CN113912556B - 一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法 - Google Patents

一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种α,β‑二羰基‑1,2,3‑三唑化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。该α,β‑二羰基‑1,2,3‑三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：以芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种为原料与有机叠氮、铜盐、氧化剂、三苯基膦、四甲基氢氧化铵和溶剂混合在90‑100℃下反应制得所述α,β‑二羰基‑1,2,3‑三唑化合物。α,β‑二羰基‑1,2,3‑三唑化合物的产率可高达92％。

Description

一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法。
背景技术
α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物，由于其结构的特殊性已广泛应用于咪唑、喹喔啉、三嗪和其他杂环通用结构单元的合成，在有机合成和药物合成方面都有重要作用。目前已有文献报道的合成α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的方法通常以酰氯和六甲基硅基乙炔为起始原料反应先生成三甲基硅基炔酮化合物，随后与有机叠氮反应得到只有一个羰基的1,2,3三唑化合物，最后在氧化剂的作用下将该三唑氧化为α,β-二羰基-1,2,3-三唑；上述方法存在起始原料不易获得、反应步骤复杂且收率低等问题。因此，寻找一种更优的方法制备α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，解决现有技术中制备α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物收率低的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：以芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种为原料与有机叠氮、铜盐、氧化剂、三苯基膦、四甲基氢氧化铵和溶剂混合在90-100℃下反应制得所述α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物。
进一步地，所述的铜盐为CuO,Cu(NO3)2，CuSO2，CuBr2，CuCl2，Cu(OAc)2，Cu(OTf)2，CuBr，CuCl,CuI和Cu(acac)2中的一种或者多种，所述氧化剂为2,2,6,6-四甲基哌啶。
进一步地，在90-100℃下的反应时间为16-24h。
进一步地，所述芳基丁酮的结构式为
Figure BDA0003363908190000021
所述芳基丁醇的结构式为
Figure BDA0003363908190000022
所述R1为氢、氯、溴、甲基、甲氧基或者苯基。
进一步地，所述有机叠氮R2-N3，所述R2为芳基、苯基或酯基。
进一步地，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述有机叠氮摩尔比为1:1.5～2。
进一步地，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述三苯基膦的摩尔比为1:0.2～0.3。
进一步地，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述四甲基氢氧化铵的摩尔比为1:0.1～1。
进一步地，所述溶剂为甲苯。
进一步地，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述铜盐的摩尔比为1:0.1～0.2。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：以芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种为原料与有机叠氮、铜盐、2,2,6,6-四甲基哌啶、三苯基膦、四甲基氢氧化铵和溶剂混合在90-100℃下反应制得所述α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物，产率可高达92％。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的4-酰基-1,2,3-三唑的1H谱图。
图2是本发明实施例1制得的4-酰基-1,2,3-三唑的13C谱图。
图3是本发明实施例2制得的4-酰基-1,2,3-三唑的1H谱图。
图4是本发明实施例2制得的4-酰基-1,2,3-三唑的13C谱图。
图5是本发明实施例3制得的4-酰基-1,2,3-三唑的1H谱图。
图6是本发明实施例3制得的4-酰基-1,2,3-三唑的13C谱图。
图7是本发明实施例4制得的4-酰基-1,2,3-三唑的1H谱图。
图8是本发明实施例4制得的4-酰基-1,2,3-三唑的13C谱图。
图9是本发明实施例5制得的4-酰基-1,2,3-三唑的1H谱图。
