CN115322200B - 一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,包括如下步骤:在溶剂中,将式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物在钯催化剂和氢源中进行反应,即得式Ⅲ化合物;式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物和式Ⅲ化合物的结构式如下:其中,所述R1为一个或多个,独立地选自H、烷基、酯基、芳香基、杂芳香基;所述R2为一个或多个,独立地选自H、烷基、酯基、烷氧基、杂芳香基、芳香基;所述R3为一个或多个,独立地选自H、烷基、烷氧基、杂芳香基、芳香基;A环选自芳香基或杂芳香基,或所述A环不存在。本发明仅通过一步合成处理即能得到目标物,不但合成步骤简单,原料无毒且价廉易得,而且制备方法具有功能团兼容性好、产率高、原子经济性高的优点。

Description

一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其是涉及一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法。
背景技术
吡咯并喹喔啉类化合物作为一种重要的中间体和基础原料,同时兼具广泛的生物活性,不论是作为原料亦或是目标产物,在有机合成、材料化学、药物化学等诸多领域都具有广泛的使用价值和广阔的发展前景。在含氮杂环天然产物中,吡咯并[1,2-a]喹喔啉及其衍生物因其存在于多种天然产物和药物活性化合物中而成为非常重要的支架。
吡咯并喹喔啉类化合物通常通过2-(1H-吡咯-1-基)苯胺或2-(1H-吡咯-1-基)硝基苯与羰基化合物在需氧加热下的Pictet-Spengler反应合成,或在Lewis酸、酸或铜等催化下合成,这些合成方法往往伴随着副反应,产生的杂质污染环境等缺点。
因此,有必要提供一种新的吡咯并喹喔啉类化合物的制备方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,该方法通过一步合成处理即能得到,不但合成步骤简单,原料无毒且价廉易得,而且该方法具有产率高、功能团兼容性好、原子经济性高的优点。
根据本发明的第一方面实施例的一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,包括如下步骤:在溶剂中,将式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物在钯催化剂和氢源中进行反应,即得式Ⅲ化合物;
所述式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物和式Ⅲ化合物的结构式如下:
其中,所述R1为一个或多个基团,独立地选自H、烷基、卤代烷基、酯基、芳香基、杂芳香基;
所述R2为一个或多个基团,独立地选自H、烷基、卤代烷基、烷氧基、杂芳香基、芳香基;
所述R3为一个或多个基团,独立地选自H、烷基、卤代烷基、烷氧基、杂芳香基、芳香基;
A环可以存在或不存在,若A环存在,则A环选自芳香基或杂芳香基。
根据本发明实施例的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,至少具有如下有益效果:
本发明的原理:式Ⅱ化合物和式Ⅰ化合物在钯催化剂和氢源作用下还原成氨基吡咯和环己酮,二者缩合得到亚胺,接下来钯和亚胺配位,活化邻位C-H键,最后缩合得到式Ⅲ化合物。
本发明仅通过一步合成处理即能得到目标物,不但合成步骤简单,原料无毒且价廉易得,而且制备方法具有功能团兼容性好、产率高、原子经济性高的优点。
根据本发明的一些实施例,所述R1选自C1~12的烷基、C2~10的酯基或C6~20的芳基。
根据本发明的一些实施例,所述R2选自C1~12的烷基、C2~10的酯基或C6~20的芳基。
根据本发明的一些实施例,所述R3选自C1~12的烷基或C6~20的芳基。
根据本发明的一些实施例,所述式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为1~10:1。
当式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为1~10:1时,有利于反应的进行,提供反应产率。
根据本发明的一些实施例,所述氢源包括甲酸、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、甲醇、苄醇、异丙醇、苯硅烷、硼烷、硼氢化钠中的至少一种。氢源的作用是与钯催化剂共同促进催化反应进行。
根据本发明的一些实施例,所述钯催化剂包括载体负载的钯催化剂。
根据本发明的一些实施例,所述载体包括三氧化二铝、二氧化硅、碳中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述钯催化剂与式Ⅰ化合物的摩尔比为0.02~0.12:1。
当钯催化剂与式Ⅰ化合物的摩尔比为0.02~0.12:1范围内时,具有较好的产率,过高或者过低产率均会降低。
根据本发明的一些实施例,所述反应的温度为25℃~130℃。
根据本发明的一些实施例,所述反应的时间为1h~24h。
根据本发明的一些实施例,所述溶剂和式Ⅰ化合物的体积比为1~2:1。
根据本发明的一些实施例,所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂。
根据本发明的一些实施例,所述有机溶剂包括腈类溶剂、酰胺类溶剂、醚类溶剂、吡啶类溶剂、醇类溶剂和芳香烃类溶剂中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述腈类溶剂包括乙腈。
根据本发明的一些实施例,所述酰胺类溶剂包括N-甲基甲酰胺、甲酰胺、N-乙基甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述醚类溶剂包括四氢呋喃。
根据本发明的一些实施例,所述吡啶类溶剂包括吡啶。
根据本发明的一些实施例,所述醇类溶剂包括叔戊醇、异丙醇、异丁醇和甲醇中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述芳香烃类溶剂包括甲苯和对二甲苯中的至少一种
根据本发明的一些实施例,所述无机溶剂包括水。
根据本发明的一些实施例,所述反应完成后还包括提纯的步骤。
根据本发明的一些实施例,所述提纯的方法为柱层析法。
根据本发明的一些实施例,所述柱层析法中的柱层析采用的固定相为硅胶,采用的洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,所述石油醚和所述乙酸乙酯的体积比为石油醚:乙酸乙酯=(0.5~100):1。
定义和一般术语
“芳香基”表示全碳单环或稠合多环基团,具有完全共轭的π电子系统。“C6~20的芳基”表示6至20个碳原子的全碳单环或稠合多环基团;例如,苯、萘、茚、芴等。
“杂芳香基”表示为环原子的单环或稠合环基团,含有一个、两个、三个或四个选自N、O或S的环杂原子,其余环原子是C,另外具有完全共轭的π电子系统。
杂芳基指的是:
5-8元的单环芳烃,含一个或多个选自N、O和S的杂原子,如1-4个杂原子,在一些实施方案中,1-3个杂原子,环上其他原子是碳原子;
8-12元的双环芳烃,含一个或多个选自N、O和S的杂原子,如1-4个杂原子,在一些实施方案中,1-3个杂原子,环上其他原子是碳原子;其中至少有一个环是芳香环;以及11-14元的三环芳烃,含一个或多个选自N、O和S的杂原子,如1-4个杂原子,在一些实施方案中,1-3个杂原子,环上其他原子是碳原子;其中至少有一个环是芳香环。
例如,杂芳基包括一个5-6元的杂芳香环并一个5-6元的环烷基。对于这样的双环并起来的杂芳基,其中只有一个环含有一个或多个杂原子,连接位点在杂芳香环上。
杂芳基的例子,包括但不限于,吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、吡唑、三氮唑、嘧啶、吡啶、吡啶酮、咪啶、吡嗪、哒嗪、吲哚、氮杂吲哚、苯并咪唑、苯并三氮唑、吲哚啉、吲哚酮、喹啉、异喹啉、喹唑啉、噻吩并吡啶、噻吩并嘧啶等。此类基团的优选实施例为吡咯基、吡唑基、咪唑基、三氮唑基、呋喃基、噁唑基、噻吩基、噻唑基、苯并咪唑基、苯并三氮唑。杂芳基中的一个或全部氢原子可被下列基团取代:氢、羟基、硝基、氰基、氧代、低级烷基、低级烷氧基、低级环烷基、低级杂脂环基、低级卤代烷氧基、烷硫基、卤素、低级卤代烷基、低级羟烷基、低级环烷基亚烷基、低级杂脂环基亚烷、芳基、杂芳基、烷氧基羰基、氨基、烷基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷基氨基磺酰基、芳基氨基磺酰基、烷基磺酰基氨基、芳基磺酰基氨基、烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、烷基羰基氨基、芳基羰基氨基。
“酯基”表示结构式为的酯基,其中,C2~10的酯基表示为碳原子总数为2~10的酯基,代表性的实例包括甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、乙酸乙酯基、乙酸甲酯基等。
“烷氧基”表示-O-(未取代的烷基)和-O(未取代的环烷基)。代表性的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等。
“C1~12的烷基”表示碳原子总数为1-12的烷基,包括C1-12的直链烷基、C1-12的支链烷基和C3-12的环烷基,例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的直链烷基、碳原子总数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的支链烷基或者碳原子总数为3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的环烷基,例如可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、环丙基、甲基环丙基、乙基环丙基、环戊基、甲基环戊基、环己基等。
“卤代烷基”表示烷基,优选如上所定义的烷基,它被一个或多个相同或不同的卤原子取代,例如-CH2Cl、-CF3、-CCl3、-CH2CF3、-CH2CCl3等。
“A环”选自芳香基或杂芳香基,其芳香基或杂芳香基的定语与上述芳香基或杂芳香基的定义保持一致。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为实施例1制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图2为实施例1制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图3为实施例2制备的化合物的核磁共振氢谱图:
图4为实施例2制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图5为实施例3制备的化合物的核磁共振氢谱图:
