CN110317221B - 一种多取代炔脒类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域,公开了一种多取代炔脒类化合物及其制备方法和应用。在反应器中,加入
Figure DDA0002104394650000011
炔溴
Figure DDA0002104394650000012
钯盐催化剂、添加剂和碱溶于有机溶剂中,最后加入异腈
Figure DDA0002104394650000013
在90~100℃下搅拌反应,反应产物经分离纯化,得到多取代炔脒类化合物,上述制备方法的反应式如式(I)所示。本发明的方法以简单易得的炔溴、胺、异腈作为反应原料合成一系列多取代的炔脒类化合物,该方法具有原料简单易得,操作方便、条件温和,步骤经济性高,底物适用性广,官能团的容忍性好等特点;并开展了其部分应用研究,合成了多种有用的含氮杂环。

Description

一种多取代炔脒类化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种多取代炔脒类化合物及其制备方法和应用。
背景技术
多取代的炔脒类化合物由于同时具有碳碳三键和脒两个官能团,具有丰富的化学性质。除了作为高效合成子参与构建多种杂环化合物之外,炔脒也可以作为配体参与新型催化剂的设计与合成。通过文献调研,目前主要的合成方法包括:(1)端炔和大位阻碳二亚胺的加成反应;(2)吸电子基团取代的炔胺和亚硝基苯的1,4-金属解反应(W.-X.Zhang,M.Nishiura,Z.Hou,J.Am.Chem.Soc.2005,127,16788;T.-G.Ong,J.S.O’Brien;I.Korobkov,D.S.Richeson,Organometallics 2006,25,4728;W.Yi,J.Zhang,M.Li,Z.Chen,X.Zhou,Inorg.Chem.2011,50,11813;X.Gu,X.Zhu,Y.Wei,S.Wang,S.Zhou,G.Zhang,X.Mu,Organometallics 2014,33,2372;F.Zhang,J.Zhang,Y.Zhang,J.Hong,X.Zhou,Organometallics 2014,33,6186;S.A.Gawade,D.B.Huple,R.-S.Liu.J.Am.Chem.Soc.2014,136,2978)。虽然通过目前的方法可以得到相应的化合物,但炔脒的合成仍然存在改善和提高的空间。鉴于已有方法在底物上的局限性和对官能团化前体的依赖,探索新颖高效的方法从简单易得的原料出发一步合成炔脒类化合物,进一步提高反应的适用性和增强官能团的容忍性是十分重要的。发展新方法不仅能够提高炔脒合成的多样性,而且通过在炔脒结构中引入其他官能团如双键、氰基、卤素等能够为后续的衍生化提供简便有效的手段。
钯催化异腈的转化反应是近年来的研究热点之一。异腈作为C1和N1合成子可以多重身份参与到反应中,合成各种不同的含氮化合物。相较于目前对异腈插入芳基钯、烯基钯物种的大量研究,化学家们对异腈和炔基钯物种结合的研究很少。原因可能是炔基钯物种的不易获得及炔烃本身的自偶联反应(A.Clemenceau,Q.Wang,J.Zhu,Org.Lett.,2018,20,126;P.Salehia,M.Shiri,Adv.Synth.Catal.2019,361,118)。
因此,发展在温和条件下利用钯催化异腈的多组分反应高效合成多取代的炔脒类化合物并开展其应用研究具有十分重要的意义。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本发明的首要目的在于提供一种多取代炔脒类化合物的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的多取代炔脒类化合物。
本发明的再一目的在于提供上述多取代炔脒类化合物在合成脒取代三氮唑化合物中的应用。
本发明的又一目的在于提供上述多取代炔脒类化合物在合成3-卤代的2-氨基喹啉衍生物中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种多取代炔脒类化合物的制备方法,包括如下制备步骤:
在反应器中,加入
Figure BDA0002104394630000021
炔溴
Figure BDA0002104394630000022
钯盐催化剂、添加剂和碱溶于有机溶剂中,最后加入异腈
Figure BDA0002104394630000023
在90~100℃下搅拌反应,反应产物经分离纯化,得到多取代炔脒类化合物;
上述制备方法的反应式如下式所示:
Figure BDA0002104394630000024
式中,R1和R2选自相同或不相同的氢、苯基、2-甲基苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、3,4-二氟苯基、萘基、2-吲哚基苯基、正戊基、环戊基、烯丙基;或
Figure BDA0002104394630000031
为四氢吡咯、哌啶、环己亚胺、吗啉、硫代吗啉、二氢吲哚或1-甲基哌嗪;R3选自三异丙基硅基或三乙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基。
优选地,所述的钯盐催化剂是指氯化钯;钯盐催化剂的加入量与反应底物的摩尔比为(0.05~0.1):1。
优选地,所述的添加剂为三氟乙酸银;添加剂的加入量与反应底物的摩尔比为(0.15~0.20):1。
优选地,所述的碱为碳酸钾;碱的加入量与反应底物的摩尔比为(1.5~2.0):1。
优选地,所述的有机溶剂是指乙腈。
优选地,所述搅拌反应的时间为4~6h。
优选地,所述产物分离纯化步骤为:将反应液冷却至室温,用乙酸乙酯萃取,合并有机相,使用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸除溶剂得粗产物,经柱层析提纯得到所述多取代炔脒类化合物。
优选地,所述的柱层析提纯以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱液,石油醚与乙酸乙酯的体积比为(20~100):1。
本发明的反应原理是以炔溴、胺、异腈为原料,在钯、碱的共同作用下,通过异腈迁移插入炔基钯中间体,随后经过和不同种类的胺的还原消除即可一步合成多取代的炔脒类化合物。
一种多取代炔脒类化合物,通过上述方法制备得到,所述多取代炔脒类化合物的结构式为
Figure BDA0002104394630000032
上述多取代炔脒类化合物在合成脒取代三氮唑化合物中的应用,具体步骤为:首先在四丁基氟化铵及溶剂条件下水解脱除R3保护基,然后在铜盐及溶剂条件下,发生炔烃和叠氮R-N3的关环反应,得到相应的脒取代三氮唑化合物;具体反应如下式所示:
Figure BDA0002104394630000041
