CN111943888A - 1-芳基异喹啉化合物及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体涉及一种1-芳基异喹啉化合物及其合成方法。
背景技术
联芳基骨架普遍存在于有机催化剂、配体和功能性材料中,如何快速有效地构建联芳基骨架,尤其是获得功能性分子的核心骨架,是合成化学的重要研究方向。
1-(1-异喹啉基)-2-萘醇(QUINOL)是代表性的阻转异构联杂芳基,其已经用于环酯聚合反应中的N-O螯合配体,还可以用于合成其他配体,例如QUINAP、QUINOX和IAN。
此外,QUINOL衍生的新型有机染料在共聚焦荧光显微镜图像中可为囊泡染色。
然而,QUINOL及其衍生物的合成仍然面临不少挑战。传统的过渡金属催化的Suzuki-Miyaura偶联是一种可靠的方法,但是原料需要的预功能化,合成路线较长,而且需要使用金属催化,大大影响了合成效率和原子经济性,最终导致了生产成本高昂。
目前市场上从QUINOL衍生的商业化配体的价格较高,例如对映体(S)-QUINAP约为2900美元/克,外消旋QUINAP也达到了1320美元/克。如此高昂的价格严重限制了下游的工业应用。
因此,开发低成本的合成方法来构造QUINOL具有非常重要的意义。
发明内容
异喹啉与2-萘酚的脱氢氧化偶联是构建QUINOL的最理想方式,但是过渡金属催化的脱氢偶联会面临化学选择性的问题,无法避免2-萘酚或异喹啉自偶联反应的发生。本发明采用酰基化试剂活化异喹啉,经去芳构化的亲核加成和串联的氧化芳构化过程实现异喹啉与2-萘酚的脱氢氧化偶联,用于QUINOL的高效构建。其中,异喹啉与2-萘酚的选择性芳基化面临着化学选择性的巨大挑战,现有技术通常仅限于具有单个反应位点的亲核试剂,但是在2-萘酚中存在多个亲核位点,更重要的是,活化的酰基异喹啉鎓中间体也具有多个亲电部位。在潜在的竞争反应中,最容易发生2-萘酚的酯化反应,因为吡啶、异喹啉和其他碱性N-杂芳烃很容易促进羟基的酰基化反应,这是教科书中的经典转化条件。因此,选择合适的酰化试剂对反应的实现至关重要。
本发明的目的是提供一种结构新颖的1-芳基异喹啉化合物。
本发明的另一目的是提供高效、廉价合成1-芳基异喹啉化合物的方法。
为达到上述目的一,本发明采用以下技术方案:
一种1-芳基异喹啉化合物,其具有通式Ⅰ的结构:
其中,R1、R2各自独立的选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基、酰基、三氟甲基、烯基、炔基、氨基、羟基、羧基、硝基、酰胺基、苄基、甲基苯基、甲氧基苯基或卤代苯基;且R1、R2不同时为氢。
R1作为萘环的取代基,可以是单取代,也可以多取代的,即除了1、2位之外,取代的情况存在三种可能:(1)萘环有一个取代基R1;(2)萘环有两个及两个以上相同或不同取代基R1;(3)萘环没有取代基即R1为氢。同时,R1取代的位置可以是萘环3、4、5、6、7、8的任意位置。
R2作为喹啉环的取代基,可以是单取代,也可以多取代的,即除了1、2位之外,取代的情况存在三种可能:(1)喹啉环有一个取代基R2;(2)喹啉环有两个及两个以上相同或不同取代基R2;(3)喹啉环没有取代基即R2为氢。同时,R2取代的位置可以是喹啉环3、4、5、6、7、8的任意位置。
进一步地,所述R1选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基或酰基。
进一步地,所述R1选自甲基、甲氧基、苯基、溴、-CO2Me、氰基、-CHO或乙酰基。
进一步地,所述R2选自氢烷基、烷氧基、卤素、醛基或硝基。
进一步地,所述R2选自甲基、甲氧基、溴、-CHO或硝基。
进一步地,1-芳基异喹啉化合物选自以下化合物:
一种1-芳基异喹啉化合物的合成方法,包括以下步骤:
S1、化合物A、化合物B与酰化试剂反应得到中间体,
S2、中间体在碱的作用下进行芳构化,得到产物,
所述酰化试剂为三氟甲磺酰氯和/或三氟甲磺酸酐,
R1、R2各自独立的选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基、酰基、三氟甲基、烯基、炔基、氨基、羟基、羧基、硝基、酰胺基、苄基、甲基苯基、甲氧基苯基或卤代苯基。
进一步地,所述R1选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基或酰基。
进一步地,所述R1选自甲基、甲氧基、苯基、溴、-CO2Me、氰基、-CHO或乙酰基。
进一步地,所述R2选自氢烷基、烷氧基、卤素、醛基或硝基。
进一步地,所述R2选自甲基、甲氧基、溴、-CHO或硝基。
进一步地,所述S1加入MgSO4或分子筛。
进一步地,所述碱选自碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、乙酸铯、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
进一步地,所述S1的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯、乙酸乙酯、乙醚中的至少一种,反应初始温度为-78℃以上,化合物A与化合物B的摩尔比为1:(1~5),所述酰化试剂的用量为100mol%以上。
酰化试剂的用量的基准是相对于原料式A化合物的用量,比如,酰化试剂的用量写成100mol%的形式,指每1mol式A化合物使用1mol酰化试剂。
进一步地,所述S2的溶剂为DMSO或乙腈,中间体与碱的摩尔比为1:(1~3),反应温度在室温以上。
本文所用的“烷基”指饱和脂肪族烃基团,其为包含1至20个碳原子的直链或支链基团,优选含有1至12个碳原子的烷基,更优选含有1至6个碳原子的烷基。烷基基团的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、2-戊基、异戊基、新戊基、己基、2-己基、3-己基、3-甲基戊基。
本文所用的“烯基”指具有至少一个碳-碳双键的不饱和的支链或直链烷基基团,所述双键通过从母体烷基的相邻的碳原子上去除一分子氢而得到。优选含有2至20个碳原子的烯基,更有选含有2至6个碳原子的烯基。所述基团可以关于一个或更多个双键呈顺式或反式构型。典型的烯基基团包括但不限于乙烯基;丙烯基,如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基;丁烯基,如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基。
本文所用的“炔基”指具有至少一个碳-碳三键的不饱和的支链或直链烷基基团,所述三键通过从母体烷基的相邻的碳原子上去除两分子氢而得到。优选含有2至20个碳原子的炔基,更优选含有3至6个碳原子的炔基。典型的炔基基团包括但不限于乙炔基;丙炔基,如丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基;丁炔基,如丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基。
本文所用的“烷氧基”指-O-(烷基),其中烷基的定义如本文所述,烷氧基的非限制性实例包括:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、2-戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、己氧基、2-己氧基、3-己氧基、3-甲基戊氧基。
本文所用的“卤素”指氟、氯、溴和碘。
本文所用的“羟基”指基团-OH。
本文所用的“醛基”指基团-CHO。
本文所用的“羧基”指基团-COOH。
本文所用的“酯基”指-C(O)O(烷基)或-C(O)O(苯基),其中烷基、苯基如本文所定义。对于酯基取代的苯基,既可以由苯环的酚羟基与羧酸形成,如PhOCOCH3、PhOPiv,也可以由苯环的羧基与醇形成,如PhCOOCH3。
本文所用的“氰基”指-CN。
本文所用的“三氟甲基”指-CF3。
本文所用的“硝基”指-NO2。
本文所用的“氨基”指-NH2。
本文所用的“酰胺基”指基团-CONRbRc,其中Rb选自H氢、烷基,Rc选自烷基;或Rb和Rc和与它们连接的氮一起形成任选取代的5~8元含氮杂环烷基,所述含氮杂环烷基在杂环烷基环中任选包含1个或2个选自O、N和S的另外杂原子。烷基的定义如本文所述。
本文所用的“苄基”指C6H5CH2-。
本文所用的“甲基苯基”指有一个或多个甲基取代的苯基。
本文所用的“甲氧基苯基”指有一个或多个甲氧基取代的苯基。
本文所用的“卤代苯基”指有一个或多个卤素取代的苯基,卤素的定义如本文所述。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过异喹啉和2-萘酚之间的氧化交联反应,在没有金属参与的情况下,构建了1-芳基异喹啉骨架,使用三氟甲磺酸酐或三氟甲磺酰氯作为酰化试剂,克服了2-萘酚的竞争性酯化反应,以优异的化学选择性和高原子经济性、步骤经济性得到结构多样的QUINOL产物。
通过NHC催化动力学拆分,可以进一步得到具有优异对映体纯度的QUINOL产物,并衍生得到手性QUINAP,避免了钯在C-P交叉偶联反应中导致五元环平面过渡态外消旋化的问题。