图6为实施例3制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图7为实施例4制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图8为实施例4制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图9为实施例5制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图10为实施例5制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图11为实施例6制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图12为实施例6制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图13为实施例7制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图14为实施例7制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图15为实施例8制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图16为实施例8制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图17为实施例9制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图18为实施例9制备的化合物的核磁共振碳谱图;
图19为实施例10制备的化合物的核磁共振氢谱图;
图20为实施例10制备的化合物的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
本发明所采用的试剂、方法和设备,如无特殊说明,均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
实施例1提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔2-硝基苯基吡咯、1毫摩尔对丙基苯酚、0.8毫摩尔苄醇、7毫克醋酸钯催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在90℃、氮气条件下搅拌反应14小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=6:1,v/v),式Ⅲ化合物产率48%。
式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图1和图2所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.29(d,J=7.9Hz,1H),7.13(s,1H),6.96(t,J=7.6Hz,1H),6.80(dd,J=14.7,7.8Hz,2H),6.29(t,J=3.1Hz,1H),6.03–5.95(m,1H),2.02(d,J=13.9Hz,2H),1.77–1.66(m,4H),1.32–1.23(m,5H),1.12(d,J=12.7Hz,2H),0.92(t,J=7.2Hz,3H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ135.6,134.8,125.8,124.6,119.0,116.0,114.6,114.0,110.0,101.7,52.3,39.4,36.4,35.5,28.1,20.0,14.4;
HRMS(ESI):Calcd.forC19H25N2[M+H]+:281.2012;found:281.2008.(即C19H25N2[M+H]+计算值为281.2012,实测值为281.2008)。
实施例2
实施例1提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔4,5-二甲基-2-硝基苯基吡咯、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇、60毫克氢氧化钯碳催化剂以及1毫升对二甲苯与2毫升水,在110℃、氮气条件下搅拌反应12小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=8:1,v/v),式Ⅲ化合物的产率85%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图3和图4所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.14–7.07(m,2H),6.62(s,1H),6.29(t,J=3.2Hz,1H),6.03(dd,J=3.3,1.2Hz,1H),2.24(s,3H),2.21(s,3H),1.93(d,J=12.7Hz,2H),1.77–1.67(m,5H),1.56–1.47(m,2H),1.37(ddd,J=12.1,8.1,3.5Hz,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ135.4,132.7,132.5,127.1,123.8,117.4,115.8,113.8,109.4,101.8,52.5,35.7,25.3,21.6,19.5,19.3;
HRMS(ESI):Calcd.forC18H23N2[M+H]+:267.1856;found:267.1852.(即C18H23N2[M+H]+计算值为267.1856,实测值为267.1852)。
实施例3
实施例3提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔2-硝基苯基吡咯、1毫摩尔2-萘酚、0.8毫摩尔苄醇、60毫克钯碳催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在100℃、氮气条件下搅拌反应11小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=5:1,v/v),式Ⅲ化合物产率80%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图5和图6所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.38–7.34(m,1H),7.24–7.13(m,5H),6.97(td,J=7.7,1.2Hz,1H),6.89–6.84(m,1H),6.72(dd,J=7.8,0.9Hz,1H),6.32(t,J=3.2Hz,1H),5.96(dd,J=3.4,1.4Hz,1H),3.39(m,1H),3.13(m,1H),2.98–2.85(m,2H),2.14–2.06(m,2H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ134.9,134.7,133.7,133.4,130..0,129.0,126.4,126.3,5.6,124.8,119.3,116.0,114.6,114.3,110.0,102.9,52.3,40.7,33.0,25.9;
