CN111138355A - 一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，本发明制备方法以氮杂稠环内酰胺类化合物为起始原料，经卤代反应、甲基化反应和甲基氧化反应得到甲醛取代的氮杂稠环类化合物；本发明的甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，整个合成路线步骤重复性好，操作条件温和，安全性高，有利于放大生产和产业化推广；后处理能耗低，不产生大量的有毒废水，对环境无污染，降低了生产的安全等级以及生产成本，有利于绿色环保的工业化生产的应用，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及有机化合物合成技术领域，更具体地讲，涉及一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法。
背景技术
甲醛取代的氮杂稠环类化合物包括甲醛活性位点，是合成多种氮杂环医药化合物的重要中间体化合物。异喹啉-1-甲醛衍生物和甲醛取代萘啶是甲醛取代的氮杂稠环类化合物中比较重要的一类中间体化合物；异喹啉-1-甲醛衍生物结构如下式所示：
目前，现有公开的文献中对对甲醛取代的氮杂稠环类化合物的的合成报道较少，现有公开的合成方法为通过取代芳烃构建氮杂六元环的方法。存在方法步骤多，副反应多，转化率和收率低，不易分离纯化，反应条件苛刻，操作安全性差等诸多缺陷。
因此，本领域技术人员致力于开发一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，旨在解决现有技术中此类化合物制备方法的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中，对甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法存在步骤多，副反应多，转化率和收率低，不易分离纯化，反应条件苛刻，操作安全性差的缺陷问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，包括以氮杂稠环内酰胺类化合物为起始原料，经卤代反应、甲基化反应和甲基氧化反应得到甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)；
其中，A选自氢、卤素、烷基；B为CH或N；
进一步地，所述烷基为C1～C10直链或带支链的烷基；
进一步地，所述卤代反应为在卤化试剂存在下，进行加热升温反应；
进一步地，所述甲基化反应为以钯试剂为催化剂，在含锌甲基化试剂存在下，进行加热升温反应；
进一步地，所述甲基氧化反应为在硒氧化试剂氧化下，微波加热反应；
进一步地，所述甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法具体包括以下步骤：
步骤1、化合物A-1加入卤化氧磷，加热升温80～100℃反应，后处理得到化合物A-2；
步骤2、化合物A-2在钯试剂和含锌甲基化试剂存在下，在非质子性溶剂中加热升温70～80℃，进行甲基化反应，后处理得到化合物A-3；
步骤3、化合物A-3中加入硒氧化试剂和非质子性溶剂，在微波照射下加热升温90～120℃进行氧化反应，后处理得到目标产品甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)；
制备方法路线如下：
其中，A和B定义如上所述；X选自氯、溴、碘；
进一步地，所述非质子性溶剂为四氢呋喃、二氧六环中一种或多种；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，所述A选自氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤1中，所述卤化氧磷为三氯氧磷、三溴氧磷；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤1中，所述化合物A-1与卤化氧磷的重量体积比(g:mL)为1:10～1:30；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤2中，所述钯试剂为四(三苯基磷)钯；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤2中，所述含锌甲基化试剂为二甲基锌；
进一步地，所述二甲基锌为摩尔浓度1mol/L的溶液；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤2中，所述化合物A-2与钯试剂的重量比为1:1～1:0.3；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤2中，所述化合物A-2与含锌甲基化试剂的重量体积比(g:mL)为1:20～1:40；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤2中，所述化合物A-2与非质子性溶剂的重量体积比(g:mL)为1:20～1:50；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤3中，所述硒氧化试剂为二氧化硒；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤3中，所述化合物A-3与硒氧化试剂的重量比(g:g)为1:1～1:2；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，在步骤3中，所述化合物A-3与非质子性溶剂的重量体积比(g:mL)为1:10～1:50；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1具体操作为：将化合物A-1加入三氯氧磷中，加热升温至80℃，搅拌反应2～3小时，后处理得到化合物A-2；其中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:10～1:30；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2具体操作为：化合物A-2、1mol/L的二甲基锌和四(三苯基磷)钯加入四氢呋喃中，在惰性气体环境下加热升温至70～80℃搅拌反应3～6小时，后处理得到化合物A-3；其中