CN116768852A

CN116768852A - 一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法

Info

Publication number: CN116768852A
Application number: CN202310718997.3A
Authority: CN
Inventors: 曾小宝; 程振凤; 顾清云
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2023-06-16
Publication date: 2023-09-19

Abstract

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，包括：A、在反应管中依次加入烯酰胺化合物1、单质硒2、添加剂和溶剂；B、在一定温度的条件下将上述烯酰胺化合物1和单质硒2进行搅拌反应；C、反应结束后，经柱层析提纯得到苯并[b]硒吩衍生物3。本发明以简单易得的烯酰胺化合物、单质硒为原料，高效制备得到苯并[b]硒吩衍生物；该方法具有以下优点：反应条件温和，只需要在加热的条件下进行；反应方法高效绿色，避免了过渡金属和强氧化剂的污染；操作简单，所有操作均可在空气条件进行，对水和氧气不敏感；原料易得，官能团兼容性好，底物适用范围广。

Description

一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法。

背景技术

由于苯并[b]硒吩衍生物广泛的生物活性，如抗高血压、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤和抗菌特性，有机硒化合物几乎在化学的每个方面都具有突出的重要性，该类化合物在有机转化和材料科学中有着广泛的用途(Chem.Rev.2001,101,2125；Chem.Rev.2004,104,6255；Org.Chem.Front.2019,6,2999；Catal.Sci.Technol.2019,9,1073-1091)。另一方面，烯酰胺是生物活性天然产物和药物中普遍存在的结构基团，也常被用作合成原料应用于复杂结构分子的构建中(Acc.Chem.Res.,2008,41,292；Chem.Rev.2011,111,1713；Science,2018,360,888)。已有的合成苯并[b]硒吩衍生物的方法存在过渡金属催化剂或强氧化剂污染、底物范围局限于含有缺电子官能团取代的烯烃化合物、需要通过复杂的步骤合成反应原料等缺点(Eur.J.Org.Chem.2014,3831；Org.Lett.2017,19,5748；Org.Lett.2019,21,3518)，因此，发展高效绿色的制备苯并[b]硒吩衍生物的方法具有重要的科学研究意义与工业应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，该方法反应条件温和，只需要在加热的条件下进行；高效绿色，避免了过渡金属和强氧化剂的污染；操作简单，所有操作均可在空气条件进行，对水和氧气不敏感；原料易得，官能团兼容性好，底物适用范围广。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，具体步骤如下：

A、在反应管中依次加入烯酰胺化合物1、单质硒2、添加剂和溶剂；

B、在一定温度的条件下将上述烯酰胺化合物1和单质硒2进行搅拌反应；

C、反应结束后，经柱层析提纯得到苯并[b]硒吩衍生物3；

其反应方程式如下：

其中，化合物1和化合物3中，R¹、R²和R³独立地选自氢原子、苯基、苯氧基、取代苯基、萘基、噻吩基、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基中的任意一种。

优选地，步骤A中，添加剂包括一溴化碘、一氯化碘、单质碘、四正丁基碘化铵、三甲基氰硅烷、四丁基氰化铵、丙二腈、铁氰化钾中的任意一种。

优选地，步骤A中，溶剂包括二甲基亚砜、甲苯、氯苯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、乙腈中的任意一种。

优选地，步骤A中，烯酰胺化合物1、单质硒2与添加剂的摩尔比为1:(1-10):(1-10)；烯酰胺化合物1与溶剂的比例为1mmol:(6-15)mL。

优选地，步骤B中，反应温度为60-140℃，反应时间为12-24小时。

优选地，步骤C中，柱层析提纯所用的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，所述石油醚：乙酸乙酯的体积比为(20～5):1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用简单易得的烯酰胺与硒粉为原料，烯酰胺可由相应的苯乙酮制备得到，硒粉可通过直接购买得到；可在空气条件下操作，对水和氧气不敏感，反应条件相对温和，操作简单。

