CN110256368B - 一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 - Google Patents
一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110256368B CN110256368B CN201910594324.5A CN201910594324A CN110256368B CN 110256368 B CN110256368 B CN 110256368B CN 201910594324 A CN201910594324 A CN 201910594324A CN 110256368 B CN110256368 B CN 110256368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aziridine
- amidine
- compound
- compounds
- cycloaddition
- 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
Links
- -1 amidine compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 56
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 150000001541 aziridines Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 claims abstract description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011591 potassium Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 229910052701 rubidium Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical group [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011734 sodium Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical group CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 6
- VBNWSEVVMYMVLC-UHFFFAOYSA-N 1-(4-methylphenyl)sulfonylaziridine Chemical class C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)N1CC1 VBNWSEVVMYMVLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 41
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 36
- 150000001409 amidines Chemical class 0.000 description 27
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 24
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 12
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 12
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNUYLGUBVHEHEL-UHFFFAOYSA-N 2-phenylbenzenecarboximidamide Chemical compound NC(=N)C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LNUYLGUBVHEHEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000002088 tosyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010719 annulation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- PXXJHWLDUBFPOL-UHFFFAOYSA-N benzamidine Chemical compound NC(=N)C1=CC=CC=C1 PXXJHWLDUBFPOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N sulfamide Chemical class NS(N)(=O)=O NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D253/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00
- C07D253/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00 not condensed with other rings
- C07D253/06—1,2,4-Triazines
-
- 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
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
本发明公开了一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法,是以对甲苯磺酰基氮杂环丙烷化合物作起始原料,脒类化合物作亲核试剂,在无机碱作用下于有机溶剂中进行环加成反应。本发明反应过程简单，以MOH（M=锂、钠、钾或铷）作促进剂，烷烃类试剂作溶剂，条件温和，环保性好，成环方法具有广泛的普适性，不同结构的氮杂环丙烷与脒类化合物反应均可获得较高收率的产物。
Description
技术领域
本发明涉及一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物成环的方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
