TWI836465B - 用於製備噌啉衍生物之前驅物、製備噌啉衍生物之方法以及噌啉衍生物 - Google Patents
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Abstract
本揭露係關於一種用於製備噌啉衍生物之前驅物、一種製備噌啉衍生物之方法以及一種噌啉衍生物。該噌啉衍生物之前驅物如下式(I)所示，該噌啉衍生物如下式(II)所示：
Description
本發明是關於用於製備噌啉衍生物之前驅物、製備噌啉衍生物之方法以及噌啉衍生物，特別是適用於生物染料之用於製備噌啉衍生物之前驅物、製備噌啉衍生物之方法以及噌啉衍生物。
目前已發展出多種合成噌啉衍生物之方法，例如使用電化學與光化學的方式進行合成、以親核性反應合成、或是以貴金屬催化劑合成等。然而，上述的合成方法僅適用於合成結構簡單的噌啉衍生物，且由於所使用的反應物或催化劑十分昂貴，因而無法有效降低生產成本的問題，具有成本高、產率低、或結構變化性低等缺點。
發明人緣因於此，本於積極發明之精神，亟思一種可以解決上述問題之用於製備噌啉衍生物之前驅物、製備噌啉衍生物之方法以及噌啉衍生物，幾經研究實驗終至完成本發明。
有鑑於此，根據本發明的第一態樣，提出一種用於製備噌啉衍生物之前驅物，可以以低成本或高產率的方式製備噌啉衍生物，如下式(I)所示：
其中
A為
、
、
或
；
R1及R2分別為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基；以及
R3為氫、鹵素或C1-6烷基。
根據本發明的第二態樣，提供一種噌啉衍生物，如下式(II)所示：
其中
A為
、
、
或
；
A’為
、
或
；
R1及R2分別為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基；
R3為氫、鹵素或C1-6烷基；以及E為BF4、PF6或SbF6。
於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可彼此相同或不同。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可為相同鹵素，例如R1及R2可同時為F、Cl、Br或I等。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為F。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為甲基。此外，於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為C1-6烷氧基(例如C1-5烷氧基、C1-4烷氧基、C1-3烷氧基或C1-2烷氧基)。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2可同時為甲氧基。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2的其中一者可為鹵素，而另一者可為C1-6烷氧基。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R1及R2的其中一者可為F，而另一者可為甲氧基。然而，本發明不限於此。
於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R3可為F、Cl、Br或I等。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R3可為F。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R3可為C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)或(II)中的R3可為甲基。然而，本發明不限於此。
於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
、或式(II)的A可為
且A’可為
，R1及R2可相同且同時為氫、鹵素、C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)或C1-6烷氧基(例如C1-5烷氧基、C1-4烷氧基、C1-3烷氧基或C1-2烷氧基)，且R3可為氫、鹵素或C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、
C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
、或式(II)的A可為
且A’可為
，R1及R2可相同且同時為氫、氟、甲基或甲氧基，且R3可為氫、氟或甲基。
於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
、或式(II)的A可為
且A’可為
，R1及R2可不同且分別為氫、鹵素、C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)或C1-6烷氧基(例如C1-5烷氧基、C1-4烷氧基、C1-3烷氧基或C1-2烷氧基)，且R3可為氫、鹵素或C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
或式(II)的A可為
且A’可為
，R1可為甲氧基，R2可為氟，且R3可為氫。
於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
、或式(II)的A可為
且A’可為
，R1及R2可分別為氫、鹵素、C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)或C1-6烷氧基(例如C1-5烷氧基、C1-4烷氧基、C1-3烷氧基或C1-2烷氧基)，且R3可為氫、鹵素或C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
、或式(II)的A可為
且A’可為
，R1、R2及R3可同時為氫。
於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
或
、或式(II)的A可為
或
且A’可為
，R1及R2可分別為氫、鹵素、C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)或C1-6烷氧基(例如C1-5烷氧基、C1-4烷氧基、C1-3烷氧基或C1-2烷氧基)，且R3可為氫、鹵素或C1-6烷基(例如C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基)。於本發明的一實施例中，式(I)的A可為