2、本发明高效绿色，避免了过渡金属催化剂和强氧化剂的污染。

3、本发明仅需一锅法制备得到苯并[b]硒吩衍生物，官能团兼容性好，后处理简单，在科学研究与工业生产上具有良好的应用潜力。

附图说明

图1为本发明实施例1所得产物的氢谱图；

图2为本发明实施例1所得产物的碳谱图；

图3为本发明实施例2所得产物的氢谱图；

图4为本发明实施例2所得产物的碳谱图；

图5为本发明实施例3所得产物的氢谱图；

图6为本发明实施例3所得产物的碳谱图；

图7为本发明实施例4所得产物的氢谱图；

图8为本发明实施例4所得产物的碳谱图；

图9为本发明实施例5所得产物的氢谱图；

图10为本发明实施例5所得产物的碳谱图；

图11为本发明实施例6所得产物的氢谱图；

图12为本发明实施例6所得产物的碳谱图；

图13为本发明实施例7所得产物的氢谱图；

图14为本发明实施例7所得产物的碳谱图。

具体实施方式

下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-14，一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，具体步骤如下：

C、反应结束后，经柱层析提纯得到苯并[b]硒吩衍生物3。

实施例1

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，无色油状液体，产率为87％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.89(d,J＝7.8Hz,1H),7.51(dd,J＝7.8,1.5Hz,1H),7.43-7.34(m,3H),7.23(dtd,J＝9.9,5.1,2.0Hz,5H),5.55(d,J＝14.0Hz,1H),4.16(d,J＝14.1Hz,1H),1.88(s,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ171.0,139.4,137.6,137.4,136.6,129.0,128.3,127.4,127.2,126.3,125.4,125.1,122.6,51.0,21.9.HRMS(ESI)m/z:Calcd for C₁₇H₁₅NOSe(M+H)⁺330.0392；Found 330.0396.

实施例2

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，无色油状液体，产率为75％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.70(s,1H),7.39(d,J＝8.2Hz,1H),7.31(s,1H),7.23(dtt,J＝6.9,4.6,2.0Hz,6H),5.53(d,J＝14.1Hz,1H),4.16(d,J＝14.1Hz,1H),2.46(s,3H),1.88(s,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ171.0,139.7,137.7,137.3,135.7,134.3,129.0,128.3,127.4,126.7,126.3,125.8,122.3,51.0,21.9,21.4.HRMS(ESI)m/z:Calcdfor C₁₈H₁₇NOSe(M+H)⁺344.0548；Found 344.0546.

实施例3

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，黄色固体，产率为68％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.59(dd,J＝8.2,2.3Hz,1H),7.45-7.36(m,2H),7.28-7.19(m,5H),7.14(td,J＝8.7,2.4Hz,1H),5.46(d,J＝14.0Hz,1H),4.24(d,J＝14.0Hz,1H),1.88(s,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ170.8,161.0,140.2,137.6,137.0,133.2,129.0,128.4,127.6,126.6,123.7,114.0,112.7,51.1,21.9.HRMS(ESI)m/z:Calcd forC₁₇H₁₄FNOSe(M+H)⁺348.0297；Found 348.0297.

实施例4

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，黄色油状液体，产率为66％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.88(dt,J＝8.0,1.4Hz,1H),7.69(dt,J＝7.8,1.3Hz,1H),7.38(s,1H),7.25(dddd,J＝17.3,11.0,8.5,6.7Hz,6H),5.79(d,J＝14.4Hz,1H),3.70(dd,J＝14.4,1.5Hz,1H),1.89(d,J＝1.6Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ171.1,142.4,137.3,136.7,132.3,131.0,130.8,129.2,128.4,127.4,126.1,125.9,117.0,52.1,22.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C₁₇H₁₄BrNOSe(M+H)⁺406.9424,found 406.9426.