氮杂环丙烷化合物是有机合成中重要的合成砌块和中间体，存在于许多天然产物中，具有良好的抗病毒、抗肿瘤及其它生物活性。氮杂环丙烷可以发生一系列重要反应，如开环反应、环加成反应、还原和消除反应等；其环加成反应可用于合成五元或六元环状化合物，进而合成许多具有生物活性及在医药化工行业极具应用前景的化合物。
对于各类亲核试剂与氮杂环丙烷开环反应的报道已屡见不鲜，但是人们对氮杂环丙烷相关反应的研究热情依然不减，而在这些众多的反应中，氮杂环丙烷环加成反应越来越引起人们的兴趣；其中关于氮杂环丙烷与含有各种双键或三键化合物发生的双偶极环加成反应也越来越多，这其中关于氮杂环丙烷与脒类化合物的[3+3]环加成反应就引起了我们的兴趣。
然而相对于含有双键或三键化合物对氮杂环丙烷的环加成反应来说，脒类化合物作为一种亲偶极试剂也能对氮杂环丙烷化合物进行环加成反应，但与其相关的专利和文献较少，杨海涛等人于2014年（Hai-Tao Yang, Meng-Lei Xing, Xin-Wei Lu, Jia-Xing Li，Jiang Cheng, Xiao-Qiang Sun, and Chun-Bao Miao, BF3·Et2O-or DMAP-CatalyzedDouble Nucleophilic Substitution Reaction of Aziridinofullerenes withSulfamides or Amidines [J]. the journal of organic chemistry, 2014, 79:11744-11749.）报道了使用氮杂环丙烷和脒类化合物合成咪唑类化合物的方法。该法利用N-芳基苄脒与大分子氮杂环丙烷反应生成咪唑五元环，作者也在优化筛选得出的最佳反应条件下对多种底物进行了扩展，结果是所有底物都能以中等反应收率转化成所需的咪唑类化合物；但是，到目前为止并没有关于氮杂环丙烷与脒类化合物作用生成六元环加成产物的报道。
综上所述，尽管关于氮杂环丙烷环加成反应的研究取得了一定进展，然而关于脒类化合物与氮杂环丙烷化合物的环加成反应的报道却非常少，而关于它们之间反应生成六元环环加成产物的例子就未见报道；因此，寻找绿色的反应条件尤其是使用更简单廉价催化剂或者促进剂的反应条件来完成脒类化合物与氮杂环丙烷进行的[3+3]成环反应，以使反应更易于操作、更环保、产物收率和区域选择性更高，值得人们进一步去探索和发现。
发明内容
本发明旨在提供一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，采用脒类化合物与不同结构的氮杂环丙烷反应生成六元环加成产物。
本发明提供了一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物成环的方法，是以对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物作起始原料，脒类化合物作亲核试剂，使它们之间发生[3+3]环加成进行成环反应。本发明的特征在于：使用MOH（M = 锂、钠、钾或铷）作促进剂，选择在烷烃类溶剂体系中进行反应。
本发明提供的一种采用脒类化合物对氮杂环丙烷化合物成环的方法，所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物具有以下结构通式：
式中，R1代表H、C1～C20的烷基、
、
或
；其中，所述的R2代表H、甲基、甲氧基或卤素中的一种。
或者，所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物具有以下结构通式：
其中，n为1～7，优选3或4。
或者：所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物具有以下结构通式：
式中，R3与R4均代表C1～C20的烷基。
本发明提供的一种采用脒类化合物对氮杂环丙烷化合物成环的方法，所述脒类化合物具有以下结构通式：
式中，R6、R7分别代表
,其中，R8代表H、甲基、甲氧基、硝基或卤素中的一种；X为C或者N。
以对甲苯磺酰基氮杂环丙烷化合物和脒类化合物的反应为例，其具体反应式如下：
进一步地，在上述成环方法中，所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物与脒类化合物的摩尔比为1:1～2.5:1；优选的摩尔比为1.5:1～2.3:1。
进一步地，上述反应是在乙腈溶剂体系中进行的，乙腈的用量为0.5～2mL/mmol氮杂环丙烷化合物。由于乙腈具有一定的吸水性，暴露在空气中容易吸潮，而使体系带有微量的水分，因此，进一步研究反应对水的耐受性尤为重要。查阅相关文献，N-苯基苄脒在水溶剂体系中也可以取得很好的亲核性，并且在干燥的氮气使用新蒸馏的乙腈中进行反应，与不经干燥氮气保护的反应相比，反应速率和收率都没有明显差别，说明上述反应对于微量的水有很好的耐受性。
进一步，本发明的成环反应是在50～90℃下进行的，优选的反应温度为60～80℃。
本发明是以对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物作起始原料，对甲苯磺酰基作为吸电子取代基，可以降低氮杂环上的电子云密度，使其容易被亲核试剂进攻。开环反应后产物上的对甲苯磺酰基采用常规方法即可去除，并不是本发明描述的重点，故本发明对其并未予以说明。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种以脒类化合物作亲核试剂，在MOH（M = 锂、钠、钾或铷）作促进剂条件下于烷烃类溶剂体系中，采用脒类化合物对氮杂环丙烷化合物成环的方法，该方法除了操作简单、反应条件温和外，还具有以下优点：
（1）该反应使用MOH（M = 锂、钠、钾或铷）作促进剂，反应成本较低；
（2）烷烃类溶剂环境友好，反应对水的耐受性强尤为可贵；
（3）本发明成环方法具有广泛的普适性，对不同结构的氮杂环丙烷和脒类化合物成环反应均可以获得较高的收率；
因此，作为一种新的氮杂环丙烷化合物成环方法，本发明具有很强的实际应用价值。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
本发明通过以下实施例进行进一步的说明，但不能将以下实施例理解为是对本发明保护范围的限制。在不脱离本发明所述的技术范围内，任何对于本发明非本质的改进和变化，都应该包含在本发明的技术范围内。
下面首先给出了对甲苯磺酰基活化的苯乙烯衍生的氮杂环丙烷1a与不同的脒类化合物进行成环反应的实施例。
实施例1：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.25 mmol，脒2a 0.15 mmol，70mol% LiOH，乙腈0.8 mL，加热至80℃下搅拌反应24 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表1中3a所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表1 氮杂环丙烷1a与脒2a的反应
3a White solid; mp:147-148 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.38 (s,3H), 3.67 (dd, J = 14.4, 4.0 Hz, 1H), 4.43 (dd, J = 10.4, 2.0 Hz, 1H), 4.69(q, J = 10.4 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.97-7.03 (m, 3H), 7.17-7.19(m, 8H), 7.21 (d, J = 5.6 Hz, 4H), 7.63 (d, J = 8.0 Hz, 2H) ppm; 13C NMR(CDCl3, 100 MHz): δ = 21.48, 58.41, 58.75, 125.58, 126.78, 126.85, 127.25,127.39, 127.81, 128.17, 128.35, 128.95, 129.27, 129.58, 137.05, 138.37,140.28, 142.43, 143.71, 170.40 ppm; HRMS (ESI): Calcd for C28H25N3O2S+H468.1740, found 468.1748。
实施例2：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.40 mmol，脒2b 0.23 mmol，70mol% NaOH，乙腈1.2 mL，加热至70℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表2中3b所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表2 氮杂环丙烷1a与脒2b的反应
3b White solid; mp 90-91 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.45 (s,3H), 2.52 (s, 3H), 3.40 (dd, J = 11.2, 2.4 Hz, 1H), 3.73 (t, J = 11.2 Hz,1H), 4.65-4.71 (m, 1H), 6.47 (dd, J = 11.2, 2.4 Hz, 2H), 6.55 (d, J = 7.6 Hz,1H), 6.81 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.13-7.15 (m, 5H), 7.24 (d, J = 7.6 Hz, 4H),7.34 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.87 (d, J = 8.0 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100MHz): δ = 17.93, 21.47, 55.94, 59.12, 126.54, 126.79, 126.86, 127.28, 127.38,128.00, 128.33, 128.92, 129.26, 129.34, 130.65, 131.29, 134.16, 137.36,138.43, 140.24, 141.96, 142.47, 171.24 ppm; HRMS (ESI): Calcd for C29H27N3O2S+H482.1897 found 482.1894。
实施例3：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.55 mmol，脒2c 0.30 mmol，70mol% KOH，1，2-二氯乙烷2.0 mL，加热至70 ℃下搅拌反应20 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表3中3c所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表3 氮杂环丙烷1a与脒2c的反应
3c White solid; mp 100-101 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.16 (d, J= 6.0 Hz, 6H), 2.39 (s, 3H), 3.03 (dd, J = 14.4, 2.0 Hz, 1H), 4.50 (dd, J =10.8, 2.4 Hz, 1H), 4.85 (q, J = 11.2 Hz, 1H), 6.06 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 6.56(d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.86 (s, 1H), 7.11-7.20 (m, 12H), 7.64 (d, J = 8.0 Hz,2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 20.80, 21.52, 22.45, 58.47, 58.99,124.74, 125.76, 126.22, 127.19, 127.65, 127.95, 128.22, 128.51, 129.21,129.41, 129.76, 130.22, 134.15, 136.33, 139.96, 140.31, 142.21, 143.64,171.01ppm; HRMS (ESI): Calcd for C30H29N3O2S+H 496.2053 found 496.2055。
实施例4：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.30 mmol，脒2d 0.14 mmol，70mol% CsOH，硝基甲烷1.0 mL，加热至60 ℃下搅拌反应22 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表4中3d所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表4 氮杂环丙烷1a与脒2d的反应