图10是本发明实施例5制得的4-酰基-1,2,3-三唑的13C谱图。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：以芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种为原料与有机叠氮、铜盐、氧化剂、三苯基膦(即PPh3)、四甲基氢氧化铵(即TMAOH)和溶剂混合在90-100℃下反应16-24h制得所述α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物；所述铜盐为CuO,Cu(NO3)2，CuSO2，CuBr2，CuCl2，Cu(OAc)2，Cu(OTf)2，CuBr，CuCl,CuI和Cu(acac)2中的一种或者多种；所述氧化剂为2,2,6,6-四甲基哌啶(即TEMPO)；所述有机叠氮为R2-N3，所述R2为芳基、苯基或酯基；所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述有机叠氮摩尔比为1:1～2；所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述PPh3的摩尔比为1:0.1～0.3；所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述TMAOH的摩尔比为1:0.1～1；所述溶剂为碳酸二甲酯，乙腈，甲苯，四氢呋喃和水中的一种或者多种；所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述铜盐的摩尔比为1:0.1-0.2；所述所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述TEMPO的摩尔比为1:0.1-0.6。
进一步地，所述芳基丁酮的结构式为
Figure BDA0003363908190000041
所述芳基丁醇的结构式为
Figure BDA0003363908190000042
所述R1为氢、氯、溴、甲基、甲氧基或者苯基。
所述有机叠氮为R2-N3，所述R2为芳基、苯基或酯基。
反应机理如下：
Figure BDA0003363908190000043
首先是醇的氧化，在铜盐L Cu(II)/空气催化条件下，化合物1'以定量收率转化为化合物1，或者直接以化合物1为原料，然后化合物1被Cu(II)物质氧化产生Cu(I)物质和C中心自由基中间体I，接下来单齿配体PPh3与铜盐形成的高活性金属配合物和在碱性较强的TMAOH存在下，与TEMPO进一步氧化生成化合物II，从而与有机叠氮反应得到α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提出一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：
将苯丁酮(1.0mmol)和苄基叠氮(2.0mmol)溶于甲苯(2mL)中，依次加入Cu(OTf)2(0.1mol)，TEMPO(0.4mmol),PPh3(0.3mmol)和TMAOH(0.1mmol)，然后升温至100℃在空气气氛下搅拌反应24h。反应完后向混合物中依次加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取，分液，有机相浓缩，得到粗品后过柱纯化，收率为92％。
反应式为：
Figure BDA0003363908190000051
结合图1和2，测得的本实施例合成的4-酰基-1,2,3-三唑的1H和13C如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.21(s,1H),8.03–7.97(m,2H),7.67–7.61(m,1H),7.52–7.46(m,2H),7.42–7.37(m,3H),7.35–7.30(m,2H),5.60(s,2H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ191.9,185.5,144.4,134.9,133.3,132.3,130.2,129.4,129.3,128.9,128.4,128.2,54.5。
实施例2
本实施例提出一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：
将3-甲氧基苯丁酮(1.0mmol)和苄基叠氮(1.5mmol)溶于甲苯(2mL)中，依次加入Cu(OTf)2(0.2mol)，TEMPO(0.5mmol),PPh3(0.1mmol)和TMAOH(1.0mmol)，然后升温至100℃在空气气氛下搅拌反应16h。反应完后向混合物中依次加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取，分液，有机相浓缩，得到粗品后过柱纯化，收率为73％。
反应式为：
Figure BDA0003363908190000061
结合图3和4，测得的本实施例合成的4-酰基-1,2,3-三唑的1H和13C如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.18(d,J＝2.6Hz,1H),7.55(d,J＝10.1Hz,2H),7.44–7.31(m,6H),7.20(d,J＝8.2Hz,1H),5.61(s,2H),3.84(t,J＝7.1Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ191.9,185.6,160.0,144.6,133.6,133.3,130.0,129.5,129.4,128.5,128.1,123.5,122.1,113.2,55.5,54.6。
实施例3
本实施例提出一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：
将对溴苯丁酮(1.0mmol)和苄基叠氮(1.2mmol)溶于甲苯(2mL)中，依次加入Cu(OTf)2(0.15mol)，TEMPO(0.6mmol),PPh3(0.2mmol)和TMAOH(0.5mmol)，然后升温至95℃在空气气氛下搅拌反应24h。反应完后向混合物中依次加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取，分液，有机相浓缩，得到粗品后过柱纯化，收率为84％。
反应式为：
Figure BDA0003363908190000062
