylation of Alkynes;Peng Xiong et al.;《J. Am. Chem. Soc》;20180205;第140卷;第2460-2464页 *
Visible-Light Photocatalytic Decarboxylative Alkyl Radical Addition Cascade for Synthesis of Benzazepine Derivatives;Yu Zhao et al.;《Org. Lett.》;20171219;第20卷;第224-227页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110015993A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saidalimu et al. Highly Enantioselective Construction of 3‐Hydroxy Oxindoles through a Decarboxylative Aldol Addition of Trifluoromethyl α‐Fluorinated gem‐Diols to N‐Benzyl Isatins
Matton et al. Recent progress in metal-catalyzed [2+ 2+ 2] cycloaddition reactions
Zheng et al. Recent developments in photochemical and electrochemical decarboxylative C (sp3)–N bond formation
Zhang et al. Enantioselective construction of cis-hydroindole scaffolds via an asymmetric inverse-electron-demand Diels–Alder reaction: application to the formal total synthesis of (+)-minovincine
CN111978236A (zh) 一种n-取代-3-吗啉基-4-苯硒基马来酰亚胺化合物的制备方法
Li et al. Fe‐Catalyzed Pictet‐Spengler‐Type Cyclization via Selective Four‐Electron Reductive Functionalization of CO2
Bai et al. Total synthesis of (−)-calycanthine via iron-catalyzed stereoselective oxidative dimerization
Xu et al. Transition-metal free oxidative carbo-carboxylation of alkenes with formate in air
Su et al. Divergent Total Syntheses of (−)‐Daphnezomines A and B and (+)‐Dapholdhamine B
CN111978237B (zh) 一种3-吗啉基-4-芳硒基马来酰亚胺化合物的制备方法
CN110015993B (zh) 一种可见光催化制备氮杂七元环苯并吖庚因类化合物的方法
CN109810147B (zh) 芘标记的苯并咪唑氮杂环卡宾钯金属配合物及制备和应用
CN114907197B (zh) 一种双吖丙啶基光交联探针中间体及衍生物的制备方法
Doi et al. Nickel-Catalyzed β-Carboxylation of Ynamides with Carbon Dioxide
CN114874139B (zh) 一种1-苄或烯丙基3,4-二氢异喹啉的合成方法
CN104876929B (zh) 一种1,2,3,4-四氢萘啶类化合物的合成方法及应用
Tan et al. Synthetic studies towards the total synthesis of indole alkaloids containing indolyl lactam frameworks
CN110317170B (zh) 一种3-菲啶基甲酸丙酯类化合物的绿色合成方法
Hotha et al. Stereoselective synthesis of spiroannulated cyclopentenones by the Pauson–Khand reaction on carbohydrate derived enynes
CN109879800B (zh) 一种贝他斯汀药物中间体的制备工艺
CN109776546B (zh) 一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法
CN111153937A (zh) 一种钴金属有机大环状化合物的制备方法及其应用
Jiang et al. Deoxygenative Radical Boration of Inert Amides via a Combination of Relay and Cooperative Catalysis
CN115353478B (zh) 一种吲哚类化合物的制备方法
CN114807987B (zh) 一种制备稠合多环喹唑啉酮衍生物的电化学方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant