CN114773284A - 可见光介导的二氢异噁唑的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化合物制备技术领域,具体涉及可见光介导的二氢异噁唑的合成方法。包括以下步骤:以末端烯烃、二溴丙二酸类化合物和亚硝酸叔丁酯为原料,在氩气保护、可见光、光敏剂、碱作用下于溶剂发生级联环化反应合成二氢异噁唑类化合物。该方法是通过[2+2+1]分子间环化构建二氢异噁唑有效方法,条件温和,且三种原料都是市场上易买到的,价格低廉。
Description
技术领域
本发明属于化合物制备技术领域,具体涉及可见光介导的二氢异噁唑的合成方法。
背景技术
二氢异噁唑是普遍存在于生物活性分子、药物和手性配体中的重要结构基序,也是有机合成中的多功能中间体。尽管迄今为止取得了重大成就,但已报道的方法中底物范围有限,特别是在官能团多样性方面。因此,开发构建多样性的二氢异噁唑的有效方法受到越来越多的关注。
2015年,许斌课题组报道了通过铜介导的末端炔烃和普通烯烃的直接转化,区域选择性地合成多取代二氢异噁唑的方法,作者认为在反应体系中产生了腈氧化物中间体,且硝酸铜作为了腈氧化物的前体(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,8795–8799)。2016年,康彦彪课题组报道了一种烯基肟的无过渡金属氧氯化,使用tBuONO作为双重氧化剂,AlCl3作为氯源构建氯代异噁唑(Org.Biomol.Chem.2016,14,7275–7281)。2017年,万小兵课题组开发了一种DABCO为碱,醋酸铜作为金属催化剂的自由基偶联反应,合成了各种二氢异噁唑衍生物(Org.Lett.2017,19,5896-5899)。2020年,李金恒课题组报道了铜催化的烯烃与烯基苯并噁唑啉酮和AgNO2的[2+2+1]杂环化反应,其中涉及由协同Zn(OTf)2、KOAc和MS促进的C-C键的氧化裂解,用于合成3-芳基异噁唑(Org.Lett.2020,22,4250-4254)。
综上所述,在目前从简单易得的底物直接合成异噁唑的报道中,仍然存在着底物范围有限、反应条件剧烈等问题。
发明内容
本发明针对现有技术从简单易得的底物直接合成异噁唑的报道中,仍然存在着底物范围有限、反应条件剧烈的问题,开发了一种光催化条件下末端烯烃、二溴丙二酸类、亚硝酸叔丁酯通过[2+2+1]分子间环化构建二氢异噁唑的方法,该方法利用清洁能源,反应条件温和。
本发明采用以下技术方案:
可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,包括以下步骤:以式I所示的末端烯烃、式II所示的二溴丙二酸类化合物和亚硝酸叔丁酯为原料,在惰性气体保护及可见光、光敏剂、碱作用下于溶剂发生级联环化反应合成式III所示的二氢异噁唑类化合物。合成路线如下:
其中:R选自杂芳基、取代芳基、萘基或烯基,所述取代芳基的取代基团为-H、-CH3、-OCH3、-Ph、卤素、-CF3、-CN、-Bpin或-CO2CH3,LG选自-Br;inert gas表示惰性气体。
所述末端烯烃和二溴丙二酸类化合物的摩尔比为1:(1.25~2.4);
所述亚硝酸叔丁酯的加入量为末端烯烃的120~250mol%;
所述碱的加入量为末端烯烃的100~300mol%;
所述溶剂的加入量为末端烯烃的1000mol%以上;
所述惰性气体为氩气;
所述可见光为460~470nm蓝光。
优选地,所述碱为4-二甲氨基吡啶、三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二异丙基乙胺、四甲基胍、2,6-二甲基吡啶、四甲基乙二胺、六甲基磷酰胺、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、磷酸氢二钾中的一种。
优选地,所述光敏剂为荧光素、曙红Y、fac-Ir(ppy)3、(Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbpy))PF6、[Ir(dtbbpy)(ppy)2]PF6中的一种。
优选地,所述溶剂为甲苯、二甲基亚砜、二氯甲烷、EA、四氢呋喃、硝基甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一种。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明方法是一种光催化条件下采用末端烯烃、二溴丙二酸类化合物、亚硝酸叔丁酯通过[2+2+1]分子间环化构建二氢异噁唑有效方法。该方法条件温和。且三种原料都是市场上易买到的,价格低廉。
附图说明
图1为本发明实施例一的3-苯基异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱图和碳谱图。
图2为本发明实施例二的3-(对甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱图和碳谱图。
图3为本发明实施例五的3-(4-氟苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱图和碳谱图。
图4为本发明实施例十九的3-(吡啶-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱图和碳谱图。
图5为本发明实施例二十的3-(萘-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱图和碳谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明,以便于对本发明技术方案的理解,但并不用于对本发明保护范围的限制。
实施例一 3-苯基异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为79%。
产物3-苯基异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.80–7.57(m,2H),7.50–7.32(m,3H),4.44–4.18(m,4H),3.98(s,2H),1.33(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,155.8,130.7,128.8,128.0,127.0,87.7,62.9,42.6,13.9.