实施例5

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，黄色油状液体，产率为50％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.95-7.91(m,1H),7.86(s,1H),7.58(dd,J＝7.9,1.4Hz,1H),7.47-7.43(m,1H),7.38(td,J＝7.5,1.4Hz,1H),3.29(s,3H),1.87(s,3H).¹³CNMR(100MHz,CDCl₃)δ171.2,139.5,139.5,136.5,126.3,125.7,125.5,125.1,122.6,35.9,21.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C₁₁H₁₁NOSe(M+H)⁺254.0077,found 254.0079.

实施例6

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，黄色油状液体，产率为74％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.92-7.86(m,1H),7.54(d,J＝7.0Hz,2H),7.45-7.34(m,4H),7.27-7.22(m,1H),7.09(td,J＝7.7,1.7Hz,1H),5.54(d,J＝14.7Hz,1H),4.58(d,J＝14.7Hz,1H),1.93(s,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ171.2,139.4,137.2,136.8,136.6,132.7,130.5,129.0,127.5,127.3,126.3,125.5,125.2,124.2,122.5,50.5,21.9.HRMS(ESI)m/z:calcd for C₁₇H₁₄BrNOSe(M+H)⁺407.9497,found407.9497.

实施例7

在25mL的反应管中加入化合物1(烯酰胺，0.5mmol)，单质硒2(Se,1mmol,79mg)，添加剂TMSCN(2mmol,198mg)，二甲基亚砜(3mL)。在140℃下搅拌反应12小时。随后将反应混合物倒入15mL水中并用乙酸乙酯(3×15mL)萃取。用15mL盐水洗涤合并的有机层并在无水硫酸钠上干燥。在旋蒸仪去除溶剂，并通过快速色谱法[硅胶，石油醚：乙酸乙酯的体积比为10：1]纯化残余物，得到苯并[b]硒吩衍生物3，黄色油状液体，产率为53％。目标产物的核磁和高分辨数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.90(d,J＝7.7Hz,1H),7.52-7.47(m,1H),7.43-7.34(m,3H),7.28-7.20(m,5H),5.57(d,J＝14.0Hz,1H),4.15(d,J＝14.1Hz,1H),2.19(dq,J＝15.1,7.5Hz,1H),2.05-1.94(m,1H),1.05(t,J＝7.4Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ174.3,139.4,137.8,137.0,136.8,129.0,128.3,127.4,127.2,126.3,125.4,125.1,122.6,51.1,27.0,9.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C₁₈H₁₇NOSe(M+H)⁺344.0548,found344.0545.

综上所述，本发明以烯酰胺化合物和单质硒作为原料，在加入添加剂、溶剂以及加热的条件下通过一锅法的方式制备得到苯并[b]硒吩衍生物。相比于传统方法，本发明避免了过渡金属和强氧化剂的污染，同时具有反应条件温和，操作方便，反应效率高的特点。

本发明中披露的说明和实践，对于本技术领域的普通技术人员来说，都是易于思考和理解的，且在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

C、反应结束后，经柱层析提纯得到苯并[b]硒吩衍生物3；

其反应方程式如下：

2.根据权利要求1所述的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，步骤A中，添加剂包括一溴化碘、一氯化碘、单质碘、四正丁基碘化铵、三甲基氰硅烷、四丁基氰化铵、丙二腈、铁氰化钾中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，步骤A中，溶剂包括二甲基亚砜、甲苯、氯苯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、乙腈中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，步骤A中，烯酰胺化合物1、单质硒2与添加剂的摩尔比为1:(1-10):(1-10)；烯酰胺化合物1与溶剂的比例为1mmol:(6-15)mL。

5.根据权利要求1所述的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，步骤B中，反应温度为60-140℃，反应时间为12-24小时。

6.根据权利要求1所述的一种苯并[b]硒吩衍生物的制备方法，其特征在于，步骤C中，柱层析提纯所用的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，所述石油醚：乙酸乙酯的体积比为(20～5):1。