或
、或式(II)的A可為
或
且A’可為
，R1、R2及R3可同時為氫。
於本發明的一實施例中，式(I)可為如下式(I-1)至(I-16)所示的任一化合物：
於本發明的一實施例中，式(II)可為如下式(II-1)至(II-17)所示的任一化合物：
除了前述的用於製備噌啉衍生物之前驅物與噌啉衍生物之外，本揭露更提供一種用於製備噌啉衍生物之方法，包括以下步驟：提供前述式(I)所示的噌啉衍生物之前驅物；混合噌啉衍生物之前驅物、一氧化劑以及一溶劑以形成一混合物；以及加入一離子交換劑至混合物中以得到一前述式(II)所示的噌啉衍生物。其中，式(I)與式(II)中之A、A’、R1、R2、R3及E之定義如前所述，故此處不再贅述。
於本發明的一實施例中，氧化劑可包括硝酸鈰銨((NH4)2Ce(NO3)6)、二氧化硒(SeO2)、二乙酸碘苯(PhI(OAc)2)、氯化銅(CuCl2)、醋酸銅(Cu(OAc)2)或其組合。於本發明的另一實施例中，氧化劑可包括氯化銅及醋酸銅。然而，本發明不限於此。
於本發明的一實施例中，溶劑可包括三氟乙醇(CF3CH2OH)、六氟異丙醇((CF3)2CHOH)或其組合。於本發明的另一實施例中，溶劑可為三氟乙醇。然而，本發明不限於此。
於本發明的一實施例中，離子交換劑可包括四氟硼酸銀(AgBF4)、六氟磷酸銀(AgPF6)或六氟銻酸銀(AgSbF6)。於本發明的另一實施例中，離子交換劑可為四氟硼酸銀。然而，本發明不限於此。
於本發明中，所謂之「鹵素」包括F、Cl、Br、及I。
於本發明中，所謂之「烷基」包括直鏈及支鏈之烷基，例如，包括直鏈及支鏈之C1-6烷基、C1-5烷基、C1-4烷基、C1-3烷基或C1-2烷基；且其具體例子包括，但不限於：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、及己基。
於本發明中，所謂之「烷氧基」一詞係為本發明中所定義之烷基經加上一氧原子所形成之分子基團，例如，包括直鏈及支鏈之C1-12烷氧基、C1-8烷氧基或C1-6烷氧基；且其具體例子包括，但不限於：甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、及己氧基。
於本發明中，烷基或烷氧基可選擇性的被一取代基所取代或未取代，其中該取代基可為烷基、環烷基、鹵素、烷氧基、烯基、雜環烷基、芳基、雜芳基、酯基、胺基、或羧基，但烷基不會再被烷基所取代。
下文將配合圖式並詳細說明，使本發明的其他目的、優點、及新穎特徵更明顯。
圖1顯示本發明實施例II-1、實施例II-5、實施例II-7、實施例II-13、實施例II-15及實施例II-16之紫外可見光吸收率圖。
圖2顯示本發明實施例II-1及實施例II-16之螢光放射圖。
以下提供本發明的不同實施例。這些實施例是用於說明本發明的技術內容，而非用於限制本發明的權利範圍。一實施例的一特徵可透過合適的修飾、置換、組合、分離以應用於其他實施例。
在本文中，除了特別指明者之外，所謂的特徵甲「或」(or)或「及/或」(and/or)特徵乙，是指甲單獨存在、乙單獨存在、或甲與乙同時存在；所謂的特徵甲「及」(and)或「與」(and)或「且」(and)特徵乙，是指甲與乙同時存在；所謂的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」，是指包括但不限於此。
此外，在本文中，「較佳」或「更佳」是用於描述可選的或附加的元件或特徵，亦即，這些元件或特徵並不是必要的，而可能加以省略。
此外，在本文中，除了特別指明者之外，一數值可涵蓋該數值的±10%的範圍，特別是該數值±5%的範圍。除了特別指明者之外，一數值範圍是由較小端點數、較小四分位數、中位數、較大四分位數、及較大端點數所定義的多個子範圍所組成。
製備噌啉衍生物之前驅物之方法
2-胺基苯衍生物a之製備流程如下反應式1所示。
[反應式1]
在此以合成2-胺基聯苯(即實施例a-1)為例，其他的實施例a-2至實施例a-15之製備方法相似。首先，在雙頸圓底瓶中置入磁石並加入苯硼酸(3.2mmol)、2-溴苯胺(2.7mmol)、碳酸鉀(10.8mmol)與二(三苯基膦)二氯化鈀(0.27mmol)，最後加入二甲基甲胺醯胺與水(13mL/3mL)，並以氮氣重複抽灌數次後，在80度下的氮氣環境中反應24小時。待反應完成後，冷卻並通過矽藻土用乙酸乙酯過濾，接著透過乙酸乙酯和飽和食鹽水萃取3次，分離出有機層，再以無水硫酸鈉除水並減壓濃縮，最後，殘餘物(residue)透過管柱層析法純化，分離出良好產率的2-胺基聯苯。上述反應是以2-溴苯胺與苯硼酸作為起始物，並以二(三苯基膦)二氯化鈀作為催化劑、碳酸鉀作為鹼、二甲基甲醯胺與水作為溶劑，在80度的氮氣環境下反應24小時，經由鈴木-宮浦反應(Suzuki-Miyaura reaction)來合成2-胺基聯苯。由此製備流程可合成之2-胺基苯衍生物的實施例a-1至a-15如下所示。
2-偶氮苯衍生物I之製備流程如下反應式2所示。
[反應式2]
在此以合成2-偶氮聯苯(即實施例I-1)為例，其他的實施例I-2至實施例I-16之製備方法相似。首先，在反應試管中置入磁石並加入上述製備之2-胺基聯苯(即實施例a-1)(0.5mmol)、溴化銅(0.03mmol)與甲苯(2mL)，最後加入吡啶(0.09mmol)，在60-90度下反應24小時。待反應完成後，冷卻並減壓濃縮，殘餘物再以管柱層析法純化，分離出可接受範圍產率的2-偶氮聯苯。上述反應是以前述製備之2-胺基聯苯作為反應物、溴化銅作為催化劑、吡啶作為鹼、甲苯作為溶劑，經由鹼性條件在60-90度下反應24小時的銅催化脫氫耦合反應來合成2-偶氮聯苯。由此製備流程所合成之2-偶氮苯衍生物的實施例I-1至I-16如下所示。
其中，實施例I-4為紅色固體，熔點為136-138℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.45(t,J=7.2Hz,2H),7.39-7.21(m,12H),2.11(s,6H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 150.3,141.8,139.3,136.5,130.9,130.4(2C),129.5,128.0,127.4,125.1,115.6,20.6；HRMS(ESI+)(M+H)C26H23N2 +實驗值363.1856，理論值363.1858；IR(KBr)：2917,2850,1731,1469,776,754 and 725cm-1.