3d White solid; mp 85-86 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.41 (s, 3H),3.81 (dd, J = 14.8, 2.8 Hz, 1H), 4.46 (dd, J = 10.4, 2.4 Hz, 1H), 4.75 (q, J= 10.8 Hz,1H), 6.69 (dd, J = 8.68, 2.0 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 1.28 Hz, 1H),7.10-7.12 (m, 3H), 7.17-7.25 (m, 10H), 7.38-7.40 (m, 2H), 7.47-7.51 (m, 2H),7.64 (d, J = 8.0 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz):δ = 21.39, 58.41,58.87, 122.63, 125.34, 126.16, 126.32, 126.77, 127.12, 127.32, 127.36,127.56, 127.89, 128.15, 128.66, 128.76, 129.19, 129.54, 130.12, 134.44,137.20, 138.13, 139.01, 140.11, 142.22, 170.22 ppm; HRMS (ESI): Calcd forC32H27N3O2S+H 518.1897 found 518.1899。
实施例5：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.60 mmol，脒2e 0.40 mmol，60mol% LiOH，1，2-二氯乙烷2.0 mL，加热至80 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表5中3e所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表5 氮杂环丙烷1a与脒2e的反应
3e White solid; mp：102-103 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.23 (s,3H), 2.39 (s, 3H), 3.66 (dd, J = 14.4, 2.4 Hz, 1H), 4.37 (dd, J = 10.4, 2.0Hz, 1H), 4.66 (q, J = 10.8 Hz,1H), 6.41 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.94-7.00 (m,4H), 7.04 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.17-7.24 (m, 8H), 7.63 (d, J = 8.4 Hz, 2H)ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 19.89, 22.21, 58.13, 58.65, 126.56, 126.77,127.09, 127.35, 127.88, 128.12, 128.33, 129.09, 129.38, 129.98, 135.22,137.13, 139.80, 140.67, 141.78, 142.21, 170.79 ppm; HRMS (ESI): Calcd forC29H27N3O2S+H 482.1897 found 482.1894。
实施例6：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.85 mmol，脒2f 0.45 mmol，80mol% NaOH，乙腈2.5 mL，加热至70 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表6中3f所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表6 氮杂环丙烷1a与脒2f的反应
3f White solid; mp: 113-114 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.38 (s,3H), 3.66 (dd, J = 14.4, 2.4 Hz, 1H), 4.44 (dd, J = 10.8, 2.8 Hz, 1H), 4.68(q, J = 10.4 Hz,1H), 6.47 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.82-6.87 (m, 2H), 6.97-7.05(m, 3H), 7.15-7.22 (m, 9H), 7.61 (d, J = 8.0 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100MHz): δ = 21.65, 58.67, 58.89, 115.56, 117.87, 126.56, 127.09, 127.34,128.02, 128.29, 128.39, 128.67, 128.74, 129.15, 129.84, 136.91, 138.23,140.13, 142.76, 171.00 ppm; HRMS (ESI): Calcd for C28H24FN3O2S+H 486.1646 found486.1644。
实施例7：
在试管中加入结构式如1a所示的氮杂环丙烷0.60 mmol，脒2g 0.35 mmol，60mol% KOH，硝基甲烷2.0 mL，加热至70 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表7中3g所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表7 氮杂环丙烷1a与脒2g的反应
3g White solid; mp: 92-93 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.36 (s,3H), 3.71-3.74 (m, 1H), 4.67 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 4.89 (t, J = 14.0 Hz, 1H),6.76-6.94 (m, 5H), 7.14-7.25 (m, 10H), 7.43-7.48 (m, 3H), 7.62-7.68 (m, 3H)ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 21.48, 57.85, 59.08, 124.52, 126.25,126.89, 127.14, 127.27, 127.42, 127.88, 128.31, 129.22, 129.26, 129.26,129.43, 129.65, 130.93, 131.02, 133.07, 138.62, 139.77, 142.40, 143.52,169.20 ppm; HRMS (ESI): Calcd for C32H27N3O2S+H 518.1897 found 518.1892。