式中,R1和R2选自相同或不相同的氢、苯基、2-甲基苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、3,4-二氟苯基、萘基、2-吲哚基苯基、正戊基、环戊基、烯丙基;或R1和R2与连接的N构成四氢吡咯、哌啶、环己亚胺、吗啉、硫代吗啉、二氢吲哚或1-甲基哌嗪取代基;R3选自三异丙基硅基或三乙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基;R选自苄基、2-甲基苄基、4-氟苄基、4-甲氧基苄基。
上述多取代炔脒类化合物在合成3-卤代-2-氨基喹啉衍生物中的应用,具体步骤为:首先在四丁基氟化铵及溶剂条件下水解脱除R3保护基,然后直接在钯盐和铜盐的混合催化及溶剂条件下与碘苯发生Sonogashira反应生成苯基炔脒化合物;随后在铜盐催化及溶剂条件下与N-卤代丁二酰亚胺发生亲电环化反应,得到相应的3-卤代-2-氨基喹啉衍生物;具体反应如下式所示:
Figure BDA0002104394630000042
式中,R’与其连接的苯环构成苯基、2-甲基苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、3,4-二氟苯基、萘基或2-吲哚基苯基;R3选自三异丙基硅基或三乙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基。
本发明具有如下优点及有益效果:
(1)本发明的方法以简单易得的炔溴、胺、异腈作为反应原料合成一系列多取代的炔脒类化合物,该方法具有原料简单易得,操作方便、条件温和,步骤经济性高,底物适用性广,官能团的容忍性好等特点;并开展了其部分应用研究,合成了多种有用的含氮杂环,
(2)本发明的合成方法新颖高效,并通过实验初步证明了其在合成杂环上的应用价值,因而有望进一步应用于实际工业生产和其他类似物的合成研究。
附图说明
图1和图2分别是实施例1所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图3和图4分别是实施例2所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图5和图6分别是实施例3所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图7和图8分别是实施例4所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图9和图10分别是实施例5所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图11和图12分别是实施例6所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图13和图14分别是实施例7所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图15和图16分别是实施例8所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图17和图18分别是实施例9所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图19和图20分别是实施例10所得目标产物的氢谱图和碳谱图;
图21和图22分别是实施例11所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
在反应管中加入0.2毫摩尔苯胺、0.3毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率85%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图1和图2所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.11(t,J=8.4Hz,2H),6.85(t,J=7.6Hz,1H),6.80(d,J=7.2Hz,2H),4.44(s,1H),1.38(s,9H),0.85(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.4,140.2,128.3,122.2,122.0,97.5,52.1,28.9,18.3,10.9;
IR(KBr)νmax 3411,2949,2867,1601,1497,1198,1069,994,883,674cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C22H37N2Si,[M+H]+:357.2721,found357.2722。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000061
实施例2
在反应管中加入0.2毫摩尔4-苯氧基苯胺、0.3毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为60:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率70%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图3和图4所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.27(t,J=7.6Hz,2H),7.01(t,J=7.2Hz,1H),6.95(d,J=8.0Hz,2H),6.90(s,4H),4.61(s,1H),1.46(s,9H),0.97(s,21H);
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.6,151.8,147.2,140.4,129.4,123.3,122.2,119.7,117.7,97.4,52.2,28.9,18.4,10.9;
IR(KBr)νmax 3435,2948,2872,1603,1486,1203,994,752,675cm-1
HRMS(ESI)Calcd for C28H41N2OSi,[M+H]+:449.2983,found 449.2987。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000071
实施例3