實施例I-5為紅色固體，熔點為236-238℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.55(d,J=7.2Hz,2H),7.51-7.41(m,8H),7.34(t,J=8.4Hz,2H),7.01(d,J=8.4Hz,4H),3.89(s,6H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 159.1,149.9,141.0,132.1,131.4,130.7,130.6,127.6,116.4,113.2,55.3；HRMS(ESI+)(M+H)C26H23O2N2 +實驗值395.1754，理論值395.1751；IR(KBr)：2917,2849,1733,1462,770,752 and 719cm-1.
實施例I-6為紅色固體，熔點為116-118℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.57(d,J=8.0Hz,2H),7.49(t,J=8.2Hz,4H),7.37(t,J=7.6Hz,4H),7.07(d,J=8.0Hz,4H),6.97(t,J=8.0Hz,2H),3.84(s,6H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 159.0,150.0,141.3,140.4,130.8,130.6,128.6,128.1,123.6,
116.4,116.3,113.2,55.3；HRMS(ESI+)(M+H)C26H23O2N2 +實驗值395.1754，理論值395.1761；IR(KBr)：2918,2850,1734,1465,769,747 and 724cm-1.
實施例I-7為紅色固體，熔點為176-178℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.56-7.43(m,10H),7.39(t,J=7.4Hz,2H),7.17(t,J=8.6Hz,4H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 163.7,161.2,149.6,140.6,134.89,134.85,132.4,132.3,130.9,130.8,128.2,116.2,114.7,114.5；HRMS(ESI+)(M+H)C24H17N2F2 +實驗值371.1354，理論值371.1357；IR(KBr)：2918,2850,1733,1469 and 746,cm-1.
實施例I-10為紅色固體，熔點為200-202℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.55(t,J=7.0Hz,2H),7.52-7.40(m,10H),7.29-7.16(m,4H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 163.6,161.1,150.4,150.3,138.38,138.35,137.9,132.4,132.3,130.8,127.8,127.6,118.2,118.0,103.1,102.9；HRMS(ESI+)(M+H)C24H17N2F2 +實驗值371.1354，理論值371.1352；IR(KBr)：2917,2849,1730,1447,771,744 and 734cm-1.
實施例I-11為紅色固體，熔點為217-219℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.47(d,J=8.4Hz,2H),7.41-7.37(m,4H),7.33-7.29(m,4H),7.28-7.24(m,4H),2.45(s,6H),2.39(s,6H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 149.9,138.3,137.6,136.9,135.9,131.3,130.8,130.5,128.4,116.9,21.24,21.22；HRMS(ESI+)(M+H)C28H27N2 +實驗值391.2169，理論值391.2168；IR(KBr)：2915,1729,1482 and 807.
實施例I-12為紅色固體，熔點為218-220℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.47-7.40(m,6H),7.32(d,J=7.6Hz,2H),7.28(s,2H),7.14(t,J=8.6Hz,4H),2.39(s,6H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 163.6,161.2,
149.6,138.1,137.7,134.9,134.8,132.44,132.36,131.7,130.6,116.6,114.6,114.4,21.3；HRMS(ESI+)(M+H)C26H21N2F2 +實驗值399.1667，理論值399.1662；IR(KBr)：2916,2849,1732,1486 and 806cm-1.
實施例I-16為紅色固體，熔點為224-226℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.60-7.42(m,10H),7.42-7.33(m,2H),7.17(t,J=8.6Hz,2H),7.03(d,J=8.4Hz,2H),3.91(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 163.7,161.2,159.1,149.8,149.7,141.2,140.4,135.0,134.9,132.4,132.3,132.0,131.3,130.81,130.76,130.70,130.67,128.2,127.6,116.4,116.2,114.7,114.5,113.2,55.3；HRMS(ESI+)(M+H)C25H20OFN2 +實驗值383.1554，理論值383.1550；IR(KBr)：2917,2849,1730,1469,771,752 and 719cm-1.