接着给出了对甲苯磺酰基活化的各类烯烃衍生的氮杂环丙烷与N-苯基苄脒2a进行成环反应的实施例。
实施例8：
在试管中加入结构式如1b所示的氮杂环丙烷0.70 mmol，脒2a 0.45 mmol，70mol% KOH，三氯甲烷2.5 mL，加热至70 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表8中3h所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表8 氮杂环丙烷1b与脒2a的反应
3h White solid; mp：70-71 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.23 (s,3H), 2.38 (s, 3H), 3.36 (dd, J = 14.4, 2.4 Hz, 1H), 4.40 (dd, J = 10.4, 2.0Hz, 1H), 4.68 (q, J = 10.8 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.96-7.01 (m,7H), 7.16 (t, J = 3.6 Hz, 7H), 7.62 (d, J = 8.4 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3,100 MHz): δ = 21.32, 21.44, 58.31, 58.73, 123.92, 125.57, 126.91, 127.23,127.45, 127.81, 128.01, 128.15, 128.22, 128.94, 129.17, 129.54, 137.13,137.89, 138.54, 140.02, 142.31, 143.75, 170.45 ppm; HRMS (ESI): Calcd forC29H27N3O2S+H 482.1897 found 482.1894。
实施例9：
在试管中加入结构式如1c所示的氮杂环丙烷0.60 mmol，脒2a 0.40 mmol，60mol% KOH，乙腈1.8 mL，加热至70 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表9中3i所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表9 氮杂环丙烷1c与脒2a的反应
3i White solid; mp : 90-91 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.29 (s,3H), 2.39 (s, 3H), 3.64 (d, J = 14.4 Hz, 1H), 4.36 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.68(q, J = 10.8 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.97-6.99 (m, 4H), 7.02 (d, J= 7.6 Hz, 3H), 7.13-7.20 (m, 7H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 2H) ppm; 13C NMR(CDCl3, 100 MHz): δ = 21.09, 21.48, 53.47, 58.49, 125.58, 126.67, 126.87,127.27, 127.61, 127.81, 128.17, 128.93, 129.04, 129.24, 129.58, 137.03,137.32, 138.39, 142.36, 143.67, 170.31 ppm; HRMS (ESI): Calcd for C29H27N3O2S+H482.1897 found 482.1894。
实施例10：
在试管中加入结构式如1d所示的氮杂环丙烷0.80 mmol，脒2a 0.50 mmol，70mol% LiOH，乙腈2.5 mL，加热至70 ℃下搅拌反应30 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表10中3j所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表10 氮杂环丙烷1d与脒2a的反应
3j White solid; mp: 99-100 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.40 (s,3H), 3.64 (d, J = 14.4 Hz, 1H), 4.36 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 4.65 (q, J = 10.4Hz, 1H), 6.41 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.96 (q, J = 7.6 Hz, 4H), 7.15-7.20 (m,10H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 21.42,58.06, 58.21, 125.58, 126.66, 127.17, 127.72, 128.10, 128.13, 128.40, 128.93,129.27, 129.62, 133.04, 136.69, 138.04, 138.80, 142.60, 143.46, 170.28 ppm;HRMS (ESI): Calcd for C28H24ClN3O2S+H 502.1351 found 502.1356。
实施例11：
在试管中加入结构式如1e所示的氮杂环丙烷0.40 mmol，脒2a 0.22 mmol，70mol% KOH，硝基甲烷1.5 mL，加热至80 ℃下搅拌反应28 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表11中3k所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表11 氮杂环丙烷1e与脒2a的反应
