CN113651788B - 一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑胺烷基色酮化合物及其制备方法，制备方法包括以下实验步骤：在室温下混合溶剂中，2‑羟基苯基烯胺酮和N‑芳基甘氨酸为反应底物，在18W蓝光照射下搅拌反应8‑12小时，至TLC检测原料转化完全，反应混合液经柱层析分离，可制得产物3‑胺烷基色酮化合物。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域，涉及3-胺烷基色酮化合物的合成，特别涉及可见光催化3-胺烷基色酮化合物的合成方法。
背景技术
色酮是一类重要的含氧杂环化合物，广泛存在于许多天然产物、药物以及功能材料中。色酮是类黄酮的核心骨架结构，含色酮结构分子具有多种生物和药理活性，如抗癌、抗菌、抗炎作用等。其中，3-取代色酮因其广泛的生理活性在生物化学和药物化学等领域有着巨大的应用价值。因此，制备3-取代色酮化合物引起了研究者们极大的兴趣。
3-取代色酮的传统合成策略通常采用卤代的色酮在过度金属催化下偶联获得，需要对反应底物预先官能团化，从而限制了它们在工业生产中的应用。此外，近年来分子间偶联和分子内环化反应用于构建3-取代色酮类化合物也取得了显著的进展。尽管如此，探索更加简单有效、便捷实用并且环境友好的方法制备具有潜在生物活性的3-取代色酮化合物仍然十分必要和迫切。
可见光是一种绿色清洁并且丰富易得的可再生资源,其催化的反应条件温和且化学选择性和官能团兼容性好。近年来，可见光诱导有机合成已发展成为一种非常重要的手段。氨基酸是一类重要的生物质原料，将其作为有效的合成砌块用于构建功能有机分子具有重要的研究意义和应用价值。基于此，我们采用绿色清洁、丰富廉价并且可持续的可见光，促进2-羟基苯基烯胺酮与N-芳基甘氨酸脱羧偶联环化，制备一系列3-胺烷基色酮化合物。据我们所知，到目前为止，利用可见光诱导2-羟基苯基烯胺酮与N-芳基甘氨酸合成3-胺烷基色酮化合物还未见专利和文献报道。
发明内容
本发明提供一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法。该方法以2-羟基苯基烯胺酮和N-芳基甘氨酸为反应底物，空气中室温下采用18W蓝光照射2-羟基苯基烯胺酮和N-芳基甘氨酸反应混合物，继而发生分子间脱羧偶联环化，一步高效制备3-胺烷基色酮化合物。本发明提供的3-胺烷基色酮化合物的合成方法无需使用光敏剂和添加剂，反应操作简便，条件温和并且化学选择性好。
本发明采用如下技术方案：一种3-胺烷基色酮化合物，其结构式如式(I)所示：
其中，R1可以是氢、供电子基团或者吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是甲基、甲氧基，优选的，供电子基团为5-甲基、5-甲氧基、4-甲氧基或4,5-二甲基；所述吸电子基团可以是卤原子，优选为氟、氯、溴原子，进一步地，优选为4-氟、4-氯、4-溴、5-氟、5-氯或5-溴。。
R2为氢、供电子基或者吸电子基团，当R2供电子基时，所述的供电子基可以是非限定性的，优选为甲基、叔丁基、3,4-二甲基，进一步地，优选为3-甲基、4-甲基、3,4-二甲基、4-叔丁基。
本发明一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法，包括以下实验步骤：在室温下混合溶剂中，2-羟基苯基烯胺酮和N-芳基甘氨酸为反应底物，在18W蓝光照射下搅拌反应8-12小时，至TLC检测原料转化完全，反应混合液经柱层析分离，可制得产物3-胺烷基色酮化合物(I)。反应通式如下：
在本发明所述的制备方法中：
优选的，所述步骤中的溶剂分别为乙腈、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二甲基亚砜或乙醇与水混合的溶剂，最优选为四氢呋喃：水＝(体积比20：1)。
优选的，所述步骤中的温度为25～35℃，最优选为35℃。
优选的，所述可见光照射采用的光源为18W波长为450～460nm的LED蓝光，蓝光照射反应液时间为8-12小时。
本发明的方法具有以下优点及有益效果：本发明一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法是一种具有实用高效、操作简单、反应条件温和并且化学选择性好等优点的工艺流程。本发明直接在空气中室温下，采用18W蓝光照射反应液即可制备一系列3-胺烷基色酮化合物。该发明方法实用简便，易于操作，可适用于较大规模的合成，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体实验例和实验例对本发明作进一步清楚、详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
具体实施方式一
本发明采用如下方式进行实施：一种3-胺烷基色酮化合物，其结构式如式(I)所示：
