CN112174939A - 由2,2,2-三氟乙基酮合成5-胺基取代的1h-1,2,3-三唑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由2,2,2‑三氟乙基酮合成5‑胺基取代的1H‑1,2,3‑三唑的方法。所述制备方法包括如下步骤:在DABCO的催化下,式Ⅱ所示化合物、式Ⅲ所示化合物与叠氮化钠经脱氟‑亲核取代‑环加成反应即得到式Ⅰ所示5‑胺基取代的1H‑1,2,3‑三唑化合物。本发明方法原料廉价易得,操作简单,不需无水无氧操作,在空气条件下即可顺利进行,克服了现有方法存在的底物范围窄、反应条件苛刻且需要过渡金属催化剂参与等缺陷,在合成上具有很高的价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种由2,2,2-三氟乙基酮合成5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑的方法,属于有机合成技术领域。
背景技术
1,2,3-三唑是一类重要的五元含氮杂环骨架,在合成化学、生物化学、药物化学以及材料科学中有着广泛的应用,尤其是胺基取代的1H-1,2,3-三唑。目前合成该类化合物的方法较少,底物范围窄,反应条件苛刻并且大多需要过渡金属的参与。因此需要提供一种条件温和、简单高效、无过渡金属参与、适用范围广的5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑的合成方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种由2,2,2-三氟乙基酮合成5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑的方法,该方法克服了现有合成方法存在的底物范围窄、反应条件苛刻且需要过渡金属催化剂参与等缺陷,合成路线简单,成本较低,收率高。
具体包括如下步骤:
在DABCO的催化下,式Ⅱ所示化合物、式Ⅲ所示化合物与叠氮化钠经脱氟-亲核取代-环加成反应即得到式Ⅰ所示5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑化合物;
式Ⅱ和式Ⅰ中,R1选自取代或未经取代的芳香基、烷基或;
式Ⅱ和式Ⅲ中,R2和R3连接成环或独立地选自取代或未经取代的烷基或芳基。
优先地,R1选自取代或未取代的苯基、萘基、噻吩基、苯并噻吩基或呋喃基等,其中取代基的个数为1~5,优选苯基或取代苯基,取代基可为卤素、烷基、烯基、烷氧基、芳基、氟烷基或酰胺基,优选单取代或双取代苯基,如4-溴苯基。
优先地,R1选自碳原子数为1~12的烷基,优选碳原子数为1~6的烷基,如己基。
优先地,R1选自碳原子数为1~6的烷氧基。
优先地,R2和R3独立地选自碳原子数为1~6的烷基,优选碳原子数为1~4的烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基或烯丙基。
优先地,R2和R3独立地选自取代或未取代的苯基,优选苄基。
优先地,R2和R3连接后与氮原子形成芳香环,所述芳香环可为含氮杂环、氮氧杂环或氮硫杂环;
所述芳香环优选为取代或未取代的吡咯环、取代或未取代的哌啶环、取代或未取代的吗啉环、取代或未取代的吖庚因或取代或未取代的四氢异喹啉环,如吡咯环、脯氨酸甲酯基、脯氨醇基、哌啶环、吗啉环、硫代吗啉基、吖庚因或四氢异喹啉基。
具体地,本发明合成的式Ⅰ所示5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑化合物为下述化合物1)-19)中任一种:
1)4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-1所示;
2)4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-2所示;
3)4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-3所示;
4)4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨醇基1H-1,2,3-三唑;
5)4-溴苯甲酰基-5-N-哌啶基1H-1,2,3-三唑;
6)4-溴苯甲酰基-5-N-吗啉基1H-1,2,3-三唑;
7)4-溴苯甲酰基-5-N-硫代吗啉基1H-1,2,3-三唑;
8)4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-5所示;
9)4-溴苯甲酰基-5-N-二苄基1H-1,2,3-三唑;
10)4-溴苯甲酰基-5-N-二乙基1H-1,2,3-三唑;
11)4-溴苯甲酰基-5-N-二丁基1H-1,2,3-三唑;
12)4-溴苯甲酰基-5-N-甲基苄基1H-1,2,3-三唑;
13)4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-4所示;
14)4-溴苯甲酰基-5-N-甲基丁基1H-1,2,3-三唑;
15)4-溴苯甲酰基-5-N-乙基丁基1H-1,2,3-三唑;
16)4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑,结构式如式Ⅰ-6所示;
17)4-苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
18)4-苯丙酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
19)4-己酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
上述的方法中,所述脱氟-亲核取代-环加成反应的温度可20~80℃,时间可为6~48小时,如在50℃的条件下反应12小时;
所述脱氟-亲核取代-环加成反应采用的溶剂可为四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、1,2-二氯乙烷等,优选四氢呋喃。
上述的方法中,式Ⅱ所示化合物、式Ⅲ所示化合物、所述DABCO和所述叠氮化钠的摩尔比可为1:0.5~3:0.2~3:1~4,优选1:3:2:4。
本发明方法原料廉价易得,操作简单,不需无水无氧操作,在空气条件下即可顺利进行,克服了现有方法存在的底物范围窄、反应条件苛刻且需要过渡金属催化剂参与等缺陷,在合成上具有很高的价值。
附图说明
图1为式Ⅰ-1所示4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图2为式Ⅰ-1所示4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
图3为式Ⅰ-2所示4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图4为式Ⅰ-2所示4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
图5为式Ⅰ-3所示4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图6为式Ⅰ-3所示4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