本发明方法的原料廉价易得,纯化工艺简单,可以大规模合成,十克规模的制备时产率不受影响,成本优势明显,具有很好的工业化前景。
具体实施方式
除非另有说明,化学品均购自商业化产品并且不经进一步纯化。薄层色谱分析(TLC)使用预涂60GF254硅胶板。TLC显色采用紫外光(254nm)。硅胶柱层析使用青岛海洋硅胶(粒径0.040-0.063mm)。1H和13C NMR图谱是用Bruker 400MHz或500MHz表征,溶剂为CDCl3、CD2Cl2、丙酮-d6或DMSO-d6,内标为四甲基硅烷(TMS)。化学位移的单位是ppm,耦合常数的单位是Hz。在1HNMR中,δ表示化学位移,s表示单峰,d表示双峰,t表示三重峰,q表示四重峰,p表示五重峰,m表示多重峰,br表示宽峰。在13C NMR、19F NMR和31P NMR中,δ表示化学位移。通过使用Agilent仪器和Daicel CHIRALCEL、CHIRALPAK手性柱测定对映体过量值。使用Q-Exactive(Thermo Scientific)Inc质谱仪(HESI)记录高分辨率质谱(HRMS)。
实施例1
以2-萘酚1a和异喹啉2a为底物,评估酰化试剂的影响,在过量的异喹啉存在下,以DCM为溶剂、0℃下进行,Boc2O作为酰化试剂仅能得到2-萘酚的酯化副产物,其他的酰氯和酸酐,包括TFAA、Ac2O、BzCl、MsCl、TsCl和新戊酰氯均不能得到预期的产物。当使用AcCl或氯甲酸苄酯时,通过LCMS检测到痕量的中间体B。最后发现,三氟甲磺酰氯以40%的分离产率得到中间体B,改用三氟甲磺酸酐(Tf2O),以81%的产率得到中间体B。
反应条件:酰化剂(0.5mmol)和2a(1.25mmol)在CH2Cl2(4mL)、0℃搅拌0.5h,然后加入1a(0.50mmol)的CH2Cl2((4mL)溶液,并再搅拌2小时。
接着研究中间体B转化为化合物3a的反应条件,结果如下表所示,最佳的反应条件是:在K2CO3存在下,中间体B在60℃、DMSO中反应3小时,可以定量转化为化合物3a,为白色固体。
反应条件:将化合物B(0.2mmol)、碱(2.0eq)、溶剂(4mL)加入反应瓶中,在室温或60℃搅拌至原料消失。使用1,3,5-三甲氧基苯作为内标测定NMR收率。
进一步的条件筛选如下表所示,增加2-萘酚的用量不能提高产量;加入Mg2SO4作为除水剂,没有获得积极的影响,而加入或者分子筛成功地抑制了副反应,产率提高至89%,当反应温度降低时,也可以抑制2-萘酚的酯化副反应,在-50℃或-78℃下收率为98%,如果加入其他的碱(例如Et3N或NaHCO3),产量会下降。
反应条件:向Schlenk管中依次加入添加剂(0或250mg)、2a(1.25mmol)、溶剂(4mL)和Tf2O(0.5mmol),在特定温度下搅拌0.5h后,添加1a(0.5mmol)的溶剂(4mL)溶液,缓慢升至室温,然后继续搅拌2小时。
a:使用0.55mmol 1a;b:使用0.5mmol 2a和1.5当量的Et3N;c:使用0.5mmol 2a和1.5当量的NaHCO3。
化合物3a的表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.72(s,1H),8.67(d,J=5.7Hz,1H),8.05(d,J=8.3Hz,1H),7.96(d,J=8.9Hz,1H),7.90-7.88(m,2H),7.75-7.71(m,1H),7.48-7.43(m,2H),7.38(d,J=8.9Hz,1H),7.28-7.25(m,1H),7.22-7.18(m,1H),6.85(d,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.9,152.7,142.5,135.8,133.8,130.2,129.8,128.0,128.0,127.8,127.4,127.0,126.9,126.4,123.9,122.6,119.9,118.4,118.3。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H14NO+,m/z:272.1070,实测值:272.1068。
由此获得了通用的反应条件:
在氩气保护下,向干燥的Schlenk管中加入分子筛(250mg)、异喹啉2(1.25mmol)和CH2Cl2(4mL),将溶液冷却至-78℃后,通过微量注射器加入Tf2O(0.5mmol),搅拌半小时直至出现白色固体盐。加入2-萘酚1(0.5mmol)的CH2Cl2(4mL)溶液后,将反应缓慢升至室温,然后继续搅拌2小时。过滤除去分子筛,并将所得滤液依次用3M盐酸、饱和碳酸氢钠溶液和食盐水洗涤,然后用无水Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂后,将所得中间体B溶于4mLDMSO中,然后加入K2CO3(138mg,1.0mmol)。将混合物在60℃下搅拌约3小时,直到中间体完全耗尽。用3M盐酸将反应体系调节至弱酸性,然后用饱和碳酸氢钠溶液调节至弱碱性。将混合物用20mL水稀释,并用EA(20mL×3)萃取。合并的有机相用盐水(20mL×2)洗涤,无水Na2SO4干燥并浓缩,得到粗产物,将其通过硅胶柱色谱纯化,用PE/EA=10/1至3/1(v/v)洗脱,得到纯产物3。
实施例2~33研究了该合成方法的底物适用范围,具有不同取代基的底物都具有良好的耐受性,无需纯化中间体就以很好的收率得到相应的产物。首先,2-萘酚的取代基的电子性质对反应性和结果影响有限,给电子基团和吸电子基团(除了3d)都以超过80%的产率获得了相应的产物。酯基、氰基、醛基和乙酰基的引入可以方便进行衍生化。产物3i、3m和3n收率稍微下降,可能是因为这些底物在溶剂中的溶解性差。异喹啉上的取代基的变化对反应没有影响,带有吸电子基团的异喹啉底物的反应活性要比带有供电子基团或卤化物的反应活性稍差。最后,利用本发明的方法合成双取代的QUINOL衍生物,在QUINOL骨架的两个7,7′-位上引入取代基可以调节联芳基骨架的二面角,这在配体的设计和修饰中起着至关重要的作用。而且,在无金属反应条件下,对钯催化的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应不耐受的溴取代基底物完全适用于本发明的反应条件。
实施例2
按照通用方法合成3b,产率为86%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.70(s,1H),8.67(d,J=5.7Hz,1H),8.03(d,J=8.2Hz,1H),7.90-7.87(m,2H),7.78(d,J=8.3Hz,1H),7.74-7.70(m,1H),7.46-7.45(m,2H),7.31(d,J=8.8Hz,1H),7.10(dd,J=8.3,1.6Hz,1H),6.64(s,1H),2.14(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.2,152.9,142.6,135.9,135.6,134.1,130.3,129.5,128.1,128.0,127.4,127.0,127.0,126.2,124.9,122.8,112.0,118.0,117.3,21.6。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO+,m/z:286.1226,实测值:286.1225。
实施例3
按照通用方法合成3c,产率为84%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.62(d,J=5.7Hz,1H),7.92(d,J=8.3Hz,1H),7.76-7.73(m,2H),7.72-7.68(m,1H),7.61-7.58(m,2H),7.41-7.37(m,1H),7.22(d,J=8.9Hz,1H),7.07-7.00(m,2H),2.45(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.5,152.7,141.8,137.1,132.7,131.1,130.7,130.4,129.0,128.6,128.3,128.2,127.3,127.2,127.1,124.9,120.8,119.0,117.1,21.3。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO+,m/z:286.1226,实测值:286.1225。
实施例4
按照通用方法合成3d,产率为70%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.68(d,J=5.7Hz,2H),8.07(dd,J=8.4,1.1Hz,1H),7.92(dd,J=5.7,0.8Hz,1H),7.83-7.80(m,2H),7.76-7.72(m,1H),7.48-7.44(m,1H),7.39(dd,J=8.4,1.2Hz,1H),7.27-7.23(m,1H),7.15-7.10(m,1H),6.72(dd,J=8.5,1.1Hz,1H),2.45(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.7,151.6,142.6,136.0,132.5,130.2,129.2,128.3,128.1,127.7,127.4,127.2,127.1,126.8,125.4,123.8,122.9,120.2,119.3,17.4。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO+,m/z:286.1226,实测值:286.1224。
