CN112430212A - 可循环铋络合物催化的不对称n-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法 - Google Patents

可循环铋络合物催化的不对称n-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了可循环铋络合物催化的不对称N‑二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，以对亚甲基苯醌或其衍生物和吡唑为原料，(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2为催化剂，一步反应制得不对称N‑二芳基甲基取代的杂环化合物，相比较于现有技术，本发明的合成方法操作简便，反应时间短；催化剂活性高且可以多次回收重复使用；底物范围宽，生产成本低；目标化合物产率高；环境友好，工业生产前景广阔。

Description

可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合 物的合成方法
技术领域
本发明属于有机中间体合成研究领域，具体涉及一种可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法。
背景技术
碳氮键的生成反应是现代有机合成中的一个重要的领域。通过C-N键的生成可以制备胺及其衍生物、含氮杂环等，他们很多是具有生物、药用活性的化合物以及一些重要中间体。文献中有许多关于形成C-N键的方案，包括将芳烃或者烷烃中的C-H键直接官能团化，以钯、铜等金属催化偶联来得到C-N键。不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物是含有C-N键的一种物质，是多种生物活性复合物，天然和非天然生物碱，N-杂环支架，氨基酸，内酰胺类药物等的核心骨架。因此，在最近几年，开发用于有效合成不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的方法已引起了相当的关注。各种催化量的路易斯酸(激活LUMO降低能量)或强碱(激活HOMO升高能量)能够促进该反应的发生，但是这些合成方法都表现出反应条件比较苛刻，并且产率不高，催化剂不能循环使用，污染严重，工业化生产成本较高。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全新的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法。本发明通过一步法合成不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物，整个方法操作简便，反应时间短；催化剂活性高且可以多次回收重复使用；底物范围宽，生产成本低；目标化合物产率高；环境友好，工业生产前景广阔。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，以对亚甲基苯醌或其衍生物和吡唑为原料，(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2为催化剂，一步反应制得不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物；反应式如下所示：
Figure BDA0002801588700000021
其中，R1选自-H、-CH3、-OCH3、-NO2、-F、-Br、-Cl、苯环中的任意一种。
其中，所述一步反应的反应溶剂选自1,4-dioxane、toluene、MeOH、二氯甲烷、CH3CN中的一种。
作为优选，所述一步反应的反应溶剂为CH3CN。
其中，所述对亚甲基苯醌或其衍生物与吡唑的摩尔比为1：1-2。
作为优选，所述催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2的用量为对亚甲基苯醌或其衍生物物质的量mol的4-5％。
最优选的，所述对亚甲基苯醌或其衍生物、吡唑与催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2的摩尔比为1:1.1:0.05。
其中，所述一步反应的反应温度为25-35℃，反应时间为4h-8h。
其中，所述反应结束后催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2，通过过滤洗涤干燥后再次使用。
本发明所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法所合成的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物，其结构式为：
Figure BDA0002801588700000022
其中，R1选自-H、-CH3、-OCH3、-NO2、-F、-Br、-Cl、苯环中的任意一种。
本发明中的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2结构如下所示：
Figure BDA0002801588700000031
(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2的化学式
反应结束后催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2，通过过滤洗涤干燥后再次使用。
