CN110483507B - 一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法 - Google Patents

一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明的技术方案要点为：

Description

一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成 方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法。
背景技术
咪唑并吡啶是一类重要的含氮杂环化合物，不仅是许多抗病毒、抗菌、抗癌以及刺激神经组织药物(如：唑吡坦(Zolpidem)、奥普力农(Olprinone)、沙立吡旦(Saripidem)和奈可吡旦(Necopidem)等)的基本骨架，而且还被广泛应用于生物探针、荧光染料和光电材料等领域，显示出广阔的应用前景。本发明所合成的芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物是咪唑并吡啶和萘环这两类重要结构单元的杂化体，由于在其分子中包含了上述两种优势结构并且具有更大的共轭体系，预期这一新的含氮稠杂环结构将表现出更加显著的生物活性和优异的光学及电学性能，具有巨大的潜在应用价值。目前，尽管已有一些合成芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的有效方法，但这些方法尚存在原料不易得到、反应条件苛刻、操作步骤繁琐等缺点；另外，从绿色合成化学的角度来看，这些合成方法存在以下的问题：某一种原料需要大大过量、反应中有重原子Br原子离去并进入环境中、原子经济性较低、使用对环境影响较大的溶剂作为反应介质、环境因子高等，从而使其在实际生产中的应用受到很大的限制。因此，开发芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的简便、高效、绿色合成新方法具有重要的价值。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，该合成方法通过2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物和α-羰基重氮类化合物之间的串联反应合成芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物，该反应操作简便、条件温和、原料简单易得并且具有原子经济性高、环境因子低等优点，适合于工业化生产。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1和α-羰基重氮类化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂和添加剂，于100-140℃反应制得芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure GDA0002890245010000011
其中R1为氢、氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、甲氧基、三氟甲基或苯基，R3为C1-6烷基、C1-6烷氧基或苯基，溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或甲醇，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，添加剂为醋酸、醋酸银、六氟锑酸银、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯或醋酸铜。
进一步优选，所述的2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0-3。
进一步优选，所述的2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0.1-3。
一种芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-噻吩基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1和α-羰基重氮类化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂和添加剂，于100-140℃反应制得芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure GDA0002890245010000021
其中R1为氢、氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为C1-6烷基、C1-6烷氧基或苯基，溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或甲醇，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，添加剂为醋酸、醋酸银、六氟锑酸银、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯或醋酸铜。
进一步优选，所述的2-噻吩基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物4、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0-3。
进一步优选，所述的2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物4、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0.1-3。
本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)合成过程为一锅串联反应，简单、高效，避免了资源浪费和环境污染；(2)反应的原子经济性高，符合绿色化学的要求；(3)原料和反应介质环境友好度较高；(4)反应条件温和，操作简便。因此，本发明为芳环并[1′,2′:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成提供了一种简单高效、经济实用的新方法。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
Figure GDA0002890245010000031
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸银(17mg,0.1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(83mg,57％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.52(t,J＝7.2Hz,3H),4.54(q,J＝7.2Hz,2H),7.02(td,J1＝6.8Hz,J2＝0.8Hz,1H),7.50-7.55(m,1H),7.70-7.76(m,2H),7.88(d,J＝9.2Hz,1H),8.61(d,J＝6.4Hz,1H),8.76(s,1H),8.88-8.91(m,1H),9.16-9.18(m,1H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ:14.5,61.0,111.7,115.4,117.7,120.2,122.5,123.1,124.7,126.4,126.6,126.8,127.2,129.0,130.0,144.2,148.9,167.1.HRMS calcd forC18H15N2O2:291.1128[M+H]+,found:291.1126。
实施例2
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和六氟锑酸银(34mg,0.1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(70mg,48％)。
实施例3
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸钠(8mg,0.1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(59mg,41％)。
实施例4
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸铯(34mg,0.1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(75mg,52％)。