实施例5
按照通用方法合成3e,产率为97%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.61(s,1H),8.66(d,J=5.7Hz,1H),8.05(d,J=8.3Hz,1H),7.90(d,J=5.8Hz,1H),7.86(d,J=8.8Hz,1H),7.82(d,J=8.9Hz,1H),7.77-7.73(m,1H),7.52-7.44(m,2H),7.18(d,J=8.8Hz,1H),6.96(dd,J=9.0,2.4Hz,1H),6.17(d,J=2.3Hz,1H),3.43(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.0,157.6,153.4,142.4,135.9,135.1,130.3,129.7,129.6,127.9,127.4,127.0,127.0,123.3,120.0,117.6,115.7,114.3,103.4,54.6。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO2 +,m/z:302.1176,实测值:302.1173。
实施例6
按照通用方法合成3f,产率为90%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.46(s,1H),8.66(d,J=5.7Hz,1H),8.04(d,J=8.2Hz,1H),7.87(dd,J=10.2,7.3Hz,2H),7.75-7.71(m,1H),7.47-7.42(m,2H),7.35-7.32(m,2H),6.91(dd,J=9.2,2.6Hz,1H),6.77(d,J=9.2Hz,1H),3.82(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.1,155.0,151.0,142.5,135.8,130.3,129.0,128.8,128.5,128.1,127.4,127.0,125.5,119.9,118.8,118.7,118.7,106.5,55.1。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO2 +,m/z:302.1176,实测值:302.1173。
实施例7
按照通用方法合成3g,产率为90%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.79(s,1H),8.69(d,J=5.7Hz,1H),8.05(d,J=8.3Hz,1H),8.00(d,J=8.6Hz,2H),7.91(d,J=5.7Hz,1H),7.76-7.72(m,1H),7.58(dd,J=8.4,1.8Hz,1H),7.51-7.48(m,2H),7.38(d,J=8.9Hz,1H),7.33-7.30(m,4H),7.26-7.23(m,1H),7.06(d,J=1.8Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.8,153.2,142.5,140.4,138.1,135.8,134.1,130.3,129.7,129.0,128.8,128.0,127.5,127.4,127.1,127.0,126.9,126.7,122.1,121.4,120.1,118.7,118.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C25H18NO+,m/z:348.1383,实测值:348.1380。
实施例8
按照通用方法合成3h,产率为96%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.81(s,1H),8.69(d,J=5.6Hz,1H),8.21(d,J=1.9Hz,1H),8.06(dd,J=8.6,3.6Hz,2H),7.92(d,J=5.7Hz,1H),7.76-7.72(m,3H),7.56(dd,J=8.8,2.0Hz,1H),7.49-7.41(m,5H),7.35-7.31(m,1H),6.95(d,J=8.8Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.8,153.0,142.5,140.1,135.9,134.4,133.1,130.3,129.0,128.1,128.1,127.5,127.2,127.0,126.9,126.7,125.6,125.5,124.7,120.0,118.8,118.4。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C25H18NO+,m/z:348.1383,实测值:348.1381。
实施例9
按照通用方法合成3i,产率为80%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.92(s,1H),8.66(d,J=5.7Hz,1H),8.17(s,1H),8.05(d,J=8.2Hz,1H),7.96(d,J=9.0Hz,1H),7.91(d,J=5.7Hz,1H),7.76-7.73(m,1H),7.50-7.46(m,1H),7.43-7.40(m,2H),7.34(dd,J=9.1,2.0Hz,1H),6.80(d,J=9.0Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.2,153.2,142.5,135.8,132.4,130.3,129.7,129.3,129.1,129.0,127.9,127.5,127.0,126.7,126.2,120.1,119.5,118.6,115.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H13BrNO+,m/z:350.0175,实测值:350.0173。
实施例10
按照通用方法合成3j,产率为93%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.24(s,1H),8.68(d,J=5.7Hz,1H),8.64(d,J=1.9Hz,1H),8.19(d,J=8.9Hz,1H),8.06(d,J=8.3Hz,1H),7.91(d,J=5.7Hz,1H),7.76-7.71(m,2H),7.50-7.42(m,3H),6.96(d,J=8.9Hz,1H),3.86(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ166.5,157.2,155.2,142.6,136.2,135.9,131.7,131.0,130.4,128.0,127.6,127.1,126.8,126.7,125.5,124.3,123.7,120.2,119.3,118.7,52.0。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H16NO3 +,m/z:330.1125,实测值:330.1121。
实施例11
按照通用方法合成3k,产率为97%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.98(s,1H),8.80(d,J=9.4Hz,1H),8.67(d,J=5.7Hz,1H),8.06(d,J=8.2Hz,1H),7.91(d,J=5.7Hz,1H),7.87(dd,J=7.2,1.3Hz,1H),7.76-7.72(m,1H),7.51(d,J=9.4Hz,1H),7.49-7.40(m,2H),7.29(dd,J=8.6,7.2Hz,1H),7.09(d,J=8.6Hz,1H),3.95(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ167.7,157.5,153.0,142.5,135.9,134.4,130.4,129.0,128.1,127.6,127.3,127.2,127.0,126.8,126.4,125.4,125.0,120.2,119.9,119.1,52.3。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H16NO3 +,m/z:330.1125,实测值:330.1121。
实施例12