製備噌啉衍生物之方法
噌啉衍生物之製備流程如下反應式3所示。
[反應式3]
在此以合成實施例II-1為例，其他的實施例II-2至實施例II-17之製備方法相似。首先，在置入磁石的密封管(sealed tube)中加入由前述方法製備所得的2-偶氮聯苯(即實施例I-1)(0.1mmol)、氯化銅(0.3mmol)與醋酸銅(0.3mmol)，接著加入三氟乙醇(1.5mL)，並在110-140度下反應24小時。待反應完成後，冷卻並通過矽藻土以最少量的二氯甲烷過濾。接著，殘餘物直接經由管柱層析法以乙酸乙酯與甲醇(EA/MeOH)或是二氯甲烷與甲醇(DCM/MeOH)純化並分離出中間產物II’。隨後，經由減壓濃縮並以二氯甲烷轉移至含有磁石的梨形
瓶中並加入四氟硼酸銀(0.15mmol)，在常溫下反應30分鐘。待反應完成後，再次通過矽藻土以最少量的二氯甲烷過濾並減壓濃縮，最後，通過二氯甲烷與正己烷(DCM/n-Hex)再沉澱，得到噌啉衍生物II。上述反應是以2-偶氮苯衍生物I作為反應物，氯化銅與醋酸銅作為促進劑，三氟乙醇作為溶劑，在110-140度下反應24小時後，再以四氟硼酸銀作為陰離子交換劑來製備噌啉衍生物。由此製備流程所合成之噌啉衍生物的實施例II-1至II-17如下所示。
其中，實施例II-1為黃色固體，熔點為266-268℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ 9.32(dd,J=8.6Hz,J=3.0Hz,2H),8.94(d,J=8.8Hz,1H),8.68(t,J=7.8Hz,1H),8.46(t,J=7.8Hz,1H),8.36(t,J=7.6Hz,1H),8.17(t,J=7.8Hz,1H),8.10(d,J=8.8Hz,2H),8.03(t,J=7.6Hz,1H),7.93(t,J=7.6Hz,1H),7.85(d,J=7.6Hz,1H),7.07-6.96(m,5H)； 13 C NMR(100MHz,DMSO-d6)：δ 143.1,141.6,140.5,138.6,138.0,135.72,135.70,134.8,134.3,133.0(2C),131.7,129.9,128.8,128.57,128.55,128.1,127.5,126.8,124.5,123.4,121.8；
HRMS(ESI+)C24H17N2 +實驗值333.1392，理論值333.1388；IR(KBr)：2951,1732,1608,1572,1396,1054 and 765cm-1.
實施例II-2為黃色固體，熔點為218-220℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.17(d,J=8.4Hz,1H),9.11(d,J=8.8Hz,1H),8.82(d,J=8.8Hz,1H),8.58(t,J=7.6Hz,1H),8.38(t,J=7.8Hz,1H),8.17(d,J=8.4Hz,1H),8.03-7.93(m,2H),7.90-7.84(m,1H),7.84-7.77(m,2H),6.91-6.77(m,4H),2.63(s,3H),2.05(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CD3OD)：δ 148.2,144.8,142.13,142.11,140.3,140.0,139.9,138.7,134.7,134.5,133.9,133.8,132.9,130.6,130.3,129.0,128.6,128.5,128.2,125.1,124.0,121.3,22.3,20.8；HRMS(ESI+)C26H21N2 +實驗值361.1705，理論值361.1714；IR(KBr)：2955,1731,1609,1566,1403,1057 and 773cm-1.
實施例II-3為黃色固體，熔點為154-156℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.12(d,J=8.4Hz,1H),8.90(s,1H),8.65(d,J=7.6Hz,1H),8.47(t,J=6.4Hz,1H),8.24(t,J=7.6Hz,1H),7.94-7.74(m,5H),7.70(d,J=7.6Hz,1H),6.87-6.74(m,3H),6.62(d,J=6.8Hz,1H),2.72(s,3H),1.99(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 148.3,143.2,140.8,140.4,138.6,138.5,137.3,136.4,135.4,133.6,132.5,132.2,131.5,129.6,129.3,128.9,128.7,128.4,127.1,126.3,124.6,123.61,123.58,120.8,22.6,21.0；HRMS(ESI+)C26H21N2 +實驗值361.1705,理論值361.1702；IR(KBr)：2954,1729,1609,1570,1397,1040 and 772cm-1.