其中，R1可以是氢、供电子基团或者吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是甲基、甲氧基，优选的，供电子基团为5-甲基、5-甲氧基、4-甲氧基或4,5-二甲基；所述吸电子基团可以是卤原子，优选为氟、氯、溴原子，进一步地，优选为4-氟、4-氯、4-溴、5-氟、5-氯或5-溴。。
R2为氢、供电子基或者吸电子基团，当R2供电子基时，所述的供电子基可以是非限定性的，优选为甲基、叔丁基、3,4-二甲基，进一步地，优选为3-甲基、4-甲基、3,4-二甲基、4-叔丁基。
本发明一种3-胺烷基色酮化合物及其制备方法，包括以下实验步骤：在室温下混合溶剂中，2-羟基苯基烯胺酮和N-芳基甘氨酸为反应底物，在18W蓝光照射下搅拌反应8-12小时，至TLC检测原料转化完全，反应混合液经柱层析分离，可制得产物3-胺烷基色酮化合物(I)。反应通式如下：
在本发明所述的制备方法中：
优选的，所述步骤中的溶剂分别为乙腈、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二甲基亚砜或乙醇与水混合的溶剂，最优选为四氢呋喃：水＝(体积比20：1)。
优选的，所述步骤中的温度为25～35℃，最优选为35℃。
优选的，所述可见光照射采用的光源为18W波长为450～460nm的LED蓝光，蓝光照射反应液时间为8-12小时。
实验例1
将5-甲基-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体3aa，产率为67％。3aa化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；m.p.132.3-136.4℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.01-7.98(m,1H),7.87(d,J＝1.1Hz,1H),7.45(dd,J＝8.6,2.2Hz,1H),7.30(d,J＝8.5Hz,1H),6.97(d,J＝8.1Hz,2H),6.58-6.54(m,2H),4.23(d,J＝1.1Hz,2H),2.44(s,3H),2.21(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ178.1,154.8,153.1,145.2,135.1,134.9,129.8,127.3,124.9,123.5,121.2,117.9,113.7,40.9,20.9,20.4；HRMS(ESI)calcd for C18H18NO2(M+H)+280.1332,found 280.1334.
实验例2
将5-甲氧基-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2b，产率为56％。2b化合物的结构表征数据如下：
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实验例3
将4-甲氧基-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2c，产率为66％。2c化合物的结构表征数据如下：
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实验例4
将4,5-二甲基-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2d，产率为65％。2d化合物的结构表征数据如下：
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实验例5
将4-氟-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2e，产率为72％。2e化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；m.p.141.4-143.1℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(dd,J＝8.8,6.3Hz,1H),7.86(d,J＝1.2Hz,1H),7.14-7.07(m,2H),6.97(d,J＝8.1Hz,2H),6.59-6.51(m,2H),4.23(d,J＝1.2Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ177.0,165.6(d,J＝255.2Hz,2C),157.5(d,J＝13.4Hz,2C),153.2,145.0,129.8,128.2(d,J＝10.7Hz,2C),127.4,121.7,120.8(d,J＝2.2Hz,2C),114.0(d,J＝23.0Hz),113.6,104.7(d,J＝25.2Hz),40.6,20.3；HRMS(ESI)calcd for C17H15FNO2(M+H)+284.1081,found 284.1080.