HRMS(ESI):Calcd.forC20H19N2[M+1]+:287.1543;found:287.1538.(即C20H19N2[M+1]+计算值为287.1543,实测值为287.1538)。
实施例4
实施例4提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔4-硝基-3-吡咯-1-基苯甲酸甲酯、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇、7毫克醋酸钯催化剂以及1毫升对二甲苯与2毫升水,在130℃、氮气条件下搅拌反应9小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=2:1,v/v),式Ⅲ化合物产率54%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图7和图8所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.50(tt,J=8.8,4.5Hz,2H),7.30(d,J=8.3Hz,1H),7.13(dt,J=9.5,4.7Hz,1H),6.32(t,J=3.2Hz,1H),6.05(dd,J=3.4,1.2Hz,1H),3.89(s,3H),1.89(d,J=13.0Hz,2H),1.77–1.66(m,5H),1.51(m,2H),0.89–0.82(m,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ166.9,135.7,134.5,129.2,126..1,121.0,117.0,114.4,114.2,111.0,103.1,52.6,52.1,36.1,25.1,21.6;
HRMS(ESI):Calcd.forC18H21N2O2[M+1]+:297.1598;found:297.1595.(即C18H21N2O2[M+1]+计算值为297.1598,实测值为297.1595)。
实施例5
实施例5提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔2-硝基-5-三氟甲基苯基吡咯、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇:32毫克钯/二氧化硅催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在110℃、氮气条件下搅拌反应10小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=5:1,v/v),目标产物产率67%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图9和图10所示,,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.35(d,J=8.2Hz,1H),7.18–7.13(m,1H),7.12–7.00(m,2H),6.36(t,J=3.2Hz,1H),6.08(dd,J=3.5,1.5Hz,1H),1.93(d,J=13.3Hz,2H),1.82–1.71(m,5H),1.58–1.49(m,2H),1.44–1.37(m,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ135.4,134.9,127.9,126.7,126.5,123.1,115.9,115.8,114.4,114.3,112.4,112.4,110.9,103.1,52.7,36.2,25.1,21.6,1.1;
HRMS(ESI):Calcd.forC17H18F3N2[M+1]+:307.1417;found::307.1410.(即C17H18F3N2[M+1]+计算值为307.1417,实测值为307.1410)。
实施例6
实施例6提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔2-硝基苯基吡咯、1毫摩尔2-(4-羟基苯基)乙酸甲酯、0.8毫摩尔苄醇、32毫克钯/三氧化二铝催化剂以及1毫升对二甲苯与2毫升水,在130℃、氮气条件下搅拌反应11小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=8:1,v/v),式Ⅲ化合物产率67%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图11和图12所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.29(s,1H),7.12(s,1H),6.97(s,1H),6.87(s,2H),6.29(s,1H),5.99(s,1H),3.69(s,3H),2.33(s,2H),2.04(s,2H),1.93–1.85(m,1H),1.76(s,4H),1.32(s,2H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ173.1,134.8,126.0,124.7,116.6,114.7,114.2,110.1,102.1,51.6,41.2,35.0,33.7,27.5;