实施例5
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸铜(9mg,0.05mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(36mg,25％)。
实施例6
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(94mg,65％)。
实施例7
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)和二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(32mg,22％)。
实施例8
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、乙腈(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(84mg,58％)。
实施例9
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、四氢呋喃、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(16mg,11％)。
实施例10
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(122mg,84％)。
实施例11
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(30mg,0.5mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(106mg,73％)。
实施例12
向15mL的耐压管中依次加入1a(111mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于120℃油浴中反应12h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)得到白色固体产物3a(113mg,78％)。
实施例13
Figure GDA0002890245010000051
向15mL的耐压管中依次加入1b(145mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3b(140mg,78％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:1.46(t,J＝7.2Hz,3H),4.46(q,J＝6.8Hz,2H),7.20(t,J＝6.8Hz,1H),7.70(t,J＝8.0Hz,1H),7.85(d,J＝8.8Hz,1H),7.91(d,J＝8.4Hz,1H),8.80(d,J＝8.4Hz,1H),9.15(s,1H),9.32(d,J＝6.4Hz,1H),9.44(s,1H).13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ:14.2,61.0,112.4,117.2,118.6,118.8,121.6(q,3JC-F＝3.5Hz),123.8(q,3JC-F＝4.3Hz),124.0,124.2,124.6(q,1JC-F＝270.6Hz),127.0(q,2JC-F＝31.2Hz),127.4,127.7,128.3,130.9,143.1,149.1,166.3.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ:-62.0.HRMScalcd for C19H14F3N2O2:359.1002[M+H]+,found:359.0989。
实施例14
Figure GDA0002890245010000061
向15mL的耐压管中依次加入1c(120mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3c(125mg,81％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ:1.45(t,J＝7.2Hz,3H),4.45(q,J＝7.2Hz,2H),7.18(t,J＝6.6Hz,1H),7.58-7.61(m,1H),7.69(t,J＝7.2Hz,1H),7.85(d,J＝9.0Hz,1H),8.70-8.73(m,1H),8.78(d,J＝12.6Hz,1H),9.12(s,1H),9.31(d,J＝6.6Hz,1H).13CNMR(150MHz,DMSO-d6)δ:14.8,61.3,111.1(d,2JC-F＝24.15Hz),112.6,116.1(d,2JC-F＝25.2Hz),117.5,118.1(d,4JC-F＝4.35Hz),119.1,123.1,123.5,126.0(d,3JC-F＝8.7Hz),127.9,131.11,131.14(d,3JC-F＝9.9Hz),144.3,149.6,161.6(d,1JC-F＝240.6Hz),166.9.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ:-111.7.HRMS calcd for C18H14FN2O2:309.1034[M+H]+,found:309.1035。
实施例15
Figure GDA0002890245010000062
向15mL的耐压管中依次加入1d(118mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3d(119mg,78％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.50(t,J＝7.2Hz,3H),2.61(s,3H),4.50(q,J＝7.2Hz,2H),6.90(td,J1＝6.8Hz,J2＝0.8Hz,1H),7.41-7.45(m,1H),7.54(dd,J1＝8.0Hz,J2＝1.2Hz,1H),7.78(d,J＝9.2Hz,1H),8.46(d,J＝6.8Hz,1H),8.61(s,1H),8.73(d,J＝8.4Hz,1H),8.94(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,22.4,61.0,111.7,115.4,117.9,120.0,122.4,123.1,124.7,124.8,126.2,128.5,129.0,130.4,137.2,144.6,149.1,167.4.HRMS calcd for C19H17N2O2:305.1285[M+H]+,found:305.1283。
实施例16
Figure GDA0002890245010000071
向15mL的耐压管中依次加入1e(126mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3e(122mg,76％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.51(t,J＝7.2Hz,3H),4.00(s,3H),4.50(q,J＝7.2Hz,2H),6.94(t,J＝6.8Hz,1H),7.35(dd,J1＝9.2Hz,J2＝2.4Hz,1H),7.44-7.48(m,1H),7.80(d,J＝8.8Hz,1H),8.51(d,J＝6.8Hz,1H),8.71(s,2H),8.74(d,J＝9.2Hz,1H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,55.3,60.9,106.5,111.6,116.0,117.6,118.0,118.6,121.2,121.8,124.6,124.8,129.2,131.9,144.7,149.2,159.0,167.3.HRMS calcd forC19H17N2O3:321.1234[M+H]+,found:321.1233。
实施例17
Figure GDA0002890245010000072