图7为式Ⅰ-4所示4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图8为式Ⅰ-4所示4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
图9为式Ⅰ-5所示4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图10为式Ⅰ-5所示4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
图11为式Ⅰ-6所示4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图。
图12为式Ⅰ-6所示4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1、合成式Ⅰ-1所示4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)和四氢吡咯(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL),其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL0.5 M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-吡咯基1H-1,2,3-三唑54mg,产率84%。
图1和图2为本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.73-7.71(m,2H),7.42-7.41(m,3H),6.66(s,1H).1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.96(d,J=8.2Hz,2H),7.57(d,J=8.2Hz,2H),3.45(t,J=5.6Hz,4H),1.93(t,J=5.6Hz,4H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ184.8,149.0,137.3,131.9,131.2,128.5,127.2,50.8,25.7;HRMS(ESI)calcd for C13H14BrN4O[M+H+],321.0346;found:321.0344.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
实施例2、合成式Ⅰ-2所示4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)、脯氨酸甲酯(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL)。其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL0.5 M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑67mg,产率89%。
图3和图4分别为本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.88(d,J=8.2Hz,2H),7.55(d,J=8.2Hz,2H),4.91(dd,J=8.2,3.0Hz,1H),3.69-3.64(m,1H),3.64(s,3H),3.51-3.47(m,1H),2.35-2.29(m,1H),2.15-2.12(m,1H),2.03-1.96(m,2H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ185.7,174.0,150.4,137.0,132.2,131.7,131.1,129.7,129.2,127.3,62.1,52.3,50.7,30.6,23.6;HRMS(ESI)calcdfor C15H16BrN4O3[M+H+],379.0400;found:379.0397.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
实施例3、合成式Ⅰ-3所示4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)、二烯丙基胺(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL)。其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL 0.5M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑46mg,产率66%。
图5和图6分别是本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ12.7(br,0.7H),7.90(d,J=8.2Hz,2H),7.58(d,J=8.2Hz,2H),5.87-5.80(m,2H),5.17(br,2H),5.15(d,J=10.4Hz,2H),4.05(d,J=5.8Hz,4H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ186.1,153.1,137.1,133.2,131.8,131.4,130.5,127.6,118.2,53.5;HRMS(ESI)calcd for C15H16BrN4O[M+H+],347.0502;found:347.0499.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
实施例4、合成式Ⅰ-4所示4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)、苄基炔丙基胺(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL)。其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL 0.5M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑35mg,产率45%。
图7和图8分别是本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.93(d,J=8.2Hz,2H),7.59(d,J=8.2Hz,2H),7.43(d,J=7.4Hz,2H),7.32(t,J=7.2Hz,2H),7.29(t,J=7.4Hz,1H),4.64(s,2H),4.13(s,2H),2.22(s,1H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ186.3,155.1,136.7,136.5,132.6,131.8,131.5,128.7,128.6,128.0,127.7,79.0,73.1,54.6,39.6;HRMS(ESI)calcd for C19H15BrN4NaO[M+Na+],417.0321;found:417.0319.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