實施例II-4為黃色固體，熔點為246-248℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.36-9.30(m,2H),8.98(d,J=8.4Hz,1H),8.74(d,J=8.4Hz,1H),8.63(t,J=8.0Hz,1H),8.57(t,J=8.2Hz,1H),8.48-8.39(m,1H),8.38-8.24(m,5H),8.21-8.16(m,2H),8.10-8.03(m,2H),7.98(d,J=8.0Hz,2H),7.91(d,J
=6.4Hz,2H),7.75(d,J=7.2Hz,1H),7.71(d,J=7.6Hz,1H),6.98(d,J=7.6Hz,1H),6.94(d,J=8.0Hz,1H),6.90-6.85(m,2H),6.83(d,J=8.0Hz,1H),6.76(d,J=7.6Hz,1H),6.65-6.59(m,2H),3.31(s,3H),3.26(s,3H),3.24(s,3H),2.19(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CD3OD)：δ144.9,143.4,143.1,142.0,141.9,141.6,141.1,140.6,139.9,139.84,139.78,139.3,137.9,136.9,136.2,135.2,134.7,134.5,134.14,134.11,134.08,133.7,133.6,133.5,133.4,133.2,131.8,131.3,131.1,130.70,130.65,130.6,129.9,129.8,129.7,129.4,128.9,128.7,128.0,127.83,127.81,127.6,126.7,126.23,126.20,126.1,122.0,121.5,26.03,25.98,20.4,20.2；HRMS(ESI+)C26H21N2 +實驗值361.1710，理論值361.1699；IR(KBr)：2956,1730,1596,1572,1387,1057 and 762cm-1.
實施例II-5為橘色固體，熔點為214-216℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD/CDCl3=6/1)：δ 9.12(d,J=9.6Hz,1H),9.06(d,J=8.4Hz,1H),8.74(d,J=8.4Hz,1H),8.51(t,J=7.6Hz,1H),8.30(t,J=7.8Hz,1H),7.97(t,J=7.4Hz,1H),7.94-7.88(m,2H),7.87-7.79(m,2H)7.08(d,J=2.0Hz,1H),6.92(d,J=8.4Hz,2H),6.57(d,J=8.4Hz,2H),3.91(s,3H),3.57(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 165.3,161.1,144.6,142.2,141.8,141.7,139.5,134.2,133.8,133.1,132.8,130.43,130.36,129.24,129.19,128.7,128.2,127.1,125.9,123.6,115.2,100.4,57.3,55.6；HRMS(ESI+)C26H21O2N2 +實驗值393.1598，理論值393.1609；IR(KBr)：2955,1733,1612,1567,1469,1376,1209,1034 and 772cm-1.
實施例II-6為黃色固體，熔點為96-98℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.21(d,J=8.4Hz,1H),8.78(d,J=8.4Hz,1H),8.52(t,J=7.6Hz,1H),8.44(d,J=2.4Hz,1H),8.37(t,J=7.8Hz,1H),8.03-7.93(m,3H),7.89-7.83(m,1H),7.81(d,J=7.6Hz,1H),7.70(dd,J=9.6Hz,J=2.8Hz,1H),6.90
(t,J=8.0Hz,1H),6.64-6.49(m,3H),4.20(s,3H),3.40(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CD3OD)：δ 166.4,160.9,144.6,142.2,140.5,139.8,138.5,136.4,135.1,133.8,133.5,133.2,132.6,130.8,130.7,128.1,127.9,127.1,125.3,124.6,121.4,115.3,114.6,103.5,58.0,55.5；HRMS(ESI+)C26H21O2N2 +實驗值393.1603，理論值393.1605；IR(KBr)：2921,1731,1606,1571,1382,1267,1056 and 772cm-1.
實施例II-7為黃色固體，熔點為100-102℃，其光譜數據如下：1H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.34(dd,J=9.6Hz,J=5.2Hz,1H),9.20(d,J=8.8Hz,1H),8.85(d,J=9.2Hz,1H),8.65(t,J=7.8Hz,1H),8.42(ddd,J=8.5Hz,J=7.2Hz,J=1.2Hz,1H),8.19(ddd,J=9.5Hz,J=7.7Hz,J=2.4Hz,1H),8.03-7.98(m,1H),7.98-7.95(m,1H),7.92-7.86(m,1H),7.84-7.78(m,2H),7.08-7.02(m,2H),6.80-6.72(m,2H)；13C NMR(100MHz,CD3OD)：δ 167.0,165.0,164.4,162.5,144.8,143.2,141.6,141.3,141.2,138.7,135.1,134.1,133.9,133.1,133.03,132.99,131.23,131.15(2C),131.0,129.2,129.1,128.3,128.1,127.4,127.0,126.8,124.1,116.8,116.6,107.6,107.3；HRMS(ESI+)C24H15F2N2 +實驗值369.1198，理論值369.1209；IR(KBr)：2921,1730,1607,1577,1465,1405,1191,1060 and 771cm-1.