向15mL的耐压管中依次加入1f(149mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3f(156mg,85％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:1.48(t,J＝7.2Hz,3H),4.50(q,J＝7.2Hz,2H),7.22(t,J＝6.8Hz,1H),7.45(t,J＝7.2Hz,1H),7.57(t,J＝7.6Hz,2H),7.70-7.74(m,1H),7.83(d,J＝7.2Hz,2H),7.93(d,J＝7.2Hz,1H),8.08(dd,J＝8.4Hz,J＝1.6Hz,1H),8.84(d,J＝8.4Hz,1H),9.21(s,1H),9.37(s,1H),9.42(d,J＝6.8Hz,1H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ:19.6,66.1,117.4,122.4,123.1,124.6,128.4,128.9,129.6,130.5,130.6,132.3,132.4,132.9,134.4,135.1,135.7,144.0,145.7,148.9,154.3,172.2.HRMS calcdfor C24H19N2O2:367.1441[M+H]+,found:367.1439。
实施例18
Figure GDA0002890245010000081
向15mL的耐压管中依次加入1g(118mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3g(135mg,89％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.50(t,J＝7.2Hz,3H),2.62(s,3H),4.49(q,J＝7.2Hz,2H),6.90(t,J＝6.8Hz,1H),7.40-7.44(m,1H),7.51(dd,J1＝8.8Hz,J2＝1.6Hz,1H),7.78(d,J＝9.2Hz,1H),8.46(d,J＝6.4Hz,1H),8.57(s,1H),8.62(s,1H),9.02(d,J＝8.8Hz,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,21.6,61.0,111.8,114.6,117.9,120.5,122.6,122.9,124.8,126.7,126.9,128.2,129.0,129.3,136.6,144.1,149.0,167.4.HRMS calcdfor C19H17N2O2:305.1285[M+H]+,found:305.1277。
实施例19
Figure GDA0002890245010000082
向15mL的耐压管中依次加入1h(128mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3h(73mg,45％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.52(t,J＝7.2Hz,3H),4.54(q,J＝7.2Hz,2H),7.08(t,J＝6.4Hz,1H),7.54-7.62(m,2H),7.81(d,J＝7.2Hz,1H),8.02(d,J＝8.8Hz,1H),8.66(d,J＝6.8Hz,1H),8.80(s,1H),9.12(d,J＝8.8Hz,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,61.4,112.5,116.1,119.0,121.5,124.40,124.43,124.5,125.8,126.7,129.1,129.4,131.1,132.4,143.3,148.4,167.3.HRMS calcd for C18H14ClN2O2:325.0738[M+H]+,found:325.0739。
实施例20
Figure GDA0002890245010000091
向15mL的耐压管中依次加入1i(126mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3i(123mg,77％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.46(t,J＝7.2Hz,3H),3.79(s,3H),4.44(q,J＝7.2Hz,2H),6.34(dd,J1＝7.2Hz,J2＝2.0Hz,1H),6.78(d,J＝2.4Hz,1H),7.60-7.64(m,2H),7.98(d,J＝7.2Hz,1H),8.33(s,1H),8.65-8.68(m,1H),9.10-9.12(m,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,55.5,60.8,94.3,106.9,114.9,118.8,122.3,122.9,124.8,125.98,126.02,126.6,126.9,129.9,144.7,151.0,160.9,167.2.HRMS calcd forC19H17N2O3:321.1234[M+H]+,found:321.1232。
实施例21
Figure GDA0002890245010000092
向15mL的耐压管中依次加入1j(145mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3j(141mg,79％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.51(t,J＝7.2Hz,3H),4.48(q,J＝7.2Hz,2H),7.50(dd,J1＝9.6Hz,J2＝1.2Hz,1H),7.58-7.61(m,2H),7.74(d,J＝9.2Hz,1H),8.33(s,1H),8.57-8.60(m,2H),8.94-8.97(m,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,61.2,114.7,115.9(q,2JC-F＝34.2Hz),121.8,122.0,122.7,123.0,123.4(q,1JC-F＝269.1Hz),123.9(q,3JC-F＝5.8Hz),124.4(q,3JC-F＝2.2Hz),126.3,126.7,126.8,127.7,129.9,144.6,148.0,166.7.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ:-61.9.HRMS calcd for C19H14F3N2O2:359.1002[M+H]+,found:359.0999。
实施例22
Figure GDA0002890245010000101
向15mL的耐压管中依次加入1k(120mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3k(128mg,83％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.50(t,J＝7.2Hz,3H),4.49(q,J＝7.2Hz,2H),7.27-7.33(m,1H),7.64-7.73(m,3H),8.27(s,1H),8.43(s,1H),8.71-8.73(m,1H),9.06-9.08(m,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,61.2,111.5(d,2JC-F＝40.0Hz),115.2,118.3(d,3JC-F＝8.8Hz),121.0(d,2JC-F＝11.7Hz),121.2,123.0,123.3(d,4JC-F＝3.3Hz),126.6,126.7,126.9,127.4,129.8,144.8(d,4JC-F＝1.4Hz),146.4,152.5(d,1JC-F＝237.1Hz),167.0.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ:-139.2.HRMS calcd for C18H14FN2O2:309.1034[M+H]+,found:309.1034。
实施例23
Figure GDA0002890245010000102
向15mL的耐压管中依次加入1l(120mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3l(125mg,81％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.52(t,J＝7.2Hz,3H),4.53(q,J＝7.2Hz,2H),6.92(td,J1＝7.2Hz,J2＝4.4Hz,1H),7.19-7.25(m,1H),7.70-7.79(m,2H),8.40(d,J＝6.8Hz,1H),8.68(s,1H),8.95-8.97(m,1H),9.11-9.13(m,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,61.3,110.9(d,3JC-F＝6.1Hz),111.3(d,2JC-F＝17.1Hz),115.4,121.2(d,4JC-F＝5.6Hz),122.0,123.5,126.4,126.8,126.9,127.6,129.6,130.2,141.6(d,2JC-F＝27.3Hz),144.1,151.6(d,1JC-F＝253.5Hz),167.2.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ:-127.6.HRMS calcdfor C18H14FN2O2:309.1034[M+H]+,found:309.1033。