实验例6
将4-氯-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2f，产率为70％。2f化合物的结构表征数据如下：
Yellowsolid；m.p.150.2-154.3℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.14(d,J＝8.6Hz,1H),7.85(d,J＝1.2Hz,1H),7.42(d,J＝1.9Hz,1H),7.34(dd,J＝8.6,1.9Hz,1H),6.97(d,J＝8.2Hz,2H),6.57-6.54(m,2H),4.22(d,J＝1.1Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ176.8,154.9,153.3,145.0,133.9,131.1,129.8,127.5,125.0,124.7,121.6,119.9,113.6,40.7,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H15ClNO2(M+H)+300.0786,found 300.0786.
实验例7
将4-溴-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2g，产率为63％。2g化合物的结构表征数据如下：
Yellowsolid；m.p.146.5-150.0℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(d,J＝8.6Hz,1H),7.84(d,J＝1.2Hz,1H),7.60(d,J＝1.7Hz,1H),7.50(dd,J＝8.5,1.8Hz,1H),6.97(d,J＝8.1Hz,2H),6.57-6.53(m,2H),4.22(d,J＝1.2Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ177.3,156.6,153.1,145.0,129.8,128.8,128.0,127.4,127.1,122.7,121.9,121.2,113.6,40.7,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H15BrNO2(M+H)+344.0281,found 344.0282.
实验例8
将5-氟-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2h，产率为65％。2h化合物的结构表征数据如下：
Yellowsolid；m.p.157.3-160.2℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.90(d,J＝1.1Hz,1H),7.85(dd,J＝8.2,3.0Hz,1H),7.43(dd,J＝9.2,4.3Hz,1H),7.40-7.36(m,1H),6.98(d,J＝8.1Hz,2H),6.58-6.54(m,2H),4.24(d,J＝1.1Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ177.2,159.5(d,J＝247.0Hz,2C),153.4,152.8(d,J＝1.5Hz,2C),145.0,129.8,127.4,124.9(d,J＝7.2Hz,2C),121.9(d,J＝25.6Hz,2C),120.9,120.3(d,J＝8.1Hz,2C),113.6,110.4(d,J＝23.6Hz,2C),40.7,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H15FNO2(M+H)+284.1081,found 284.1082.
实验例9
将5-氯-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2i，产率为65％。2i化合物的结构表征数据如下：
Yellowsolid；m.p.155.7-158.9℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.17(d,J＝2.6Hz,1H),7.88(d,J＝1.1Hz,1H),7.58(dd,J＝8.9,2.7Hz,1H),7.37(d,J＝8.9Hz,1H),6.97(d,J＝8.1Hz,2H),6.57-6.54(m,2H),4.23(d,J＝1.2Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ176.8,154.9,153.3,145.0,133.9,131.1,129.8,127.5,125.0,124.7,121.6,119.9,113.6,40.7,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H15ClNO2(M+H)+300.0786,found 300.0787.
实验例10
将5-溴-2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2j，产率为73％。2j化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；m.p.134.7-137.5℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝2.5Hz,1H),7.88(d,J＝1.2Hz,1H),7.71(dd,J＝8.9,2.5Hz,1H),7.31(d,J＝8.9Hz,1H),6.97(d,J＝8.1Hz,2H),6.57-6.53(m,2H),4.23(d,J＝1.2Hz,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ176.6,155.3,153.3,145.0,136.6,129.8,128.3,127.5,125.1,121.7,120.1,118.5,113.6,40.7,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H15BrNO2(M+H)+344.0281,found344.0283.
实验例11
将2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2k，产率为70％。2k化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；mp 145.0-149.0℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(dd,J＝7.9,1.9Hz,1H),7.90(s,1H),7.68-7.63(m,1H),7.44-7.38(m,2H),6.98(d,J＝7.9Hz,2H),6.60-6.55(m,2H),4.25(s,2H),2.22(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ178.0,156.5,153.1,145.1,133.6,129.8,127.4,125.7,125.1,123.9,121.4,118.2,113.6,40.8,20.4；HRMS(ESI)calcd for C17H16NO2(M+H)+266.1175,found 266.1178.