按照通用方法合成3l,产率为85%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.44(s,1H),8.67(d,J=5.7Hz,1H),8.54(d,J=1.7Hz,1H),8.12(d,J=9.0Hz,1H),8.06(d,J=8.2Hz,1H),7.93(d,J=5.8Hz,1H),7.77-7.73(m,1H),7.53-7.46(m,3H),7.41(d,J=8.4Hz,1H),6.97(d,J=8.8Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ156.7,155.8,142.5,135.9,135.5,134.5,130.9,130.5,127.9,127.7,127.1,127.0,126.7,126.6,125.2,120.4,120.0,119.6,118.9,104.8。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H13N2O+,m/z:297.1022,实测值:297.1020。
实施例13
按照通用方法合成3m,产率为80%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.35(s,1H),10.05(s,1H),8.68(d,J=5.7Hz,1H),8.56(d,J=1.7Hz,1H),8.21(d,J=8.9Hz,1H),8.07(d,J=8.2Hz,1H),7.93(d,J=5.7Hz,1H),7.78-7.74(m,1H),7.63(dd,J=8.8,1.7Hz,1H),7.51-7.47(m,2H),7.43-7.41(m,1H),6.97(d,J=8.8Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ192.4,157.1,155.9,142.6,137.0,135.9,135.1,132.0,131.2,130.4,127.9,127.6,127.1,126.8,126.7,124.9,123.1,120.3,119.4,119.2。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H14NO2 +,m/z:300.1019,实测值:300.1017。
实施例14
按照通用方法合成3n,产率为83%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.17(s,1H),8.68-8.66(m,2H),8.18(d,J=8.9Hz,1H),8.08(d,J=8.2Hz,1H),7.93(dd,J=5.8,0.9Hz,1H),7.79-7.75(m,1H),7.71(dd,J=8.9,1.9Hz,1H),7.52-7.47(m,1H),7.45(d,J=8.9Hz,1H),7.40(dd,J=8.4,1.1Hz,1H),6.90(d,J=8.9Hz,1H),2.64(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ197.9,157.7,155.7,143.0,136.6,136.3,132.4,131.8,131.3,130.8,128.4,128.0,127.5,127.2,127.1,124.7,124.6,120.7,119.6,119.2,27.0。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H16NO2 +,m/z:314.1176,实测值:314.1172。
实施例15
按照通用方法合成3o,产率为87%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.69(s,1H),8.61(d,J=5.8Hz,1H),7.94(d,J=8.9Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.80-7.78(m,2H),7.38-7.28(m,3H),7.29-7.24(m,1H),7.22-7.18(m,1H),6.85(d,J=8.4Hz,1H),2.47(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.5,152.7,142.5,140.2,136.1,133.8,129.7,129.5,127.9,127.8,126.8,126.5,126.3,125.6,123.9,122.6,119.5,118.5,118.3,21.4。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO+,m/z:286.1226,实测值:286.1224。
实施例16
按照通用方法合成3p,产率为83%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.67(s,1H),8.65(d,J=5.9Hz,1H),8.05(d,J=5.8Hz,1H),7.94(d,J=8.8Hz,1H),7.88(d,J=8.1Hz,1H),7.39-7.34(m,2H),7.28-7.17(m,3H),6.97(d,J=8.4Hz,1H),6.81(d,J=8.4Hz,1H),4.02(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.4,154.2,152.6,142.2,133.7,129.7,128.8,128.1,127.9,127.7,127.5,126.3,123.9,122.6,118.7,118.6,118.3,113.8,108.1,55.9。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H16NO2 +,m/z:302.1176,实测值:302.1174。
实施例17
按照通用方法合成3q,产率为84%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.81(s,1H),8.93(s,1H),8.20(d,J=8.5Hz,1H),7.97(d,J=8.7Hz,1H),7.94-7.88(m,2H),7.61-7.57(m,1H),7.49(d,J=8.3Hz,1H),7.37(d,J=8.9Hz,1H),7.29-7.25(m,1H),7.23-7.19(m,1H),6.88(dd,J=8.4,1.2Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.0,152.8,144.0,134.3,133.6,132.2,130.2,129.4,128.7,128.0,127.8,126.6,125.6,123.8,122.8,118.3,118.2,117.4。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H13BrNO+,m/z:350.0175,实测值:350.0172。
实施例18
按照通用方法合成3r,产率为82%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.80(s,1H),8.82(d,J=6.0Hz,1H),8.10(d,J=7.0Hz,1H),8.04(d,J=6.0Hz,1H),7.97(d,J=8.9Hz,1H),7.89(d,J=7.7Hz,1H),7.49(d,J=8.4Hz,1H),7.41-7.36(m,2H),7.29-7.25(m,1H),7.22-7.18(m,1H),6.84(d,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ159.2,153.2,144.7,135.1,134.6,134.1,130.6,129.7,128.7,128.5,128.2,127.6,127.0,124.3,123.2,121.4,118.7,118.3。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H13BrNO+,m/z:350.0175,实测值:350.0172。
实施例19
按照通用方法合成3s,产率为94%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.86(s,1H),8.73(d,J=5.7Hz,1H),8.05(d,J=8.8Hz,1H),7.98(d,J=8.9Hz,1H),7.94(d,J=5.5Hz,1H),7.91-7.86(m,2H),7.56(d,J=2.0Hz,1H),7.38(d,J=8.9Hz,1H),7.30-7.21(m,2H),6.89(dd,J=8.3,1.3Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.0,152.7,143.2,134.5,133.6,133.4,130.3,129.7,129.0,128.6,128.1,127.8,126.7,123.8,122.9,120.3,119.9,118.3,117.6。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H13BrNO+,m/z:350.0175,实测值:350.0172。
实施例20