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:1～1:0.3；化合物A-2与二甲基锌的重量体积比(g:mL)为1:20～1:40；化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比(g:mL)为1:20～1:50；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3具体操作为：将化合物A-3、二氧化硒加入到1,4-二氧六环中，微波照射下加热升温至100～120℃，搅拌反应1～20小时，后处理得到目标产品化合物甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)；其中，化合物A-3与二氧化硒的重量比(g:g)为1:1～1:2；化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:10～1:50；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:10；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:13；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:17；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:20；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤1中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比(g:mL)为1:30；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:1
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:0.7；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:0.6；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:0.5；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:0.3；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与二甲基锌的重量体积比(g:mL)为1:20
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与二甲基锌的重量体积比(g:mL)为1:22；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与二甲基锌的重量体积比(g:mL)为1:25；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与二甲基锌的重量体积比(g:mL)为1:30；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比(g:mL)为1:20；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比(g:mL)为1:40；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比(g:mL)为1:31；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤2中，化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比(g:mL)为1:22；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与二氧化硒的重量比(g:g)为1:1
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与二氧化硒的重量比(g:g)为1:1.3；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与二氧化硒的重量比(g:g)为1:1.5；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与二氧化硒的重量比(g:g)为1:2；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:10
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:34；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:17；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:30；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:40；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤3中，化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比(g:mL)为1:50；
根据本发明甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法的优选实施方式，所述惰性气体环境为氩气环境；
本发明以上制备方法中的技术参数特征可以任意组合。
在上述叙述操作中，后处理包括但不限于加淬灭剂淬灭、搅拌、萃取、液体或固体的转移、水洗、碱洗、酸洗、过滤、超滤、循环超滤、稀释、浓缩、干燥、纯化、冻干等操作，或者是加水淬灭、搅拌、萃取、液体或固体的转移、水洗、碱洗、酸洗、过滤、超滤、循环超滤、稀释、浓缩、干燥、纯化、冻干等操作中的一种或几种的组合。
在本发明的较佳实施方式中，所述加淬灭剂淬灭是指向反应液中加入淬灭剂使反应停止向右进行的过程；
所述淬灭剂为饱和氯化铵溶液或水；
在本发明的较佳实施方式中，所述萃取时萃取溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯；