实验例12
将2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-3-甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2l，产率为53％。2l化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；m.p.109.6-113.3℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(dd,J＝8.0,1.7Hz,1H),7.91(d,J＝1.2Hz,1H),7.67-7.62(m,1H),7.44-7.37(m,2H),7.08-7.03(m,1H),6.55(d,J＝7.5Hz,1H),6.47(d,J＝6.5Hz,2H),4.26(d,J＝1.2Hz,2H),2.25(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ178.0,156.6,153.1,147.5,139.1,133.6,129.2,125.7,125.1,123.9,121.4,119.1,118.2,114.3,110.5,40.5,21.6；HRMS(ESI)calcd for C17H16NO2(M+H)+266.1176,found 266.1173.
实验例13
将2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-3,4-二甲基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2m，产率为67％。2m化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；mp 125.7-129.3℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.22(dd,J＝8.0,1.7Hz,1H),7.89(d,J＝1.2Hz,1H),7.66-7.61(m,1H),7.44-7.36(m,2H),6.92(d,J＝8.1Hz,1H),6.48-6.40(m,2H),4.24(d,J＝1.1Hz,2H),2.15(d,J＝13.8Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ178.0,156.6,153.1,145.6,137.4,133.6,130.3,126.1,125.7,125.1,123.9,121.5,118.2,115.4,110.8,40.8,20.0,18.7；HRMS(ESI)calcd for C18H18NO2(M+H)+280.1332,found 280.1330.
实验例14
将2-羟基苯基烯胺酮(0.2mmol)和N-4-叔丁基芳基甘氨酸(0.6mmol)，加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。向试管中加入四氢呋喃与水(2mL，体积比为20:1)作反应溶剂，并将反应混合液置于空气氛围中室温下反应12小时。待TLC检测反应结束后，反应溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的黄色固体2n，产率为67％。2n化合物的结构表征数据如下：
Yellow solid；mp 133.6-137.3℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(dd,J＝8.0,1.7Hz,1H),7.91(d,J＝1.2Hz,1H),7.66-7.61(m,1H),7.43-7.37(m,2H),7.21-7.17(m,2H),6.62-6.58(m,2H),4.25(d,J＝1.1Hz,2H),1.26(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ178.0,156.6,153.2,145.1,140.9,133.6,126.1,125.7,125.1,123.9,121.5,118.1,113.1,40.7,33.9,31.5；HRMS(ESI)calcd for C20H22NO2(M+H)+308.1645,found 308.1644.
以上所述仅为本发明的较佳实验例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种式(I)所示化合物的制备方法，其特征在于，该化合物结构式如下：
(I) ；
式中，R1为氢、供电子或者吸电子基团，R1与苯环相连接；R2为氢、供电子基团，R2与苯环相连接；
所述R1为供电子基团时，所述供电子基团为5-甲基、5-甲氧基、4-甲氧基或4,5-二甲基；所述R1为吸电子基团时，所述吸电子基团为卤原子；
所述R2为供电子基团时，所述的供电子基团为甲基、叔丁基、3,4-二甲基；
所述的制备方法包括以下步骤：在体积比为20：1的四氢呋喃与水的混合溶剂中，室温下采用18 W蓝光照射2-羟基苯基烯胺酮与N-芳基甘氨酸，并搅拌反应8-12小时，至TLC检测反应完全，反应混合液经柱层析分离，可制得产物3-胺烷基色酮化合物 (I)，反应通式如下：
。
2.根据权利要求1所述的式(I)所示化合物的制备方法，其特征在于，所述的卤原子为氟、氯、溴原子。
3.根据权利要求1所述的式(I)所示化合物的制备方法，其特征在于，所述的卤原子为4-氟、4-氯、4-溴、5-氟、5-氯或5-溴。
4.根据权利要求1所述的式(I)所示化合物的制备方法，其特征在于，所述R2为供电子基团时，所述的供电子基团为3-甲基、4-甲基、3,4-二甲基、4-叔丁基。
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