实施例二 3-(对甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为81%。
产物3-(对甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.55(d,J=8.2Hz,2H),7.20(d,J=8.0Hz,2H),4.39–4.22(m,4H),3.95(s,2H),2.37(s,3H),1.31(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.3,155.8,141.1,129.4,126.9,125.1,87.7,62.9,42.7,21.4,13.9.
实施例三 3-(4-甲氧基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为81%。
产物3-(4-甲氧基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(d,J=8.8Hz,2H),6.89(d,J=8.8Hz,2H),4.36–4.22(m,4H),3.92(s,2H),3.80(s,3H),1.29(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,161.4,155.3,128.5,120.3,114.1,87.6,62.8,55.3,42.8,13.8.
实施例四 3-([1,1'-联苯]-4-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为70%。
产物3-([1,1'-联苯]-4-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.75(d,J=8.3Hz,2H),7.70–7.54(m,4H),7.46(,J=7.5Hz,2H),7.38(,J=7.3Hz,1H),4.44–4.25(m,4H),4.02(s,2H),1.34(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,155.6,143.4,139.9,128.9,127.9,127.4,127.4,127.0,126.8,87.9,62.9,42.6,13.9.
实施例五 3-(4-氟苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为72%。
产物3-(4-氟苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72–7.57(m,2H),7.16–7.03(m,3H),4.41–4.22(m,4H),3.94(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
氟谱:19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-108.61.
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.10,164.06(d,1JC-F=251.9Hz),154.88,129.03(d,3JC-F=8.6Hz),124.23(d,4JC-F=3.4Hz),115.99(d,2JC-F=22.1Hz),87.9,63.0,42.6,13.9.
实施例六 3-(4-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为65%。
产物3-(4-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.64–7.56(m,2H),7.42–7.35(m,2H),4.42–4.24(m,4H),3.94(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.1,155.0,136.8,129.1,128.2,126.5,88.1,63.0,42.4,13.9.
实施例七 3-(4-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为70%。
产物3-(4-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70–7.42(m,4H),4.48–4.19(m,4H),3.94(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,155.1,132.1,128.4,126.9,125.2,88.1,63.0,42.4,13.9.
实施例八 3-(4-(三氟甲基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为69%。
产物3-(4-(三氟甲基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(d,J=8.2Hz,2H),7.67(d,J=8.4Hz,2H),4.46–4.19(m,4H),3.98(s,2H),1.33(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.8,154.8,132.3(q,2JC-F=32.7Hz),131.4(q,4JC-F=1.2Hz)127.3,125.7(q,3JC-F=3.8Hz),123.6(q,1JC-F=272.3Hz),88.2,63.1,42.2,13.9.
实施例九 3-(4-氰基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为52%。
产物3-(4-氰基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(d,J=8.5Hz,2H),7.67–7.61(m,2H),4.34–4.20(m,4H),3.90(s,2H),1.26(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.7,154.6,132.5,132.2,127.4,118.0,114.1,88.4,63.1,41.9,13.9.
实施例十 3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为65%。
产物3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83(d,J=8.0Hz,2H),7.66(d,J=8.1Hz,2H),4.41–4.23(m,4H),3.98(s,2H),1.40–1.27(m,18H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,156.0,135.1,130.3,126.2,88.0,84.1,63.0,42.6,24.9,13.9.
实施例十一 3-(4-(甲氧基羰基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为50%。
产物3-(4-(甲氧基羰基)苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02(d,J=8.3Hz,2H),7.70(d,J=8.3Hz,2H),4.37–4.19(m,4H),3.96(s,2H),3.89(s,3H),1.29(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.9,166.1,155.2,132.0,131.8,129.9,126.8,88.1,63.0,52.2,42.2,13.8.
实施例十二 3-(间甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为84%。
产物3-(间甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(s,1H),7.45(d,J=7.6Hz,1H),7.29(,J=7.6Hz,1H),7.24(d,J=7.6Hz,1H),4.41–4.21(m,4H),3.96(s,2H),2.37(s,3H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,156.0,138.5,131.5,128.7,127.8,127.6,124.2,87.8,62.9,42.7,21.3,13.9.