實施例II-8為黃色固體，熔點為110-112℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.19(d,J=8.8Hz,1H),9.02(dd,J=9.0Hz,J=2.6Hz,1H),8.91(d,J=8.4Hz,1H),8.65(t,J=7.8Hz,1H),8.47(t,J=7.6Hz,1H),8.29(dd,J=9.8Hz,J=4.6Hz,1H),8.07-7.99(m,3H),7.96-7.90(m,1H),7.86(dd,J=7.6Hz,J=1.2Hz,1H),7.03-6.96(m,1H),6.92(dt,J=9.6Hz,J=2.0Hz,1H),6.82(td,J=8.2Hz,J=2.4Hz,1H),6.77(d,J=7.6Hz,1H)； 13 C NMR(100MHz,CD3OD)：δ 168.1,165.5,165.0,162.6,144.6,142.5,142.0,139.34,139.26,138.69,138.68,137.6,135.8,134.2(2C),133.2,133.0,132.9,131.8,131.7,131.3,128.3,128.2,128.05,
127.99,127.1,127.0,125.9,125.6,125.21,125.18,124.7,116.6,116.4,110.6,110.3；HRMS(ESI+)C24H15F2N2 +實驗值369.1198，理論值369.1207；IR(KBr)：2920,1731,1609,1573,1472,1398,1185,1055 and 771cm-1.
實施例II-9為黃色固體，熔點為284-286℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ 9.29(t,J=10.0Hz,2H),8.75(s,1H),8.56(d,J=8.4Hz,1H),8.33(t,J=7.4Hz,1H),8.13(t,J=7.8Hz,1H),8.09-8.02(m,1H),7.91(s,1H),7.84(d,J=8.0Hz,1H),7.74(d,J=7.6Hz,1H),7.08-6.91(m,5H),2.78(s,3H),2.56(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,DMSO-d6)：δ 145.2,143.5,143.2,140.1,139.7,138.1,135.5,135.2,134.9,134.3,133.2,131.2,130.7,128.5,128.3,128.1,127.8,127.5,124.8,124.1,123.0,121.5,21.2,20.6；HRMS(ESI+)C26H21N2 +實驗值361.1705，理論值361.1705；IR(KBr)：2923,1729,1617,1571,1397,1052 and 771cm-1.
實施例II-10為黃色固體，熔點為266-268℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3：CD3OD=5：1)：δ 9.11(dd,J=10.0Hz,J=4.8Hz,1H),8.99(d,J=8.8Hz,1H),8.29-8.22(m,2H),8.20(t,J=8.0Hz,1H),8.00(t,J=7.6Hz,1H),7.90(d,J=9.2Hz,1H),7.71-7.62(m,2H),7.58(td,J=8.2Hz,J=2.4Hz,1H),6.96-6.90(m,1H),6.88(t,J=7.4Hz,2H),6.79(d,J=6.8Hz,2H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3：CD3OD=5：1)：δ 165.6,163.2,163.0,160.7,144.5,144.3,140.5,140.4,138.3(2C),136.0,134.79,134.75,134.6,134.3,133.2,133.1,131.9,131.6,129.0,128.7,128.6,127.6,126.3,126.2,124.43,124.36,120.8,120.2,120.0,115.4,115.1,114.9,114.7；HRMS(ESI+)C24H15F2N2 +實驗值369.1203，理論值369.1206；IR(KBr)：2918,1733,1621,1573,1400,1175,1053 and 771cm-1.
實施例II-11為黃色固體，熔點為132-134℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.04(dd,J=9.0Hz,J=5.0Hz,2H),8.40(s,1H),8.33(d,J=8.4Hz,1H),8.03(d,J=8.8Hz,1H),7.69(d,J=8.0Hz,1H),7.65(s,1H),7.58(d,J=10.4Hz,2H),6.80-6.69(q,J=8.2Hz,4H),2.76(s,3H),2.60(s,3H),2.57(s,3H),2.07(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ146.1,144.8,143.55,143.52,140.2,140.1,138.40,138.36,137.6,135.6,133.3,132.7,131.3,130.2,129.4,127.5,127.4,127.1,125.3,124.5,123.3,119.4,22.5,21.9,21.0,20.8；HRMS(ESI+)C28H25N2 +實驗值389.2012，理論值389.2026；IR(KBr)：2923,1731,1618,1565,1404,1057 and 817cm-1.
實施例II-12為黃色固體，熔點為114-116℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.11(dd,J=9.6Hz,J=5.2Hz,1H),8.92(d,J=8.8Hz,1H),8.42(s,1H),8.27(d,J=9.2Hz,1H),7.88-7.81(m,2H),7.69(d,J=8.0Hz,1H),7.56(d,J=8.0Hz,1H),7.44(dd,J=8.6Hz,J=2.2Hz,1H),6.92-6.85(dd,J=8.4Hz,J=5.2Hz,2H),6.68(t,J=8.4Hz,2H),2.75(s,3H),2.60(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 165.4,163.6,162.8,161.1,145.2,144.2,143.9,141.0,140.0,139.7,139.6,134.3,133.4,131.65,131.61,131.2,130.6,129.7,129.6,128.6,128.5,128.0,126.2,125.8,125.6,125.5,123.2,116.1,115.94,115.87,105.8,105.5,21.9,21.0；HRMS(ESI+)C26H19F2N2 +實驗值397.1516，理論值397.1568；IR(KBr)：2923,1731,1621,1577,1478,1408,1053 and 771cm-1.