本发明所使用的原料p-QMs(对亚甲基苯醌或其衍生物)是一类同时含有环己二烯基与羰基偶联的两性离子共振结构的化合物，这类的特殊结构增强了对位的亲电特性，易于和N-亲核试剂发生1，6-加成反应。本发明以反应活性较强的p-QMs和吡唑作为反应底物，反应易于发生，表现出反应时间短、反应产率高、反应条件温和等特点。
有益效果：与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明通过对制备方法的设计和优化，开发出了一种合成不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的方法。具体合成步骤以对亚甲基苯醌或其衍生物为原料，通过1，6-共轭加成一步反应高效合成N-二芳基甲基取代的杂环化合物。
2、本发明的条件温和，本发明的条件为室温搅拌，一步即可得到目标产物。并且反应时间相对较短，目标化合物产率高，底物范围宽，生产成本低，工业前景广阔。
3、现有合成碳氮键的技术大都以具有污染性的路易斯酸或强碱为催化剂，而本发明的催化剂具有绿色环保、可持续利用的特点。本发明的催化剂是一种由金属铋形成的配合物，将该催化剂应用于p-QMs与吡唑这一杂环化合物的1，6-加成反应，催化剂表现出了良好的催化效果，反应表现出较高的产率。
4、p-QMs是生物活性分子，天然产物和药物中广泛存在的普遍结构骨架。本发明所得到的最终产物是在p-QMs这一有机物中插入含氮的支架，最终形成碳氮键。碳氮键的性质研究是有机化学、有机金属化学和生物化学中的热点。例如，蛋白质与氨基酸之间的相互转化离不开碳氮键的形成与断裂，而且对人体生命活动具有重要作用。此外，这种不对称的N-二芳基甲基取代的杂环化合物是多种生物活性复合物，天然和非天然生物碱，N-杂环支架，氨基酸，内酰胺类药物等的核心骨架，这为许多药物的合成以及科学研究提供了新的方案和原料。
综上，本发明开发出了一种合成不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的方法。该目标产物是多种物质合成的重要步骤。相对于现有技术拥有操作简单、反应时间短、催化剂活性高且可以多次回收重新利用；底物范围广，生产成本低，产率高，环境友好，工业生产前景广阔的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行说明。
实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
原料：对亚甲基苯醌及其衍生物的合成：
Figure BDA0002801588700000041
其中，R1选自-H、-CH3、-OCH3、-NO2、-F、-Br、-Cl、苯环中的任意一种。
实验步骤：在反应烧瓶中依次加入2，6－二叔丁基苯酚(1.238g，6mmol)、苯甲醛(0.59mL，5mmol)或相应量的苯甲醛衍生物、甲苯(20mL)、哌啶(0.988mL，10mmol)，在N2保护下进行搅拌加热回流。TLC跟踪反应至无苯甲醛的原料点[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)＝1∶30]，约12h；反应结束后加入乙酸酐(0.945mL，10mmol)脱水15min，再冷却到室温；加入甲醇(5mL)淬灭反应，减压蒸馏除去甲苯。加入二氯甲烷(20mL)溶解混合物，用饱和碳酸氢钠水溶液(2×10mL)、蒸馏水(20mL)和饱和食盐水(20mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥有机相，减压过滤、蒸馏除去溶剂得到粗产物，硅胶柱层析得到原料对亚甲基苯醌及其衍生物。可参考文献：[[J].江苏科技大学学报(自然科学版)，2019，33(2):103－107]。
文中的其他试剂(如吡唑、三氯化铋，哌啶)均采购于上海晶纯化学试剂有限公司。催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2的具体合成步骤可以按照以下文献的记载：X.Zhang，X.Y.Gu,Y.H.Gao,S.P.Nie,H.F.Lu.Appl.Organomet.Chem.2016,31(4):1-10.
实施例1
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000051
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，73.55mg)、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000125mol，19.53mg)，最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到82.41mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：91％，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.59(s,1H),7.35–7.25(m,3H),7.23(s,1H),7.05(s,2H),6.89(s,2H),6.70(s,1H),6.25(s,1H),5.23(s,1H),1.35(s,18H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ153.54,140.29,139.49,135.95,129.82,129.38,128.48,127.97,127.72,125.22,105.13,69.76,34.33,30.21ppm.