在本发明的较佳实施方式中，所述过滤是指将反应液中固体和液体分离的过程，或者后处理操作时固体和液体分离的过程；所述过滤包括普通过滤分离、离心分离；其中，所述普通过滤分离包括但不限于使用滤布过滤，滤膜过滤、硅藻土过滤；
在本发明的较佳实施方式中，所述水洗、碱洗、酸洗包括但不限于使用饱和碳酸氢钠溶液、5％碳酸钾水溶液、饱和食盐水；
在本发明的较佳实施方式中，所述干燥包括滤液的无水硫酸钠干燥、真空干燥；
在本发明的较佳实施方式中，所述浓缩是指除去液体溶剂的过程，包括减压浓缩，常压浓缩，低温旋干等；
本发明上述甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法中的所述步骤、溶剂、试剂、过滤、干燥、浓缩、萃取、分离等可以任意组合/拆分，均可实现本发明目的。
本申请所述室温为15～30℃。
本发明的甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，从取代的异喹啉类-1-酮或萘啶酮为起始原料，经过卤代反应、甲基化反应和甲基氧化反应3步得到甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)，整个制备方法反应条件温和，安全性高；路线步骤重复性好，转化率和收率高，后处理能耗低，纯化操作适用放大车间操作；不产生大量的有毒废水，绿色环保对环境无污染，降低了生产的安全等级以及生产成本，有利于绿色环保的工业化生产的应用，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，这些实施例为示例性描述，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
如若有未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，如相关说明书或者手册进行实施。
实施例1、5-氟异喹啉-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-5-氟异喹啉的合成:将5-氟异喹啉-1(2H)-酮(450mg)加入至三氯氧磷(8mL)中，然后该反应体系在80℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到白色固体化合物1-氯-5-氟异喹啉(480mg,收率96％)，该产品不用纯化可直接用于下一步；
步骤2、5-氟-1-甲基异喹啉的合成:将干燥的四氢呋喃(8mL)，化合物1-氯-5-氟异喹啉(480mg)，二甲基锌(1mol/L,12.2mL)和四(三苯基磷)钯(305mg)依次加入反应容器中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂，然后经过柱层析分离纯化得到黄色固体化合物5-氟-1-甲基异喹啉(320mg,收率75％)；
步骤3、5-氟异喹啉-1-甲醛的合成:将化合物5-氟-1-甲基异喹啉(300mg)和二氧化硒(409mg)加入1,4-二氧六环(10mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至100℃反应1小时。将反应液浓缩并经过制备板纯化分离得到黄色固体化合物5-氟异喹啉-1-甲醛(200mg，收率61％)。
将上述得到的5-氟异喹啉-1-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ10.38(d,J＝0.8Hz,1H),9.12(d,J＝8.4Hz,1H),8.83(d,J＝5.6Hz,1H),8.17(d,J＝5.6Hz,1H),7.74-7.67(m,1H),7.47-7.41(m,1H)。
检测结果表明合成得到的化合物5-氟异喹啉-1-甲醛结构正确。
实施例2、6-氟异喹啉-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-6-氟异喹啉的合成:将6-氟-异喹啉-1(2H)-酮(600mg)加入至三氯氧磷(6mL)中，然后该反应体系在80℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到白色固体粗品化合物1-氯-6-氟异喹啉(650mg,收率97％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、6-氟-1-甲基异喹啉的合成:将干燥的四氢呋喃(20mL)，化合物1-氯-6-氟异喹啉(550mg)，二甲基锌(1mol/L,12.1mL)和四(三苯基磷)钯(378mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂，然后经过柱层析分离纯化得到黄色固体化合物6-氟-1-甲基异喹啉(430mg,收率88％)。
步骤3、6-氟-异喹啉-1-甲醛的合成:将化合物6-氟-1-甲基异喹啉(430mg)和二氧化硒(587mg)加入1,4-二氧六环(20mL)中，然后反应体系加热至100℃反应16小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物6-氟异喹啉-1-甲醛(200mg，收率43％)。
将上述得到的6-氟异喹啉-1-甲醛进行结构NM检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.35(s,1H),9.39(dd,J＝10.0,5.6Hz,1H),8.75(d,J＝5.6Hz,1H),7.85(d,J＝5.2Hz,1H),7.55-7.47(m,2H)。
检测结果表明合成得到的化合物6-氟异喹啉-1-甲醛结构正确。
实施例3、8-氟异喹啉-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-8-氟异喹啉的合成:将8-氟异喹啉-1(2H)-酮(250mg)加入至三氯氧磷(3.2mL)中，然后该反应体系在80℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到白色固体粗品化合物1-氯-8-氟异喹啉)(198mg,收率73％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、8-氟-1-甲基异喹啉的合成:将干燥的四氢呋喃(8mL)，化合物1-氯-8-氟异喹啉(198mg)，二甲基锌(1mol/L,4.0mL)和四(三苯基磷)钯(127mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色固体化合物8-氟-1-甲基异喹啉(122mg,收率70％)。