3k white solid, mp: 87-88 oC; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 2.43 (s,3H), 3.35 (dd, J = 12.0, 3.6 Hz, 1H), 3.65-3.71 (m, 1H), 6.14 (dd, J = 10.4,3.6 Hz, 1H), 6.42 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.92-6.96 (m, 3H), 7.01 (d, J = 8.0Hz, 2H), 7.13-7.21 (m, 5H), 7.30 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.39 (d, J = 8.4 Hz,2H), 7.80 (d, J = 8.0 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 21.49, 58.18,58.21, 121.28, 125.68, 126.78, 127.24, 127.80, 128.20, 128.56, 129.02,129.33, 129.68, 131.42, 136.82, 138.19, 139.36, 142.67, 143.57, 170.39 ppm;HRMS (ESI): Calcd for C28H24BrN3O2S+H 546.0845, found 546.0849。
实施例12：
在试管中加入结构式如1f所示的氮杂环丙烷0.24 mmol，脒2a 0.13 mmol，70mol% NaOH，乙腈0.8 mL，加热至80 ℃下搅拌反应24 h，经萃取、洗涤和干燥得粗产品；粗产品经硅胶层析柱纯化得到单一构型的成环产物，结构式如表12中3l所示，采用核磁共振氢谱、碳谱与高分辨质谱对产物进行表征证实了产物的结构。
表12 氮杂环丙烷1f与脒2a的反应
3l viscous liquid; 1H NMR (400 MHz, CDCl3), δ = 0.81 (t, J = 5.2 Hz,3H), 1.11-1.12 (m, 5H), 1.18-1.25 (m, 5H), 2.42 (s, 3H), 3.24-3.28 (m,1H),3.61 (dd, J = 10.0, 1.6 Hz, 1H), 4.44 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 6.39 (d, J = 4.8Hz, 2H), 6.91-6.97 (m, 3H), 7.10-7.15 (m, 4H), 7.17-7.20 (m, 1H), 7.28 (d, J= 5.6 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ = 13.99, 21.42, 22.45, 24.70,29.07, 29.63, 31.58, 34.13, 54.79, 55.17, 125.30, 126.71, 127.26, 127.66,128.01, 128.69, 129.34, 136.98, 138.53, 139.27, 142.39, 143.97, 169.82 ppm;HRMS (ESI): Calcd for C24H25N3O2S+H 420.1740, found 420.1744。
Claims (6)
1.一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：以对甲苯磺酰基氮杂环丙烷化合物作起始原料,脒类化合物作亲核试剂,在无机碱的促进作用下，于烷烃类试剂体系中，进行环加成反应；所述无机碱的碱金属为锂、钠、钾或铷；
所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物具有以下结构通式：
式中，R1代表H、C1～C20的烷基、
、
或
；其中，所述的R2代表H、甲基、甲氧基或卤素中的一种；R3与R4均代表C1～C20的烷基；
所述脒类化合物具有以下结构通式：
式中，R6、R7分别代表
,其中，R8代表H、甲基、甲氧基、硝基或卤素中的一种；X为C或者N。
2.根据权利要求1所述的脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物与脒类化合物的摩尔比为1:1～2.5:1。
3.根据权利要求2所述的脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：所述对甲苯磺酰基活化的氮杂环丙烷化合物与脒类化合物的摩尔比为1.5:1～2.3:1。
4.根据权利要求1所述的脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：所述的烷烃类试剂为乙腈，乙腈的用量为0.5～2mL/mmol氮杂环丙烷化合物。
5.根据权利要求1所述的脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：成环反应的温度为50～90℃。
6.根据权利要求1所述的脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法，其特征在于：反应温度为60～80℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910594324.5A CN110256368B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910594324.5A CN110256368B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110256368A CN110256368A (zh) | 2019-09-20 |
| CN110256368B true CN110256368B (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=67924066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910594324.5A Active CN110256368B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110256368B (zh) |
-
2019
- 2019-07-03 CN CN201910594324.5A patent/CN110256368B/zh active Active