實施例II-13為黃色固體，熔點為220-222℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ 8.91(d,J=8.4Hz,1H),8.85(d,J=8.8Hz,1H),8.74(d,J=5.6Hz,1H),8.56(t,J=7.8Hz,1H),8.40(t,J=7.8Hz,1H),8.03(t,J=7.8Hz,2H),7.97(t,J=7.6Hz,1H),7.85(t,J=7.6Hz,1H),7.64(d,J=6.0Hz,1H),7.36(d,
J=5.2Hz,1H),6.88(d,J=2.8Hz,1H),6.84(t,J=4.4Hz,1H)； 13 C NMR(100MHz,DMSO-d6)：δ 147.4,144.2,142.8,141.1,140.2,139.9,135.7,134.8,133.0,131.2(2C),130.0,129.8,128.9,128.2(2C),127.6,126.9,124.0,118.6；HRMS(ESI+)C20H13N2S2 +實驗值345.0520，理論值345.0517；IR(KBr)：2922,1731,1611,1550,1420,1263,1055 and 770cm-1.
實施例II-14為橘色固體，熔點為150-152℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.19(d,J=9.2Hz,1H),9.12(d,J=8.8Hz,1H),9.06-8.98(m,2H),8.71(d,J=8.8Hz,1H),8.45(t,J=8.0Hz,1H),8.35(d,J=9.6Hz,1H),8.31(t,J=8.0Hz,1H),8.24(t,J=7.8Hz,1H),8.20-8.10(m,4H),8.03-7.85(m,11H),7.84-7.73(m,5H),7.65(d,J=8.4Hz,1H),7.54-7.48(m,2H),7.43-7.34(m,4H),7.34-7.27(m,2H),7.14-7.04(m,2H),7.00-6.89(m,2H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 144.7,144.6,141.9,141.8,140.4,140.1,139.34,139.31,137.6,136.91,136.86,136.3,134.0,133.8,133.6,133.3,133.2,132.94,132.88,132.7,132.6,132.3,132.2,132.04,132.00,131.8,131.7,131.2,131.1,130.8,130.7,130.6,130.2,130.1(2C),129.94(2C),129.86,129.5,129.3,129.0(2C),128.4,127.94,127.86,127.7,127.2,126.8,126.7,126.50,126.47,126.4,126.3,126.24,126.20,126.1(2C),125.9(2C),124.6,124.5,124.3,116.3,116.2；HRMS(ESI+)C32H21N2 +實驗值433.1700,理論值433.1705；IR(KBr)：2922,1729,1606,1563,1396,1052 and 779cm-1.
實施例II-15為橘色固體，熔點為238-240℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.89(d,J=8.8Hz,1H),8.73(d,J=8.4Hz,1H),8.53(d,J=7.6Hz,1H),8.42-8.32(m,2H),8.26(t,J=7.8Hz,1H),8.00(t,J=7.6Hz,1H),7.93(t,J=7.6Hz,1H),7.87(d,J=9.2Hz,1H),7.81-7.74(m,2H),7.68(d,J=8.4Hz,1H),7.59(d,J=6.8Hz,1H),7.56-7.49(m,1H),7.48(d,J=8.0Hz,1H),7.33(t,J=
7.8Hz,1H),7.28(d,J=7.2Hz,1H),7.06(t,J=8.4Hz,2H),6.51(s,1H),6.04(d,J=8.4Hz,1H)； 13 C NMR(100MHz,CDCl3)：δ 145.9,144.5,139.8,138.6,137.7,136.8,134.7,134.4,132.6,132.5,132.3,132.2,132.0,131.6,131.2,131.1,130.9,129.8,129.0,128.0,127.41,127.37,127.3,126.92,126.89,126.8,126.5,125.8,123.63,123.61,122.6,118.7；HRMS(ESI+)C32H21N2 +實驗值433.1705，理論值433.1702；IR(KBr)：2923,1730,1604,1562,1500,1416,1349,1052 and 771cm-1.
實施例II-16為紅色固體，熔點為98-100℃，其光譜數據如下： 1 H NMR(400MHz,CD3OD)：δ 9.16(d,J=9.2Hz,1H),9.09(d,J=8.8Hz,1H),8.72(d,J=8.8Hz,1H),8.52(ddd,J=8.5Hz,J=7.2Hz,J=1.2Hz,1H),8.30(ddd,J=8.5Hz,J=7.2Hz,J=1.2Hz,1H),8.03-7.93(m,3H),7.93-7.87(m,1H),7.86(dd,J=7.8Hz,J=1.4Hz,1H),7.13(d,J=2.4Hz,1H),7.11-7.03(m,2H),6.83-6.74(m,2H),3.94(s,3H)； 13 C NMR(100MHz,CD3OD)：δ 165.6,165.2,162.8,144.7,142.5,141.95,141.91,138.9,134.3,134.0,133.6,133.5,133.2,133.0,131.5,131.4,131.1,129.3,128.9,128.3,127.3,126.1,123.7,116.9,116.7,100.4,57.4；HRMS(ESI+)C25H18OFN2 +實驗值381.1398，理論值381.1412；IR(KBr)：2920,1729,1647,1469,1413,1276,1209,1060 and 771cm-1.