实施例十三 3-(3-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为68%。
产物3-(3-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66(,J=1.7Hz,1H),7.58–7.53(m,1H),7.44–7.39(m,1H),7.34(,J=7.8Hz,1H),4.42–4.23(m,4H),3.94(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,154.9,134.9,130.7,130.1,129.8,127.0,125.1,88.1,63.0,42.3,13.9.
实施例十四 3-(3-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为72%。
产物3-(3-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(,J=1.6Hz,1H),7.65–7.49(m,2H),7.30(d,J=7.9Hz,1H),4.39–4.23(m,4H),3.94(s,2H),1.33(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.9,154.7,133.6,130.3,129.9,129.9,125.5,122.8,88.1,63.0,42.3,13.9.
实施例十五 3-(邻甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为76%。
产物3-(邻甲苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.37–7.26(m,3H),7.25–7.19(m,1H),4.33(q,J=7.1Hz,4H),4.01(s,2H),2.55(s,3H),1.33(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.3,156.7,138.4,131.6,130.0,129.0,127.0,125.8,86.9,62.9,45.0,22.9,13.9.
实施例十六 3-(2-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为62%。
产物3-(2-氯苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66(dd,J=7.6,1.6Hz,1H),7.46–7.26(m,3H),4.33(q,J=7.1Hz,4H),4.12(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,155.8,132.9,131.4,130.8,130.6,127.4,127.0,88.3,62.9,44.7,13.9.
实施例十七 3-(2-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为52%。
产物3-(2-溴苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.62(dd,J=7.8,1.2Hz,1H),7.55(dd,J=7.6,1.8Hz,1H),7.40–7.32(m,1H),7.30(dd,J=7.7,1.9Hz,1H),4.34(q,J=7.1Hz,4H),4.12(s,2H),1.33(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,156.9,133.7,131.5,131.2,129.5,127.6,121.8,88.3,62.9,44.8,13.9.
实施例十八 3-(3,4-二甲基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为53%。
产物3-(3,4-二甲基苯基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.46(s,1H),7.37(d,J=7.8Hz,1H),7.15(d,J=7.9Hz,1H),4.41–4.22(m,4H),3.95(s,2H),2.27(s,6H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.3,155.9,139.8,137.1,130.0,128.0,125.4,124.6,87.7,62.8,42.8,19.8,19.6,13.9.
实施例十九 3-(吡啶-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为46%。
产物3-(吡啶-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.61(d,J=4.7Hz,1H),8.02(d,J=8.0Hz,1H),7.78–7.70(m,1H),7.37–7.29(m,1H),4.40–4.23(m,4H),4.13(s,2H),1.32(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,157.7,149.3,147.9,136.6,124.8,122.2,88.2,62.9,42.6,13.9.
实施例二十 3-(萘-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为75%。
产物3-(萘-2-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02–7.90(m,2H),7.89–7.80(m,2H),7.61–7.45(m,2H),4.42–4.24(m,4H),4.11(s,2H),1.34(,J=7.1Hz,6H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,156.0,134.2,132.8,128.7,128.4,127.8,127.5,127.4,126.8,125.5,123.5,88.0,63.0,42.6,13.9.
实施例二十一 (E)-3-(4-甲基-1-苯基戊-1-烯-1-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的合成
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入4-甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.48mmol,153mg)、fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,73mg)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,41mg)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到所需产物收率为35%。
产物(E)-3-(4-甲基-1-苯基戊-1-烯-1-基)异噁唑-5,5(4H)-二羧酸二乙酯的核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.39–7.27(m,3H),7.20–7.13(m,2H),6.10(t,J=7.5Hz,1H),4.39–4.18(m,4H),3.80(s,2H),1.97(t,J=7.2Hz,2H),1.76–1.61(m,1H),1.31(t,J=7.1Hz,6H),0.87(s,3H),0.85(s,3H).
碳谱:13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.4,158.5,138.3,135.7,132.6,129.5,128.1,127.5,87.7,62.8,42.7,38.2,28.6,22.4,13.9.