按照通用方法合成3t,产率为74%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.49(s,1H),9.82(s,1H),9.03(dd,J=6.0,0.9Hz,1H),8.87(d,J=6.0Hz,1H),8.42(dd,J=7.0,1.4Hz,1H),7.98(d,J=8.9Hz,1H),7.91(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),7.79(d,J=8.4Hz,1H),7.71(dd,J=8.5,6.9Hz,1H),7.38(d,J=8.9Hz,1H),7.31-7.27(m,1H),7.25-7.21(m,1H),6.86(dd,J=8.3,1.2Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ193.9,158.8,152.8,145.4,139.6,134.0,133.7,133.2,130.4,130.2,128.1,127.8,127.0,126.6,123.8,122.8,118.3,118.1,116.3。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H14NO2 +,m/z:300.1019,实测值:300.1017。
实施例21
按照通用方法合成3u,产率为78%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.92(s,1H),8.91(d,J=6.7Hz,1H),8.60(d,J=7.5Hz,1H),8.38(d,J=6.5Hz,1H),8.02-7.87(m,3H),7.69(d,J=7.9Hz,1H),7.41-7.23(m,3H),6.88(d,J=8.1Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ159.1,152.9,145.8,145.0,134.2,133.6,130.4,128.5,128.5,128.1,127.9,127.8,126.8,126.6,123.7,122.9,118.3,117.6,114.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C19H13N2O3 +,m/z:317.0921,实测值:317.0924。
实施例22
按照通用方法合成3v,产率为90%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.74(s,1H),8.73(d,J=5.7Hz,1H),8.07(d,J=8.8Hz,1H),7.95(dd,J=5.8,0.9Hz,1H),7.92-7.88(m,2H),7.80(d,J=8.3Hz,1H),7.54(d,J=2.1Hz,1H),7.28(d,J=8.8Hz,1H),7.13(dd,J=8.4,1.7Hz,1H),6.64(s,1H),2.19(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.2,152.8,143.2,135.8,134.5,133.8,133.3,130.0,129.7,129.0,128.5,128.0,126.1,125.0,122.6,120.2,119.8,117.2,117.0,21.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H15BrNO+,m/z:364.0332,实测值:364.0329。
实施例23
按照通用方法合成3w,产率为85%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.77(s,1H),8.74(d,J=5.7Hz,1H),8.07(d,J=8.8Hz,1H),7.95(d,J=5.7Hz,1H),7.89(dd,J=8.8,3.5Hz,2H),7.83(d,J=9.0Hz,1H),7.58(s,1H),7.19(d,J=8.8Hz,1H),6.99(dd,J=8.9,2.5Hz,1H),6.21(d,J=2.5Hz,1H),3.47(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.8,157.1,153.3,143.2,134.9,134.5,133.3,130.0,129.8,129.7,128.8,128.6,123.3,120.2,119.8,116.7,115.6,114.5,103.1,54.7。HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H15BrNO2 +,m/z:380.0281,实测值:380.0277。
实施例24
按照通用方法合成3x,产率为93%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.91(s,1H),8.76(d,J=5.7Hz,1H),8.07(dd,J=8.8,4.8Hz,1H),8.04-8.01(m,2H),7.98-7.96(m,1H),7.92-7.88(m,1H),7.63-7.60(m,2H),7.40-7.32(m,5H),7.29-7.25(m,1H),7.09(d,J=5.5Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ156.8,153.1,143.2,140.3,138.3,134.5,133.9,133.4,130.1,129.7,129.0,128.9,128.6,127.4,127.1,126.7,122.2,121.2,120.3,120.0,118.4,117.8。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C25H17BrNO+,m/z:426.0488,实测值:426.0485。
实施例25
按照通用方法合成3y,产率为83%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.90(s,1H),8.75(d,J=5.7Hz,1H),8.23(s,1H),8.08(dd,J=8.9,4.9Hz,2H),7.98(d,J=5.8Hz,1H),7.91(d,J=7.8Hz,1H),7.75-7.73(m,2H),7.61-7.57(m,2H),7.49-7.33(m,4H),6.97(d,J=8.6Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ156.8,152.9,143.2,140.0,134.5,134.5,133.4,132.9,130.7,129.7,128.9,128.5,128.1,127.2,126.7,125.8,125.5,124.5,120.3,119.9,118.7,117.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C25H17BrNO+,m/z:426.0488,实测值:426.0484。
实施例26
按照通用方法合成3z,产率为91%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.29(s,1H),8.74(d,J=5.7Hz,1H),8.64(d,J=1.8Hz,1H),8.21(d,J=8.6Hz,1H),8.09(d,J=8.8Hz,1H),7.98(dd,J=5.8,1.0Hz,1H),7.92(dd,J=8.8,2.0Hz,1H),7.74(dd,J=8.9,1.8Hz,1H),7.53(d,J=2.1Hz,1H),7.45(d,J=8.9Hz,1H),6.98(d,J=8.9Hz,1H),3.87(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ166.3,156.2,155.1,143.2,136.0,134.5,133.5,132.1,131.0,129.7,128.8,128.3,126.8,125.6,124.2,123.8,120.4,120.1,119.2,117.8,52.0。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H15BrNO3 +,m/z:408.0230,实测值:408.0228。
实施例27
按照通用方法合成3aa,产率为93%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.70(d,J=1.8Hz,1H),8.71(d,J=5.8Hz,1H),8.37(s,1H),7.88-7.80(m,3H),7.63(d,J=9.0Hz,1H),7.39(d,J=9.0Hz,1H),7.18(d,J=8.8Hz,1H),6.97(d,J=9.0Hz,1H),6.19(s,1H),3.45(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.2,157.7,153.3,143.7,137.2,135.0,130.5,129.8,129.7,129.3,129.0,126.4,124.0,123.3,119.1,117.0,115.6,114.4,103.2,54.7。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H15BrNO2 +,m/z:380.0281,实测值:380.0278。