实施例24
Figure GDA0002890245010000111
向15mL的耐压管中依次加入1a(11a mg,0.5mmol)、2b(153mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物3n(119mg,86％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:4.01(s,3H),6.90(t,J＝6.6Hz,1H),7.42-7.45(m,1H),7.66-7.70(m,2H),7.78(d,J＝9.0Hz,1H),8.42(d,J＝6.6Hz,1H),8.60(s,1H),8.82(dd,J1＝6.6Hz,J2＝2.0Hz,1H),9.12(dd,J1＝7.2Hz,J2＝2.4Hz,1H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ:52.2,111.9,115.7,118.0,120.0,122.7,123.2,124.8,126.6,126.7,126.8,127.4,129.2,130.1,144.5,149.1,167.7.HRMS calcd for C17H13N2O2:277.0972[M+H]+,found:277.0971。
实施例25
Figure GDA0002890245010000112
向15mL的耐压管中依次加入1a(11a mg,0.5mmol)、2c(188mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到产物3o。
实施例26
Figure GDA0002890245010000113
向15mL的耐压管中依次加入1a(11a mg,0.5mmol)、2d(95mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到产物3p。
实施例27
Figure GDA0002890245010000121
向15mL的耐压管中依次加入4a(114mg,0.5mmol)、2a(164mg,0.75mmol)、甲醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15.5mg,0.025mmol)和醋酸(60mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于140℃油浴中反应3h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得到白色固体产物5a(107mg,72％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.50(t,J＝7.2Hz,3H),4.51(q,J＝7.2Hz,2H),6.89-6.93(m,1H),7.44-7.48(m,1H),7.64(d,J＝5.6Hz,1H),7.74(d,J＝9.2Hz,1H),8.40(d,J＝5.6Hz,1H),8.48(d,J＝7.2Hz,1H),8.57(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.5,61.1,111.7,112.3,117.8,118.2,124.0,125.5,125.9,126.8,130.2,130.7,137.2,142.8,149.9,166.6.HRMS calcd for C16H13N2O2S:297.0692[M+H]+,found:297.0693。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (5)

1.一种芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1和α-羰基重氮类化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂和添加剂，于100-140℃反应制得芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure FDA0002948546330000011
其中R1为氢、氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、甲氧基、三氟甲基或苯基，R3为C1-6烷基、C1-6烷氧基或苯基，溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或甲醇，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，添加剂为醋酸、醋酸银、六氟锑酸银、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯或醋酸铜。
2.根据权利要求1所述的芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于：所述2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0.1-3。
3.一种芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1和α-羰基重氮类化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂，于100-140℃反应制得芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure FDA0002948546330000012
其中R1为氢、氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、甲氧基、三氟甲基或苯基，R3为C1-6烷基、C1-6烷氧基或苯基，溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或甲醇，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，所述2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物1、α-羰基重氮类化合物2和催化剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05。
4.一种芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-噻吩基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物4和α-羰基重氮类化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂和添加剂，于100-140℃反应制得芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物5，该合成方法中的反应方程式为：
Figure FDA0002948546330000021
其中R1为氢、氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为C1-6烷基、C1-6烷氧基或苯基，溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、四氢呋喃或甲醇，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，添加剂为醋酸、醋酸银、六氟锑酸银、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯或醋酸铜。
5.根据权利要求4所述的芳环并[1',2':4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的合成方法，其特征在于：所述的2-噻吩基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物4、α-羰基重氮类化合物2、催化剂和添加剂的投料物质的量之比为1:1-2:0.05:0.1-3。
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