在反应管中加入0.2毫摩尔4-碘苯胺、0.3毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为80:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率84%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图5和图6所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.62(d,J=8.4Hz,2H),6.78(d,J=8.4Hz,2H),4.73(s,1H),1.59(s,9H),1.07(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.4,140.5,137.2,124.6,97.0,85.5,52.2,28.9,18.3,10.9;
IR(KBr)νmax 3434,2947,2872,1603,1485,1376,1195,994,806,671,601cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C22H36IN2Si,[M+H]+:483.1687,found483.1692。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000081
实施例4
在反应管中加入0.6毫正戊胺、0.2毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应6小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为50:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率88%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图7和图8所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.39(t,J=7.2Hz,2H),1.51(t,J=6.4Hz,2H),1.35(s,9H),1.30(d,J=4.0Hz,4H),1.09(s,21H),0.87(t,J=4.4Hz,3H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ142.1,96.6,77.2,52.1,51.3,31.4,29.7,29.5,22.6,18.5,14.1,11.1;
IR(KBr)νmax 3286,2950,2869,1601,1459,1288,1199,967,882,782,670cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C21H43N2Si,[M+H]+:351.3190,found351.3094。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000082
实施例5
在反应管中加入0.6毫摩尔环戊胺、0.2毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应6小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为50:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率84%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图9和图10所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.03(dd,J=8.4,6.4Hz,1H),1.84–1.65(m,4H),1.56-1.50(m,2H),1.46–1.38(m,2H),1.35(s,9H),1.09(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ141.1,96.7,77.2,62.2,51.2,34.6,29.6,24.1,18.5,11.1;
IR(KBr)νmax 3438,2951,2871,1604,1467,1361,1274,1072,1008,793,593cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C21H41N2Si,[M+H]+:349.3034,found349.3037。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000091
实施例6
在反应管中加入0.6毫摩尔二烯丙基胺、0.2毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应6小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为20:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率85%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图11和图12所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.79(ddd,J=16.4,11.2,6.0Hz,2H),5.12–5.03(m,4H),4.02(d,J=6.4Hz,4H),1.34(s,9H),1.11(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ140.4,134.9,116.0,99.2,97.4,52.6,48.9,30.3,18.5,11.3;
IR(KBr)νmax 2948,1585,1456,1385,1214,1000,911,814,671,481cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C22H41N2Si,[M+H]+:361.3034,found361.3037。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000101
实施例7
在反应管中加入0.2毫摩尔苯胺、0.3毫摩尔三乙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔叔丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率50%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图13和图14所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.13(t,J=7.2Hz,2H),6.88(t,J=7.6Hz,1H),6.82(d,J=8.0Hz,2H),1.38(s,9H),0.75(t,J=7.6Hz,9H),0.40(q,J=8.0Hz,6H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.2,140.1,128.2,122.3,122.1,96.8,52.1,28.9,7.1,3.8;