实施例28
按照通用方法合成3ab,产率为86%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.23(s,1H),8.72(d,J=5.7Hz,1H),8.62(d,J=1.8Hz,1H),8.39(d,J=2.0Hz,1H),8.19(d,J=9.0Hz,1H),7.92(d,J=5.8Hz,1H),7.73(dd,J=8.9,1.9Hz,1H),7.63(dd,J=8.9,2.1Hz,1H),7.44(d,J=9.0Hz,1H),7.35(d,J=8.9Hz,1H),6.95(d,J=8.9Hz,1H),3.87(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ166.3,157.4,155.2,143.7,137.1,136.0,131.9,130.9,130.7,129.1,129.1,126.8,126.4,125.5,124.2,124.1,123.7,119.3,119.2,118.1,52.0。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H15BrNO3 +,m/z:408.0230,实测值:408.0225。
实施例29
按照通用方法合成3ac,产率为92%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.70(s,1H),8.82(d,J=6.0Hz,1H),8.13(d,J=7.3Hz,1H),8.04(d,J=6.0Hz,1H),7.88(d,J=8.8Hz,1H),7.82(d,J=9.0Hz,1H),7.52(d,J=8.4Hz,1H),7.45-7.41(m,1H),7.17(d,J=8.9Hz,1H),6.97(dd,J=8.9,2.5Hz,1H),6.16(s,1H),3.45(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.8,157.8,153.4,144.3,134.9,134.6,134.1,129.9,129.7,129.1,128.2,127.2,123.3,120.9,118.2,117.1,115.6,114.4,103.1,54.7。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C20H15BrNO2 +,m/z:380.0281,实测值:380.0278。
实施例30
按照通用方法合成3ad,产率为81%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.84(s,1H),8.84(d,J=6.0Hz,1H),8.13(dd,J=7.4,1.1Hz,1H),8.06(dd,J=6.0,0.9Hz,1H),8.01(d,J=8.6Hz,2H),7.60(dd,J=8.5,1.8Hz,1H),7.55(d,J=8.4Hz,1H),7.44(dd,J=8.5,7.4Hz,1H),7.38-7.31(m,5H),7.28-7.24(m,1H),7.04(s,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ158.5,153.3,144.3,140.3,138.3,134.6,134.2,133.9,129.9,129.2,129.0,128.9,128.4,127.4,127.2,127.1,126.7,122.2,121.2,120.9,118.4,118.3,118.1。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C25H17BrNO+,m/z:426.0488,实测值:426.0484。
实施例31
按照通用方法合成3ae,产率为90%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.24(s,1H),8.83(d,J=6.0Hz,1H),8.63(d,J=1.9Hz,1H),8.20(d,J=8.9Hz,1H),8.14(dd,J=7.0,1.5Hz,1H),8.06(dd,J=6.0,0.9Hz,1H),7.72(dd,J=8.9,1.8Hz,1H),7.48-7.41(m,3H),6.93(d,J=8.9Hz,1H),3.87(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO)δ166.3,158.0,155.2,144.3,136.0,134.6,134.2,131.9,130.9,129.1,128.5,127.0,126.7,125.6,124.2,123.7,121.0,119.2,118.4,118.1,52.0。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H15BrNO3 +,m/z:408.024,实测值:408.0226。
实施例32
按照通用方法合成3af,产率为71%,白色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.59(s,1H),8.60(d,J=5.7Hz,1H),7.85(d,J=8.8Hz,1H),7.82-7.79(m,2H),7.78(d,J=0.7Hz,1H),7.36-7.30(m,2H),7.17(d,J=8.8Hz,1H),6.96(dd,J=8.9,2.5Hz,1H),6.18(d,J=2.5Hz,1H),3.43(s,3H),2.49(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.6,157.6,153.2,142.6,140.1,136.1,135.1,129.6,129.5,129.4,126.8,126.4,125.7,123.3,119.4,117.7,115.7,114.2,103.4,54.6,21.5。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H18NO2 +,m/z:316.1332,实测值:316.1330。
实施例33
按照通用方法合成3ag,产率为95%,黄色固体,表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.59(s,1H),8.66(d,J=5.8Hz,1H),8.04(d,J=5.8Hz,1H),7.85(d,J=8.8Hz,1H),7.81(d,J=8.9Hz,1H),7.38(t,J=8.1Hz,1H),7.18(dd,J=8.3,3.4Hz,2H),7.01(d,J=8.4Hz,1H),6.96(dd,J=8.9,2.5Hz,1H),6.16(d,J=2.5Hz,1H),4.02(s,3H),3.43(s,3H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ157.6,157.5,154.2,153.3,142.2,135.0,129.6,129.5,128.7,128.1,127.4,123.3,118.6,117.9,115.7,114.3,113.8,108.0,103.3,55.9,54.6。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]+C21H18NO3 +,m/z:332.1281,实测值:332.1278。
实施例34
放大试验:为了证明本发明方法的实用性,进行3a的制备规模合成,以92%收率得到12.5g 3a,产率没有明显变化,这表明该方法可以适应工业化大规模规模生产。
在氩气保护下,向干燥的三颈烧瓶中加入分子筛(12.5g)、异喹啉2a(125.0mmol)和CH2Cl2(300mL)。将溶液冷却至-50℃后,通过恒压漏斗加入Tf2O(50.0mmol)在50mL CH2Cl2中的溶液,并机械搅拌半小时直至出现白色固体盐。在10分钟内滴加2-萘酚1a(50.0mmol)的CH2Cl2(300mL)溶液后,将反应缓慢升至室温,然后继续搅拌2小时。过滤除去分子筛,依次用3M盐酸(100mL×2)、饱和碳酸氢钠溶液(100mL×2)和100mL食盐水洗涤所得的滤液,然后用无水Na2SO4干燥。在减压下蒸发溶剂之后,将得到的中间体B溶解在60mL的DMSO中,然后加入K2CO3(13.8g,100mmol)。将所得混合物在50℃下搅拌约3小时,直到中间体完全耗尽。用3M盐酸将反应体系调节至弱酸性,然后用饱和碳酸氢钠溶液调节至弱碱性。将该混合物用200mL水稀释,并用EA(200mL×3)萃取。合并的有机相用食盐水(200mL×2)洗涤,用无水Na2SO4干燥并浓缩,得到粗产物,将其用EA和己烷重结晶,得到(rac)-QUINOL 3a,为白色固体(12.5g,92%产率)。
