CN112174962A - 苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成方法 - Google Patents

苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成方法 Download PDF

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沈娜娜
郭琛昊
范学森
张新迎
李彬
杨玉洁
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D471/12—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains three hetero rings
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    • C07D495/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings

Abstract

本发明公开了一种苯并[e]吡啶基咪唑[4,5‑g]异吲哚‑1,3(2H)‑二酮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：将2‑芳基‑咪唑[1,2‑a]吡啶类化合物和N‑取代马来酰亚胺类化合物溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80‑120℃反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5‑g]异吲哚‑1,3(2H)‑二酮类化合物。本发明从简单易制备的原料出发，通过过渡金属催化的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5‑g]异吲哚‑1,3(2H)‑二酮类化合物，从而实现将吡啶并咪唑和马来酰亚胺等杂环结构单元稠合在一起直接得到五环芳香体系，本发明整个合成过程简单、高效，操作方便，条件温和，底物适用范围广。

Description

苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物 的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成方法。
背景技术
马来酰亚胺衍生物广泛存在于天然有机分子中，在药物化学领域占有重要的地位。许多含有这一结构单元的有机分子都表现出良好的生物活性和药物活性，例如抑制HIV蛋白酶、抗癌、抗肺结核和抗真菌等等。另一方面，吡啶并咪唑不仅是许多抗病毒、抗菌、抗癌以及刺激神经组织药物的基本骨架，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。本发明所合成的苯并[e]吡啶基咪唑并[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮是马来酰亚胺和咪唑并吡啶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系统，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。该类化合物的合成方法目前尚没有相关报道，因此开发苯并[e]吡啶基咪唑并[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的简便、高效合成新方法具有重要的研究和应用价值。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成方法，该方法从简单易制备的原料出发，通过过渡金属催化的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物，从而实现将吡啶并咪唑和马来酰亚胺等杂环结构单元稠合在一起直接得到五环芳香体系，整个合成过程简单、高效，操作方便，条件温和，底物适用范围广。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮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[1,2-a]吡啶类化合物1和N-取代马来酰亚胺类化合物2溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80-120℃反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物3，该合成过程中的反应方程式为：
Figure BDA0002746304630000021
其中R1为氢、氟、氯、溴、甲基或甲氧基，R2为2-噻吩基、1-萘基、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、苯基或三氟甲基，R3为C1-6烷基、C5-6环烷基、苄基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙腈、甲苯、1,4-二氧六环、六氟异丙醇或1,2-二氯乙烷，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，氧化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或醋酸银。
进一步优选，所述2-芳基-咪唑[1,2-a]吡啶类化合物1、N-取代马来酰亚胺类化合物2、催化剂和氧化剂的投料物质的量之比为1-1.5:0.5-2:0.05:1-3。
本发明具有以下优点：(1)本发明合成过程简单、高效。本发明通过金属催化的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物，从而实现在一锅反应中将吡啶并咪唑和马来酰亚胺等杂环结构单元稠合在一起直接得到五环芳香体系，效率较高且有效避免了对反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染。(2)本发明原料价廉易得。(3)本发明底物的适用范围广。(4)本发明反应操作简便。因此，本发明为苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成提供了一种高效且可持续的新方法。
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 BDA0002746304630000022
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、乙醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(17mg,11％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.48(s,3H),7.90(t,J＝7.2Hz,1H),8.13-8.16(m,2H),8.30(d,J＝9.0Hz,1H),8.43(t,J＝7.8Hz,1H),8.69(dd,J1＝6.6Hz,J2＝3.0Hz,1H),9.39(dd,J1＝6.6Hz,J2＝3.0Hz,1H),10.67(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:23.3,111.9,117.7,118.7,119.7,122.2,123.0,126.1,126.3,127.4,131.9,131.9,132.6,133.3,139.2,142.9,167.5,170.3.HRMS calcd forC18H12N3O2 +:302.0924[M+H]+,found:302.0922。
实施例2
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、四氢呋喃(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(6mg,4％)。
实施例3
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、乙腈(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(35mg,23％)。
实施例4
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、甲苯(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(18mg,12％)。