此外，經由上述製備方法所得之噌啉衍生物之產率如下表1所式。
經紅外線光譜圖確認，可以確認產物幾個重要的化學鍵符號，例如2954cm-1為芳香環上的sp2 C-H鍵之訊號、1546cm-1為芳香環中的C=C鍵之訊號、1396cm-1為芳香環中N=N鍵之訊號，而1054cm-1為四氟硼酸陰離子之B-F鍵訊號。
噌啉衍生物之紫外可見光與螢光放射光譜分析
圖1顯示本發明實施例II-1、實施例II-5、實施例II-7、實施例II-13、實施例II-15及實施例II-16之紫外可見光吸收率圖。
圖2顯示本發明實施例II-1及實施例II-16之螢光放射圖。
如圖1所示，可以發現所合成之噌啉衍生物大多的紫外可見光吸收率大致介於300至450nm之間，第一部分為350至410nm的強吸收峰(π-π*)，第二部分為400至550nm的弱吸收峰(charger-transfer band)。值得注意的是，當苯環上接有甲氧基(即實施例II-5及實施例II-16)時，電荷遷移的弱吸收峰會有紅移的現象發生。如圖2所示，實施例II-16有明顯的螢光放射，實施例II-1的噌啉衍生物偵測到微弱的螢光放射。
綜上所述，由本發明之製備噌啉衍生物之方法，以噌啉衍生物之前驅物製備的噌啉衍生物，具有產率高、成本低，且可合成結構複雜之噌啉衍生物的優勢。此外，由於所得的噌啉衍生物具有螢光放射特性，因此可作為螢光染料，具有十足潛力可大幅應用於細胞染色相關領域。
儘管本發明已透過多個實施例來說明，應理解的是，只要不背離本發明的精神及申請專利範圍所主張者，可作出許多其他可能的修飾及變化。
Claims (16)
- 一種噌啉衍生物之前驅物，如下式(I)所示：
、
或
；R1及R2分別為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基；以及R3為氫、鹵素或C1-6烷基。
- 如請求項1所述的噌啉衍生物之前驅物，其中R1及R2同時為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基。
- 如請求項1所述的噌啉衍生物之前驅物，其中當A為、
或
時，R1、R2及R3同時為氫。
- 如請求項1所述的噌啉衍生物之前驅物，為如下式(I-13)至(I-15)所示的任一化合物：
- 一種噌啉衍生物，如下式(II)所示：
、
、
或
；A’為
、
或
；R1及R2分別為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基；R3為氫、鹵素或C1-6烷基；以及E為BF4、PF6或SbF6。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，其中R1及R2同時為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，其中當A為且A’為
時，R1及R2同時為氫、氟、甲基或甲氧基，且R3為氫、氟或甲基。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，其中當A為且A’為
時，R1為甲氧基，R2為氟，且R3為氫。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，其中當A為且A’為
時，R1、R2及R3同時為氫。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，其中當A為或
且A’為
時，R1、R2及R3同時為氫。
- 如請求項5所述的噌啉衍生物，為如下式(II-1)至(II-17)所示的任一化合物：
- 一種用於製備噌啉衍生物之方法，包括以下步驟：提供如下式(I)所示的噌啉衍生物之前驅物：
、
、
或
；A’為
、
或
；R1及R2分別為氫、鹵素、C1-6烷基或C1-6烷氧基；R3為氫、鹵素或C1-6烷基；以及E為BF4、PF6或SbF6。
- 如請求項12所述的方法，其中該氧化劑包括硝酸鈰銨((NH4)2Ce(NO3)6)、二氧化硒(SeO2)、二乙酸碘苯(PhI(OAc)2)、氯化銅(CuCl2)、醋酸銅(Cu(OAc)2)或其組合。
- 如請求項12所述的方法，其中該溶劑包括三氟乙醇(CF3CH2OH)、六氟異丙醇((CF3)2CHOH)或其組合。
- 如請求項14所述的方法，其中該溶劑為三氟乙醇。
- 如請求項12所述的方法，其中該離子交換劑包括四氟硼酸銀(AgBF4)、六氟磷酸銀(AgPF6)或六氟銻酸銀(AgSbF6)。
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| TW202108580A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-01 | 國立交通大學 | 11-芳香基噌啉[2,3-f]菲啶鹽化合物及其製造方法 |
-
2022
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 期刊 Zheng Liu, Yonghua Xian, Jingbo Lan, Yuanyuan Luo, Weixin Ma, and Jingsong You Fusion of Aromatic Ring to Azoarenes: One-Pot Access to 5,6-Phenanthroliniums for Mitochondria-Targeted Far-Red/NIR Fluorescent Probes Org. Lett, 2019 21,4 ACS Publications 2019/1/25 1037–1041 * |
Also Published As
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| TW202348598A (zh) | 2023-12-16 |
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