步骤3、8-氟-异喹啉-1-甲醛的合成:将化合物8-氟-1-甲基异喹啉(122mg)和二氧化硒(247mg)加入1,4-二氧六环(6mL)中，然后反应体系加热至100℃反应16小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物8-氟异喹啉-1-甲醛(117mg，收率88％)。。
实施例4、7-氟异喹啉-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-7-氟异喹啉的合成:将7-氟异喹啉-1(2H)-酮(450mg)加入至三氯氧磷(10mL)中，然后该反应体系在80℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到白色固体粗品化合物1-氯-7氟异喹啉(480mg,收率96％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、化合物7-氟-1-甲基异喹啉的合成:将干燥的四氢呋喃(15mL)，化合物1-氯-7-氟异喹啉(480mg)，二甲基锌(1mol/L,10.6mL)和四(三苯基磷)钯(323mg)依次加入反应中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色固体化合物7-氟-1-甲基异喹啉(300mg,收率70％)。
步骤3、7-氟异喹啉-1-甲醛的合成:将化合物7-氟-1-甲基异喹啉(280mg)和二氧化硒(420mg)加入1,4-二氧六环(5mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至100℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物7-氟异喹啉-1-甲醛(220mg，收率72％)。
将上述得到的7-氟异喹啉-1-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.36(s,1H),9.02(dd,J＝10.6,2.6Hz,1H),8.75(d,J＝5.6Hz,1H),7.98-7.88(m,2H),7.60-7.52(m,1H)。
检测结果表明合成得到的化合物7-氟异喹啉-1-甲醛结构正确。
实施例5、[1，6]萘啶-5-甲醛的制备
步骤1、5-氯-[1，6]萘啶)的合成:将[1，6]萘啶-5(6H)-酮(450mg)加入至三氯氧磷(8mL)中，然后该反应体系在100℃搅拌反应5小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到棕色固体粗品化合物5-氯-[1，6]萘啶(450mg,收率89％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、5-甲基-[1，6]萘啶的合成:将干燥的四氢呋喃(15mL)，化合物13(5-氯-[1，6]萘啶)(450mg)，二甲基锌(1mol/L,13.7mL)和四(三苯基磷)钯(450mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色油状化合物5-甲基-[1，6]萘啶(280mg,收率71％)。
步骤3、[1，6]萘啶-5-甲醛的合成:将化合物14(5-甲基-[1，6]萘啶)(280mg)和二氧化硒(431mg)加入1,4-二氧六环(5mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至100℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物[1，6]萘啶-5-甲醛(70mg，收率27％)。
将上述得到的[1，6]萘啶-5-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.37(s,1H),9.66-9.62(m,1H),9.16(dd,J＝4.2,1.8Hz,1H),8.98(d,J＝5.6Hz,1H),8.17(dd,J＝5.6,0.8Hz,1H),7.68(dd,J＝8.8,4.4Hz,1H)。
检测结果表明合成得到的化合物[1，6]萘啶-5-甲醛结构正确。
实施例6、[2，6]萘啶-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-[2，6]萘啶)的合成:将[2，6]萘啶-1(2H)-酮(200mg)加入至三氯氧磷(6mL)中，然后该反应体系在100℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到黄色固体粗品化合物1-氯-[2，6]萘啶(220mg,收率98％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、1-甲基-[2，6]萘啶的合成:将干燥的四氢呋喃(10mL)，化合物1-氯-[2，6]萘啶(320mg)，二甲基锌(1mol/L,7.8mL)和四(三苯基磷)钯(224mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色固体化合物1-甲基-[2，6]萘啶(200mg,收率71％)。
步骤3、[2，6]萘啶-1-甲醛的合成:将化合物1-甲基-[2，6]萘啶(100mg)和二氧化硒(154mg)加入1,4-二氧六环(3mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至90℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物[2，6]萘啶-1-甲醛(55mg，收率50％)。
将上述得到的[2，6]萘啶-1-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.37(s,1H),9.43(d,J＝0.8Hz,1H),9.03(d,J＝6.0Hz,1H),8.94(d,J＝5.6Hz,1H),8.83(d,J＝6.4Hz,1H),8.03(dd,J＝5.6,0.8Hz,1H).