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| BF3·Et2O- or DMAP-Catalyzed Double Nucleophilic Substitution Reaction of Aziridinofullerenes with Sulfamides or Amidines;Hai-Tao Yang 等;《J. Org. Chem》;20141231;第79卷;11744-11749 * |
| Lewis Acid Catalyzed Highly Stereoselective Domino-Ring-Opening Cyclization of Activated Aziridines with Enolates: Synthesis of Functionalized Chiral γ-Lactams;Manas K. Ghorai 等;《J. Org. Chem.》;20101231;第65卷;6173-6181 * |
| Syntheses of Chiral β- and γ-Amino Ethers, Morpholines, and Their Homologues via Nucleophilic Ring-Opening of Chiral Activated Aziridines and Azetidines;Manas K. Ghorai 等;《J. Org. Chem》;20121231;第77卷;3740-3753 * |
| 亚硝基化合物环加成反应的研究进展;李东君，等;《有机化学》;20161231;第36卷;1994-2010 * |
| 氮杂环丙烷与双键化合物的［3 +2］环加成反应研究进展;魏文珑，等;《化工时刊》;20121231;第26卷(第6期);51-55 * |
| 氮杂环丙烷环加成反应的研究进展;王清宇，等;《有机化学》;20161231;第36卷;939-953 * |
| 环丙烷环加成反应的研究进展;高宏伟，等;《化学试剂》;20181231;第40卷(第9期);847-853、904 * |
| 脒参与的环加成反应的研究进展;马明，等;《化学试剂》;20190131;第41卷(第1期);30-38 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110256368A (zh) | 2019-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Oxidative sulfonamidomethylation of imidazopyridines utilizing methanol as the main C1 source | |
| CN108148069B (zh) | 一种呋喃酮并吡啶酮类化合物的合成方法 | |
| Huang et al. | A facile synthesis of β-amino carbonyl compounds through an aza-Michael addition reaction under solvent-free conditions | |
| CN108373453A (zh) | 三氮唑衍生物及其制备方法 | |
| CN108689901B (zh) | 一种氮杂环丙烯类化合物的合成方法 | |
| CN110256368B (zh) | 一种脒类化合物与氮杂环丙烷化合物环加成的方法 | |
| CN102875421B (zh) | 基于对硝基苯甲酸的氮杂环丙烷化合物开环方法 | |
| CN108276350B (zh) | 1,2,4-三氮唑及其制备方法 | |
| CN109912579B (zh) | 一种2,2-二取代四氢呋喃衍生物的制备方法 | |
| CN112028808A (zh) | 一种n-取代-3-甲巯基-4-吗啉基马来酰亚胺化合物的制备方法 | |
| CN114989178B (zh) | 一种螺[β-内酰胺-3,3’-氧化吲哚]类衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN103694182B (zh) | 一种喹喔啉类化合物的制备方法 | |
| JP2014080371A (ja) | 不斉脱水縮合剤 | |
| CN105272987A (zh) | 一种3-氰基-n-错位卟啉化合物的制备方法 | |
| CN108689892A (zh) | 3-磺酰化-二氢茚酮类化合物及其制备方法 | |
| CN109851599B (zh) | 一种2-氨基苯并呋喃化合物的制备方法 | |
| CN102558046B (zh) | 喹啉化合物的固相合成方法 | |
| CN105693778A (zh) | N-甲氧基甲酰胺导向合成二茂铁并吡啶酮衍生物的方法 | |
| CN104341403A (zh) | 一种2,5-二杂环取代萘基噁烷衍生物及其制备方法 | |
| CN111925310A (zh) | 一种3-胺基-4-芳硒基马来酰亚胺化合物及制备方法 | |
| CN104151314A (zh) | 一种萘并咪唑并吡啶类化合物及其制备方法 | |
| CN108727323A (zh) | 一种氮杂环卡宾催化合成三氟甲基取代高异黄酮类化合物的方法 | |
| CN103073498A (zh) | (R)-α-氨基己内酰胺的制备新方法 | |
| CN102329320B (zh) | 一种天然产物(±)-叶坎生及其中间产物的合成方法 | |
| CN108299445B (zh) | 一种1,5-氮杂螺[2,4]庚烷的合成方法 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240508 Address after: 030012 No. 106, Changzhi Road, Taiyuan, Shanxi Patentee after: Shanxi inspection and Testing Center (Shanxi Institute of standard measurement technology) Country or region after: China Address before: No. 128, Tanghuai Road, Xiaodian District, Taiyuan City, Shanxi Province, 030032 Patentee before: SHANXI PRODUCT QUALITY SUPERVISION AND INSPECTION INSTITUTE Country or region before: China |