实施例5
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、1,4-二氧六环(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(11mg,7％)。
实施例6
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,0.75mmol)、六氟异丙醇(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(51mg,34％)。
实施例7
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,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(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(182mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(77mg,51％)。
实施例8
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,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(15mg,0.025mmol)和一水合醋酸铜(200mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(63mg,42％)。
实施例9
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,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(15mg,0.025mmol)和醋酸银(167mg,1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(12mg,8％)。
实施例10
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(83mg,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(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(81mg,54％)。
实施例11
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg,0.5mmol)、2a(111mg,1mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(71mg,47％)。
实施例12
向15mL的耐压管中依次加入1a(194mg,1mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(145mg,96％)。
实施例13
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(145mg,96％)。
实施例14
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于80℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(119mg,79％)。
实施例15
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于120℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3a(143mg,95％)。
实施例16
Figure BDA0002746304630000061
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2b(63mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3b(145mg,92％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CF3CO2D)δ:1.57(t,J＝7.2Hz,3H),4.13(q,J＝7.2Hz,2H),7.98(t,J＝7.2Hz,1H),8.21-8.23(m,2H),8.37(d,J＝8.8Hz,1H),8.50(t,J＝8.0Hz,1H),8.77(d,J＝5.2Hz,1H),9.46-9.48(m,1H),10.76(d,J＝6.4Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:12.1,33.8,111.9,117.8,118.7,119.8,122.2,123.1,126.2,126.3,127.5,131.8,131.9,132.7,133.3,139.2,142.8,167.3,170.0.HRMS calcd for C19H14N3O2 +:316.1081[M+H]+,found:316.1088。
实施例17
Figure BDA0002746304630000062
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2c(77mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3c(151mg,88％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CF3CO2D)δ:1.98(s,9H),7.93(t,J＝7.2Hz,1H),8.13-8.19(m,2H),8.33(d,J＝8.8Hz,1H),8.46(t,J＝8.0Hz,1H),8.71(d,J＝8.4Hz,1H),9.47(d,J＝8.4Hz,1H),10.85(d,J＝6.8Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:27.7,60.1,111.7,117.6,118.4,120.2,122.0,122.9,126.0,126.4,127.2,131.3,131.6,133.05,133.14,138.9,142.7,168.1,171.0.HRMS calcd forC21H19N3O2 +:344.1394[M+H]+,found:344.1394。
实施例18
Figure BDA0002746304630000071
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2d(80mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3d(168mg,91％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:1.51-1.58(m,1H),1.64-1.71(m,2H),1.98-2.00(m,1H),2.10-2.11(m,2H),2.17-2.19(m,2H),2.48-2.54(m,2H),4.49-4.53(m,1H),8.00(t,J＝6.6Hz,1H),8.24-8.26(m,2H),8.40(d,J＝9.6Hz,1H),8.53(t,J＝7.8Hz,1H),8.79-8.80(m,1H),9.51-9.53(m,1H),10.84(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:24.5,25.5,29.6,53.3,111.9,117.9,118.7,119.9,122.2,123.1,126.0,126.5,127.6,131.8,132.0,133.0,133.3,139.2,142.9,167.5,170.3.HRMS calcd for C23H20N3O2 +:370.1550[M+H]+,found:370.1551。
实施例19
Figure BDA0002746304630000072