HRMS(ESI):Calcd.forC19H23N2O2[M+1]+:311.1754;found:311.1751.(即C19H23N2O2[M+1]+计算值为311.1754,实测值为311.1751)。
实施例7
实施例7提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔4-甲基-2-硝基苯基吡咯、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇、6毫克二氯钯碳催化剂以及1毫升对二甲苯与2毫升水,在90℃、氮气条件下搅拌反应9小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=3:1,v/v),式Ⅲ化合物产率56%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图13和图14所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.35(t,J=8.9Hz,1H),6.68–6.53(m,3H),6.06(d,J=2.6Hz,1H),3.90(s,3H),2.30(s,3H),1.96(d,J=12.8Hz,2H),1.77–1.67(m,5H),1.56(m,2H),1.44–1.37(m,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ141.9,135.8,126.8,124.6,124..1,120.3,119.0,115.9,115.2,102.2,53.8,37.4,37.0,25.4,21.8,21.3;
HRMS(ESI):Calcd.forC18H23N2[M+1]+:267.1856;found:267.1852.(即C18H23N2[M+1]+计算值为267.1856,实测值为267.1852)。
实施例8
实施例8提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔5-甲氧基-2-硝基苯基吲哚、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇、60毫克氢氧化钯碳催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在100℃、氮气条件下搅拌反应13小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=10:1,v/v),式Ⅲ化合物产率79%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图15和图16所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.87(m,2H),7.13(d,J=2.4Hz,1H),7.06–6.99(m,2H),6.97–6.89(m,2H),6.37(s,1H),3.90(s,3H),1.99(d,J=13.0Hz,2H),1.88–1.81(m,2H),1.75(dd,J=9.9,4.1Hz,3H),1.62–1.54(m,2H),1.46–1.40(m,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ154.7,144.1,134.9,130.6,129..1,127.5,123.8,120.1,116.8,116.2,112.5,111.6,103.1,96.3,55.8,53.2,34.9,25.2,21.5;
HRMS(ESI):Calcd.forC21H23N2O[M+1]+:319.1805;found:319.1801.(即C21H23N2O[M+1]+计算值为319.1805,实测值为319.1801)。
实施例9
实施例9提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔2-硝基苯基吲哚、1毫摩尔苯酚、0.8毫摩尔苄醇、60毫克钯碳催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在130℃、氮气条件下搅拌反应11小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=6:1,v/v),式Ⅲ化合物产率85%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图17和图18所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ8.20(s,1H),7.74(t,J=14.5Hz,1H),7.37(t,J=9.8Hz,1H),7.23–7.12(m,3H),7.09–7.03(m,1H),6.75–6.60(m,2H),2.28(m,4H),1.88(d,J=13.0Hz,1H),1.78(d,J=14.0Hz,2H),1.68–1.58(m,2H),1.48–1.41(m,1H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ142.8,137.3,130.3,128.5,125..4,121.7,120.0,119.8,119.7,117.0,115.3,114.2,113.6,111.3,55.8,37.6,25.3,21.2;
MS(EI,m/z):288.16。
实施例10
实施例10提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,步骤如下:
在史兰克管中加入0.25毫摩尔4-甲氧基-2-硝基苯吲哚、1毫摩尔对甲基苯酚、0.8毫摩尔苄醇、32毫克钯/三氧化二铝催化剂以及2毫升对二甲苯与3毫升水,在80℃、氮气条件下搅拌反应10小时后,停止加热及搅拌,冷却至室温,减压旋蒸除去溶剂,再通过柱层析分离纯化,得到式Ⅲ化合物(结构式如下),所用柱层析的固定相为硅胶,洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯=7:1,v/v),式Ⅲ化合物产率63%。
所得产物式Ⅲ化合物的氢谱图及碳谱图分别如图19和图20所示,结构表征数据如下:
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.08(s,1H),6.89(s,1H),6.75(s,1H),6.56(d,J=7.6Hz,1H),6.28(s,1H),5.98(d,J=1.6Hz,1H),3.80(s,3H),1.98(d,J=12.8Hz,2H),1.67(m,4H),1.44(d,J=10.5Hz,1H),1.16(dd,J=13.6,12.3Hz,2H),0.98(d,J=6.4Hz,3H);
13CNMR(126MHz,CDCl3):δ153.6,153.4,136.0,130.0,128..5,126.8,116.9,115.1,114.1,110.1,109.5,101.8,77.4(d,J=6.3Hz),77.2,76.9,55.9,52.0,35.1,31.8,30.1,22.5;
HRMS(ESI):Calcd.forC18H23N2[M+1]+:238.1805;found:238.1800.(即C18H23N2[M+1]+计算值为238.1805,实测值为238.1800)。
实施例11~15
实施例11~15提供一系列螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于苯酚和钯催化剂的摩尔比不相同;具体如表1:
表1实施例11~15
钯催化剂种类 产率/%
实施例5 钯/二氧化硅 67
实施例11 钯/碳 83
实施例12 钯/三氧化二铝 57
实施例13 氢氧化钯/碳 78
实施例14 醋酸钯 23
实施例15 三氟乙酸钯 35
实施例16~19
实施例16~19提供一系列螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于苯酚和钯催化剂的摩尔比不相同;具体如表2:
表2实施例16~19
苯酚和钯催化剂的摩尔比 产率/%
实施例5 1:0.12 67
实施例16 1:0.05 51
实施例17 1:0.02 42
实施例18 1:0.08 56
实施例19 1:0.01 23
实施例20~23
实施例20~23提供一系列螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于苯酚和2-硝基-5-三氟甲基苯基吡咯的摩尔比不相同;具体如表3:
表3实施例20~23
实施例24~31
实施例24~31提供一系列螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于氢源不相同;具体如表4:
表4
氢源 产率/%
实施例24 甲酸 12
实施例25 甲酸钠 68
实施例26 甲酸钾 54
实施例27 甲酸铵 65
实施例28 甲醇 13
实施例29 苯硅烷 23
实施例30 硼氢化钠 46
实施例31 硼烷 34
对比例1
对比例1提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于,采用三氟乙酸酐代替钯催化剂。结果发现,该反应无法进行。
对比例2
对比例2提供一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,制备方法和原料同实施例5,其区别在于,不加入苄醇。结果发现,该反应无法进行。
上面结合本发明实施例作了详细说明,但本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:在溶剂中,将式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物在钯催化剂和氢源中进行反应,即得式Ⅲ化合物;
所述式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物和式Ⅲ化合物的结构式如下:
其中,所述R1为一个或多个基团,独立地选自H、C1~12的烷基、卤代烷基、C2~10的酯基、C6~20的芳香基;
所述R2为一个或多个基团,独立地选自H、C1~12的烷基、卤代烷基、C2~10的酯基、烷氧基、、C6~20的芳香基;
所述R3为一个或多个基团,独立地选自H、C1~12的烷基、卤代烷基、烷氧基、C6~20的芳香基;
所述A环选自芳香基,或所述A环不存在。
2.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为1~10:1。
3.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述氢源包括甲酸、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、甲醇、苄醇、异丙醇、苯硅烷、硼烷、硼氢化钠中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述钯催化剂包括载体负载的钯催化剂。
5.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述钯催化剂与式Ⅰ化合物的摩尔比为0.02~0.12:1。
6.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂。
7.根据权利要求1所述的螺环吡咯并喹喔啉类衍生物的制备方法,其特征在于,所述反应的温度为25℃~130℃。
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