实施例二十二 (Z)-(6-甲基庚-1,3-二烯-3-基)苯的合成
在氩气和-78℃条件下,在30分钟内将n-BuLi(2.6mL,6.5mmol)缓慢添加到溴化甲基三苯基鏻(2.33g,6.5mmol)的THF(30mL)溶液中。然后缓慢加入在THF(5mL)中的可卡醛(940mg,5.0mmol),并通过TLC监测反应。反应混合物用盐水淬灭,然后混合物用DCM萃取。有机层用MgSO4干燥并过滤。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(10:1)洗脱,得到相应的产物。
实施例二十三 光敏剂的筛选
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入对甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.3mmol,1.5equiv)、光敏剂(0.01mmol)、溶剂DMF(1mL)、DMAP(0.6mmol,3.0equiv)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,2.0equiv)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到产物。
表1不同光敏剂下产物收率
类别 | 光敏剂 | 收率(%) |
1 | fac-Ir(ppy)<sub>3</sub> | 81 |
2 | 荧光素 | 20 |
3 | 曙红Y | 15 |
4 | Ru(bpy)<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>.6H<sub>2</sub>O | Trace |
5 | (Ir[dF(CF<sub>3</sub>)ppy]<sub>2</sub>(dtbpy))PF<sub>6</sub> | 70 |
6 | [Ir(dtbbpy)(ppy)<sub>2</sub>]PF<sub>6</sub> | 74 |
实施例二十四 溶剂的筛选
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入对甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.3mmol,1.5equiv)、光敏剂fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、溶剂(1mL)、DMAP(0.6mmol,3.0equiv)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,2.0equiv)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到产物。
[b]表示反应中对甲基苯乙烯用量为0.24mmol,1.2equiv;
[c]表示反应中二溴丙二酸二乙酯的用量为0.4mmol,2.0equiv。
表2不同溶剂下产物的收率
类别 | 溶剂 | 收率(%) |
1 | 甲苯 | 50 |
2 | DMSO | 43 |
3 | DCM | 36 |
4 | EA | 40 |
5 | THF | 50 |
6 | MeNO<sub>2</sub> | 66 |
7 | DCE | 46 |
8 | CHCl<sub>3</sub> | 59 |
9 | Dioxane | 40 |
10 | DMF | 77 |
11 | MeCN | 49 |
12 | MeOH | trace |
13 | CCl<sub>4</sub> | trace |
14<sup>[b]</sup> | DMF | 72 |
15<sup>[c]</sup> | DMF | 79 |
实施例二十五 碱的筛选
向配备搅拌棒的10mL Schlenk管中加入对甲基苯乙烯(0.2mmol)、二溴丙二酸二乙酯(0.3mmol,1.5equiv)、光敏剂fac-Ir(ppy)3(0.01mmol,6mg)、溶剂DMF(1mL)、碱(0.6mmol,3.0equiv)和亚硝酸叔丁酯(0.4mmol,2.0equiv)。将Schlenk管抽真空并用氩气置换3次,然后将其拧紧。将反应混合物在室温下在可见光LED(λmax=465nm)的照射下搅拌12小时。真空蒸发溶剂,残余物通过快速柱色谱纯化,用石油醚和乙酸乙酯(5:1)洗脱,得到产物。
[b]表示反应中DMAP用量为0.4mmol,2.0equiv;
[c]表示反应中DMAP用量为0.2mmol,1.0equiv;
[d]表示反应中TBN用量为0.24mmol,1.2equiv;
[e]表示反应中TBN用量为0.3mmol,1.5equiv;
[f]表示反应中TBN用量为0.5mmol,2.5equiv。
表3不同碱下产物的收率
Enry | 碱 | 收率(%) |
1 | DMAP | 81 |
2 | E<sub>3</sub>N | 70 |
3 | DABCO | 50 |
4 | DIPEA | 78 |
5 | DBU | trace |
6 | 2,6-luidine | 45 |
7 | TMEDA | 53 |
8 | TMG | 75 |
9 | HMPA | 68 |
10 | K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | 66 |
11 | Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | 72 |
12 | Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | 69 |
13 | <sup>t</sup>BuOK | trace |
14 | NaOH | trace |
15 | K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> | 60 |
16<sup>[b]</sup> | DMAP | 77 |
17<sup>[c]</sup> | DMAP | 50 |
18<sup>[d]</sup> | DMAP | 66 |
19<sup>[e]</sup> | DMAP | 70 |
20<sup>[f]</sup> | DMAP | 83 |
以上所述之实施例,只是本发明的较佳实施例而已,并非限制本发明的实施范围,故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述碱为4-二甲氨基吡啶、三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二异丙基乙胺、四甲基胍2,6-二甲基吡啶、四甲基乙二胺、六甲基磷酰胺、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、磷酸氢二钾中的一种。
3.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述光敏剂为荧光素、曙红Y、fac-Ir(ppy)3、(Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbpy))PF6、[Ir(dtbbpy)(ppy)2]PF6中的一种。
4.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述溶剂为甲苯、二甲基亚砜、二氯甲烷、EA、四氢呋喃、硝基甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一种。
5.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述末端烯烃和二溴丙二酸类化合物的摩尔比为1:(1.25~2.4)。
6.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述亚硝酸叔丁酯的加入量为末端烯烃的120~250mol%。
7.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述碱的加入量为末端烯烃的100~300mol%。
8.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述溶剂的加入量为末端烯烃的1000mol%以上。
9.根据权利要求1所述的可见光介导的二氢异噁唑类化合物的合成方法,其特征在于,所述可见光为460~470nm蓝光。
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