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2e(87mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3e(171mg,94％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:7.64(d,J＝7.8Hz,2H),7.76-7.79(m,3H),7.99(t,J＝7.2Hz,1H),8.27-8.31(m,2H),8.44(d,J＝8.4Hz,1H),8.55(t,J＝7.8Hz,1H),8.87(d,J＝7.2Hz,1H),9.54(d,J＝8.4Hz,1H),10.74(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:112.1,117.9,118.8,119.6,122.4,123.4,125.7,126.6,127.5,127.6,129.4,129.8,130.3,132.2,132.3,132.6,133.9,139.5,143.1,167.6,170.0.HRMS calcd for C23H14N3O2 +:364.1081[M+H]+,found:364.1090。
实施例20
Figure BDA0002746304630000081
向15mL的耐压管中依次加入1a(146mg,0.75mmol)、2f(94mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3f(174mg,92％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CF3CO2D)δ:5.22(s,2H),7.39-7.47(m,3H),7.57(d,J＝7.2Hz,2H),7.97(t,J＝7.2Hz,1H),8.22-8.23(m,2H),8.38(d,J＝8.0Hz,1H),8.51(t,J＝6.8Hz,1H),8.78(s,1H),9.47-9.49(m,1H),10.77(d,J＝6.4Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:42.3,112.1,118.0,118.9,120.0,122.4,123.3,126.3,126.6,127.68,127.72,128.4,128.9,132.10,132.14,132.9,133.6,134.8,139.5,143.1,167.4,170.1.HRMS calcd for C24H16N3O2 +:378.1237[M+H]+,found:378.1240。
实施例21
Figure BDA0002746304630000082
向15mL的耐压管中依次加入1b(156mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3g(131mg,83％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:2.91(s,3H),3.52(s,3H),7.77(d,J＝3.6Hz,1H),8.09(s,1H),8.170-8.173(m,2H),8.90(t,J＝1.8Hz,1H),9.41(d,J＝3.0Hz,1H),10.52(s,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:20.8,23.3,110.5,117.5,119.5,120.9,122.0,123.0,125.5,126.2,127.3,131.4,131.70,131.73,133.3,143.1,154.4,167.7,170.4.HRMS calcd for C19H14N3O2 +:316.1081[M+H]+,found:316.1095。
实施例22
Figure BDA0002746304630000091
向15mL的耐压管中依次加入1c(172mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3h(138mg,82％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.53(s,3H),8.210-8.214(m,2H),8.33(d,J＝9.0Hz,1H),8.41(d,J＝8.4Hz,1H),8.75(s,1H),9.44(d,J＝3.0Hz,1H),10.78(s,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:23.3,112.4,117.6,119.5,122.3,123.0,126.4,126.6,127.4,127.9,130.2,132.05,132.12,133.6,140.0,141.2,167.4,170.0.HRMS calcd for C18H10ClN3NaO2 +:358.0354[M+Na]+,found:358.0355。
实施例23
Figure BDA0002746304630000092
向15mL的耐压管中依次加入1d(203mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3i(160mg,85％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.55(s,3H),7.48(t,J＝7.8Hz,1H),7.54(t,J＝7.8Hz,2H),7.81(d,J＝7.2Hz,2H),7.93(t,J＝7.2Hz,1H),8.33–8.37(m,2H),8.48(t,J＝7.8Hz,1H),8.71(d,J＝8.4Hz,1H),9.44(s,1H),10.63(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D):δ23.4,112.0,117.6,118.7,120.1,121.7,122.77,122.79,125.7,126.6,127.8,128.9,129.0,130.6,132.5,133.1,137.6,139.2,142.8,144.7,167.3,170.2.HRMS calcd for C24H16N3O2 +:378.1237[M+H]+,found:378.1245。
实施例24
Figure BDA0002746304630000101
向15mL的耐压管中依次加入1e(156mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3j(150mg,95％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CF3CO2D)δ:2.80(s,3H),3.48(s,3H),7.87(t,J＝7.6Hz,1H),8.02(d,J＝8.8Hz,1H),8.14(t,J＝7.6Hz,1H),8.23(d,J＝8.4Hz,1H),8.70(d,J＝8.8Hz,1H),9.16(s,1H),9.30(d,J＝8.4Hz,1H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ:21.6,24.1,116.9,117.0,117.5,118.4,121.6,123.1,123.4,123.9,125.3,125.7,129.1,133.5,138.2,149.6,167.4,168.6.HRMS calcd forC19H14N3O2 +:316.1081[M+H]+,found:316.1090。
实施例25
Figure BDA0002746304630000102
向15mL的耐压管中依次加入1f(172mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3k(148mg,88％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D):δ3.57(s,3H),8.00(t,J＝6.6Hz,1H),8.18(d,J＝8.4Hz,1H),8.41(d,J＝8.4Hz,1H),8.54(t,J＝7.2Hz,1H),8.76(d,J＝8.4Hz,1H),9.47(s,1H),10.75(d,J＝6.0Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D):δ23.4,112.1,117.9,118.9,120.9,121.2,123.7,125.0,125.4,128.1,132.67,132.71,133.4,139.6,139.7,143.1,167.1,169.8.HRMS calcd for C18H11ClN3O2 +:336.0534[M+H]+,found:336.0536。