结合图5和6，测得的本实施例合成的4-酰基-1,2,3-三唑的1H和13C如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.20(s,1H),7.89(d,J＝8.6Hz,2H),7.65(d,J＝8.6Hz,2H),7.44–7.39(m,3H),7.34–7.32(m,2H),5.61(s,2H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ190.7,184.9,144.3,133.2,132.3,131.6,131.1,130.6,129.4,129.4,128.4,128.3,54.6。
实施例4
本实施例提出一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：
将1-(4-氯苯基)丁醇(1.0mmol)和苯基叠氮(1.60mmol)溶于甲苯(2mL)中，依次加入Cu(OTf)2(0.1mol)，TEMPO(0.5mmol),PPh3(0.5mmol)和TMAOH(0.4mmol)然后升温至90℃在空气气氛下搅拌反应20h。反应完后向混合物中依次加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取，分液，有机相浓缩，得到粗品后过柱纯化，收率为81％。
反应式为：
Figure BDA0003363908190000071
结合图7和8，测得的本实施例合成的4-酰基-1,2,3-三唑的1H和13C如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.75(s,1H),8.12–7.97(m,2H),7.83–7.71(m,2H),7.64–7.46(m,5H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.3,184.7,144.4,141.8,131.6,130.7,130.1,129.9,129.4,126.6,121.0。
实施例5
本实施例提出一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，包括以下步骤：
将苯丁酮(1.0mmol)和叠氮乙酸乙酯(1.6mmol)溶于甲苯(2mL)中，依次加入Cu(OTf)2(0.2mol)，TEMPO(0.4mmol),PPh3(0.27mmol)和TMAOH(0.8mmol)然后升温至100℃在空气气氛下搅拌反应22h。反应完后向混合物中依次加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取，分液，有机相浓缩，得到粗品后过柱纯化，收率为79％。
反应式为：
Figure BDA0003363908190000081
结合图9和10，测得的本实施例合成的4-酰基-1,2,3-三唑的1H和13C如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.50(s,1H),8.11–7.98(m,2H),7.71–7.58(m,1H),7.58–7.47(m,2H),5.24(d,J＝12.0Hz,2H),4.54–4.17(m,2H),1.57–1.04(m,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ191.7,185.4,165.4,144.5,135.0,132.3,130.3,130.0,128.9,62.9,51.0,14.0。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于采用的铜盐为Cu(OAc)2，α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的收率为61％。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于采用的铜盐为CuBr2，α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的收率为60％。
从实施例1、实施例6和实施例7可以看出，不同的铜盐影响目标产物的收率；铜盐为Cu(OTf)2时，α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的收率最高。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种为原料与有机叠氮、铜盐、2,2,6,6-四甲基哌啶、三苯基膦、四甲基氢氧化铵和溶剂混合在90-100℃下反应制得所述α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物，所述的铜盐为CuBr2，CuCl2，Cu(OAc)2和 Cu(OTf)2中的一种或者多种，所述芳基丁酮的结构式为
Figure QLYQS_1
，所述芳基丁醇的结构式为/>
Figure QLYQS_2
，所述R1为氢、氯、溴、甲基、甲氧基或者苯基，所述有机叠氮为R2-N3，所述R2为苯基，所述溶剂为碳酸二甲酯，乙腈，甲苯，四氢呋喃和水中的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，在90-100℃下的反应时间为16-24 h。
3.根据权利要求1所述的α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述有机叠氮摩尔比为1:1.5~2。
4.根据权利要求1所述的α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述三苯基膦的摩尔比为1: 0.2~0.3。
5.根据权利要求1所述的α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述四甲基氢氧化铵的摩尔比为1:0.1~1。
6.根据权利要求1所述的α,β-二羰基-1,2,3-三唑化合物的合成方法，其特征在于，所述芳基丁酮和芳基丁醇中的一种或者多种与所述铜盐的摩尔比为1:0.1~0.2。
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