实施例2
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,(萘-1-基)甲基)吡唑(B)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000052
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的2,6-二叔丁基-4-(萘-1-基亚甲基)环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，86.05mg)、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000125mol，19.53mg)，最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到91.6mg单一产物B：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，(萘-1-基)甲基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，(萘-1-基)甲基)吡唑(B)：收率：88％，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.98–7.83(m,3H),7.65(d,J＝1.8Hz,1H),7.54–7.40(m,4H),7.15(d,J＝2.3Hz,1H),6.93(d,J＝7.1Hz,1H),6.87(s,2H),6.24(t,J＝2.0Hz,1H),5.24(s,1H),1.37(s,18H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ153.48,139.63,136.05,135.79,133.80,131.51,129.62,128.96,128.70,126.75,126.73,125.81,125.17,124.63,123.39,105.17,66.59,34.33,30.23ppm.
实施例3
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-溴苯基)吡唑(C)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000061
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的2,6-二叔丁基-4-(4-溴苯亚甲基)环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，93.03mg)、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000125mol，19.53mg)，最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯：石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到104.2mg单一产物C：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-溴苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-溴苯基)吡唑(C):收率：94％，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.62(d,J＝1.8Hz,1H),7.50–7.45(m,2H),7.26(d,J＝2.3Hz,1H),6.98–6.90(m,4H),6.68(s,1H),6.30(t,J＝2.1Hz,1H),5.29(s,1H),1.39(s,18H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ153.75,139.66,139.52,136.16,131.61,129.61,129.37,129.16,125.21,121.75,105.39,69.17,34.35,30.20ppm.
实施例4
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-硝基苯基)吡唑(D)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000062
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的2,6-二叔丁基-4-(4-硝基苯亚甲基)环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，84.80mg)、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000125mol，19.53mg)，最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯：石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到93.3mg单一产物D：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-硝基苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-硝基苯基)吡唑(D):收率：91％，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.23–8.18(m,2H),7.66(d,J＝1.9Hz,1H),7.28(s,1H),7.22–7.15(m,2H),6.97(s,2H),6.79(s,1H),6.34(t,J＝2.1Hz,1H),5.36(s,1H),1.39(s,18H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ154.16,148.00,147.31,140.10,136.52,129.60,128.49,128.13,125.67,123.70,105.78,69.15,34.40,30.16ppm.
实施例5
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-甲氧基苯基)吡唑(E)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000071
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的2,6-二叔丁基-4-(4-甲氧基苯亚甲基)环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，81.05mg)、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000125mol，19.53mg)，最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯：石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到92mg单一产物E。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,4-甲氧基苯基)吡唑：收率：93％，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.66–7.59(m,1H),7.26(d,J＝2.3Hz,1H),7.05(d,J＝8.7Hz,2H),6.89(t,J＝4.3Hz,4H),6.70(s,1H),6.28(t,J＝2.1Hz,1H),5.23(s,1H),3.82(s,3H),1.38(s,18H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ159.10,153.40,139.43,135.89,132.38,130.23,129.41,129.24,124.82,113.88,105.05,69.23,55.28,34.32,30.22ppm.
实施例6
催化剂种类筛选
对比例1
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000081
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.000125mol，36.78mg)、吡唑(0.0001375mol，9.36mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.00000625mol，9.76mg)，最后加入1.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到40.7mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：89.9％。
对比例2
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000082
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.000125mol，36.78mg)和吡唑((0.0001375mol，9.36mg)，最后加入1.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到3.4mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：7％。
对比例3
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000091
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.000125mol，36.78mg)、吡唑(0.0001375mol，9.36mg)和三氟甲磺酸镍(0.00000625mol，2.23mg)，最后加入1.5mL的乙腈作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到6.7mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：14％。
对比例4