实施例26
Figure BDA0002746304630000111
向15mL的耐压管中依次加入1g(197mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3l(148mg,80％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.55(s,3H),7.99(t,J＝6.6Hz,1H),8.38-8.42(m,2H),8.53(t,J＝7.8Hz,1H),8.94(d,J＝8.4Hz,1H),9.77(s,1H),10.75(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:23.5,112.2,118.98,119.02,121.2,123.0(q,1JC-F＝270.3Hz),123.7,123.9(q,3JC-F＝4.2Hz),124.4,126.5,126.7,127.5(q,4JC-F＝3.15Hz),132.8,133.0,134.4(q,2JC-F＝34.05Hz),139.9,143.3,166.9,169.5.19F NMR(565MHz,CF3CO2D)δ:-78.1.HRMS calcd for C19H11F3N3O2 +:370.0798[M+H]+,found:370.0800。
实施例27
Figure BDA0002746304630000112
向15mL的耐压管中依次加入1h(172mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3m(144mg,86％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz,CF3CO2D)δ:3.53(s,3H),7.97(t,J＝7.6Hz,1H),8.13(d,J＝8.8Hz,1H),8.37(d,J＝8.8Hz,1H),8.50(t,J＝8.0Hz,1H),8.74(s,1H),9.39(d,J＝9.2Hz,1H),10.71(d,J＝6.8Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:23.4,112.1,118.6,118.9,119.6,121.7,123.9,125.6,126.2,127.7,132.2,132.7,132.9,139.60,139.61,143.0,167.2,169.8.HRMS calcd for C18H11ClN3O2 +:336.0534[M+H]+,found:336.0544。
实施例28
Figure BDA0002746304630000121
向15mL的耐压管中依次加入1i(156mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3n(118mg,75％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.33(s,3H),3.51(s,3H),7.96(s,1H),8.00(d,J＝6.0Hz,1H),8.07(t,J＝6.6Hz,1H),8.44-8.46(m,2H),9.42(d,J＝7.8Hz,1H),10.85(d,J＝6.0Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:21.3,23.4,112.2,118.3,118.8,119.3,123.1,124.5,126.6,128.7,131.5,132.4,133.0,134.0,139.0,142.3,167.3,170.2.HRMS calcd for C19H14N3O2 +:316.1081[M+H]+,found:316.1090。
实施例29
Figure BDA0002746304630000122
向15mL的耐压管中依次加入1j(183mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3o(119mg,68％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.60(s,3H),8.02(t,J＝7.2Hz,1H),8.05-8.06(m,1H),8.08-8.10(m,1H),8.31(d,J＝7.8Hz,1H),8.41(d,J＝8.4Hz,1H),8.47(d,J＝9.0Hz,1H),8.54-8.57(m,1H),8.99(d,J＝8.4Hz,1H),9.36(d,J＝9.0Hz,1H),10.90(d,J＝7.2Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D)δ:23.5,112.2,118.9,119.9,121.1,121.7,124.0,125.0,127.0,129.1,129.4,130.0,130.1,132.3,132.8,133.6,133.8,140.1,143.6,167.1,170.1.HRMS calcd for C22H14N3O2 +:352.1081[M+H]+,found:352.1093。
实施例30
Figure BDA0002746304630000131
向15mL的耐压管中依次加入1k(150mg,0.75mmol)、2a(56mg,0.5mmol)、1,2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg,0.025mmol)和醋酸铜(228mg,1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)得到黄色固体产物3p(101mg,66％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz,CF3CO2D)δ:3.60(s,3H),8.02(t,J＝7.2Hz,1H),8.35-8.38(m,2H),8.56-8.58(m,2H),10.78(d,J＝6.6Hz,1H).13C NMR(150MHz,CF3CO2D):23.4,112.0,117.7,118.3,118.7,122.4,123.5,130.8,131.0,133.1,134.7,136.3,140.1,143.4,167.7,169.7.HRMS calcd forC16H10N3O2S+:308.0488[M+H]+,found:308.0490。
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 (2)

1.苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮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[1,2-a]吡啶类化合物1和N-取代马来酰亚胺类化合物2溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80-120℃反应制得目标产物苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物3，该合成过程中的反应方程式为：
Figure FDA0002746304620000011
其中R1为氢、氟、氯、溴、甲基或甲氧基，R2为2-噻吩基、1-萘基、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、苯基或三氟甲基，R3为C1-6烷基、C5-6环烷基、苄基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙腈、甲苯、1,4-二氧六环、六氟异丙醇或1,2-二氯乙烷，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，氧化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或醋酸银。
2.根据权利要求1所述的苯并[e]吡啶基咪唑[4,5-g]异吲哚-1,3(2H)-二酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述2-芳基-咪唑[1,2-a]吡啶类化合物1、N-取代马来酰亚胺类化合物2、催化剂和氧化剂的投料物质的量之比为1-1.5:0.5-2:0.05:1-3。
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