实施例35
外消旋QUINAP的合成
从QUINOL 3a出发,分两步以79%的总产率合成QUINAP。
在氩气保护下,将Tf2O(1.5eq)滴加到(rac)-QUINOL 3a(1.0g,3.7mmol)和NaHCO3(4.0eq)在无水CH2Cl2的溶液中,在室温搅拌10小时(通过TLC监测)后,用饱和NaHCO3水溶液淬灭反应,然后用CH2Cl2萃取,合并的有机相经无水Na2SO4干燥,过滤并浓缩。残余物通过硅胶柱色谱纯化,用PE/EA=10/1洗脱,得到产物6a,为黄色固体(1.39g,93%收率),表征数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.76(d,J=6.0Hz,1H),8.08(d,J=8.8Hz,1H),7.98-7.93(m,2H),7.82(d,J=6.0Hz,1H),7.71-7.67(m,1H),7.59(d,J=9.2Hz,1H),7.56-7.52(m,1H),7.46-7.42(m,2H),7.41-7.36(m,1H),7.28-7.24(m,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ154.0,145.0,142.6,136.3,133.2,132.5,131.3,130.6,129.4,128.4,128.3,127.9,127.8,127.2,127.1,126.8,126.5,121.3,119.5,118.2(q,JC-F=318.3Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-74.51。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C20H13F3NO3S+,m/z:404.0563;实测值:404.0562。
在Schlenk烧瓶中装入6a(1.39g,3.4mmol)、二苯基膦(2.0eq)、Pd2(dab)3(0.3mmol,10mol%)、L1(0.3mmol,10mol%)、DMAP(12mmol,4.0当量)并用氩气置换。加入L1、4-二氧六环(8.0mL),混合物在80℃下搅拌24小时。当TLC显示反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩,残余物通过硅胶柱色谱纯化,用PE/CH2Cl2/EA=20/1/1洗脱,得到(rac)-QUINAP(1.28g,85%产率)。
实施例36
动力学拆分合成(R)-QUINOL
通过NHC催化、使用肉桂醛对消旋的QUINOL动力学拆分,以96%ee得到R构型对映体,重结晶后ee>99%。
在氩气保护下,向干燥的Schlenk烧瓶中加入1.0g活化的MS、3a(542mg,2.0mmol)、醛4a(209mg,0.63eq)、C1(91mg,0.2mmol)、Et3N(3.0mmol,1.5eq)和CF3-Ph(60mL)。将混合物在15℃下搅拌直至醛被完全消耗(通过TLC监测)。在0℃减压除去溶剂,并通过硅胶柱色谱纯化得到残余物,用PE/EA=10/1至3/1(v/v)洗脱,得到5a(454mg,52%产率,80%ee)和(R)-QUINOL(238mg,44%产率,96%ee),将其用CH2Cl2和PE重结晶,获得>99%ee的(R)-QUINOL(202mg,85%产率)。
(R)-QUINOL表征数据:
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C19H14NO+,m/z:272.1070;实测值:272.1067。
HPLC分析:HPLC DAICEL CHIRALCEL OD-3,正己烷/异丙醇=80/20,0.8mL/min,λ=230nm,tR(major)=8.0min,tR(minor)=17.0min,ee=96%。
化合物5a表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.65(d,J=5.6Hz,1H),8.17(d,J=8.8Hz,1H),8.10-8.07(m,2H),7.96(d,J=5.6Hz,1H),7.79-7.74(m,1H),7.55-7.51(m,1H),7.49-7.43(m,2H),7.39-7.35(m,1H),7.32-7.30(m,1H),7.22-7.16(m,2H),7.05-7.03(m,2H),6.85-6.82(m,1H),2.38-2.31(m,4H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ170.3,155.3,146.1,142.4,142.3,135.7,132.9,132.5,131.2,130.5,130.0,129.8,128.2,127.9,127.7,127.6,127.1,127.1,127.1,126.6,126.2,126.1,125.9,125.2,122.1,120.6,34.2,29.2。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C28H21ClNO2 +,m/z:438.1255;实测值:438.1254。
HPLC分析:DAICEL CHIRALCEL AD-3,正己烷/异丙醇=70/30,0.6mL/min,λ=230nm,tR(major)=13.8min,tR(minor)=22.1min,ee=80%。
实施例37
由(R)-QUINOL合成(R)-QUINAP
以对映纯(R)-QUINOL作为起始原料,通过四步合成手性配体(R)-QUINAP,对映体的纯度略有降低。
(R)-6b的合成:在氩气保护下,将Tf2O(1.5当量)滴加到(R)-QUINOL 3a(203mg,0.75mmol)和NaHCO3(4.0当量)的无水CH2Cl2溶液中。在室温搅拌10小时(通过TLC监测)后,将反应用饱和NaHCO3淬灭,然后用CH2Cl2萃取。合并的有机相经无水Na2SO4干燥,过滤并浓缩。将产生的固体溶解在丙酮中,然后在0℃下将新制备【参考文献Meng,S.-S.;Tang,W.-B.;Zheng,W.-H.Catalytically Enantioselective Synthesis of Acyclicα-TertiaryAmines through Desymmetrization of 2-Substituted 2-Nitro-1,3-diols.Org.Lett.2018,20,518-521】的DMDO(12ml,2.0eq)添加到溶液中。搅拌2小时后反应完全,将混合物减压浓缩,残余物通过硅胶柱色谱纯化,用PE/EA=1/2洗脱,得到6b,为黄色固体(264mg,84%收率),表征数据:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.47(d,J=7.6Hz,1H),8.42(d,J=9.2Hz,1H),8.23-8.19(m,2H),8.11(d,J=8.0Hz,1H),7.78(d,J=9.2Hz,1H),7.71-7.61(m,2H),7.55-7.49(m,2H),7.21(d,J=8.4Hz,1H),6.95(d,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ145.2,137.5,137.5,132.9,132.4,131.6,129.9,129.3,128.8,128.7,128.3,127.9,127.7,127.5,125.5,125.4,123.6,121.5,119.5,117.6(q,JC-F=320.0Hz)。
19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-74.73.HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C20H13F3NO4S+,m/z:420.0512;实测值:420.0510。
6c的合成:向Schlenk烧瓶中装入6b(264mg,0.63mmol)、二苯基氧化膦(242mg,1.2mmol)、Pd(OAc)2(16mg,12mol%)、L1(64mg,24mol%)并用氩气置换。加入二异丙基乙胺(575μL,3.3mmol)和DMSO(8.0mL),将混合物在100℃下搅拌24小时。当TLC显示反应完成时,混合物用水(30mL)稀释,并用EA(3×30mL)萃取。合并的有机相经无水Na2SO4干燥,过滤并浓缩,得到粗产物,将其通过硅胶柱色谱纯化,用CH2Cl2/MeOH=100/1-20/1洗脱,得到6c,为白色固体(222mg,75%收率,>99%ee),表征数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.05-8.01(m,2H),7.94(d,J=8.4Hz,1H),7.79(dd,J=11.4,8.6Hz,1H),7.74-7.69(m,2H),7.67(d,J=8.0Hz,1H),7.56(t,J=7.2Hz,1H),7.49-7.41(m,5H),7.38-7.33(m,3H),7.21(t,J=7.6Hz,2H),7.10-7.05(m,3H),6.90(d,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ143.1(d,JC-P=3.8Hz),136.9,134.9(d,JC-P=2.1Hz),134.2(d,JC-P=6.9Hz),133.4,132.3(d,JC-P=3.7Hz),132.1(d,JC-P=9.6Hz),131.7(d,JC-P=2.8Hz),131.7,131.5,131.5,131.4,131.4,131.3,131.4,130.7,129.6(d,JC-P=11.7Hz),129.0,128.8,128.7,128.6,128.5,128.4,128.3,128.3,128.2,128.1,127.8(d,JC-P=12.4Hz),126.6,125.4(d,JC-P=13.8Hz),124.4。