实施例5、合成式Ⅰ-5所示4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)、吖庚因胺(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL)。其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL 0.5M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑40mg,产率58%。
图9和图10分别是本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ13.6(br,1H),7.90(d,J=8.2Hz,2H),7.56(d,J=8.2Hz,2H),3.55(t,J=5.6Hz,4H),1.73(br,4H),1.53(br,4H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ185.7,151.1,137.8,131.9,131.2,128.4,127.1,51.9,27.9,27.6;HRMS(ESI)calcd forC15H18BrN4O[M+H+],349.0659;found:349.0657.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
实施例6、合成式Ⅰ-6所示4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑
在空气条件下,向反应管中依次加入三氟甲基取代的对溴苯乙酮(式Ⅱ)(0.2mmol)、DABCO(0.4mmol)、NaN3(0.8mmol)、四氢异喹啉(式Ⅲ)(0.6mmol)和四氢呋喃(1.0mL)。其自由升温至50℃,反应12小时。
反应完毕后,加入20mL乙酸乙酯和3.0mL 0.5M稀盐酸萃取分液,有机相再用3.0mL饱和食盐水洗涤,后干燥,旋转蒸发,柱层析。
经称重,分离得到4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑67mg,产率88%。
图11和图12分别是本发明实施例制备的4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑的核磁共振氢谱图和碳谱图,数据表征如下:
1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.94(d,J=8.0Hz,2H),7.71(d,J=8.0Hz,2H),7.16-7.13(m,4H),4.52(br,2H),3.61(br,2H),2.95(br,2H);13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ185.5,156.6,137.9,134.5,134.0,132.3,131.6,129.1,126.8,126.7,126.4,50.9,47.4,28.3;HRMS(ESI)calcd for C18H16BrN4O[M+H+],383.0502;found:383.0419.
由上述分析可知,制备得到目标化合物。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:R1选自取代或未取代的苯基、萘基、噻吩基、苯并噻吩基或呋喃基;
其中取代基的个数为1~5,取代基为卤素、烷基、烯基、烷氧基、芳基、氟烷基或酰胺基。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:R1选自碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于:R2和R3独立地选自碳原子数为1~6的烷基。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于:R2和R3独立地选自取代或未取代的苯基。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于:R2和R3连接后与氮原子形成芳香环,所述芳香环为含氮杂环、氮氧杂环或氮硫杂环。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述芳香环为取代或未取代的吡咯环、取代或未取代的哌啶环、取代或未取代的吗啉环、取代或未取代的吖庚因或取代或未取代的四氢异喹啉环。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述脱氟-亲核取代-环加成反应的温度为20~80℃,时间为6~48小时;
所述脱氟-亲核取代-环加成反应采用的溶剂为四氢呋喃、四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、甲苯或1,2-二氯乙烷。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法,其特征在于:式Ⅱ所示化合物、式Ⅲ所示化合物、所述DABCO和所述叠氮化钠的摩尔比为1:0.5~3:0.2~3:1~4。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法,其特征在于:式Ⅰ所示5-胺基取代的1H-1,2,3-三唑化合物为下述化合物1)-19)中任一种:
1)4-溴苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
2)4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨酸甲酯基1H-1,2,3-三唑;
3)4-溴苯甲酰基-5-N-二烯丙基胺基1H-1,2,3-三唑;
4)4-溴苯甲酰基-5-N-脯氨醇基1H-1,2,3-三唑;
5)4-溴苯甲酰基-5-N-哌啶基1H-1,2,3-三唑;
6)4-溴苯甲酰基-5-N-吗啉基1H-1,2,3-三唑;
7)4-溴苯甲酰基-5-N-硫代吗啉基1H-1,2,3-三唑;
8)4-溴苯甲酰基-5-N-吖庚因基1H-1,2,3-三唑;
9)4-溴苯甲酰基-5-N-二苄基1H-1,2,3-三唑;
10)4-溴苯甲酰基-5-N-二乙基1H-1,2,3-三唑;
11)4-溴苯甲酰基-5-N-二丁基1H-1,2,3-三唑;
12)4-溴苯甲酰基-5-N-甲基苄基1H-1,2,3-三唑;
13)4-溴苯甲酰基-5-N-炔丙基苄基1H-1,2,3-三唑;
14)4-溴苯甲酰基-5-N-甲基丁基1H-1,2,3-三唑;
15)4-溴苯甲酰基-5-N-乙基丁基1H-1,2,3-三唑
16)4-溴苯甲酰基-5-N-四氢异喹啉基1H-1,2,3-三唑;
17)4-苯甲酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
18)4-苯丙酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑;
19)4-己酰基-5-N-吡咯基1H-1,2,3-三唑。
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