IR(KBr)νmax 3432,2954,1599,1491,1200,998,725,598,501cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C19H31N2Si,[M+H]+:315.2251,found315.2255。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000111
实施例8
在反应管中加入0.2毫摩尔苯胺、0.3毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔金刚烷基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率45%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图15和图16所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.20(t,J=7.6Hz,2H),6.94(t,J=7.2Hz,1H),6.88(d,J=8.0Hz,2H),4.56(s,1H),2.16(s,6H),2.10(s,3H),1.78–1.61(m,6H),0.93(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.1,140.1,128.3,122.3,122.1,97.4,52.7,42.0,36.5,29.6,18.3,10.9;
IR(KBr)νmax 3428,2922,1599,1487,1367,1297,1207,995,886,762,679cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C28H43N2Si,[M+H]+:435.3190,found435.3196。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000112
实施例9
在反应管中加入0.2毫摩尔苯胺、0.3毫摩尔三异丙基硅基炔溴,0.02毫摩尔氯化钯,0.4毫摩尔碳酸钾,0.04毫摩尔三氟乙酸银、和2毫升乙腈溶剂,最后加入0.25毫摩尔1,1,3,3-四甲基丁基异腈,在100摄氏度下转速700rpm下搅拌反应4小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为80:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率56%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图17和图18所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.21(t,J=8.0Hz,2H),6.95(t,J=7.6Hz,1H),6.89(d,J=7.6Hz,2H),4.57(s,1H),1.92(s,2H),1.52(s,6H),1.08(s,9H),0.94(s,21H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.4,140.3,128.3,122.3,122.2,97.7,55.9,50.7,31.8,31.6,29.7,18.3,10.9;
IR(KBr)νmax 3447,2947,2877,1604,1487,1217,996,883,678cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C26H45N2Si,[M+H]+:413.3347,found413.3353。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000121
实施例10
在反应管中加入0.2毫摩尔N-叔丁基-N’-苯基三异丙基硅基炔脒、0.2毫摩尔四丁基氟化铵,和1毫升四氢呋喃溶剂,在室温条件下转速700rpm下搅拌反应5分钟,停止搅拌。通过减压浓缩获得粗产物。随后将粗产物置于另一反应管中,加入0.02毫摩尔碘化亚铜、0.24毫摩尔苄基叠氮,和1.5毫升乙腈溶剂,在90摄氏度下转速700rpm下搅拌反应3小时,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到目标产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为5:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率62%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图19和图20所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.34–7.25(m,3H),7.12(t,J=7.2Hz,2H),7.01(d,J=5.2Hz,2H),6.89(t,J=6.8Hz,1H),6.67(d,J=7.2Hz,2H),6.20(s,1H),6.04(s,1H),5.25(s,2H),1.53(s,9H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ152.2,145.1,140.0,133.8,128.9(d,J=3.4Hz),128.6,127.8,124.7,121.7,121.4,53.9,51.4,28.7ppm;
IR(KBr)νmax 3414,2969,1634,1552,1482,1210,1047,906,710,591cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C20H24N5,[M+H]+:334.2026,found334.2029。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000131
实施例11