检测结果表明合成得到的化合物[2，6]萘啶-1-甲醛结构正确。
实施例7、[2，7]萘啶-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯-[2，7]萘啶的合成:将[2，7]萘啶-1(2H)-酮(500mg)加入至三氯氧磷(10mL)中，然后该反应体系在100℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到黄色固体粗品化合物1-氯-[2，7]萘啶(480mg,收率85％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、1-甲基-[2，7]萘啶的合成:将干燥的四氢呋喃(10mL)，化合物1-氯-[2，7]萘啶(450mg)，二甲基锌(1mol/L,11.0mL)和四(三苯基磷)钯(220mg)依次加入反应中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应3小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取，合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色油状化合物1-甲基-[2，7]萘啶(310mg,收率78％)。
步骤3、[2，7]萘啶-1-甲醛的合成:将化合物1-甲基-[2，7]萘啶(100mg)和二氧化硒(154mg)加入1,4-二氧六环(3mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至80℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到黄色固体化合物[2，7]萘啶-1-甲醛(34mg，收率31％)。
将上述得到的[2，7]萘啶-1-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.64(s,1H),10.37(s,1H),8.93(d,J＝5.6Hz,1H),8.83(d,J＝6.0Hz,1H),7.88(d,J＝5.6Hz,1H),7.73(d,J＝5.6Hz,1H).
检测结果表明合成得到的化合物[2，7]萘啶-1-甲醛结构正确。
实施例8、[1，7]萘啶-8-甲醛的制备
步骤1、8-氯-[1，7]萘啶的合成:将[1，7]萘啶-8(7H)-酮(500mg)加入至三氯氧磷(10mL)中，然后该反应体系在100℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到类白色固体化合物8-氯-[1，7]萘啶(502mg,收率89％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、8-甲基-[1，7]萘啶的合成:将干燥的四氢呋喃(20mL)，化合物22(8-氯-[1，7]萘啶)(502mg)，二甲基锌(1mol/L,12.2mL)和四(三苯基磷)钯(176mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应2小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取,合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色油状化合物8-甲基-[1，7]萘啶(436mg,收率99％)。
步骤3、[1，7]萘啶-8-甲醛的合成:将化合物8-甲基-[1，7]萘啶(175mg)和二氧化硒(270mg)加入1,4-二氧六环(6mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至100℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到浅黄色固体化合物[1，7]萘啶-8-甲醛(100mg，收率52％)。
将上述得到的[1，7]萘啶-8-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.33(s,1H),9.20(dd,J＝4.2,1.8Hz,1H),8.90(d,J＝5.2Hz,1H),8.29(dd,J＝8.4,1.6Hz,1H),7.92(d,J＝5.2Hz,1H),7.71(dd,J＝8.4,4.0Hz,1H).
检测结果表明合成得到的化合物[1，7]萘啶-8-甲醛结构正确。
实施例9、异喹啉-1-甲醛的制备
步骤1、1-氯异喹啉的合成:将异喹啉-1(2H)-酮(500mg)加入至三氯氧磷(10mL)中，然后该反应体系在100℃搅拌反应2小时。反应完毕后，浓缩除去溶剂，将反应剩余物溶于二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂得到类白色固体化合物1-氯异喹啉(450mg,收率80％)，该产品不用纯化可直接用于下一步。
步骤2、8-甲基异喹啉的合成:将干燥的四氢呋喃(20mL)，化合物1-氯异喹啉(450mg)，二甲基锌(1mol/L,11.0mL)和四(三苯基磷)钯(159mg)依次加入反应瓶中，反应体系用氩气置换后加热至75℃，搅拌反应2小时。加入饱和氯化铵溶液淬灭,并用二氯甲烷萃取,合并的有机相经过饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩除去溶剂后经过柱层析分离纯化得到黄色油状化合物8-甲基异喹啉)(370mg,收率94％).
步骤3、异喹啉-1-甲醛的合成:将化合物8-甲基异喹啉(75mg)和二氧化硒(75mg)加入1,4-二氧六环(3mL)中，然后反应体系在微波照射下加热至100℃反应1小时。反应完毕，将反应液浓缩并经过柱层析纯化分离得到浅黄色固体化合物异喹啉-1-甲醛(53mg，收率65％)。
将上述得到的异喹啉-1-甲醛进行结构NMR检测，检测结果如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.40(s,1H),9.36-9.29(m,1H),8.76(d,J＝5.2Hz,1H),7.95-7.88(m,2H),7.81-7.73(m,2H).