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000092
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.000125mol，36.78mg)、吡唑(0.0001375mol，9.36mg)和三氟甲磺酸钪(0.00000625mol，3.08mg)，最后加入1.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到36.3mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：80％。
对比例5
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000101
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.000125mol，36.78mg)、吡唑(0.0001375mol，9.36mg)和三氯化铋(0.00000625mol，1.97mg)，最后加入1.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到35.4mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：78％。
由对比例1-5对比可以看出，不使用本发明的催化剂或者替换成现有的一些催化剂，最终产物的收率明显减低。
实施例7
催化剂量的对比
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000102
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.00025mol，73.55mg)和、吡唑(0.000275mol，18.711mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.0000025mol，3.9mg)，此次加入的催化剂是对亚甲基苯醌及其衍生物的物质的量的mol的1％。最后加入2.5mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到69.7mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：77％。
实施例1和实施例7对比可知该反应应选用对亚甲基苯醌及其衍生物的物质的量的mol的5％作为催化剂。
实施例8
催化剂的循环使用
循环1
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000111
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和预先制备的(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(0.00001mol，15.62mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到65.9mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：91％。
烘干回收的催化剂质量为15.2mg。
循环2
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000112
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和循环1烘干回收的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(15.2mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到63.68mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：87.9％。
烘干回收的催化剂质量为15.1mg。
循环3
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000121
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和循环2烘干回收的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(15.1mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到63.46mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：87.6％。
烘干回收的催化剂质量为14.9mg。
循环4
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000122
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和循环3烘干回收的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(14.9mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h，TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到63.10mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：87.1％。
烘干回收的催化剂质量为14.7mg。
循环5
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000131
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和循环4烘干回收的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(14.7mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到62.81mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：86.7％。
烘干回收的催化剂质量为14.3mg。
循环6
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑(A)的合成，合成路线为：
Figure BDA0002801588700000132
于25ml的单口烧瓶中依次加入预先制备的4-亚苄基-2,6-二叔丁基环己-2,5-二烯-1-酮(0.0002mol，58.84mg)、吡唑(0.00022mol，14.97mg)和循环5烘干回收的催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2(14.3mg)，最后加入2.0mL的CH3CN作为溶剂。在30℃下进行搅拌，反应约4h。TLC(乙酸乙酯:石油醚＝1:20)跟踪反应至无原料点时停止反应，过滤后固体洗涤烘干回收催化剂，然后旋蒸浓缩滤液，经柱色谱分离(EA:PE＝3:100)，得到62.02mg单一产物A：1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，苯基)吡唑。
1-甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基,苯基)吡唑：收率：85.6％。
由循环1-6可以证明本催化剂能够实现循环使用，有益于环境保护，实现绿色发展。
实施例9
实施例9与实施例1制备方法相同，不同之处在于，R1选自-CH3，反应溶剂为1,4-dioxane，对亚甲基苯醌衍生物、吡唑、催化剂的摩尔比为1：1：0.04，一步反应的反应温度为30℃，反应时间为8h。
实施例10
实施例10与实施例1制备方法相同，不同之处在于，R1选自-OMe，反应溶剂为二氯甲烷，对亚甲基苯醌衍生物、吡唑、催化剂的摩尔比为1：2：0.05。

Claims (8)

1.一种可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，以对亚甲基苯醌或其衍生物和吡唑为原料，(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2为催化剂，一步反应制得不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物；反应式如下所示：
Figure FDA0002801588690000011
其中，R1选自-H、-CH3、-OCH3、-NO2、-F、-Br、-Cl、苯环中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述一步反应的反应溶剂选自1,4-dioxane、toluene、MeOH、二氯甲烷、CH3CN中的一种。
3.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述一步反应的反应溶剂优选为CH3CN。
4.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述对亚甲基苯醌或其衍生物与吡唑的摩尔比为1：1-2。
5.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2的用量为对亚甲基苯醌或其衍生物物质的量mol的4％-5％。
6.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述一步反应的反应温度为25-30℃，反应时间为4h-8h。
7.根据权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述反应结束后催化剂(C5H6N4O)(C5H5N4O)3(C5H4N4O)[Bi2Cl11]Cl2，通过过滤洗涤干燥后再次使用。
8.一种权利要求1所述的可循环铋络合物催化的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物的合成方法所合成的不对称N-二芳基甲基取代的杂环化合物，其结构式为：
Figure FDA0002801588690000021
其中，R1选自-H、-CH3、-OCH3、-NO2、-F、-Br、-Cl、苯环中的任意一种。
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