在反应管中加入0.4毫摩尔N-叔丁基-N’-苯基三异丙基硅基炔脒、0.4毫摩尔四丁基氟化铵,和2毫升四氢呋喃溶剂,在室温条件下转速700rpm下搅拌反应5分钟,停止搅拌。通过减压浓缩获得粗产物。随后将粗产物置于另一反应管中,加入0.016毫摩尔二氯二三苯基膦钯、0.06毫摩尔碘化亚铜、0.25毫摩尔碘苯,和2.0毫升三乙胺溶剂,在室温条件下转速700rpm下搅拌反应24小时,停止搅拌。加入15mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到偶联产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为50:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率90%。最后在反应管中加入0.1毫摩尔该偶联产物,0.01毫摩尔碘化亚铜、0.15毫摩尔N-碘代丁二酰亚胺,和1.0毫升乙腈溶剂,在80摄氏度下转速700rpm下搅拌反应15分钟,停止搅拌。加入5mL水,用乙酸乙酯萃取3次,合并有机相并使用0.5g无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,再通过柱层析分离纯化,得到偶联产物,所用的柱层析洗脱液为体积比为30:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂,产率75%。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图21和图22所示;结构表征数据如下所示:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.77(d,J=7.6Hz,1H),7.60–7.43(m,4H),7.22(d,J=7.2Hz,2H),7.11(d,J=8.4Hz,1H),7.04(t,J=7.2Hz,1H),5.57(s,1H),1.64(s,9H);
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ153.9,152.7,142.7,129.7,128.9,128.5,128.2,126.7,126.3,123.4,122.1,91.8,52.6,28.8;
IR(KBr)νmax 3406,3060,2952,1526,1361,1221,1040,951,756,699,612,473cm-1
HRMS(ESI)Calcd for Chemical Formula:C19H20IN2,[M+H]+:403.0666,found403.0671。
经以上数据推断得到如下结构:
Figure BDA0002104394630000141
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:
在反应器中,加入
Figure FDA0002969936620000011
炔溴
Figure FDA0002969936620000012
钯盐催化剂、添加剂和碱溶于有机溶剂中,最后加入异腈
Figure FDA0002969936620000013
在90~100℃下搅拌反应,反应产物经分离纯化,得到多取代炔脒类化合物;
上述制备方法的反应式如下式所示:
Figure FDA0002969936620000014
式中,R1和R2为氢、苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、正戊基、环戊基、烯丙基;或
Figure FDA0002969936620000015
为四氢吡咯、哌啶、环己亚胺、吗啉、硫代吗啉、二氢吲哚或1-甲基哌嗪;R3选自三异丙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基;
所述的钯盐催化剂是指氯化钯;所述的添加剂为三氟乙酸银。
2.根据权利要求1所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于:所述钯盐催化剂的加入量与反应底物的摩尔比为(0.05~0.1):1。
3.根据权利要求1所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于:所述添加剂的加入量与反应底物的摩尔比为(0.15~0.20):1。
4.根据权利要求1所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于:所述的碱为碳酸钾;碱的加入量与反应底物的摩尔比为(1.5~2.0):1。
5.根据权利要求1所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂是指乙腈;所述搅拌反应的时间为4~6h。
6.根据权利要求1所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于所述产物分离纯化步骤为:将反应液冷却至室温,用乙酸乙酯萃取,合并有机相,使用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸除溶剂得粗产物,经柱层析提纯得到所述多取代炔脒类化合物。
7.根据权利要求6所述的一种多取代炔脒类化合物的制备方法,其特征在于:所述的柱层析提纯以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱液,石油醚与乙酸乙酯的体积比为(20~100):1。
8.根据权利要求1至7任一项制备方法制备的多取代炔脒类化合物在合成脒取代三氮唑化合物中的应用,其特征在于具体步骤为:首先在四丁基氟化铵及溶剂条件下水解脱除R3保护基,然后在铜盐及溶剂条件下,发生炔烃和叠氮R-N3的关环反应,得到相应的脒取代三氮唑化合物;具体反应如下式所示:
Figure FDA0002969936620000021
式中,R1和R2为氢、苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、正戊基、环戊基、烯丙基;或R1和R2与连接的N构成四氢吡咯、哌啶、环己亚胺、吗啉、硫代吗啉、二氢吲哚或1-甲基哌嗪取代基;R3选自三异丙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基;R选自苄基、2-甲基苄基、4-氟苄基、4-甲氧基苄基。
9.根据权利要求1至7任一项制备方法制备的多取代炔脒类化合物在合成3-卤代-2-氨基喹啉衍生物中的应用,其特征在于具体步骤为:首先在四丁基氟化铵及溶剂条件下水解脱除R3保护基,然后直接在钯盐和铜盐的混合催化及溶剂条件下与碘苯发生Sonogashira反应生成苯基炔脒化合物;随后在铜盐催化及溶剂条件下与N-卤代丁二酰亚胺发生亲电环化反应,得到相应的3-卤代-2-氨基喹啉衍生物;具体反应如下式所示:
Figure FDA0002969936620000031
式中,R’与其连接的苯环构成苯基、2-甲基苯基、4-苯氧基苯基、4-碘苯基、3,4-二氟苯基、萘基或2-吲哚基苯基;R3选自三异丙基硅基;R4选自叔丁基、金刚烷基或1,1,4,4-四甲基丁基。
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