检测结果表明合成得到的化合物异喹啉-1-甲醛结构正确。
将上述实施例1～9得到的产品化合物甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)进行纯度检测，检测结果显示，本发明实施例1～9得到的产品化合物甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)纯度大于99％；
综上表明，本发明实施例得到的甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)产品结构正确，纯度高，杂质含量低，质量优。
本发明其他实施方式以及技术方案方法得到的甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)产品具有与上述相似的有益效果。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种甲醛取代的氮杂稠环类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法以氮杂稠环内酰胺类化合物为起始原料，经卤代反应、甲基化反应和甲基氧化反应得到甲醛取代的氮杂稠环类化合物；
所述甲醛取代的氮杂稠环类化合物如式A所示：
其中，A选自氢、卤素、烷基；B为CH或N；
所述卤代反应为在卤化试剂存在下，进行加热升温反应；
所述甲基化反应为以钯试剂为催化剂，在含锌甲基化试剂存在下，进行加热升温反应；
所述甲基氧化反应为在硒氧化试剂氧化下，微波加热反应。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，
所述甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)的制备方法具体包括以下步骤：
步骤1、化合物A-1加入卤化氧磷，加热升温80～100℃反应，后处理得到化合物A-2；
步骤2、化合物A-2在钯试剂和含锌甲基化试剂存在下，在非质子性溶剂中加热升温70～80℃，进行甲基化反应，后处理得到化合物A-3；
步骤3、化合物A-3中加入硒氧化试剂和非质子性溶剂，在微波照射下加热升温90～120℃进行氧化反应，后处理得到目标产品甲醛取代的氮杂稠环类化合物(式A)；
制备方法路线如下：
其中，X选自氯、溴、碘。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤1中，
所述卤化氧磷为三氯氧磷、三溴氧磷；
所述化合物A-1与卤化氧磷的重量体积比为1:10～1:30。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤2中，
所述钯试剂为四(三苯基磷)钯；
所述含锌甲基化试剂为二甲基锌，二甲基锌为摩尔浓度1mol/L的溶液；
所述化合物A-2与钯试剂的重量比为1:1～1:0.3；
所述化合物A-2与含锌甲基化试剂的重量体积比为1:20～1:40；
所述化合物A-2与非质子性溶剂的重量体积比为1:20～1:50。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤3中，
所述硒氧化试剂为二氧化硒；
所述化合物A-3与硒氧化试剂的重量比为1:1～1:2；
所述化合物A-3与非质子性溶剂的重量体积比为1:10～1:50。
6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，
所述步骤1具体操作为：将化合物A-1加入三氯氧磷中，加热升温至80℃，搅拌反应2～3小时，后处理得到化合物A-2；其中，化合物A-1与三氯氧磷的重量体积比为1:10～1:30。
7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，
所述步骤2具体操作为：化合物A-2、1mol/L的二甲基锌和四(三苯基磷)钯加入四氢呋喃中，在惰性气体环境下加热升温至70～80℃搅拌反应3～6小时，后处理得到化合物A-3；其中，化合物A-2与四(三苯基磷)钯的重量比为1:1～1:0.3；化合物A-2与二甲基锌的重量体积比为1:20～1:40；化合物A-2与四氢呋喃的重量体积比为1:20～1:50。
8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，
所述步骤3具体操作为：将化合物A-3、二氧化硒加入到1,4-二氧六环中，微波照射下加热升温至100～120℃，搅拌反应1～20小时，后处理得到目标产品化合物甲醛取代的氮杂稠环类化合物；其中，化合物A-3与二氧化硒的重量比为1:1～1:2；化合物A-3与1,4-二氧六环的重量体积比为1:10～1:50。
9.一种权利要求1～8任一项所述方法合成得到的甲醛取代的氮杂稠环类化合物，其特征在于，所述甲醛取代的氮杂稠环类化合物产品纯度大于99％。
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| US20170348313A1 (en) * | 2016-06-06 | 2017-12-07 | Pfizer Inc. | Substituted carbonucleoside derivatives useful as anticancer agents |
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