31P NMR(162MHz,CDCl3)δ28.26。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C31H23NO2P+,m/z:472.1461;实测值:472.1460。
HPLC分析:DAICEL CHIRALCEL AD-H,正己烷/异丙醇=75/25,1.0mL/min,λ=230nm,tR(major)=31.2min,tR(minor)=57.6min,ee>99%。
6d的合成【参考文献Kokatla,H.P.;Thomson,P.F.;Bae,S.;Doddi,V.R.;Lakshman,M.K.Reduction of Amine N-oxides by Diboron Reagents.J.Org.Chem.2011,76,7842-7848】:在氩气保护下,将(PinB)2(1.0eq)添加到6c(222mg,0.47mmol)的二甘醇二甲醚(8.0mL)溶液中,所得混合物在70℃搅拌12小时。通过TLC显示反应完成后,加入乙二胺(20当量),并在室温下继续搅拌1小时。将混合物用水(30mL)稀释,并用EA(3×15mL)萃取。合并的有机相经Na2SO4干燥并减压浓缩。残余物通过硅胶柱色谱纯化,用EA洗脱,得到6d,为白色固体(200mg,93%收率,>99%ee),表征数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(d,J=5.6Hz,1H),8.16-8.06(m,2H),7.94(d,J=8.8Hz,1H),7.88-7.82(m,2H),7.62(d,J=8.4Hz,1H),7.54-7.36(m,6H),7.26-7.17(m,3H),7.11-7.06(m,2H),6.98-6.94(m,1H),6.87(d,J=8.8Hz,1H),6.84-6.79(m,2H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ158.4(d,JC-P=5.0Hz),141.6(d,JC-P=9.2Hz),141.6,135.5,134.8(d,JC-P=2.3Hz),132.7(d,JC-P=103.9Hz),132.6(d,JC-P=18.9Hz),132.6,131.6(d,JC-P=2.8Hz),132.6(d,JC-P=10.1Hz),131.51,131.1(d,JC-P=10.2Hz),130.5(d,JC-P=2.9Hz),130.0,129.9(d,JC-P=100.5Hz),129.2,128.8(d,JC-P=11.4Hz),128.5(d,JC-P=9.9Hz),128.2(d,JC-P=24.0Hz),128.2,127.6,127.3,127.2,127.1,127.0,126.6,121.2。
31P NMR(162MHz,CDCl3)δ30.07。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C31H23NOP+,m/z:456.1512;实测值:456.1512。
HPLC分析:DAICEL CHIRALCEL IA,正己烷/异丙醇=85/15,1.0mL/min,λ=230nm,tR(minor)=21.4min,tR(major)=25.9min,ee>99%。
(R)-QUINAP的合成【参考文献Ramírez-López,P.;Ros,A.;Romero-Arenas,A.;Iglesias-Sigüenza,J.;Fernández,R.;Lassaletta,J.M.Synthesis of IAN-type N,N-Ligands via Dynamic Kinetic Asymmetric Buchwald–HartwigAmination.J.Am.Chem.Soc.2016,138,12053-12056】:向充满氩气的Schlenk管中加入6d(200mg,0.44mmol,1.0eq)和甲苯(8.0ml),然后加入HSiCl3(475μL,10当量)和DIPEA(2.38g,40当量),混合物加热至70℃4小时。通过TLC显示反应完成后,将反应冷却至室温并用CH2Cl2稀释。然后小心地加入10mL 2M NaOH溶液,水相用CH2Cl2(3×15mL)萃取。有机相经Na2SO4干燥并在减压下浓缩,残余物通过硅胶柱色谱纯化,用PE/EA=3/1洗脱,得到(R)-QUINAP,为白色固体(174mg,90%收率,95%ee),并且通过与商业购买的(R)-QUINAP比较HPLC图谱确定其绝对构型,表征数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.61(d,J=5.6Hz,1H),7.89-7.85(m,3H),7.72(d,J=5.6Hz,1H),7.57(t,J=7.6Hz,1H),7.49-7.41(m,2H),7.29-7.13(m,13H),7.09(d,J=8.8Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ160.5(d,JC-P=6.7Hz),144.3(d,JC-P=33.2Hz),142.3,137.5(d,JC-P=10.0Hz),137.4(d,JC-P=9.4Hz),135.9,134.9(d,JC-P=13.4Hz),133.8,133.6,133.3,133.2,132.7(d,JC-P=7.9Hz),130.1,130.1(d,JC-P=1.8Hz),129.1(d,JC-P=3.0Hz),128.7,128.5,128.3,128.3,128.1,128.0,127.5,127.1,126.9(d,JC-P=2.0Hz),126.7,126.7,120.4。
31P NMR(162MHz,CDCl3)δ-14.16。
HRMS(ESI)精确质量计算[M+H]C31H23NP+,m/z:440.1563;实测值:440.1563。
HPLC分析:DAICEL CHIRALCEL ID,正己烷/异丙醇=85/15,1.0mL/min,λ=230nm,tR(minor)=11.6min,tR(major)=16.3min,ee=95%。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的1-芳基异喹啉化合物,其特征在于,所述R1选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基或酰基。
3.根据权利要求1所述的1-芳基异喹啉化合物,其特征在于,所述R2选自氢、烷基、烷氧基、卤素、醛基或硝基。
4.根据权利要求2或3所述的1-芳基异喹啉化合物,其特征在于,所述R1选自甲基、甲氧基、苯基、溴、-CO2Me、氰基、-CHO或乙酰基;所述R2选自甲基、甲氧基、溴、-CHO或硝基。
7.根据权利要求6所述的1-芳基异喹啉化合物,其特征在于,所述R1选自氢、烷基、烷氧基、苯基、卤素、酯基、氰基、醛基或酰基。
8.根据权利要求6所述的1-芳基异喹啉化合物,其特征在于,所述R2选自氢、烷基、烷氧基、卤素、醛基或硝基。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的方法,其特征在于,所述S1加入MgSO4或分子筛;所述碱选自碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、乙酸铯、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
10.根据权利要求6~8任意一项所述的方法,其特征在于,所述S1的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯、乙酸乙酯、乙醚中的至少一种,反应初始温度为-78℃以上,化合物A与化合物B的摩尔比为1:(1~5),所述酰化试剂的用量为100mol%以上;所述S2的溶剂为DMSO或乙腈,中间体与碱的摩尔比为1:(1~3),反应温度在室温以上。
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